人体的形态特征分析的相关研究在纺织服装等领域有着重要的应用价值和指导意义,根据人体形态来指导服装的设计和生产,可以更有针对性地设计出外观美观兼具舒适性的服装,因此对人体特征部位形态特征进行研究和类别划分成为了一个十分关键的问题。本文中采用了斜率函数方法和椭圆傅里叶描述的方法对人体肩部、胸部、腰部、腹部、臀部这五大特征部位的水平断面轮廓曲线进行了形态特征分析,并根据形态特征分析的结果,采用模糊C均值聚类的方法,对人体躯干部的特征断面进行分类,同时对分类的效果采用相关性分析进行进一步的验证,具体的研究内容包括以下几个方面:(1)人体特征曲线的提取。进行人体水平断面特征的研究需要从三维人体模型上找到特征点,然后用平行于地面的平面过特征点对人体进行截取。本文中采用手动提取的方法,在Geomagic逆向工程软件中,对三维人体数据进行预处理,在了解人体特征点形态特征的基础上,对人体的特征点进行选择并截取特征平面,此后的研究内容都是以此特征断面的轮廓曲线为基础展开的。(2)人体特征断面的拟合。人体躯干特征部位的水平断面轮廓曲线是一根封闭的曲线,而且其形状非常接近椭圆,在此基础上,本文通过椭圆傅里叶描述方法对人体特征断面进行拟合,使用不同频率的椭圆来逐渐逼近人体的断面曲线,并计算拟合误差,找到本文中所需要的谐波次数。通过拟合完成预处理工作,包括适当地减小椭圆傅里叶拟合的谐波次数来去除曲线上的噪声信息,计算轮廓的中心点实现断面位置的统一,并对曲线进行旋转、尺度规格化、对称处理等标准化操作。(3)断面形态特征的分析。本文采用两种方法分析断面的形态特征,斜率函数方法和椭圆傅里叶描述方法。在斜率函数方法中,通过计算将断面轮廓曲线转化成数学函数图像,通过分析图像特征反映断面形态的差异;在椭圆傅里叶描述方法中,计算了100个样本肩部、胸部、腰部、腹部、臀部曲线的椭圆傅里叶描述子,并对其进行主成分分析,得出了人体躯干部位断面形态特征的差异,并对两种方法的分析结果进行比较。(4)特征断面的形态分类。根据水平断面的主成分分析结果,以各个断面主成分的得分作为指标,对断面进行聚类分析。本文采用模糊C均值聚类方法进行研究,实现对人体特征断面的分类,并对分类的结果组内相关性进行计算,验证分类方法的可靠性,从而找到效果良好的分类方法。