6. KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN
3.4 Kết luận chương 3
Dựa trên các kết quả nghiên cứu cơ sở lý thuyết về phương pháp đo các kích thước cơ thể người bằng ánh sáng cấu trúc mã Gray ở chương 2, việc triển khai lý
thuyết và thực nghiệm với các kết quả đã đạt được sau:
1- Tính toán thiết lập một hệ thống thực nghiệm đo 3D kích thước cơ thể người
bằng ánh sáng cấu trúc mã Gray. Hệ thống có một đầu đo gồm một máy chiếu
Optom và một camera GigE Vision CCD Model STC SB133BOEHS với ống -
kính f = 8mm cho phép một vùng đo 500x500 mm với khoảng cách quét 933
mm đạt được độ phân giải. Hệ thống dịch chuyển đo gồm cụm dịch chuyển
tịnh tiến đầu đo đến 1800mm tới tốc độ 10mm/s cụm quay mẫu đo 360° với ,
tốc độ 3 vòng/phút. Thời gian thực hiện toàn bộ cơ thể người là 4,3 phút.
2- Nghiên cứu thiết lập các điều kiện quét cho chất lượng ảnh đo quét tốt nhất
cho hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người, đã được luận án thực hiên trên
đối tượng đo quét là nữ sinh độ tuổi từ 18 25, thu được khoảng cách quét tối -
ưu từ cụm đầu đo đến đối tượng đo trong khoảng từ 834 đến 949mm, cường độ ánh sáng môi trường tối ưu trong khoảng từ 300.5lux đến 388lux. Hình dáng kết cấu trang phục là áo sát nách nửa người bó sát, quần sooc ngắn trên đầu gối, mũ đội đầu là phù hợp với hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người sử dụng ánh sáng cấu trúc mã Gray. Màu sắc trang phục quét có màu trắng và màu xám sáng cho kết quả giá trị mức xám của ảnh quét, số lượng điểm ảnh quét tốt nhất. Kết quả tư thế quét tối ưu là đối tượng đứng thẳng với hai cánh tay dang ngang góc 20˚ so với thân người và hai chân dang ngang với khoảng cách mũi chân là 200mm và khoảng cách 2 gót chân là 100mm đối với những đối tượng có xương chậu rộng và khoảng cách này là 400mm và 300mm đối với đối tượng có xương chậu hẹp.
3- Xây dựng các thuật toán và mã code xác định hệ thống 26 mốc đo theo tiêu
chuẩn TCVN1571 2009 từ dữ liệu đám mây điểm. Bao gồm 3 nhóm mốc: :
nhóm 1 gồm 14 mốc, nhóm 2 gồm 5 mốc, nhóm 3 gồm 2 mốc, nhóm 4 gồm 5 mốc. Đánh giá thực nghiệm về sai số của từng mốc đo bằng phương pháp 3D so với phương pháp trực tiếp trên 10 nữ sinh với 26 mốc đo có dán và không dán mốc đo. mỗi điểm mốc xét theo tọa độ trong không gian (x, y, z), theo trục x lệch từ 0 ÷0,5mm, trục y từ 0 ÷ 1,0mm, trục z từ 0 ÷ 0,2mm. Sai số lớn nhất ở đây là điểm mép ngoài của mào chậu, với điểm mào chậu trên dữ liệu đám mây điểm rất khó để xác định bởi nó không có đặc điểm hay dấu hiệu gì đặc biệt trên bề mặt mà trong nghiên cứu này đã dùng phương pháp xác định
138
định điểm mào chậu) với chiều cao cơ thể. Đây có thể là nguyên nhân dẫn đến chênh lệch lớn của điểm mào chậu trên đám mây điểm so với phương pháp trực tiếp
4- Xây dựng phương pháp, thuật toán và mã code trích xuất 39 kích thước cơ thể
người theo TCVN1571: 2009, các loại kích thước thẳng, dài, vòng chu vi. Dữ
liệu trích xuất khi đo lường thực nghiệm đã được đánh giá so sánh dựa trên
phương pháp đo tiếp xúc với nhóm kích thước chiều cao sai số lớn nhất là 1.55 cm, nhóm kích thước chiều dài có sai số là 0.54cm, nhóm kích thước vòng có sai số lớn nhất là 0.87 cm.
5- Xây dựng phần mềm điều khiển quá trình đo và thu thập dữ liệu đo, cho phép xác lập tự động các mốc đo lường kích thước cơ thể người và trích xuất kết quả đo tự động nhanh chóng, đảm bảo độ chính xác, tin cậy, khoa học, khách quan của kết quả đo và an toàn đối với cơ thể người. Phần mềm xử lý tín hiệu đo đã xác định mốc đo và kích thước đo tự động góp phần thu thập và xử lý
dữ liệu nhanh chóng trong đo 3D kích thước cơ thể người bằng phương pháp
đo không tiếp xúc ứng dụng ngành may mặc. Chương trình phần mềm điều khiển hệ thống đo lường 3D và đo lường kích thước thước cơ thể người trên ngôn ngữ lập trình C# thuận tiện, dễ sử dụng.
6- Thực hiện đo thực nghiệm cho thấy thấy độ chênh lệch 39 kích thước từ phương pháp quét 3D so với 39 kích thước từ phương pháp tiếp xúc và đánh giá được sai số trong phạm vi cho phép. Đã ứng dụng phương pháp trích xuất dữ liệu trên 100 nữ sinh viên quét bằng hệ thống đo 3D. Dựa trên các vị trí mốc đã được xác định, một hệ thống đo kích thước tự động đã được thiết lập để trích xuất các nhóm kích thước và được đánh giá bằng xác xuất thống kê
139
KẾT LUẬN LUẬN ÁN
Với mục đích nghiên cứu phương pháp đo kích thước cơ thể người bằng phương
pháp quét 3D sử dụng ánh sáng cấu mã Gray để ứng dụng trong việc xây dựng hệ
thống c số quần áo, các nội dung và kết quả nghiên cứu chỡ ính của luận án đã đạt
được:
1. Đã nghiên cứu xác định ứng dụng công nghệ đo quét 3D bằng ánh sáng cấu
trúc mã Gray là phương pháp tốt để đo lường kích thước cơ thể người ứng dụng trong ngành may. Từ đó, xác lập các yêu cầu cần đạt và cơ sở về lý thuyết cho việc tính toán, thiết kế tích hợp các phần tử để xây dựng hệ thống đo quét biên dạng cơ thể người bằng phương pháp sử dụng ánh sáng cấu trúc
mã Gray với số ảnh mẫu 42 chiếu theo 2 phương vuông góc.
2. Đã thiết lập hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người theo TCVN 5782: 2009
có chiều cao dao động từ 1460mm đến 1670mm, mở rộng đối tượng quét có
chiều cao đến 1800mm với đến 4 5 vùng quét. Hệ thống đo được xây dựng
với cụm cảm biến đầu đo gồm một máy chiếu và một camera cho phép một
vùng đo 500x500mm đạt được độ phân giải.
3. Đã xây dựng được quy trình đo để thu nhận và xử lý thông tin sau khi quét
mẫu 3D cơ thể người gồm: xây dựng mẫu ảnh chiếu, thực hiện quá trình hiệu chuẩn đầu đo xác định các thông số hệ quang của camera và máy chiếu, xử lý đám mây điểm 3D thu được sau quá trình quét bằng phần mềm Meshlab để loại bỏ nhiễu, phần mềm Geomagic để ghép ảnh theo chiều cao đứng và diện tích xung quanh để thu được đám mây hoàn chỉnh cơ thể người.
4. Đã nghiên cứu xác định điều kiện đo cho chất lượng ảnh mẫu thu được tốt
nhất về cường độ sáng môi trường, phông nền, khoảng cách đầu đo đến đối
tượng quét ình dáng, kết cấu trang phục đo ư thế quét tối ưu để đạt được , h , t
kết quả đo tốt nhất.
5. Đã xây dựng cơ sở lý thuyết các phương pháp và thuật toán, mã code xác
định hệ thống 26 mốc đo và 39 kích thước theo tiêu chuẩn TCVN-1571-
2009. Xây dựng phương pháp, thuật toán và mã code ctrí h xuất 26 mốc đo và
39 kích thước cơ thể người theo TCVN-1571-2009. Viết chương trình phần
mềm điều khiển và đo lường kích thước cơ thể người trên ngôn ngữ lập trình
C#, thuận tiện, dễ sử dụng và hoạt động ổn định trên hệ thống đo thực nghiệm kích thước cơ thể người đã chế tạo lần đầu tiên ở Việt Nam. Dữ liệu
trích xuất khi đo lường thực nghiệm đã được đánh giá so sánh dựa trên
phương pháp đo tiếp xúc và thiết bị đo 3D thương mại trên thị trường.
6. Đã tiến hành thực nghiệm đo 39 thông số kích thước cơ thể người của trên
100 nữ sinh viên Hưng Yên bằng hệ thống hệ thống đo 3D kích thước cơ thể
người do luận án thiết lập và chế tạo. Kết quả 30 mẫu được tính chênh lệch
giá trị trung bình của từng kích thước đo được so sánh với phương pháp đo tiếp xúc, và kết quả tính toán thống kê được xử lý trên phần mềm SPSS cho thấy các kích thước thu được từ hệ thống đo 3D đạt độ tin cậy trong việc xây
dựng hệ thống cỡ số quần áo. Các kết quả này là cơ sở khoa học để ây dựng x
hệ thống cỡ số quần áo ứng dụng trong thiết kế quần áo công nghiệp cho đối tượng nữ thanh niên Hưng Yên nói riêng và Việt Nam nói chung độ tuổi từ 18 đến 25.
140
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
1. Nghiên cứu hoàn thiện phương pháp trích xuất dữ liệu đo nhằm tăng độ chính xác của kết quả đo kích thước cơ thể người khi đo bằng phương pháp
3D không tiếp xúc sử dụng ánh sáng cấu trúc mã Gray.
2. Tiếp tục nâng cấp hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người sử dụng ánh sáng
cấu trúc mã Gray của luận án về thời gian quét, vùng quét, tích hợp các hệ cảm biến khi quét và ứng dụng xây dựng hệ thống cỡ số quần áo sử dụng hệ thống quét 3D đã thiết lập.
141
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] J. M. Lu and M. J. J. Wang (2008), Automated anthropometric data collection using 3D whole body scanners, Expert Syst. Appl., vol. 35, no. 1 2, pp. 407– – 414, doi: 10.1016/j.eswa.2007.07.008.
[2] Data collection using 3D whole body scanners (2007), In Expert Systems with Applications. Vol. 35, Issues 1 2, pp. 407 414. https://doi.org/10.1016/j.eswa.07.008 – –
[3] K. P. Simmons (2001), Body measurements techniques: A comparison of three- dimensional body scanning and physical anthropometric methods, p. 68.
[4] BS EN 13402-1: 2001; Size designation of clothes - Part 1: Terms, definitions and body measurement procedure.
[5] BS 7231:1990; Body measurements of boys and girls from birth up to 16.9 years - Part 2, Recommendations of body dimentions for children.
[6] ISO 3635, 3636, 3637, 3638, 4415, 4416: 1981; Size designation of clothes - Definitions and body measurement procedure.
[7] ISO 8559: 1989; Garment construction and anthropometric surveys Body – dimensions.
[8] BSI, 2001. BS EN 13402-1:2001, Size Designation of Clothes - Part 1: Terms, definitions and body measurement procedure, London, UK: British Standards Institute.
[9] AS™ F1731-96(2002), Standard Practice for Body Measurements and Sizing of Fire and Rescue Services Uniforms and Other Thermal Hazard Protective Clothing, AS™ International, West Conshohocken, PA, 1996.
[10] TCVN 1267:1972, Quần áo nữ Phương pháp đo cơ thể người- . Tiêu chuẩn Nhà nước.
[11] TCVN 1268:1972, Quần áo nữ Cỡ số- . Tiêu chuẩn Nhà nước.
[12] TCVN 5782:2009, Hệ thống tiêu chuẩn cỡ số quần áo. Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam.
[13] TCVN 5781:2009, Phương pháp đo cơ thể người. Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam.
[14] Nguyễn Thị Hà Châu (2001), Nghiên cứu xây dựng hệ thống cỡ số quân trang theo phương pháp nhân trắc. Tổng cục Hậu cần.
[15] Nguyễn Văn Thông (2009), Xây dựng hệ thống cỡ số quần áo nam nữ và trẻ em trên cơ sở số đo nhân trắc người Việt Nam. Viện Dệt may Việt Nam.
[16] Bùi Thúy Nga (2010), Nghiên cứu xây dựng phân cấp các bảng cỡ số cho một số sản phẩm may dành cho phụ nữ. Đề tài KHVCN Bộ Công Thương.
[17] Bùi Thúy Nga (2011), Nghiên cứu ứng dụng thiết bị đo cơ thể 3D trong xây dựng bộ mẫu kỹ thuật chuẩn cho sản phẩm quần âu và áo sơ mi nam. Báo cáo thuyết minh đề tài cấp Bộ, Viện Dệt may.
[18] Nguyễn Phương Hoa, Trần Thị Minh Kiều (2011), Nghiên cứu xây dựng bộ mẫu kỹ thuật chuẩn cho sản phẩm áo Vest nữ Việt Nam. Báo cáo thuyết minh đề tài cấp Bộ, Viện Dệt may.
[19] Phan Thanh Thảo (2012), Xây dựng hệ thống cỡ số quần áo và chế tạo bộ ma nơ- - canh chuẩn kích thước cơ thể trẻ em lứa tuổi mẫu giáo và tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội sử dụng trong thiết kế công nghiệp May. Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hà Nội, mã số ĐL/01-2011-2.
[20] Trần Thị Hường (2003), Kỹ thuật Thiết kế trang phục. NXB Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh.
142
[22] Nguyễn Thị Thúy Ngọc, Hồ Thị Như Quỳnh (2017), Xây dựng dữ liệu mẫu cơ sở của quần áo phục vụ thiết kế phát triển sản phẩm trong các doanh nghiệp may quy mô vừa và nhỏ ở Việt Nam.Tạp chí Khoa học và Công nghệ.
[23] Nguyễn Thị Thanh Huyền (2015), Nghiên cứu xây dựng hệ thống cỡ số quần áo bảo
hộ cho nữ công nhân lao động phổ thông. Viện Khoa học An toàn và Vệ sinh lao động. Tổng Liên đoàn Lao động Việt Nam.
[24] Nguyễn Thị Mộng Hiền (2016), Nghiên cứu đặc điểm vóc dáng ảnh hưởng đến thiết kế hệ số điều chỉnh rập áo cơ sở phụ nữ Việt Nam trên phần mềm 3D Vstitcher, Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ Kỹ thuật và Công nghệ, ĐHQG- -HCM.
[25] Phạm Thượng Hàn (2013), Kỹ thuật đo lường các đại lượng vật lý, Nhà xuất bản giáo dục.
[26] Nguyễn Hữu Công (2009), Giáo trình đo lường kĩ thuật, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội.
[27] Nguyễn Thị Ngọc Quyên (2015), Đề tài nghiên cứu ứng dụng phương pháp đo gián tiếp 2D và xây dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên phục vụ ngành May, Luận án Tiến sĩ kỹ thuật, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.
[28] K. Kroemer, K.H.E., Kroemer, H.J., & Kroemer-Elbert (1986), Engineering physiology: Physiologic bases of human factors/ergonomics, Amsterdam: Elsevier. [29] J. A. Roebuck, Jr. (1995), Anthropometric methods: Designing to fit the human body.
St. Monica, CA Hum. Factors Ergon. Soc. [30] Hyperphysics (2000), Gauss’s law [Online].
[31] C. Modelling, (1992), Sales brochure, (Piazza Beccaria, n.6. 50121). Florence, Italy Author.
[32] R.. Roe, (1993), Occupant packaging. J.B. Peacock W. Karwoski (Eds.), Automot. Ergon. factors Des. use Automob. (pp. 11-42).
[33] B. Buxton, L. Dekker, I. Douros, and T. Vassilev (2000), Reconstruction and interpretation of 3D whole body surface images Scanning,, [Online].
[34] G. C. Marks, J. P. Habicht, and W. H. Mueller, (1989), Reliability, dependability, and precision of anthropometric measurements. The Second National Health and Nutrition Examination Survey 1976-1980. Am. J. Epidemiol., vol. 130, no. 3, pp. 578– 87, doi: 10.1093/oxfordjournals.aje.a115372.
[35] R. Martorell, J. ‐P Habicht, C. Yarbrough, G. Guzmán, and R. E. Klein, (1975), The
identification and evaluation of measurement variability in the anthropometry of
preschool children. Am. J. Phys. Anthropol., vol. 43, no. 3, pp. 347 352, doi: – 10.1002/ajpa.1330430308.
[36] R. Johnston, F.E. & Martorell, (1988), Anthropometric Standardization Reference Manual. T.G. Lohman, pp. 107 110. –
[37] K. A. Bennett and R. H. Osborne, (1986), Interobserver measurement reliability in anthropometry. Hum. Biol., vol. 58, no. 5, pp. 751 759. –
[38] M. F.. Montagu (1960), A handbook of anthropometry springfield. Springfield, Charles C. Thomas.
[39] ISO 7250-1:2008, Basic human body measurements for technological design Part – 1: Boby measurement definitions and landmarks.
[40] M. Kouchi, Anthropometric methods for apparel design (2014), Body measurement devices and techniques. Woodhead Publishing Limited.
[41] T. Kohlschütter (2012), Human Body Modelling by Development of the Automatic Landmarking Algorithm.
[42] D. Gupta (2014), Anthropometry and the design and production of apparel. An overview, no. 2005. Woodhead Publishing Limited.
143
[43] TCVN 7114-1:2008, Chiếu sáng nơi làm việc. Tổng cục tiêu chuẩn đo lường Việt Nam.
[44] Nguyễn Quang Hoan (2006), Xử lý ảnh. Học viện côngnghệ bưu chính viễn thông. [45] ISO 20685, 3D scanning methodologiesfor internationally compatible
anthropometric databases.
[46] Charlie C.L.Wang* Yu Wang Terry K.K.Chang Matthew M.F.Yuen.(2010), Virtual human modeling from photographs for garment industry. Department of Mechanical
Engineering. Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, fKowloon, Hong Kong.
[47] Patrick Chi-Yuen Hung, Channa P. Witana, and Ravindra S. Goonetilleke. (2004).
Anthropometric Measurements from Photographic Images. Work with Computing Systems.
[48] Seo, H, Yeo, Y, Wohn (2006), 3D body reconstruction from photos based on range scan. Lecture notes in computer science, 3942, pp.849-860.
[49] Lê Quang Trà (2016), Nghiên cứu đo biên dạng 3D của chi tiết bằng phương pháp sử dụng ánh sáng cấu trúc.NCS luận án tiến sĩ, Đại học Bách Khoa Hà Nội.
[50] Enoch Peserico Stecchini Negri De Salvi (2012), A Low-Cost, Efficient and Accurate Human Body Scanner.
[51] D’Apuzzo, N. (2009), Recent Advances in 3D Full Body Scanning With Applications To Fashion and Apparel. Optical 3-D Measurement Techniques IX, Vienna, Austria, 2, 1 10. –
[52] Seo, H, Yeo, Y, Wohn (2006), 3D body reconstruction from photos based on range scan. Lecture notes in computer science, 3942, pp.849-860.
[53] Geng, J. (2011). WE-C-BRA-01: Optical Imaging Techniques and Applications. Med. Phys. 38: 3803.
[54] Shin, S. H. (2015), Three-dimensional body scanning system with potential for use in the apparel industry Three Dimensiinal Body Scanning Systems With A (A-1) submitted to the Graduate Faculty of North Carolina State University in partial fulfillment of the requireme. March.
[55] https://de.slideshare.net/TWTinteractive/twt-trendradar-body-scanner-telmat [56] J. Salvi, J. Pages, J. Batlle (2004), Pattern codification strategies in structuredlight
systems. Pattern Recognition 37 (4) 827 849. –
[57] I. Ishii, K. Yamamoto, K. Doi, and T. Tsuji (IEEE, 2007), High-speed 3D image acquisition using coded structured light projection, in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems. IROS 2007 pp. 925 930. –
[58] Z. J. Geng (1996), Rainbow three-dimensional camera: new concept of high-speed three-dimensional vision systems. Opt. Eng. 35(2), 376 383. –
[59] L. Zhang, B. Curless, and S. M. Seitz Rapid (2012), shape acquisition using
colorstructured light and multi-pass dynamic programming, in First International Symposium on 3D Data Processing Visualization and Transmission.
[60] J. Geng (2011), Structured-light 3D surface imaging: a tutorial”, IEEE Intelligent Transportation System Society. Advances in Optics and Photonics, vol. 3.
[61] http://www. ten24. info/?p=815.
[62] P. R. Apeagyei (2010), Application of 3D body scanning technology to human