一種文胸壓力舒適性評價方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于文胸舒適性評價技術(shù)，特別是一種基于體壓分布指標與視覺模擬量表耦合模型的文胸壓力舒適性評價方法。首先對文胸壓力部位進行分解，將文胸壓力測試部位分成五個部位，分別是肩帶、罩杯、鋼圈、土臺和后比，然后通過體壓分布測試獲取5個部位的體壓分布指標數(shù)據(jù)，通過視覺模擬量表獲取該5個部位的壓力舒適性，最后采用GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立體壓分布指標與主觀評價之間的耦合模型。本發(fā)明為文胸舒適性設(shè)計提供了可量化的數(shù)據(jù)支持，有效減少對設(shè)計師主觀經(jīng)驗的過分依賴，省去了盲目實驗所造成的人力、物力和財力的浪費。此外，能滿足日益高漲的客制化舒適文胸生產(chǎn)的需求，提高文胸的舒適性。
【專利說明】一種文胸壓力舒適性評價方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于體壓分布指標與視覺模擬量表耦合模型的文胸壓力舒適性評價方法，屬于文胸舒適性評價【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，78 %的女性不懂得如何選擇合適的文胸，34 %的女性由于選錯文胸或穿戴不當而導(dǎo)致乳房變形，甚至發(fā)育不良。文胸舒適性日益成為女性消費者需求的主要特征之一，由于其穿著時緊貼人體，因此對其舒適性要求顯得尤為重要。壓力舒適性是文胸舒適性的主要影響因素，例如文胸土臺雖然可以提升胸部的美觀度，卻會壓迫胃部，壓力舒適性低的文胸會引起女性乳腺疾病，因此研究文胸壓力舒適性關(guān)系到女性健康，具有現(xiàn)實意義。
[0003]公知的文胸壓力舒適性評價方法主要有兩種，一種是主觀評價方法，另一種是客觀評價方法。單純的主觀評價，缺乏量化指標，只能提供定性的分析，且個體差異將影響評價結(jié)果的準確性；單純的客觀評價能夠提供一系列的指標和數(shù)據(jù)，但這些指標和數(shù)據(jù)并不能反映人的主觀感受。當前文胸壓力舒適性研究缺乏有效的主客觀評價指標關(guān)聯(lián)性的耦合模型，從而難以為文胸設(shè)計提供壓力舒適性方面的數(shù)據(jù)支持。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為文胸設(shè)計提供壓力舒適性方面的數(shù)據(jù)支持。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種文胸壓力舒適性評價方法，所用的文胸為公知的帶土臺的文胸款式，其特征在于，步驟為:
[0006]第一步、利用體壓分布映像系統(tǒng)采集肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位的體壓分布數(shù)據(jù)，利用該體壓分布數(shù)據(jù)計算得到肩帶部位及鋼圈部位的最大壓強和評價壓強作為體壓分布指標數(shù)據(jù)，罩杯部位的接觸面積、最大壓強、評價壓強、最大壓強梯度和平均壓強梯度作為體壓分布指標數(shù)據(jù)，土臺部位及后比部位的接觸面積、最大壓強和評價壓強作為體壓分布指標數(shù)據(jù)；
[0007]第二步、利用視覺模擬量表，由被試者在穿戴文胸后，給出肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)；
[0008]第三步、采用GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位的體壓分布指標數(shù)據(jù)與相應(yīng)的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)之間的耦合模型，GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為采用遺傳算法優(yōu)化Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的初始網(wǎng)絡(luò)權(quán)值。
[0009]優(yōu)選地，所述視覺模擬量表采用一定長度的光滑直線，所述肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位分別對應(yīng)一根光滑直線，每條光滑直線兩端分別對應(yīng)兩種極端狀態(tài)，被試者根據(jù)穿戴文胸后的感受，在肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位所對應(yīng)的光滑直線上畫一條豎線，根據(jù)豎線在光滑直線上的所在位置得到相應(yīng)的肩帶部位、罩杯部位、鋼圈部位、土臺部位及后比部位的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)。[0010]優(yōu)選地，所述采用遺傳算法優(yōu)化Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的初始網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的步驟為:
[0011]步驟3.1、參數(shù)設(shè)定:包括個體編碼串長度L、群體大小M、終止遺傳代數(shù)G、交叉算子P。和變異算子Pm ；
[0012]步驟3.2、個體二進制編碼，生成初始種群；
[0013]步驟3.3、通過適應(yīng)度函數(shù)計算個體適應(yīng)度值；
[0014]步驟3.4、若最優(yōu)個體適應(yīng)度值達到期望誤差，停止遺傳，轉(zhuǎn)步驟3.7，否則，轉(zhuǎn)步驟 3.5 ;
[0015]步驟3.5、通過選擇、交叉與變異的遺傳操作，產(chǎn)生下一代種群；
[0016]步驟3.6、第G代內(nèi)最優(yōu)個體的適應(yīng)度值達到期望誤差，算法終止，否則轉(zhuǎn)步驟
3.3 ；
[0017]步驟3.7、把最優(yōu)個體賦予Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)W1J2與W3的網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值，其中，W1為承接層與隱藏層的連接權(quán)值，W2為輸入層到隱藏層的連接權(quán)值，W3為隱藏層到輸出層的連接權(quán)值。
[0018]優(yōu)選地，在進行所述第三步前，先對各項體壓分布指標數(shù)據(jù)與舒適性主觀評價數(shù)據(jù)進行最小-最大規(guī)范化計算，將不同量綱和不同數(shù)量級大小的數(shù)據(jù)線性變換后映射到區(qū)間[0,1]中。
[0019]本發(fā)明方法的技術(shù)特點是:
[0020]1、本發(fā)明方法基于體壓分布指標與視覺模擬量表耦合模型，通過GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立主觀評價與體壓分布指標之間的耦合模型，能夠通過文胸多個部位的壓力分布指標預(yù)測人體對應(yīng)部位的舒適性，從而進行數(shù)字化的文胸壓力舒適性評價。
[0021]2、本發(fā)明方法區(qū)別于以往單純地使用主觀或客觀評價文胸舒適性的方法，區(qū)別于以往的主觀經(jīng)驗和反復(fù)試驗的做法，為文胸舒適性設(shè)計提供了可量化的數(shù)據(jù)支持。
[0022]因此，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0023]利用此評價流程和方法，可以基于體壓分布指標與視覺模擬量表耦合模型進行數(shù)字化的文胸壓力舒適性評價，為文胸企業(yè)文胸舒適性設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持，有效減少對設(shè)計師主觀經(jīng)驗的過分依賴，省去了盲目實驗所造成的人力、物力和財力的浪費。此外，能滿足日益高漲的客制化舒適文胸生產(chǎn)的需求，提高文胸的舒適性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是文胸壓力舒適性評價流程圖；
[0025]圖2是文胸壓力部位分解圖；
[0026]圖3是文胸壓力舒適性視覺模擬量表；
[0027]圖4是算法流程圖；
[0028]圖5是基于Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的耦合模型結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0030]本發(fā)明提供了一種基于體壓分布指標與視覺模擬量表耦合模型的文胸壓力舒適性評價方法，本評價方法所用的文胸為公知的帶土臺的文胸款式，該類文胸的壓力主要集中在如圖2所示5個部位，肩帶部位1、罩杯部位2、鋼圈部位3、土臺部位4及后比部位5，在主客觀實驗中主要采集該5個壓力部位的舒適性數(shù)據(jù)作為實驗輸入，結(jié)合圖1，其步驟為:
[0031]第一步、利用通過XSENS0R公司的體壓分布映像系統(tǒng)采集肩帶部位1、罩杯部位
2、鋼圈部位3、土臺部位4及后比部位5的體壓分布數(shù)據(jù)。Xsensor系統(tǒng)由電容性傳感器組建構(gòu)成一個柔性電容式壓墊，可依胸部結(jié)構(gòu)任意折疊，能夠在任意兩個真實的接觸面間實時圖像化顯示體壓分布，具有較高的精確性，厚度薄，靈活性，以及可靠性。壓強范圍為10-200mmHg,數(shù)據(jù)傳輸率達到500Hz/s。XSensor壓力分布測試及分析系統(tǒng)的功能是對任何接觸面的壓力分布進行靜態(tài)和動態(tài)測量，以直觀、形象的二維、三維彩色圖像實時顯示壓力分布的輪廓和各種數(shù)據(jù)，并對整個測量過程進行“錄像”、存儲，用戶可隨時對測量記錄進行查看、分析。在使用中將壓墊圍在胸背部，在其外部穿戴文胸，可以測得文胸與胸部接觸面的壓力分布情況。
[0032]客觀實驗中通過Xsensor系統(tǒng)得到每個被試在文胸曲面上精確的體壓分布圖，并導(dǎo)出測試數(shù)據(jù)。體壓分布測試實驗的步驟通常為:
[0033](I)實驗前所有被試均同意自愿參加實驗并鑒定實驗協(xié)議；
[0034](2)實驗準備階段，將體壓分布墊子圍在被試胸部；
[0035](3)要求被試正常站立，將文胸穿戴在體壓分布墊子外，保證壓力墊不產(chǎn)生褶皺，保持壓力墊、文胸與胸部的合體性；
[0036](4)打開體壓分布測試軟件，采集實驗數(shù)據(jù)。當Xsensor體壓分布的圖像趨于穩(wěn)定后，在軟件中停止體壓分布數(shù)據(jù)采集。
[0037]根據(jù)體壓分布指標的計算公式，分別計算5個指標:接觸面積，最大壓強，平均壓強，最大壓強梯度和平均壓強梯度。
[0038](I)接觸面積定義為:
[0039]S= Δ S.N
[0040]式中，Λ S為單點壓力傳感器作用的面積，N為測點數(shù)。
[0041](2)最大壓強為全部測試點中的最大值，即:
[0042]Pm=max (P1, P2,......, PN)
[0043]式中，P1至Pn表示傳感器測得的壓力，N為測點數(shù)。
[0044](3)平均壓強為全部受壓點壓強的算術(shù)平均值，即:
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種文胸壓力舒適性評價方法，所用的文胸為公知的帶土臺的文胸款式，其特征在于，步驟為: 第一步、利用體壓分布映像系統(tǒng)采集肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)的體壓分布數(shù)據(jù)，利用該體壓分布數(shù)據(jù)計算得到肩帶部位(I)及鋼圈部位(3)的最大壓強和評價壓強作為體壓分布指標數(shù)據(jù)，罩杯部位(2)的接觸面積、最大壓強、評價壓強、最大壓強梯度和平均壓強梯度作為體壓分布指標數(shù)據(jù)，土臺部位(4)及后比部位(5)的接觸面積、最大壓強和評價壓強作為體壓分布指標數(shù)據(jù)； 第二步、利用視覺模擬量表，由被試者在穿戴文胸后，給出肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)； 第三步、采用GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)的體壓分布指標數(shù)據(jù)與相應(yīng)的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)之間的耦合模型，GA-Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為采用遺傳算法優(yōu)化Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的初始網(wǎng)絡(luò)權(quán)值。
2.如權(quán)利要求1所述的一種文胸壓力舒適性評價方法，其特征在于，所述視覺模擬量表采用一定長度的光滑直線，所述肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)分別對應(yīng)一根光滑直線，每條光滑直線兩端分別對應(yīng)兩種極端狀態(tài)，被試者根據(jù)穿戴文胸后的感受，在肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)所對應(yīng)的光滑直線上畫一條豎線，根據(jù)豎線在光滑直線上的所在位置得到相應(yīng)的肩帶部位(I)、罩杯部位(2)、鋼圈部位(3)、土臺部位(4)及后比部位(5)的舒適性主觀評價數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種文胸壓力舒適性評價方法，其特征在于，所述采用遺傳算法優(yōu)化Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的初始網(wǎng)絡(luò)權(quán)值的步驟為: 步驟3.1、參數(shù)設(shè)定:包括個體編碼串長度L、群體大小M、終止遺傳代數(shù)G、交叉算子P。和變異算子Pm ; 步驟3.2、個體二進制編碼，生成初始種群； 步驟3.3、通過適應(yīng)度函數(shù)計算個體適應(yīng)度值； 步驟3.4、若最優(yōu)個體適應(yīng)度值達到期望誤差，停止遺傳，轉(zhuǎn)步驟3.7，否則，轉(zhuǎn)步驟.3.5 ； 步驟3.5、通過選擇、交叉與變異的遺傳操作，產(chǎn)生下一代種群； 步驟3.6、第G代內(nèi)最優(yōu)個體的適應(yīng)度值達到期望誤差，算法終止，否則轉(zhuǎn)步驟3.3 ； 步驟3.7、把最優(yōu)個體賦予Elman神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)W1、W2與W3的網(wǎng)絡(luò)初始權(quán)值，其中，W1為承接層與隱藏層的連接權(quán)值，W2為輸入層到隱藏層的連接權(quán)值，W3為隱藏層到輸出層的連接權(quán)值。
4.如權(quán)利要求1所述的一種文胸壓力舒適性評價方法，其特征在于，在進行所述第三步前，先對各項體壓分布指標數(shù)據(jù)與舒適性主觀評價數(shù)據(jù)進行最小-最大規(guī)范化計算，將不同量綱和不同數(shù)量級大小的數(shù)據(jù)線性變換后映射到區(qū)間[O，I]中。
【文檔編號】G06F19/00GK103838963SQ201410060526
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】陳育苗, 王建萍, 楊鐘亮 申請人:東華大學(xué)