基于智能管理的人体测量与剪裁成衣的研究

2018-06-20张晓红上海服装集团有限公司

时尚设计与工程 2018年1期

张晓红，上海服装（集团）有限公司

随着最近几年中国经济的不断腾飞，服装行业发展的速度也是越来越快。在今后很长一段时期里，中国服装业的未来发展前景将会被非常之看好。伴随而来的是服装的质量和个性化要求越来越高，这就要求服装行业从大批量到单件小批或单件生产的发展模式。服装营销也将从顾客到服装店根据顾客定制的尺寸来购买服装[1]。要达到这一点，传统的手工的测量尺寸方法效率低下，还存在测量上的不正确性和误差，所以在技术上需要一种自动人体测量的设备。

这里使用的人体自动测量设备为Boss-21自动人体测量系统。Boss-21是一先进的自动人体尺寸测量系统，提供六十余项精确的人体尺寸测量值。与此同时，现在国内人体测量系统测量出来的数据和服装制造商间存在着很大的间隙，由设备测量出来的数值还不能很好的为服装制造商所完全利用。所以在这样一个环境下开发一个平台来实现测量设备与服装企业的无缝连接是非常具有实用价值和研究意义的[2-5]。同时由于在服装行业缺少高水平的服装设计师，所以在这个管理系统中加入了专家系统的设计，帮助服装设计师快速、方便的选择到客户满意的衣服款式，进一步提高设计师的工作效率[6-10]。

管理系统通过使用VB 6.0、MicrosoftAccess开发工具并结合专家系统的基础上，开发了一个设计人体测量与剪裁成衣系统之间的连接管理系统。在本系统中用Visual Basic作应用程序界面设计、用Access的数据库作后台支持。用定义窗体对象、对象事件的映射方法与编程实现方法[11-16]完成普通选款功能以及数据的导入导出功能，同时发挥专家控制在系统中的作用完成专家选款功能。系统具有录入、更新、查询、修改数据库、管理系统，自动生成和复制数据、系统数据的备份、恢复功能，以及统一身份认证和权限管理。

它的功能优势主要体现在客户对于衣服款式的轻松选择，在完成选款后管理者可以方便的导出客户的购买信息，然后做出决策，进行订购。针对该系统的特点，可以总结出如下的需求：具有一个友好的操作界面，方便客户在选择衣服；与人体测量仪器Boss-21之间具有一个良好的数据导入接口，能使软件使用者很方便的把数据导入到数据库并且马上正常使用本管理软件；与衣服制造商间有一个良好的数据导出接口，能方便的把经过处理的数据交给衣服制造商；给普通消费者提供了一种简便的衣服选购方式；对于要求较高的消费者提供了专家选款方式，其中融入了专家系统，个性设计元素，使得衣服选购灵活多变；本系统具有良好的可扩展性，管理员可以方便的扩展衣服的款式以及灵活更新衣服的款式；具有很好的数据恢复能力。管理系统主要面向具有人体测量数据仪器的各种企业，为实现服装业人体测量数据与制衣信息化提供一个雏性的方案，同时也方便客户选择合适的服装，省去购买衣服的烦恼。

1 系统原理及应用

1.1 专家系统原理

系统的实现主要难点在于如何运用专家系统进行服装的选择和推荐。目前，专家系统（ES）是人工智能课题中应用最广泛的，讨论也是最热的。它实质上就是一个智能化的计算机程序系统，它包含了一个领域内的大量专家的知识和经验，我们可以利用人类专家的知识和解决问题的方法来解决这一领域的问题。知识库的构建要求知识工程师和领域专家相互协作，组织领域专家的知识，并将其存储在具有系统知识的知识库中。用户在解决问题时，为系统提供一些已知的数据，并能从系统中获得专家级的结论。专家系统的体系结构随着专家系统的类型、功能和规模的不同而不同。它包括逻辑、产生式、框架和语义网络四种知识表示方法。其中专家系统的规则库一般采用产生式规则表示，即

IF控制局势（事实和数据）THEN操作结论

由多条产生式规则构成规则库。然后根据知识库和综合数据库推动推理机工作，推理机是一个用来记忆规则和控制策略的程序。它使整个专家系统以逻辑的方式工作，基于知识的推理和导出结论，得出结论后只存在于计算机中，通过解释器，系统能够与用户通信，回答用户的问题并解释。

专家系统的使用流程是用户先通过人机界面对系统进行应答，然后推理机将用户的键入信息与知识库中的规则进行匹配，并将匹配规则存储在数据库中，最后，专家系统将向用户给出最终结论。由于知识库内知识是否完备或者存在缺陷，领域专家或工程师需要通过专门的软件工具或编程进行补充和完善，进而实现专家系统中的知识获取，并将知识库中的专家经验和知识进行扩展和丰富[17]。

1.2 专家系统的应用设计

基于规则的产生式系统是目前实现知识应用的最基本途径。反向链的策略是从选定的目标开始，找到能达到目标的规则。如果该规则的前提是与数据库中的事实相匹配，问题就可以得到解决；否则，将该规则的前提是作为一个新的目标，再找到可以应用于新子目标的规则并进行逆运算。在最后一个规则的前提下，序列的前提可以与数据库中的事实相匹配，或者在规则再次应用之前，系统要求用户以对话的形式输入必要的事实[17-22]。推理规则如下：

（1）颈长＞标准颈长上限颈部较长，适应穿无领衣服

（2）颈长＜标准颈长下限颈部较短，适应穿有领衣服

（3）腿长＞标准腿长上限腿长较长，适应穿长裙子

（4）腿长＜标准腿长下限腿长较短，适应穿短裙子

（5）胸围＞标准胸围上限胸围丰满，适应穿低胸衣服

（6）胸围＜标准胸围下限胸围不丰满，适应穿高胸衣服

（7）肩宽＞标准肩宽上限肩宽，适应穿肩收紧衣服

（8）肩宽＜标准肩宽下限肩窄，适应穿肩宽松衣服

1.3 知识库设计

根据专家系统的判断规则，将衣服根据不同尺寸、不同款式进行分类和一一对应，以实现准确的推荐衣服的功能。其中知识库的内容如下图1所示。

图1 知识库数据图

2 系统设计

系统设计包括总体结构设计、各功能模块和程序软件设计3个部分，总体结构主要是基于VB平台上建立一个友好的人机交互界面；各功能模块主要是对系统中不同操作的编辑与设计；软件设计主要包括数据库的建立，数据库表的创建以及VB内部程序的编写。

2.1 总体结构设计

根据系统需要实现的功能，可以对系统设计出如下总体框架结构。该系统主要包括用户模块、衣服选购模块、衣服款式管理模块、定单管理、数据导入导出、数据备份与恢复6个模块，其各模块的功能结构如图2所示。其中系统的名字可设为人体测量与剪裁成衣系统。

2.2 系统功能模块设计

系统的功能多而复杂，所以主要集中在对衣服选购模块的设计，选购模块又包含普通选款方式和专家选款方式两个模块。根据系统的特点，专家选购衣服是该系统的核心。使用系统时，先用准备好的账户密码进行登录，验证通过后，选择衣服的类型，类型例如大衣、衬衫、裤子等等，再选择款式比如领子形状、裤型是否直筒或者紧身等。如果是普通选购，则选择完毕；若为专家选购，则此时，系统自动调用专家控制进行专家推荐选款，届时会出现符合用户的身材特点或爱好相关衣服的款式，再由用户在推荐的基础上进行个性设计，从而完全满足自己的审美要求；确认选择之后，选购完成，信息进入卖家订单数据库。

图3 普通选购的流程图

图4 专家选购的流程图

2.3 数据库设计

系统使用MicrosoftAccess数据库管理系统，根据系统的需求，列出如下的数据项和数据结构。包括E-R图设计和数据库表的设计，E-R图主要是对衣服、客户、知识库的详细介绍，数据库表主要是对判断规则的属性进行设置。

2.3.1 E-R图设计

（1）衣服的实体具有衣服款式、价格、面料、生产商、品质、图片路经属性。

（2）客户的实体具有客户号、姓名、身高、颈长、肩宽、胸围、体长、臂长、腰围、腰长、腹围、臀围、腿长属性。

（3）知识库实体具有衣服款式、适合特征、图片路径、描述。

图5 实体E-R图

2.3.2 数据库表的创建

数据库表主要是应用在专家系统之中，为专家系统服务，是系统更好的正确运行实现正确的。将大量的衣服款式和一般性客户的不同特点输入数据库中，使它相当于该系统的大脑。创建数据库表是为了让系统接收到外部的信息命令后，根据库中的知识和数据以及判断规则进行判断和智能查找，从而达到系统的运行目标。数据库表包括专家购买信息表和专家系统判断的标准表。其中专家购买信息表主要存放使用专家系统的用户的购买信息情况。包括客户号、姓名、性别、衣服类型及款式、选款方式、日期、是否个性设置等信息，表中的各个属性的数据类型、长度、是否为空是表的关键；专家系统判断的标准表用于存放专家系统的推理标准，这个表的设置直接会影响到专家系统的正确判断能力。表中主要是客户的身材标准，包括颈长、腿长、胸围和肩宽的上下限，符合一般性客户的需求即可。值得一提的是，表的数据类型必须为数字双精度类型且不能为空。

3 系统实现及运行

通过对整个项目的编译和执行可以看到全新的运行界面，这些页面已加载了数据库内的数据和代码实现后的结果。下面是系统运行时部分页面的显示结果，其中以专家选购模块为主。例如，以管理员身份进行登录，并输入自己的基本信息，选择衣服款式，这里选择智能化选款及利用专家系统推荐选购为实验。当选择专家订购后就会进入专家订购的界面然后选择衣服的类型和款式，专家系统会根据客户的实际测量数据给出适合的多件衣服款式供客户选择。如果选择就进入下一步个性化设计，在这里可以改变衣服的局部设置，非常的人性化，最后确认进入订单购买数据库中，此时系统运行结束，实现所设计的功能。

3.1 专家选择

3.1.1 类型选择及个性设计

当选择好衣服类型和衣服性别信息后就会显示专家选择界面。此时可以根据专家系统的推荐加以个性化设置，选择好款式后点击下一步进入个性设计界面，在这里可以进行更换衣服的领子、选择裤型等操作，如图6和图7所示。

图6 衣服类型和性别选择

图7 专家选择界面

3.1.2 确认专家选择

个性设置完毕之后，如果已经满足自己的选购需求，则可点击确认，表示选购的服装正确无误，专家选款完毕，系统程序运行正确，功能完备，如图8所示。

图8 确认专家选择

结语

本文基于VB 6.0和MicrosoftAccess平台，根据Boss21测量仪设计出一个专项服务于购买衣服的消费者的衣服选购系统。在最后的实验中，系统能够正确运行并实现预设的功能，达到期望的理想目标。为了解决消费者的选购烦恼和简单普通选择衣服款式的不足，在系统内部算法中添加了专家系统，其中系统数据库和知识库中包括衣服的尺寸、颜色、款式等信息。由于加入的专家系统，可以利用它的知识库、数据库和判断规则，预先设定好控制规则数据库表，在系统运行时，可以根据不同消费者的实际体型、爱好等情况，具体分析判断并自动筛选出适合于他们自己的衣服款式，进而推荐并在系统中展示给客户。这使该原本普通的选衣系统更加智能化，不需要客户漫无目的地一一挑选，而直接智能化推荐客户们适合他们自身的款式，从而节省了时间，满足了客户的一般需求，达到了解决平时实际生活中选购衣服需要的目标。

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