纺织学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (10): 148-154.doi: 10.13475/j.fzxb.20210907607

• 服装工程 • 上一篇    下一篇

基于特征参数的青年女性乳房形态分析

钟泽君1, 张贝贝1, 徐凯忆1, 王若雯1, 顾冰菲1,2,3()   

  1. 1.浙江理工大学 服装学院, 浙江 杭州 310018
    2.浙江省服装工程技术研究中心, 浙江 杭州 310018
    3.丝绸文化传承与产品设计数字化技术文化和旅游部重点实验室, 浙江 杭州 310018
  • 收稿日期:2021-09-23 修回日期:2022-06-27 出版日期:2022-10-15 发布日期:2022-10-28
  • 通讯作者: 顾冰菲
  • 作者简介:钟泽君(1998—),女,硕士生。主要研究方向为数字化服装技术。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61702461);国家自然科学基金项目(61702460);“纺织之光”中国纺织工业联合会应用基础研究项目(J202007);中国纺织工业联合会科技指导性项目(2018079);浙江理工大学科研业务费专项资金资助项目(2020Q051);国家级大学生创新创业训练计划项目(202110338042)

Research on breast shape of young females using characteristic parameters

ZHONG Zejun1, ZHANG Beibei1, XU Kaiyi1, WANG Ruowen1, GU Bingfei1,2,3()   

  1. 1. School of Fashion Design & Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
    2. Clothing Engineering Research Center of Zhejiang Province, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
    3. Key Laboratory of Silk Culture Heritage and Products Design Digital Technology, Ministry of Culture and Tourism, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2021-09-23 Revised:2022-06-27 Published:2022-10-15 Online:2022-10-28
  • Contact: GU Bingfei

摘要:

为探究青年女性乳房形态区别,提出了乳房边界定义方法以保证乳房形态参数测量的一致性。使用[TC]2三维扫描仪对140名18~25岁在校未婚孕青年女性进行扫描,获取了包括高度、宽度、角度、弧线等28项乳房形态相关参数;通过变异系数和相关性分析筛选出6个影响乳房形态的主要参数作为聚类指标,从乳房立体形态和聚拢程度两方面对乳房形态进行细分;基于乳房形态分类结果,利用Fisher判别函数对样本进行回判验证。结果表明,青年女性乳房形态可分为9类,基于形态判别规则对初始样本数据整体回判的准确率高达97.1%,说明此判别方法具有较高的准确性,为现有的乳房形态研究提供了新思路。

关键词: 乳房形态, 三维人体测量, 聚类分析, 聚拢程度, 形态判别

Abstract:

In order to study young female's breast shape discrimination for improving the bra sizing system for the Chinese females, a definition method for defining breast boundary was proposed to ensure the consistency of breast shape measurement indexes. Raw data was collected by scanning 140 female college students using the [TC]2 scanner, and 28 breast measurement values including height, width, angle, and arc were extracted. Analysis of data was conducted by integrating coefficient of variation and correlation analysis methods, and 6 major parameters affecting breast morphology were identified as clustering indexes. K-means cluster was used to categorize the breast shapes into groups from the 3-D shape of the breast, and the breast shape was subdivided by the ratio of gathering degree and the young females' breast shape was divided into 9 categories. Based on the classification results on breast morphology, Fisher criterion function was used to verify the samples. The results show that the accuracy of overall judgment of the initial sample data based on morphological discrimination rules is as high as 97.1%, which shows that this criterion method has high accuracy, providing new ideas for the breast morphology research, and has a positive effect on the progress in the brassiere industry in China.

Key words: breast morphology, 3-D anthropometric measurement, cluster analysis, degree of aggregation, morphological discrimination

中图分类号: 

  • TS941.17

图1

乳房边界相关特征点线标定"

表1

特征点、线和面具体定义"

特征点/辅助
点线面
定义 特征点/
辅助点线面
定义
F1 人体正中矢状面 L4 L2L3的中间平行线
右侧乳点(PB) 右侧乳房的最高点 L5 L2L4的中间平行线
前腋点(PFA) 手臂自然下垂状态下与人体躯干在腋前的交点 L6 L2LBB的中间平行线
前颈点(PFN) 左右锁骨的胸骨端上缘的连线与F1的交点 M LBB最小外接矩形短边中点
侧颈点(PSN) 颈侧部与肩部交界处曲率最大的点,从左视图看位于颈厚中点稍偏后的位置 F2/3/4 在正视图上以PMS点/PSN点/PFN点与PB点为基准点确定的截面
肩点(PS) 肩部曲率最大的点,从左视图看位于上臂正中央与肩交界处 F5 侧视图上M点所在矢状面截面
肩中点(PMS) PSN点与PS点连线的中点 乳房上侧点(PUB) L5F3的交点
胸围线(LB) PB点的水平围线 A L4F2的交点
下胸围线(LBB) 乳房基底处的水平围线 B L3F4的交点
上胸围线(LUB) PFA点的水平围线 乳房外侧点(POB) F5L6的交点
L1 经过PS的水平围线 乳房内侧点(PIB) L6在前中心处的曲率最大点
L2 L1LUB的中间平行线 乳房下侧点(PBB) PB点分别向左右两侧作多个间隔 0.5 cm 的矢状截面,于各截面曲线乳根部曲率最大处的点中取最低点为PBB
L3 L2LUB的中间平行线 乳房轮廓曲线(LBC) 依次连接POB点、PFA点、A点、PUB点、B点、PIB点、PBB点形成的闭合曲线

图2

乳房局部坐标系"

图3

坐标原点"

表2

乳房形态参数测量项目"

参数名称 参数
符号
定义 参数名称 参数
符号
定义
胸宽 WBL PB点水平截面的宽度 乳房高 HB PBB点到PUB点的垂线距
胸厚 TBL PB点水平截面的厚度 前颈点-胸点距离 LNB PFN点到PB点的直线长度
胸围 CBL PB点的水平围1周的长度 乳深 D PB点到POB点、PBB点、PIB点三点所在平面的距离
上胸围 CUBL PUB点的水平围1周的长度 上乳房角 AU PFN点为顶点,PFN-PBPFN-PBB为两边的角
下胸围 CBBL PBB点的水平围1周的长度 乳根围 CR POB点和PIB点为两端,经过PBB点的体表曲线
上乳杯垂线 PU PB点到PUB点的垂线距 乳房围 CB POB点和PIB点为两端,经过PB点的体表曲线
上乳杯弧线 SU PB点到PUB点的体表长度 乳房表面积 AR LBC内部的表面面积
内乳杯垂线 PI PB点到PIB点的垂线距 乳房体积 V LBC内部的体积
内乳杯弧线 SI PB点到PIB点的体表长度 胸宽厚比 RWT WBLTBL的比率
下乳杯垂线 PB PB点到PBB点的垂线距 胸围差 G CBLCBBL的差
下乳杯弧线 SB PB点到PBB点的体表长度 乳根围深比 RCRD CRD比值
外乳杯垂线 PO PB点到POB点的垂线距 乳房围深比 RCBD CBD比值
外乳杯弧线 SO PB点到POB点的体表长度 下乳弧深比 RSBD SBD比值
乳间距 WBP PB点到F1平面的距离的2倍 聚拢程度比 RLW LNBWBP比值

图4

乳深Q-Q正态检验图"

表3

不同聚类数目下F统计量观测值"

类别 上乳
房角
胸围差 乳根围
深比
乳房围
深比
下乳弧
深比
乳房
体积
3类 147.523*** 101.159*** 215.053*** 149.690*** 51.910*** 98.883***
4类 125.157*** 122.563*** 163.315*** 106.986*** 55.637*** 58.564***
5类 101.682*** 109.820*** 150.094*** 110.842*** 47.022*** 61.514***

表4

乳房形态最终聚类中心"

乳房
立体
形态
类别
上乳
房角/
(°)
胸围
差/
cm
乳根
围深
乳房
围深
下乳
弧深
乳房
体积/
L
样本
容量
样本
占比/
%
16.59 13.08 4.39 5.22 1.35 0.36 49 36.03
13.26 10.08 4.12 4.97 1.45 0.22 55 40.44
10.79 7.67 3.74 4.62 1.66 0.14 32 23.53

表5

判别结果"

类别 真实样本 判别结果 准确率/%
Ⅰ类 49 48 98.0
Ⅱ类 55 52 94.5
Ⅲ类 32 32 100.0
总计 136 132 97.1

图5

各类乳房立体形态图"

图6

聚拢程度形态图 注:图中PB1为左侧乳房的最高点。"

表6

乳房聚拢程度分类结果表"

类别 样本数 占比/%
Ⅰ-内敛 15 11.03
Ⅰ-中间 23 16.91
Ⅰ-外扩 11 8.09
Ⅱ-内敛 24 17.65
Ⅱ-中间 23 16.91
Ⅱ-外扩 8 5.88
Ⅲ-内敛 20 14.71
Ⅲ-中间 9 6.62
Ⅲ-外扩 3 2.21
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