Tổng quan các phương pháp đo cơ thể người

Thứ năm - 23/06/2016 03:51
Bài báo trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu tổng quan các phương pháp đo cơ thể người phục vụ cho thiết kế trang phục. Phương pháp đo các kích thước của cơ thể người được chia thành hai nhóm: đo trực tiếp và đo gián tiếp. Mỗi phương pháp đo đều có những ưu và nhược điểm riêng, tùy theo mục đích và điều kiện mà người nghiên cứu lựa chọn phương pháp nào cho phù hợp. Phương pháp đo trực tiếp đảm bảo độ chính xác về mốc đo và kích thước đo hơn cả, nhưng chỉ phù hợp cho tập hợp nghiên cứu mẫu nhỏ. Phương pháp đo gián tiếp kiểu chụp ảnh 2 chiều có giá thành đầu tư thấp, có thể triển khai nghiên cứu trên diện rộng, nhưng việc xác định chính xác các mốc đo và kích thước đo không cao. Còn phương pháp quét toàn thân cơ thể 3 chiều có thể triển khai nhanh gọn, rất phù hợp cho những nghiên cứu qui mô lớn, độ chính xác đảm bảo nhưng giá thành đầu tư rất cao.
Từ khóa: Nhân trắc học, hình thái học, phương pháp đo, máy quét 3D, Thước đo Martin...
 ABSTRACT

his article presents a summary of research on methods of measuring the body for clothing design. Measurement methods are divided into two groups: direct measurement and indirect measurement. Each measurement method has advantages and disadvantages, depending on the purpose and conditions which was selected  accordingly. Direct measurement method is best but it is only suitable for small samples. The measuring two-dimensional photographic cost low, can be deployed on large samples, but the determination of the anthropometric  landmarks and measurements of body is not enough exactly. The 3D body scanner can be deployed quickly, very suitable for large samples, but very high investment costs.            T
Key words: morphology, anthropometry, Methods of measurement, 3D scanners, Rulers Martin...
1. Giới thiệu
         Kết quả nghiên cứu về nhân trắc có ý nghĩa quan trọng không chỉ đối với các ngành phẫu thuật tạo hình thẩm mỹ, thiết kế chế tạo các bộ phận ứng dụng trên cơ thể người mà còn  đem lại giá trị ứng dụng cao đối với nhiều ngành sản xuất các mặt hàng phục vụ trực tiếp cho con người như sản xuất dụng cụ bảo hộ lao động; thiết kế máy móc thiết bị, xe cơ khí và đặc biệt là ngành công nghiệp may mặc. Hơn nữa, thế hệ người Việt Nam ngày nay luôn có sự thay đổi về kích thước cơ thể. Các số liệu nhân trắc của các giai đoạn trước không thể áp dụng cho các giai đoạn sau. Hay nói khác đi việc nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc cơ thể người Việt Nam cần phải nghiên cứu thường xuyên và định kỳ. Đứng trước nhu cầu của thực tiễn chúng tôi đã thực hiện nghiên cứu tổng quan các phương pháp đo cơ thể người phục vụ cho thiết kế trang phục.
         Phương pháp đo các kích thước của cơ thể người được chia thành hai nhóm chính một là phương pháp đo trực tiếp hay còn gọi là phương pháp truyền thống, hai là phương pháp đo gián tiếp hay còn gọi là phương pháp hiện đại. Nhưng về bản chất của các phương pháp trên đều phải xác định các mốc đo và các kích thước cần đo.
Việc xác định mốc đo là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng tới độ chính xác của các kích thước. Các sai sót của số liệu đo thường xảy ra nhất là ở việc xác định sai vị trí các mốc đo, nên trước khi đo ta phải xác định các mốc đo một cách cụ thể và đồng nhất cho các vị trí đo.
        Các kích thước cơ thể người được chia thành 5 nhóm là: kích thước chiều cao,  kích thước vòng, kích thước chiều dài, kích thước chiều rộng, kích thước chiều dày.
2. Các phương pháp đo cơ thể người
2.1. Phương pháp đo trực tiếp
Đây là phương pháp tiến hành đo trực tiếp trên cơ thể người mẫu đã chọn bằng bộ thước đo [1,2]. Bộ thước đo gồm các dụng cụ đo:
+ Thước đo chiều cao kiểu Martin sử dụng để đo chiều cao
+ Thước dây sử dụng để đo kích thước vòng và kích thước dài
+ Thước kẹp dùng để đo các kích thước rộng
+ Compa đo bề dày
+ Thước đo góc
+ Ghế đo có kích thước của phần tựa lưng cao 700mm, chiều cao mặt ghế so với mặt đất từ 300mm - 500mm.
 + Các thiết bị chuyên dùng khác (xác định độ sâu, đường uốn cong của xương sống…)
Các dụng cụ đo yêu cầu đảm bảo độ chính xác. Kích thước  đo phải đạt độ chính xác  ±1mm.  

Untitledcxzv
Untitledcs
                       
Hình 1. Bộ dụng cụ đo bằng phương pháp đo trực tiếp
Ưu điểm của phương pháp đo trực tiếp là xác định mốc đo và kích thước đo chính xác, phù hợp cho các tập hợp mẫu nghiên cứu nhỏ.
Nhược điểm là rất mất thời gian và tốn nhiều nhân công, khó triển khai trên qui mô lớn, phải  nhập dữ liệu đo vào máy tính.
2.2. Phương pháp đo gián tiếp
                   Phương pháp đo gián tiếp là phương pháp sử dụng các thiết bị đặc biệt dùng sóng ánh sáng hoặc sóng  điện từ trường rồi được số hóa bằng các phần mềm tin học cho kết quả đo dạng file ảnh hoặc cả file dữ liệu đo. Nhóm phương pháp này gồm có 2 phương pháp sau:  chụp ảnh 2 chiều và phương pháp quét 3 chiều.
a/ Phương pháp chụp ảnh 2 chiều là phương pháp xác định kích thước và hình dạng của cơ thể bằng cách xác định các kích thước tương ứng trên ảnh chụp được rồi nhân với tỉ lệ khoảng cách giữa máy đo và cơ thể người để xác định chính xác số  đo kích thước cơ thể người [1].
Untitledfjg

Hình 2. Nguyên lý đo của phương pháp chụp ảnh 2 chiề
            Theo phương pháp này, người ta sử dụng một hệ thống gương và thiết bị chụp để chụp ảnh cơ thể người từ các góc độ khác nhau và qua các bức ảnh nhận được có thể xác định được các kích thước của cơ thể người. Đối tượng đo được chụp ảnh theo bốn phía: phía trước, bên trái, phía sau và bên phải.
Ưu điểm  của phương pháp chụp ảnh 2 chiều thiết bị chụp ảnh và đo gọn nhẹ, thuận tiện cho nghiên cứu các tập hợp mẫu đo lớn.
Nhược điểm kết quả đo độ chính xác không cao vì cần phải điều chỉnh khoảng cách giữa máy đo và cơ thể người khi chiều cao cơ thể người thay đổi.
b/ Phương pháp đo bằng máy quét toàn thân cơ thể 3 chiều
            Thiết bị đo theo phương pháp này được chia thành hai  dạng là quét bằng laser và quét bằng ánh sáng trắng.
* Kỹ thuật quét bằng laser là loại sóng ánh sáng có thể nhìn thấy được [3]. Bản chất của chùm tia laser là ánh sáng đơn sắc có bước sóng xác định và góc phân kì rất nhỏ. Bước sóng này phụ thuộc vào vật liệu phát ra tia laser. Nguyên lý đo là thiết bị đo chiếu một đường ánh sáng laser lên vật cần đo, các tia phản xạ được chiếu tới các máy ảnh đặt ở vị trí đầu quét. Các máy quét laser sau khi hoàn tất một chu trình thu số liệu sẽ tạo thành các đám mây điểm (Point Cloud), thể hiện một cách đầy đủ và hoàn chỉnh nhất hình ảnh của các đối tượng mà tia laser đã quét qua. Những số liệu này có khá năng chuyển đổi liền mạch sang các mô hình 3 chiều.
Untitleddgdfh

Hình 3. Nguyên lý đo tọa độ trong máy quét laser
Nhược điểm của phương pháp đo này là thời gian quét các bề mặt lâu, trong đó cơ thể người còn có quá trình hít vào thở ra hay co cơ  nên có thể tạo ra lỗi trong quá trình đo.
*Kỹ thuật quét sử dụng ánh sáng trắng
            Ánh sáng trắng là loại ánh sáng mắt người nhìn thấy được có bước sóng 400nm - 700nm.  Kỹ thuật quét sử dụng ánh sáng trắng là một trong những ứng dụng của công nghệ đo không tiếp xúc. Chùm tia sáng được chiếu lên trên cơ thể người hoặc vật cần đo,  chùm tia phản xạ từ bề mặt vật thể cần đo được thu lại và đưa vào bộ phận biến đổi của máy đo [3,4].
Thiết bị quét thường bao gồm bộ phận chiếu các dải sáng và cảm biến ánh sáng [4]. Nhiều hệ thống sử dụng hai hoặc ba cảm biến ánh sáng. Số lượng và vị trí sắp xếp các cảm biến trong các máy quét 3D cũng rất đa dạng và phụ thuộc vào vật thể cần đo. Hệ thống đo gồm có buồng đo, thiết bị quét, camera, cảm biến quang học, máy tính và phần mềm xử lý điểm. Nguyên tắc đo dựa trên phép đo tam giác (hình 4).
Ưu điểm: Thiết bị này thuận lợi trong quá trình vận chuyển, tháo rời và lắp ghép, tự động loại bỏ các tác nhân xấu, lọc kết quả, tạo ra kết quả đo chính xác hơn. Thời gian quét của phương pháp quét ánh sáng trắng nhanh hơn so với quét laser nên hạn chế được độ sai lệch sinh ra bởi qúa trình thở của cơ thể người được đo.
Nhược điểm: Thiết bị có giá thành cao nên việc đầu tư thiết bị này ở việt Nam còn hạn chế. Thiết bị khó xác định chính xác  một số mốc đo trên cơ thể. Vì vậy, trước khi quét cần phải đánh dấu điểm mốc đo.
Untitledđgfdf

Hình 4. Nguyên lý đo bằng phương pháp quét 3D
3.Kết luận
            Mỗi phương pháp đo đều có những ưu và nhược điểm riêng, tùy theo mục đích và điều kiện mà người nghiên cứu lựa chọn phương pháp nào cho phù hợp.
- Phương pháp đo trực tiếp đảm bảo độ chính xác về mốc đo và kích thước đo hơn cả nhưng chỉ phù hợp cho tập hợp nghiên cứu mẫu nhỏ.
- Phương pháp chụp ảnh 2 chiều có giá thành đầu tư thấp, có thể triển khai nghiên cứu trên diện rộng, nhưng việc xác định chính xác các mốc đo và kích thước đo không cao.
- Phương pháp quét toàn thân cơ thể 3 chiều triển khai nhanh gọn, rất phù hợp cho những nghiên cứu qui mô lớn, độ chính xác đảm bảo nhưng giá thành đầu tư rất cao.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
  1. Trần Bích Hoàn (2012), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học B01-409-2010TĐ « Nghiên cứu thiết kế chế tạo ma-nơ-canh lứa tuổi trung học phổ thông ứng dụng trong sản xuất may công nghiệp ».
  2.  Phan Thanh Thảo (2012), Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học ĐL/01-409-2011-2 « 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 ứng dụng trong công nghiệp may ».
  3. Nguyễn Quốc Toản (2010), Xây dựng mô hình 3D mô phỏng hình dạng, cấu trúc và kích thước cơ thể trẻ em nam lứa tuổi tiểu học địa bàn thành phố Hà Nội, luận văn thạc sĩ khoa học, trường ĐHBK Hà Nội.
  4.  Nicola D’Apuzzo Ascona (2013), 3D Human Body Scanning Technologies Overview, Trends, Applications, Hometrica Consulting, Switzerland.

Nguồn tin: Phạm Thị Hoa Hồng Tươi

Tổng số điểm của bài viết là: 3 trong 1 đánh giá

Xếp hạng: 3 - 1 phiếu bầu
Click để đánh giá bài viết
Thống kê truy cập
  • Đang truy cập38
  • Hôm nay393
  • Tháng hiện tại17,053
  • Tổng lượt truy cập197,703
Bạn đã không sử dụng Site, Bấm vào đây để duy trì trạng thái đăng nhập. Thời gian chờ: 60 giây