頸根圍測量方法對比分析

寧艷群, 雷啟然， 尚笑梅

(蘇州大學 紡織與服裝工程學院, 江蘇 蘇州 215006)

頸部的動態(tài)和靜態(tài)特征是領(lǐng)部造型設(shè)計的基礎(chǔ)[1]。由于頸部靠近視覺焦點區(qū)的人體面部，因此領(lǐng)子也成了視覺焦點。作為前后衣片的連接部位，其在整個服裝設(shè)計中有著舉足輕重的地位[2-3]。頸根圍指的是用軟尺經(jīng)第七頸椎點、頸根外側(cè)點及頸窩點測量的頸根部圍長[4]。頸根圍作為領(lǐng)部尺寸的一部分，在人體測量中必不可少。本文以身高在155～170 cm范圍內(nèi)的女性頸根圍為研究對象，采用手工測量和三維人體測量兩種方法對其進行測量，對測量結(jié)果進行分析得出兩種測量方法的不同之處，并建立了兩種方法互相轉(zhuǎn)換模型，該模型可使兩種方法所得數(shù)據(jù)相互轉(zhuǎn)換，不僅節(jié)省人體測量成本，還可提高測量值的利用率，同時也為人體測量領(lǐng)域的建模提供一定的參考。

1 頸根圍測量

1.1 測量條件

測量者6名，女性，年齡22～25歲，測量技能熟練，能熟練操作實驗儀器；被測者25名，為身高155～170 cm的在校女大學生，年齡18～25歲，身體健康；記錄者3名，女性，年齡22～25歲，要求準確記錄被測者的真實情況，并協(xié)助6名測量人員完成整個測量過程。

在測試室內(nèi)劃定測試區(qū)域，將室內(nèi)氣溫穩(wěn)定在24～26 ℃、相對濕度穩(wěn)定在50%～60%，并為被測人員提供一個安全、舒適、放松的測量環(huán)境[5]。

室內(nèi)照明強度適宜，保證測試人員能清晰讀數(shù)；保證測試區(qū)域倚靠的墻體與地面光滑平整，無外凸或內(nèi)凹；換裝時，在給予被測人員相關(guān)指導之后，測量人員應(yīng)留給被測人員足夠的隱私空間換裝，以免被測人員出現(xiàn)緊張、焦慮等情緒，影響測量結(jié)果。

1.2 測量器材

(1) 手工測量(方法Ⅰ)，體位標線、專用記錄表格、記錄筆、記錄板、測體專用服裝、人體測量尺寸讀數(shù)表、軟尺、直角三角尺(在直角三角尺的直角短邊加上與三角板平面相垂直的鋼板，形成測體三角尺)、直尺。

(2) 非接觸式三維人體測量(方法Ⅱ)，美國SizeStream三維立體全身3D掃描儀，包括專用的人體測量區(qū)域和環(huán)境布置、數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)提取與分析軟件等；測體專用服裝[6]。

2 方法Ⅰ和方法Ⅱ精確度分析

6名測量者依次對25名被測者進行測量，每個測量者對每個被測者測量3遍，得到450組數(shù)據(jù)，剔除無效數(shù)據(jù)后，最終可用數(shù)據(jù)有432組。隨機選取15個被測者(編號為1～15)數(shù)據(jù)用于分析，剩余的10個被測者數(shù)據(jù)用于模型驗證。利用Excel軟件對每種方法的15個被測者數(shù)據(jù)進行初步統(tǒng)計分析，即進行頸根圍均值對比和數(shù)據(jù)離散程度統(tǒng)計分析[7]。

2.1 均值對比分析

求出兩種測量方法所得的每位被測者的頸根圍均值，并對數(shù)據(jù)進行對比分析，結(jié)果如圖1所示。

圖1 兩種方法所得頸根圍均值對比分析圖

由圖1可知：方法Ⅰ和方法Ⅱ的均值存在一定差異，且方法Ⅰ測量值基本上在方法Ⅱ之上，表明手工測量獲取的數(shù)值均大于機器。

2.2 離散程度統(tǒng)計分析

標準差表示一組數(shù)據(jù)的離散程度，其值越大表明離散程度越大；AVEDEV函數(shù)值是指數(shù)據(jù)的絕對偏差的平均值，反映數(shù)據(jù)的離散程度，其值越大，表明離散程度越大，數(shù)據(jù)越不穩(wěn)定。兩種方法的離散程度統(tǒng)計數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 兩種方法的離散程度統(tǒng)計表

由表1可知，就整體而言，方法Ⅰ的標準差和AVEDEV值大于方法Ⅱ的，說明采用方法Ⅱ得到的數(shù)據(jù)離散程度更小，數(shù)值較穩(wěn)定。

3 回歸模型建立及驗證

基于上述15個被測者數(shù)據(jù)，運用SPSS軟件分析方法Ⅰ和方法Ⅱ的相關(guān)性和顯著性水平，并建立二者的轉(zhuǎn)換模型。首先，對由方法Ⅰ和方法Ⅱ所得數(shù)據(jù)進行配對樣本T檢驗，判斷兩組數(shù)據(jù)的相關(guān)性及差異性。若其存在較大相關(guān)性且差異顯著，說明可建立二者的轉(zhuǎn)換模型。

3.1 顯著性分析

將置信區(qū)間設(shè)為95%，對兩組數(shù)據(jù)進行配對樣本T檢驗，結(jié)果分別見表2和表3(表3中的差值指的是由方法Ⅰ和方法Ⅱ所得數(shù)據(jù)兩兩相減的值)。

表2 方法Ⅰ和方法Ⅱ相關(guān)性分析表

表3 方法Ⅰ和方法Ⅱ配對樣本T檢驗

由表2可知，兩種方法所得頸根圍數(shù)據(jù)組的相關(guān)系數(shù)為0.573，經(jīng)顯著性檢驗得顯著值為0.026。

由表3可知，t為4.981，自由度為14，Sig.為0.000，因為Sig.<0.05，故表明二者存在極顯著性差異。

綜上可知，方法Ⅰ和方法Ⅱ之間可以建立轉(zhuǎn)換模型。

3.2 回歸模型建立

對樣本進行回歸分析，建立數(shù)學回歸模型。設(shè)定由方法Ⅰ所得數(shù)據(jù)為自變量x，由方法Ⅱ所得數(shù)據(jù)為因變量y，選擇曲線擬合中的線性、二次、三次、復合及邏輯等函數(shù)進行擬合，擬合結(jié)果如表4所示。通過對比表4中相關(guān)系數(shù)的平方值(Rsq)來比較各模型的優(yōu)劣，Rsq越大，則所選的模型越好。

由表4可知，二次多項式模型的Rsq值最高(0.398)，故采用二次多項式進行擬合，其中二次多項式中的常數(shù)項為326.450，一次項系數(shù)為-16.334，二次項系數(shù)為0.229。

表4 兩種方法在不同擬合曲線中的擬合結(jié)果

擬合結(jié)果為：y=326.450-16.334x+0.229x2

3.3 模型驗證

利用剩余的10個被測者(編號為16～25)數(shù)據(jù)對模型進行驗證，結(jié)果見表5。其中x值是由方法Ⅰ得到的實際測量值，y值是由方法Ⅱ得到的實際測量值，y′值是方法Ⅱ的模型驗證值，差值比率指的是y值與y′值差值的絕對值所占y值的比重。其中差值比率越小，說明模型越好[8]。

表5 剩余樣本回歸模型驗證結(jié)果

由表5可知，y與y′差值的絕對值均小于2 cm，且差值比率均小于5%，故二次多項式回歸模型有效。綜上可知，采用二次多項式模型對函數(shù)進行擬合最合適。

4 結(jié) 論

通過對兩種方法所得頸根圍相關(guān)數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析可知：用方法Ⅰ獲取數(shù)據(jù)的離散程度較大，數(shù)值不夠穩(wěn)定，但該方法具有較好的實際可操作性；用方法Ⅱ獲取數(shù)據(jù)的離散程度較小，數(shù)值穩(wěn)定，但該方法實際可操作性較方法Ⅰ弱；兩組數(shù)據(jù)具有顯著相關(guān)性且呈現(xiàn)極顯著差異，故可對兩種方法建立轉(zhuǎn)換模型：y=326.450-16.334x+0.229x2。經(jīng)驗證，該模型有效。