基于心率變異和腦波分析的塑身腹帶著裝壓力舒適性研究.pdf

1、壓力舒適性是服裝舒適性,尤其是調(diào)整型功能內(nèi)衣舒適性和功效研究中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。目前對(duì)壓力舒適性的研究主要是通過(guò)客觀上直接測(cè)量服裝壓,主觀上進(jìn)行相關(guān)的感知評(píng)價(jià),從而建立著裝壓迫感與舒適性的關(guān)系。壓力舒適性由著裝壓力、人的生理、心理因素共同決定,客觀壓力測(cè)量,只能獲得服裝力學(xué)舒適性的部分指標(biāo),不能完全反映著裝真正的舒適感覺(jué);而主觀評(píng)價(jià),不具備任何的客觀生理學(xué)意義,同時(shí),又受主觀因素影響較大。從生理學(xué)角度看,人體自身的生理參數(shù)應(yīng)該就是可有效地

2、反映人體皮膚受壓舒適狀態(tài)的本質(zhì)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。用基于不同皮膚壓力舒適狀態(tài)時(shí)人體生理參數(shù)的差異情況來(lái)評(píng)價(jià)人體皮膚壓力舒適,更為客觀,同時(shí)由于引入了人體生理參數(shù),評(píng)價(jià)結(jié)果還將具有重要生理學(xué)意義。
　　基于此,本文首次以人體皮膚著裝受壓時(shí)的電生理學(xué)指標(biāo)——心率變異和腦波指標(biāo)為參量,系統(tǒng)、定量地研究著裝皮膚壓對(duì)心率變異和腦波變化的顯著影響規(guī)律,揭示著裝壓力舒適感的生理機(jī)制和心理機(jī)制,在此基礎(chǔ)上,建立基于著裝壓力、人體心率變異和腦波指標(biāo)的塑身

3、腹帶著裝壓力舒適性的預(yù)測(cè)評(píng)判系統(tǒng)。具體的研究工作與思路概括如下:
　　(1)選擇對(duì)皮膚壓迫感比較敏感的下胸圍至小腹之間的人體軀體皮膚為研究對(duì)象,相應(yīng)選擇的調(diào)整型塑身內(nèi)衣的代表產(chǎn)品為三類塑身腹帶。主要通過(guò)穿著試驗(yàn),測(cè)量塑身腹帶的著裝壓力大小,分析影響著裝壓力大小的因素;比較腹帶在人體腰腹部位產(chǎn)生的皮膚壓分布,最后確定腹帶在該軀體的皮膚壓集中區(qū)為腹凸部位和腰側(cè)部位。
　　(2)客觀評(píng)價(jià)塑身腹帶的著裝壓力對(duì)女性體型調(diào)整的影響。使用

4、[TC]2三維人體測(cè)量系統(tǒng),進(jìn)行塑身腹帶穿著人體掃描試驗(yàn),在[TC]2系統(tǒng)提供的三維人體點(diǎn)云數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行特征提取,獲得受試者穿著三類腹帶前后,胸圍、下胸圍、腰圍、腹圍、臀圍五個(gè)特征部位圍度、寬度、厚度及面積的特征值,利用對(duì)照法定量研究著裝前后五個(gè)特征部位的形體變化規(guī)律;進(jìn)一步提取五個(gè)部位的水平橫截面曲線,從直觀的角度定性評(píng)價(jià)塑身腹帶壓力對(duì)女性體型的調(diào)整效果。
　　(3)設(shè)計(jì)生理反饋實(shí)驗(yàn),研究腰腹部位施加著裝皮膚壓對(duì)人體心率變

5、異、腦波的顯著影響規(guī)律。結(jié)合RM6240C型生理信號(hào)采集系統(tǒng),自制氣囊式皮膚壓測(cè)試儀,通過(guò)該儀器可主動(dòng)控制施加于人體腰腹部位的著裝皮膚壓。使用實(shí)驗(yàn)腹帶先后在受試者的腹凸和腰側(cè)部位施加漸增皮膚壓,并逐一分析在此皮膚壓力下,人體心率變異和腦波指標(biāo)的變化,獲得著裝皮膚壓對(duì)人體心率變異、腦波的顯著影響規(guī)律,進(jìn)而探討著裝皮膚壓物理量與人體生理指標(biāo)、心理感覺(jué)之間的內(nèi)在聯(lián)系,揭示著裝皮膚壓舒適感的生理機(jī)制和心理機(jī)制,從生理學(xué)角度客觀確定著裝皮膚壓舒適

6、閾值;最后依據(jù)主觀評(píng)價(jià)結(jié)果建立著裝皮膚壓舒適感指數(shù)。
　　(4)確定著裝皮膚壓舒適性的等級(jí)指標(biāo)。對(duì)受著裝皮膚壓力顯著性影響的心率變異和腦波指標(biāo)進(jìn)行因子分析,得到表征著裝皮膚壓舒適性的兩個(gè)因子:生理舒適因子和心理舒適因子:以生成的因子得分和皮膚壓舒適感評(píng)價(jià)指數(shù)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),應(yīng)用有序樣本最優(yōu)分割法,對(duì)觀測(cè)樣本進(jìn)行聚類劃分,依據(jù)顯著性分段結(jié)果,將著裝皮膚壓舒適性劃分為“優(yōu)”、“良”、“差”三個(gè)等級(jí)指標(biāo)。
　　(5)建立著裝皮膚壓舒適

7、性預(yù)測(cè)評(píng)判模型。以主受壓區(qū)著裝皮膚壓、人體心率變異和腦波指標(biāo)參數(shù)為響應(yīng)變量,著裝皮膚壓舒適性指數(shù)為預(yù)測(cè)變量,分別用人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)和隨機(jī)森林三種先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)理論方法建立著裝皮膚壓舒適性的預(yù)測(cè)評(píng)判模型,并對(duì)三種模型的擬合效果用相關(guān)分析的方法加以檢驗(yàn)。
　　(6)檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?。讓受試者穿著塑身腹帶進(jìn)行生理反饋實(shí)驗(yàn),以此檢驗(yàn)著裝皮膚壓對(duì)人體心率變異和腦電指標(biāo)的顯著影響規(guī)律;檢驗(yàn)三種預(yù)測(cè)評(píng)判模型的準(zhǔn)確度,進(jìn)而比較各種模型的判別效

8、果,篩選最優(yōu)判別方法。
　　本文的創(chuàng)新點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
　　(1)首次系統(tǒng)、定量地研究著裝壓力對(duì)人體的心率變異與腦電波生理指標(biāo)的影響,提出了進(jìn)行著裝壓力舒適感覺(jué)定量評(píng)價(jià)的新思路。
　　(2)設(shè)計(jì)并自制的皮膚壓測(cè)試儀可以對(duì)人體軀體施以不同大小的著裝皮膚壓、該測(cè)試儀的研究及用該測(cè)試儀完成的著裝皮膚壓對(duì)人體心率變異和腦波影響的實(shí)驗(yàn),為今后在這方面的研究提供了基礎(chǔ)理論和技術(shù)方法。
　　(3)首次應(yīng)用人工智能神經(jīng)