Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.

Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ CÔNG NGHỆ DỆT, MAY

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

1 PGS TS NGUYỄN NHẬT TRINH

2 PGS TS NGUYỄN THỊ LỆ

Hà Nội – 2022

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực” là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các thí nghiệm

được tiến hành một cách nghiêm túc và khoa học trong quá trình nghiên cứu Các sốliệu, kết quả nghiên cứu trong luận án trung thực khách quan và chưa từng đượccông bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu của tác giả khác

Hà Nội, ngày 8 tháng 8 năm 2022

Người hướng dẫn khoa học Tác giả luận án

PGS.TS Nguyễn Nhật Trinh

PGS TS Nguyễn Thị Lệ

Th.S Lưu Thị Hồng Nhung

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin được bày tỏ tình cảm và lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tớiPGS.TS Nguyễn Nhật Trinh và PGS.TS Nguyễn Thị Lệ, những người thầy tâmhuyết đã tận tình hướng dẫn, động viên khích lệ, truyền thụ cho tôi cảm hứng vàphương pháp làm việc khoa học, và cùng đồng hành với tôi trong suốt quá trìnhthực hiện luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Viện Dệt May - Da giầy vàThời trang, Bộ môn Công nghệ Dệt trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã giúp đỡ vàtạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin trân trọng cảm ơn các Giáo sư, Phó giáo sư, Tiến sĩ là chủ tịch hộiđồng, phản biện, thư ký và ủy viên hội đồng đã dành thời gian quý báu để đọc, thamgia hội đồng chấm luận án với những góp ý cụ thể, bổ ích, giúp tôi hoàn thiện tốthơn nội dung nghiên cứu của luận án

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Sư phạm kỹ thuậtHưng Yên, khoa Công nghệ May & Thời trang nơi tôi đang công tác đã tạo điềukiện giúp đỡ cho tôi có thời gian được học tập và hoàn thành luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Văn Vinh và phòng Lab 307 bộmôn Quang – Cơ điện tử đã tạo điều kiện, tư vấn và giúp đỡ tôi trong quá trình thựchiện luận án

Tôi xin chân thành cảm ơn TS Phạm Hồng Tuấn giám đốc Trung tâm Quang

cơ điện tử và TS Nguyễn Ngọc Tú - Viện Ứng dụng Công nghệ Nacentech đã giúp

đỡ, hỗ trợ kỹ thuật cho tôi trong quá trình làm luận án

Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, những người thân yêu gần gũinhất đã luôn động viên, san sẻ và gánh vác công việc, luôn tạo điều kiện tốt nhất đểtôi yên tâm hoàn thành luận án

Trong quá trình thực hiện luận án không thể tránh khỏi những thiếu sót, hạnchế Tác giả rất mong nhận được ý kiến góp ý của các thầy cô và đồng nghiệp đểluận án được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày 8 tháng 8 năm 2022

Tác giả

Lưu Thị Hồng Nhung

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC HÌNH VẼ ix

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 2

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 3

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 3

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 3

6 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN 4

7 GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN 4

8 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN 5

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM NHÂN TRẮC NGỰC, ÁP LỰC VÀ ĐỘ TIỆN NGHI ÁP LỰC CỦA ÁO NGỰC NỮ 6

1.1 Đặc điểm nhân trắc ngực nữ 6

1.1.1.Cấu tạo ngực nữ 6

1.1.2.Phân loại ngực nữ 6

1.1.3.Phương pháp đo kích thước ngực nữ 9

1.1.3.1 Đo kích thước ngực bằng phương pháp đo tiếp xúc 9

1.1.3.2 Đo kích thước ngực bằng phương pháp không tiếp xúc 12

1.2 Áo ngực nữ 18

1.2.1 Cấu tạo, chức năng của áo ngực nữ 18

1.2.2 Phân loại áo ngực nữ 19

1.3 Áp lực của áo ngực nữ 19

1.3.1.Phương pháp đo áp lực của áo ngực 20

1.3.1.1 Đo áp lực bằng phương pháp trực tiếp 20

1.3.1.2 Đo áp lực áo ngực bằng phương pháp đo gián tiếp 25

1.3.2.Các yếu tố ảnh hưởng đến áp lực của áo ngực nữ 29

1.3.2.1 Ảnh hưởng của cấu trúc, vật liệu và kích thước áo ngực 29

1.3.2.2 Ảnh hưởng của tư thế đo và hoạt động 31

1.3.2.3 Ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực 32

1.4.Tiện nghi áp lực của áo ngực 34

1.4.1 Đánh giá độ tiện nghi áp lực 34

1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ 37

1.4.2.1 Ảnh hưởng của áo ngực 38

1.4.2.2 Ảnh hưởng của người mặc 38

1.4.2.3 Ảnh hưởng của hoạt động cơ thể đến độ tiện nghi áp lực áo ngực 39

1.4.2.4 Ảnh hưởng của điều kiện mặc 40

1.5 Kết luận chương 1 41

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

422.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 42

2.1.1.Đối tượng 42

2.1.2.Phạm vi nghiên cứu 42

2.2.Nội dung nghiên cứu 42

2.3.Phương pháp nghiên cứu 42

2.3.1.Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống đo áp lực của áo ngực 42

2.3.1.1 Yêu cầu của hệ thống đo áp lực của áo ngực 43

2.3.1.2 Nguyên lý hệ thống đo áp lực của áo ngực 43

2.3.1.3 Hiệu chuẩn hệ thống đo áp lực của áo ngực 44

2.3.1.4 Đo áp lực của áo ngực ở một số trạng thái 45

2.3.1.5 Thử nghiệm đo áp lực của áo ngực nữ 46

2.3.2 Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh 48

2.3.2.1 Thiết lập hệ thống đo 3D không tiếp xúc phần ngực 48

2.3.2.2 Đo kích thước ngực nữ sinh 60

2.3.2.3 Xác định đặc trưng thống kê kích thước ngực nữ sinh 65

2.3.2.4 Phân nhóm ngực nữ sinh 66

2.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực 71

2.3.3.1 Đo áp lực của áo ngực lên cơ thể người mặc 71

2.3.3.2 Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực áo ngực 72

2.3.3.3 Xác định độ tiện nghi áp lực của áo ngực 74

2.3.3.4 Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới độ tiện nghi áp lực của

áo ngực………

75 2.4 Xử lý số liệu 75

Chương 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 76

3.1 quảKết thiết kế, chế tạo hệ thống đo áp lực của áo ngực nữ 76

3.1.1.Hệ thống đo áp lực của áo ngực ứng dụng cảm biến áp khí 76

3.1.1.1 Cấ u trúc thiết bị đo áp lực 76

3.1.1.2 Ki ểm thử thiết bị đo áp lực 80

3.1.2 Kiểm nghiệm đo áp lực áo ngực nữ ở các trạng thái của cơ thể 81

3.1.2.1 Đo áp lực của áo ngực ở trạng thái tĩnh 81

3.1.2.2 Đo áp lực của áo ngực ở trạng thái tĩnh kết hợp động 83

3.1.2.3 Đo áp lực của áo ngực ở trạng thái động 84

3.1.3 Đo áp lực của áo ngực tại một số vị trí 85

3.1.3.1 Áp lực trên dây vai 85

3.1.3.2 Áp lực trên gọng áo ngực 86

3.1.3.3 Áp lực trên đai áo ngực 86

3.2 Kết quả nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh 87

3.2.1 Kết quả quét và đo 3D phần ngực 87

3.2.2 Đặc điểm kích thước ngực nữ sinh 93

3.2.2.1 Đặ c trưng thống kê của các kích thước ngực nữ sinh 93

3.2.2.2 M

3.2.3.Kết quả phân nhóm ngực nữ sinh 98

3.2.3.1 Trích

chọn các kích thước đặc trưng phần ngực nữ sinh 98

3.2.3.2 Kếtquả

phân nhóm ngực nữ sinh ứng dụng K-means clustering 103

3.3 Ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo

ngực nữ 110

3.3.1.Ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới áp lực của áo ngực nữ 110

3.3.2.Ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực tới độ tiện nghi áp lực của áo ngực

nữ……….125

3.3.2.1 Kết quả đánh giá độ tiện nghi áp lực của áo ngực 125

3.3.2.2 Mối quan hệ giữa đặc điểm nhân trắc phần ngực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ 128

3.3.3 Mối quan hệ giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ 132

3.4 Kết luận chương 3 136

KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN 138

HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 140

DANH MỤC NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ

Đơn vị

R Ngôn ngữ lập trình R

LVQ Learning Vector Quantization

PCA Principal Component Analysis (Phân tích thành phần chính)

RF Random Forest

WSS Within-cluster Sum of Square

BMA Bayesian Model Averaging

MDA Mean Decrease Accuracy (Độ chính xác giảm trung bình)

RFE Recursive Feature Elimination

ANOVA Analysis of Variance (Phân tích phương sai)

ANSI American National Standard Institute gia Hoa Kỳ) (Viện tiêu chuẩn quốc

AIC Akaike Information Criterion

BIC Bayesian Information Criterion

RMS Residual Mean Square

MDG Mean Decrease Gini (Sự giảm trung bình của hệ số Gini)

xup Khoảng cách từ xương ức đến đầu ngực phải cmxut Khoảng cách từ xương ức đến đầu ngực trái cm

sndp Sa ngực dưới phải cm

cl Độ chênh lệch giữa vòng ngực và vòng chân ngực cm

r Hệ số tương quan

xi Kích thước ngực của các đối tượng

� Độ lệch chuẩn của kích thước

Giá trị trung bình của kích thước

n Đối tượng được đo

p value Xác suất xảy ra giả thiết Ha

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Phân loại ngực theo 8 thông số 8

Bảng 1.2 Đo áp lực của trang phục ở các tư thế 33

Bảng 2.1 Cấu tạo thiết bị Scan3D MB2019 51

Bảng 2.2 Phân loại màu da người 55

Bảng 2.3 Mức sáng dành cho 3 cấp độ da 60

Bảng 2.4 Xác định vị trí các điểm mốc đo 61

Bảng 2.5 Xác định kích thước phần ngực bằng đo 3D không tiếp xúc và đo tiếp xúc 63

Bảng 3.1 Kết quả phân tích phương sai so sánh áp lực của áo ngực đo trên ma nơ canh 80

Bảng 3.2 Kết quả đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc của phần ngực ma nơ canh 88

Bảng 3.3 Kết quả phân tích phương sai so sánh kích thước đo trên ma nơ canh 88

Bảng 3.4 Kết quả phân tích phương sai khi so sánh kích thước đo trên cơ thể người 91

Bảng 3.5 Các đặc trưng thống kê kích thước phần ngực nữ sinh 93

Bảng 3.6 Hệ số tương quan đôi một giữa các thông số kích thước phần ngực 94

Bảng 3.7 Sự tích lũy của mức độ giải thích được sự khác biệt giữa các đối tượng 99

Bảng 3.8 Độ chính xác và hệ số Kappa của mô hình RF 100

Bảng 3.9 Kết quả kiểm thử của mô hình RF 101

Bảng 3.10 Kết quả kiểm thử với mô hình LVQ 21 kích thước ngực 102

Bảng 3.11 Đặc trưng thống kê với nhóm 1 (N1 = 169) 108

Bảng 3.12 Đặc trưng thống kê với nhóm 2 (N2= 141) 109

Bảng 3.13 Đặc trưng thống kê với nhóm 3 (N3 = 150) 109

Bảng 3.14 Đặc trưng thống kê kích thước của 75 nữ sinh 111

Bảng 3.15 Đặc trưng thống kê áp lực của áo ngực 112

Bảng 3.16 Kết quả phân tích phương sai các giá trị áp lực của áo ngực 113

Bảng 3.17 Đặc trưng thống kê giá trị áp lực tại 6 vị trí trên gọng áo ngực 115

Bảng 3.18 Kết quả phân tích phương sai 116

Bảng 3.19 Mối tương quan giữa kích thước ngực và các giá trị áp lực của áo ngực 119

Bảng 3.20 Phương trình tương quan giữa áp lực của áo ngực và các kích thước ngực 123

Bảng 3.21 Các đặc trưng thống kê của độ tiện nghi áp lực 125

Bảng 3.22 Kết quả phân tích ANOVA với độ tiện nghi áp lực tại các thời điểm 126

Bảng 3.23 Đánh giá sự khác biệt của độ tiện nghi áp lực ở các thời điểm 126

Bảng 3.24 Hệ số tương quan đôi một giữa kích thước ngực đặc trưng và độ tiện nghi áp lực tại các thời điểm 129

Bảng 3.25 Phương trình hồi quy tuyến tính tối ưu giữa các kích thước ngực đặc trưng vàđộ tiện nghi áp lực của áo ngực 131

Bảng 3.26 Hệ số tương quan giữa áp lực tại các vị trí và độ tiện nghi áp lực 133

Bảng 3.27 Phương trình hồi quy tuyến tính tối ưu giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực 135

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Giải phẫu bên trong tuyến ngực nữ 6

Hình 1.2 Phân loại 4 hình dạng ngực nữ 7

Hình 1.3 Phân loại 6 hình dạng ngực nữ 7

Hình 1.4 Đo kích thước rộng ngực và sâu ngực trên mặt cắt ngang cơ thể 8

Hình 1.5 Phân loại 5 hình dáng ngực 8

Hình 1.6 Phân loại 4 hình dạng ngực 9

Hình 1.7 Bộ dụng cụ đo Martin 10

Hình 1.8 Các dụng cụ Martin dùng để đo kích thước ngực nữ 10

Hình 1.9 Đo khoảng cách bằng dụng cụ Martin 10

Hình 1.10 Đo kích thước phần ngực nữ bằng bộ dụng cụ đo 11

Hình 1.11 Đo tiếp xúc các kích thước ngực nữ tiếp xúc bằng dụng cụ Martin 11

Hình 1.12 Hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người 12

Hình 1.13 Các thiết bị quét 3D cầm tay 12

Hình 1.14 Tư thế đứng quét 3D theo tiêu chuẩn ISO 20685 14

Hình 1.15 Chụp quang tuyến ngực để xác định thể tích ngực 14

Hình 1.16 Ảnh cộng hưởng từ của bầu ngực 14

Hình 1.17 Xác định đường viền ngực 15

Hình 1.18 Phương pháp xác định ranh giới bầu ngực 15

Hình 1.19 Tư thế xác định đường ranh giới ngoài của ngực 15

Hình 1.20 Xác định các điểm tham chiếu của ngực 15

Hình 1.21 Xác định vị trí của điểm đầu ngực 16

Hình 1.22 Phương pháp đo thể tích bầu ngực bằng cột nước 16

Hình 1.23 Tách ngực để tính thể tích bầu ngực 17

Hình 1.24 Các bước để xác định thể tích ngực nữ 17

Hình 1.25 Cấu tạo của áo ngực nữ cơ bản 19

Hình 1.26 Xuất hiện rãnh trên vai 20

Hình 1.27 Quai áo ngực bị xếch ngược 20

Hình 1.28 Vết hằn trên da do dây vai quá chật 20

Hình 1.29 Đai áo chật gây khó chịu khi mặc 20

Hình 1.30 Các phương pháp đo áp lực trực tiếp trên quần áo 21

Hình 1.31 Phương pháp đo lực nén của băng vải ở cẳng chân 21

Hình 1.32 Cảm biến áp lực động 21

Hình 1.33 Cảm biến Flexiforce dùng để đo áp lực 22

Hình 1.34 Thiết bị đo áp lực áo ngực cầm tay Meter 22

Hình 1.35 Thiết bị đo áp lực của trang phục lên cơ thể người sử dụng 23

cảm biến Flexiforce 23

Hình 1.36 Hệ thống đo áp lực thủy tĩnh 23

Hình 1.37 Đo áp lực bằng hệ thống cảm biến áp lực thủy tĩnh 24

Hình 1.38 Đệm khí với vỏ bọc cao su 24

Hình 1.39 Thiết bị đo áp lực AMI 3037 24

Hình 1.40 Thiết bị đo áp lực bằng cảm biến áp khí 25

Hình 1.41 Cảm biến đo áp lực của Novel Pliance 25

Hình 1.42.(a) Sự giãn vải và độ cong của bề mặt cơ thể; (b) Phương pháp thử nghiệm

vải vớitrọng lượng khác nhau sử dụng mô hình hình trụ 26

Hình 1.43 Thiết bị đo áp lực theo cho phương pháp vòm 27

Hình 1.44 Mô hình ma nơ canh mềm để đo áp lực của quần lót 27

Hình 1.45 Ứng suất sinh ra trên bề mặt ống vải trong quá trình mặc 28

Hình 1.46 Các yếu tố ảnh hưởng tới áp lực của áo ngực 29

Hình 1.47 Các vị trí đo áp lực trên áo ngực 29

Hình 1.48 Đo áp lực của các dạng dây đeo vai áo ngực 30

Hình 1.49 Các vị trí đo áp lực 30

Hình 1.50 Các loại áo ngực dùng cho thực nghiệm 30

Hình 1.51 Đo áp lực bằng cảm biến khí 31

Hình 1.52 Các tư thế khi đo áp lực của áo ngực 32

Hình 1.53 Năm tư thế vận động cơ bản 32

Hình 1.54 Các vị trí đo áp lực áo ngực 33

Hình 1.55 Các yếu tố ảnh hưởng tới độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ 38

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống đo áp lực của áo ngực 43

Hình 2.2 Thiết bị kiểm chuẩn GE Druck DPI 610 44

Hình 2.3 Biểu đồ so sánh giá trị áp lực của hệ thống PB228 so với thiết bị kiểm chuẩn 44

Hình 2.4 Các vị trí đo áp lực trên áo ngực 46

Hình 2.5 Các tư thế khi đo áp lực áo ngực ở trạng thái tĩnh 46

Hình 2.6 Các vị trí đo áp lực của áo ngực 47

Hình 2.7 Mô hình thực nghiệm hệ thống quét 3D phần ngực 50

Hình 2.8 Hệ thống thiết bị quét 3D phần ngực 51

Hình 2.9 Giao diện phần mềm điều khiển quét 3D 52

Hình 2.10 Sơ đồ quá trình hiệu chuẩn hệ thống 53

Hình 2.11 Ô bàn cờ hiệu chuẩn ở 3 góc 53

Hình 2.12 Hướng chiếu sáng vào da người 55

Hình 2.13 Một số chế độ thu sáng 54

Hình 2.14 Nhóm có da hơi sạm, màu nâu và nâu sẫm 55

Hình 2.15 Da màu trung bình từ trắng đến nâu nhạt 56

Hình 2.16 Nhóm có làn da màu trắng sáng 56

Hình 2.17 Đám mây điểm ở mức sáng 4-5-6-7 56

Hình 2.18 Đám mây điểm ở mức sáng 8-11 57

Hình 2.19 Đám mây điểm ở mức sáng 14-15 57

Hình 2.20 Đám mây điểm ở mức sáng 16-1 57

Hình 2.21 Đám mây điểm ở mức sáng 19 -20 58

Hình 2.22 Số lượng điểm ảnh, bề mặt ở các mức sáng khác nhau 58

Hình 2.23 Đám mây điểm khi quét da sạm, nâu 58

Hình 2.24 Đám mây điểm khi quét da trung bình 59

Hình 2.25 Đám mây điểm ảnh khi quét da sáng màu 59

Hình 2.26 Số lượng điểm ảnh trên dữ liệu quét các màu da tay khác nhau 59

Hình 2.27 Xác định các mốc đo ngực 61

Hình 2.28 Tư thế khi đo áp lực trên gọng áo ngực 72

Hình 2.29 Các vị trí đo áp lực của áo ngực 72

Hình 2.30 Các vị trí đo áp lực trên gọng áo ngực 72

Hình 2.31 Thang đánh giá độ tiện nghi áp lực 74

Hình 3.1 Cấu trúc hệ thống đo áp lực PB228 76

Hình 3.2 Cảm biến MPX10DP 77

Hình 3.3 Arduino mega 2560 77

Hình 3.4 Sơ đồ điều khiển đo 78

Hình 3.5 Giao diện phần mềm điều khiển đo 79

Hình 3.6 Dữ liệu đo dạng đồ thị (a) và dạng text (b) 80

Hình 3.7 Khoảng tin cậy 95% của sự khác biệt giữa các lần đo của 8 cảm biến 80

Hình 3.8 Giá trị 8 cảm biến đo tại vị trí 4 sau 5s ÷ 40s 81

Hình 3.9 Biểu đồ giá trị áp lực của 8 kênh đo tại 1 vị trí đo 81

Hình 3.10 Giá trị áp lực của áo ngực ở các vị trí trong trạng thái tĩnh 82

Hình 3.11 Giá trị áp lực ở trạng thái đứng im, giơ tay trước mặt và giơ tay cao 83

Hình 3.12 Giá trị áp lực của áo ngực đo được ở trạng thái đứng im, ngồi xuống ghế, cúi xuống buộc giày 83

Hình 3.13 Biểu đồ thể hiện giá trị áp lực khi chạy tại chỗ 84

Hình 3.14 Đồ thị thể hiện giá trị áp lực của áo ngực theo thời gian khi chạy tại chỗ 84

Hình 3.15 Giá trị áp lực tại các vị trí đo trên dây vai 85

Hình 3.16 Giá trị áp lực tại các vị trí đo trên gọng áo 86

Hình 3.17 Biểu đồ áp lực của áo ngực ở đai áo 86

Hình 3.18 Mẫu quét 3D của phần ngực nữ sinh 87

Hình 3.19 Kích thước ngực của ma nơ canh đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc 89

Hình 3.20 Kích thước ngực của ma nơ canh đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc 89

Hình 3.21 Kích thước vòng trên ngực, vòng ngực, vòng chân ngực đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc 90

Hình 3.22 Các kích thước khi đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc trên phần ngực nữ sinh 90

Hình 3.23 Kích thước cung cong chân ngực, cung ngực đo tiếp xúc và đo 3D không tiếp xúc trên phần ngực nữ sinh 91

Hình 3.24 Khoảng tin cậy 95% của sự khác biệt giữa 3 nhóm giá trị đo tiếp xúc và 3

nhóm trịgiá đo 3D không tiếp xúc với các kích thước phần ngực 92

Hình 3.25 Mối quan hệ giữa vòng chân ngực và vòng ngực 96

Hình 3.26 Mối quan hệ giữa vòng trên ngực và vòng ngực 96

Hình 3.27 Mối quan hệ giữa kích thước cong cung ngực phải và cong cung ngực trái 96

Hình 3.28 Mối quan hệ giữa độ chênh lệch (vòng ngực và vòng chân ngực) với thể tích

bầungực phải và thể tích bầu ngực trái 97

Hình 3.29 Mối quan hệ giữa khoảng cách từ xương ức - điểm đầu ngực phải và khoảng cách từ xương ức - điểm đầu ngực trái 97

Hình 3.30 Mối quan hệ giữa vòng chân ngực và vòng trên ngực, vòng ngực 98

Hình 3.31 Mối quan hệ giữa cung ngực trong phải và cung ngực trong trái 98

Hình 3.32 Mức độ quan trọng của các kích thước ngực biểu diễn với 2 thành phần chính 99 Hình 3.33 Biểu đồ biến đổi của phương sai theo số thành phần chính 99

Hình 3.34 Độ quan trọng của các kích thước ngực xác định bằng giải thuật RF 100

Hình 3.35 Mức độ quan trọng của các kích thước ngực xác định bằng giải thuật LVQ 101

Hình 3.36 Độ chính xác của mô hình theo số lượng kích thước 103

Hình 3.37 Tương quan giữa các kích thước và chỉ số cl$Hopkin thể hiện đặc tính phân nhóm của 4 bộ dữ liệu kích thước ngực 104

Hình 3.38 Xác định K tối ưu bằng phương pháp Elbow với các bộ dữ liệu 105

Hình 3.39 Biểu đồ xác định K tối ưu bằng phương pháp Gap Statistic 105

Hình 3.40 Biểu đồ phân nhóm ngực với các bộ dữ liệu 106

Hình 3.41 Biểu đồ Dendrogram với các bộ dữ liệu kích thước ngực 107

Hình 3.42 Biểu đồ Silhouette Width đánh giá sự phân nhóm của các bộ dữ liệu 107

Hình 3.43 Mối tương quan giữa các kích thước ngực 112

Hình 3.44 Khoảng tin cậy 95% của sự khác biệt giữa các giá trị áp lực của áo ngực 113

Hình 3.45 Mối tương quan tuyến tính từng đôi một giữa các giá trị áp lực của áo ngực 114

Hình 3.46 Khoảng tin cậy 95% của sự khác biệt giữa các giá trị áp lực tại gọng áo 116

Hình 3.47 Mối tương quan đôi một giữa các áp lực trên gọng áo ngực 117

Hình 3.48 Mối tương quan giữa giá trị áp lực trên áo ngực và các kích thước đặc trưng của ngực 118

Hình 3.49 Mối tương quan giữa các giá trị áp lực trên gọng và các kích thước đặc trưng của ngực 119

Hình 3.50 Đồ thị tương quan giữa vòng ngực và áp lực tại vị trí P1 120

Hình 3.51 Đồ thị tương quan giữa vòng chân ngực và áp lực tại vị trí P1 120

Hình 3.52 Đồ thị tương quan giữa vòng ngực và áp lực tại vị trí P2 121

Hình 3.53 Đồ thị tương quan giữa vòng chân ngực và áp lực tại vị trí P2 121

Hình 3.54 Đồ thị tương quan giữa vòng ngực và áp lực P3 122

Hình 3.55 Đồ thị tương quan giữa vòng chân ngực và áp lực tại P3 122

Hình 3.56 Mô hình tương quan đa biến giữa giá trị áp lực và các kích thước đặc trưng củangực nữ sinh 125

Hình 3.57 Khoảng tin cậy 95% của sự khác biệt giữa độ tiện nghi áp lực tại các thời điểm 126

Hình 3.58 Mối tương quan giữa các độ tiện nghi áp lực tại các thời điểm 127

Hình 3.59 Độ tiện nghi áp lực của áo ngực tại các thời điểm 127

Hình 3.60 Mối tương quan giữa kích thước ngực và độ tiện nghi áp lực áo ngực 129

Hình 3.61 Đồ thị tương quan giữa vòng ngực và độ tiện nghi áp lực 130

Hình 3.62 Đồ thị tương quan giữa vòng chân ngực và độ tiện nghi áp lực 131

Hình 3.63 Các mô hình đa biến tuyến tính giữa kích thước ngực và độ tiện nghi áp lực thuđược bằng kỹ thuật BMA 132

Hình 3.64 Mối tương quan đôi một giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực 132

Hình 3.65 Biểu đồ tương quan giữa áp lực tại P1 và độ tiện nghi áp lực 134

Hình 3.66 Các mô hình đa biến giữa áp lực của áo ngực và độ tiện nghi áp lực 135

MỞ ĐẦU

Những năm gần đây, ngành Dệt May đã có những bước phát triển vượt bậc khiứng dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất, góp phần mang lại những sảnphẩm chất lượng tốt, đáp ứng được nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng

Áo ngực là sản phẩm thiết yếu với phần lớn phụ nữ hiện nay và được sử dụnghàng ngày Áo ngực nữ được mặc bó sát cơ thể với chức năng bảo vệ, nâng đỡ, cảithiện thẩm mỹ và hạn chế sự di chuyển của bầu ngực Vì thế, áo ngực thường tạo ra

áp lực lên cơ thể và ảnh hưởng tới cảm giác về độ tiện nghi của người mặc

Áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ có vai trò quan trọng đối với sứckhỏe của người mặc, đặc biệt khi sử dụng áo ngực trong thời gian dài Trong nhữngnăm gần đây, áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ thu hút nhiều sự quan tâmcủa các nhà nghiên cứu trên thế giới Có nhiều yếu tố ảnh hưởng tới áp lực và tiệnnghi áp lực của áo ngực như cấu trúc, kiểu dáng, kích thước và vật liệu của áo; đặcđiểm, kích thước cơ thể ở phần ngực của người mặc; tính chất, tần suất và cường độcác hoạt động mà người mặc thực hiện trong quá trình mặc áo ngực, môi trường xungquanh,… Một số nghiên cứu về đo lường áp lực áo ngực, đánh giá độ vừa vặn, độ tiệnnghi áp lực của áo ngực cũng như nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc ngực, phân loạihình dáng ngực, ảnh hưởng của cấu trúc áo ngực, vật liệu may áo ngực tới áp lực và

độ vừa vặn, độ tiện nghi áp lực đã được thực hiện trên các đối tượng khác nhau, vớiphụ nữ ở các lứa tuổi, các quốc gia, vùng lãnh thổ khác nhau trên thế giới Các nghiêncứu này đã góp phần đáng kể trong việc xây dựng cơ sở khoa học nhằm cải thiện chấtlượng áo ngực nữ và ngày càng đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người mặc nói chung.Mặc dù vậy, việc nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực, các yếu tố ảnh hưởng tới

áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực với phụ nữ Việt nam nói chung và nữ sinhBắc Việt Nam nói riêng còn rất hạn chế và ít được đề cập tới trong các nghiên cứu.Tại Việt Nam, hiện nay vẫn chưa có một hệ thống cỡ số thống nhất được thiết lậpdành cho áo ngực nữ Các sản phẩm áo ngực trên thị trường được sản xuất theo hệthống cỡ số của nước khác hoặc là hệ thống cỡ số riêng của từng nhà sản xuất theokinh nghiệm Chính vì vậy, sản phẩm áo ngực nữ chưa đáp ứng tốt nhu cầu của phụ

nữ Việt nam, trong đó có nữ sinh Bắc Việt Nam, đặc biệt về tính tiện nghi áp lực

Để góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc nâng cao chất lượng áo ngực

cho phụ nữ nói chung và nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng, luận án: “Nghiên cứu ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực” đã được thực hiện.

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN

Áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ có vai trò đặc biệt quan trọng vớicảm nhận và ảnh hưởng tới sức khỏe của người mặc Áo ngực có thể làm cho ngườimặc cảm thấy khó chịu, hạn chế lưu thông máu, đau nhức, tổn thương trên da,…nếu giá trị áp lực của áo lên cơ thể lớn hơn mức chịu đựng của con người

Áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tốliên quan tới áo ngực: đặc điểm cơ thể phần ngực của người mặc, các hoạt động vàmôi trường xung quanh Một số nghiên cứu về đo lường các kích thước ngực, phân

loại ngực nữ; đo lường áp lực áo ngực, ảnh hưởng của loại vật liệu, cấu trúc thiết kếcủa áo ngực tới áp lực và độ vừa vặn, độ tiện nghi của áo ngực nữ đã được thựchiện ở các nước như Úc, Hàn Quốc, Nhật Bản, Trung Quốc,… trên các nhóm đốitượng khác nhau.

Bên cạnh đó, nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc ngực nữ, sự ảnh hưởng củacác yếu tố tới áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ, thiết kế áo ngực cũng đãđược đề cập tới trong vài năm gần đây trên một vài nhóm đối tượng Các kết quảbước đầu đã đạt được nhưng còn rất hạn chế bởi lượng mẫu ít, với kích thước cơbản của phần ngực nữ và mô hình nghiên cứu đơn giản, phương tiện thiết bị đolường, thử nghiệm còn nhiều khó khăn, Một vài nghiên cứu đã được tiến hành với

số lượng kích thước đo nhiều hơn nhưng việc trích chọn các kích thước đặc trưngcòn khá đơn giản, thậm chí chưa được thực hiện, và hầu như chưa phân nhóm ngựcdựa trên các kích thước đặc trưng một cách khoa học

Đặc điểm nhân trắc và các kích thước ngực có ảnh hưởng đáng kể tới áp lực

và độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ nhưng chưa được đề cập tới một cách chi tiết vàđầy đủ, đặc biệt với phụ nữ Việt Nam Trên thế giới đã có một vài nghiên cứu liênquan tới ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áongực nhưng mới chỉ tập trung vào áo ngực thể thao nhằm hạn chế sự di chuyển củabầu ngực Một vài nghiên cứu đề cập đến độ tiện nghi áp lực nhưng không chỉ ramối liên hệ giữa kích thước ngực, áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực cụ thểnhư thế nào trong quá trình mặc Vì vậy, việc làm rõ sự ảnh hưởng và các mối quan

hệ này với kết quả cụ thể để có thể xây dựng cơ sở khoa học cho ứng dụng thực tế

là rất cần thiết nhằm góp phần nâng cao chất lượng thiết kế, sản xuất và lựa chọn áongực phù hợp, tránh gây ảnh hưởng tới sức khỏe, và tổn thương cho người mặc

Để xác định được ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc phần ngực tới áp lực và

độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ, cần phải đo lường được các kích thước ngựcmột cách chính xác và phù hợp, trích chọn được các kích thước đặc trưng và phânnhóm ngực Bên cạnh đó, phải đo lường được giá trị áp lực của áo ngực lên cơ thểtại các vị trí quan trọng và đánh giá được độ tiện nghi áp lực khi mặc áo ngực.Trong khi đó, việc thực hiện các phép đo này tại Việt nam gặp nhiều khó khăn vềthiết bị đo Chính vì vậy, thiết lập các hệ thống đo áp lực áo ngực và đo quét kíchthước ngực hiện đại, đảm bảo độ chính xác, tin cậy là cần thiết, có ý nghĩa khoa học

và thực tiễn cao, làm tiền đề quan trọng cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của đặcđiểm nhân trắc ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ

Kết quả nghiên cứu này sẽ góp phần quan trọng trong việc xây dựng cơ sởkhoa học trong việc thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất, đánh giá và nâng caochất lượng áo ngực cho phụ nữ Việt nam nói chung và áo ngực cho nữ thanh niên,

nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng nhằm đáp ứng nhu cầu của người mặc

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

Xác định các đặc trưng nhân trắc ngực ứng dụng phương pháp đo 3D khôngtiếp xúc, trích chọn các kích thước đặc trưng và phân nhóm ngực nữ làm tiền đề choviệc xác định ảnh hưởng của kích thước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của

áo ngực, đồng thời góp phần xây dựng cơ sở thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế, sảnxuất và lựa chọn áo ngực nữ phù hợp

- Xác định áp lực của áo ngực nữ lên cơ thể người mặc và độ tiện nghi áp lựccủa áo ngực

- Xác định ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ, nhằm góp phần xây dựng cơ sở khoa học cho việc cải thiện độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ.

3 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

-Phần ngực cơ thể người: Nữ sinh Bắc Việt Nam, 18-25 tuổi.

-Áo ngực: Áo ngực Triumph, gọng bằng viền nẹp, cup ¾, có dây quai, may từ vải

PA/Elastane 80/20 được lựa chọn cho nghiên cứu thực nghiệm Đây là loại áo ngựcđược đánh giá có chất lượng tốt và phụ nữ sử dụng phổ biến ở Việt Nam

-Phạm vi nghiên cứu

+ Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực của nữ sinh tới từ 3 trường đại học ở HàNội: Đại học Bách khoa Hà Nội, Đại học Ngoại thương và Học viện Nông nghiệpViệt Nam

+ Xác định ảnh hưởng của đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh tới áp lực của áongực nữ đã chọn lên cơ thể người mặc trong trạng thái tĩnh và độ tiện nghi áp lựctrong trạng thái sinh hoạt bình thường

4 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

- Thiết kế chế tạo hệ thống đo áp lực áo ngực bằng cảm biến áp khí với 8 đầu đođồng thời, đo được áp lực ở các trạng thái tĩnh, động, tĩnh kết hợp động, có phạm vi

đo 0 ÷ 7 kPa và độ chính xác 0,1 kPa

- Nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ sinh Bắc Việt Nam dựa trên phươngpháp đo 3D không tiếp xúc dùng ánh sáng cấu trúc mã Gray code and Line shifting.Xác định các đặc trưng thống kê, mối quan hệ của các kích thước ngực, xác địnhcác kích thước ngực đặc trưng quan trọng, phân nhóm ngực nữ sinh

- Nghiên cứu ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độ tiệnnghi áp lực của áo ngực nữ đã chọn

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN

- Phân tích và tổng hợp: nghiên cứu, phân tích các tài liệu, công trình khoa họctại Việt Nam và trên thế giới có liên quan Nhận xét, đánh giá khoảng trống còn tồntại Từ đó, định hướng nghiên cứu của luận án phù hợp với điều kiện Việt Nam

- Thực nghiệm:

+ Ứng dụng cảm biến áp khí MXP10DP để thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị

đo áp lực của áo ngực nữ đồng thời trên 8 kênh đo (thiết bị đo, phần mềm điềukhiển đo)

+ Thiết lập hệ thống quét 3D phần ngực nữ dùng ánh sáng cấu trúc mã Graycode and Line shifting (hệ thống quét 3D, phần mềm điều khiển, xác định cácthông số của hệ thống quét 3D để quét ngực);

+ Đo 18 kích thước ngực và 3 thông số cơ thể nữ sinh Bắc Việt Nam, đo áp lựccủa áo ngực đã chọn lên cơ thể nữ sinh tại 14 vị trí, đánh giá độ tiện nghi áp lực áongực nữ

+ Ứng dụng phân tích thành phần chính PCA, các giải thuật Random Forest,LVQ để trích chọn kích thước ngực đặc trưng, ứng dụng K-means clustering đểphân nhóm ngực nữ sinh; ứng dụng phân tích thống kê, kỹ thuật BMA để xác định

mô hình đơn biến và đa biến tối ưu thể hiện mối quan hệ giữa các kích thước ngựcđặc trưng và áp lực, độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ

- Xử lý dữ liệu trên phần mềm R

6 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA LUẬN ÁN

- Thiết lập được phương pháp đo trực tiếp áp lực áo ngực nữ trên cơ sở thiết bị

đo áp lực PB228 đã thiết kế Hệ thống thiết bị này được thiết kế, chế tạo đáp ứngyêu cầu nghiên cứu thực nghiệm; Là cơ sở khoa học để chế tạo thiết bị đo áp lựccác trang phục bó sát người

- Thiết lập được phương pháp đo 3D không tiếp xúc các kích thước ngực nữ dựatrên việc xác định các mốc đo trực tiếp; Xác định được mối quan hệ của 3 thông số

cơ thể và 18 kích thước ngực nữ sinh Bắc Việt nam; Trích chọn đặc trưng kíchthước ngực ứng dụng giải thuật PCA, RF và LVQ; Ứng dụng K-means clustering đểphân nhóm ngực

- Xác định được ảnh hưởng của các kích thước ngực đặc trưng tới áp lực và độtiện nghi áp lực của áo ngực nữ; Mối quan hệ giữa áp lực và độ tiện nghi áp lực của

áo ngực trên cơ thể nữ sinh

- Áp dụng các phương pháp phân tích dữ liệu hiện đại, các giải thuật PCA, RF,LVQ và BMA cho thấy khả năng ứng dụng các kỹ thuật này trong các nghiên cứutrích chọn đặc trưng, phân nhóm, tìm kiếm mô hình đa biến tuyến tính tối ưu trongngành dệt may

- Sử dụng các thiết bị đo hiện đại, phương pháp đo phù hợp với tiêu chuẩn, ứngdụng phần mềm, kỹ thuật hiện đại để xử lý và phân tích kết quả thực nghiệm Khốilượng tính toán lớn, cho kết quả nhanh, chính xác và tin cậy

7 GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN

- Thiết kế, chế tạo được hệ thống đo tự động áp lực áo ngực đồng thời tại 8 vịtrí, đơn giản, dễ sử dụng Thiết bị đo áp lực áo ngực đã được thiết kế và chế tạo cóthể sử dụng cho các nghiên cứu khác về áp lực trang phục trong phạm vi từ 0 ÷ 7kPa Đo được các giá trị áp lực áo ngực tại các vị trí đo với độ chính xác 0,1 kPa,đánh giá được độ tiện nghi áp lực, góp phần xây dựng cơ sở để kiểm soát và nângcao độ tiện nghi áp lực áo ngực

- Thiết kế, chế tạo được hệ thống quét 3D ngực dùng ánh sáng cấu trúc mã Graycode and Lineshifting, 2 camera phạm vi đo 500x500x600mm Ứng dụng phươngpháp đo 3D không tiếp xúc để đo được các kích thước ngực Đo được 18 kích thướcngực nữ sinh và 3 thông số cơ thể; xác định được mối quan hệ giữa các kích thước.Ứng dụng được phương pháp xử lý số liệu hiện đại để trích chọn các đặc trưng kíchthước Phân nhóm ngực nữ sinh làm tiền đề cho việc xác định ảnh hưởng của kíchthước ngực tới áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực, góp phần xây dựng cơ sởkhoa học để thiết lập hệ thống cỡ số áo ngực, thiết kế và lựa chọn áo ngực

- Xác định được mối quan hệ giữa các kích thước ngực đặc trưng với áp lực và

độ tiện nghi áp lực áo ngực nữ Đây sẽ là cơ sở để các nhà sản xuất áo ngực thamkhảo khi thiết kế kích thước, cấu trúc và lựa chọn vật liệu cho áo ngực để góp phầnđảm bảo áp lực và độ tiện nghi áp lực phù hợp với người mặc

- Phương pháp xác định áp lực và độ tiện nghi áp lực áo ngực trong luận án này

có thể sử dụng để nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố khác đến áp lực và độ tiệnnghi áp lực áo ngực nữ nhằm cải thiện độ tiện nghi cho người mặc

8 ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN

- Thiết lập được hệ thống đo áp lực áo ngực lên cơ thể người mặc bằng cảmbiến áp khí với 8 đầu đo đồng thời ở 3 trạng thái khác nhau: tĩnh, động, tĩnh kết hợpđộng để đo áp lực áo ngực nữ

- Xác định được các kích thước ngực nữ sinh Bắc Việt Nam đa dạng bằngphương pháp đo 3D không tiếp xúc Phân tích được mối quan hệ giữa các kíchthước ngực Xác định được các kích thước ngực quan trọng với phân nhóm ngực nữsinh ứng dụng các giải thuật PCA, RF và LVQ, góp phần xây dựng cơ sở lựa chọncác kích thước ngực cho các nghiên cứu liên quan đến nhân trắc ngực nữ;

- Phân nhóm được ngực nữ sinh Bắc Việt Nam thành 3 nhóm: ngực nhỏ, ngựctrung bình, ngực lớn, tương ứng với các hình dạng ngực phẳng, ngực hình nón vàngực tròn bằng cách ứng dụng giải thuật K-means clustering

- Xác định được ảnh hưởng của các kích thước đặc trưng của ngực nữ sinh tới

áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ, mối quan hệ giữa áp lực và độ tiệnnghi áp lực thông qua các mô hình hồi quy tuyến tính đơn biến và đa biến với kỹthuật BMA trên phần mềm R

9 KẾT CẤU CỦA LUẬN ÁN

Phần chính của luận án gồm 3 chương:

- Chương 1: Tổng quan về đặc điểm nhân trắc ngực, áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực nữ

- Chương 2: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu

- Chương 3: Kết quả nghiên cứu và bàn luận

Chương 1.

TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM NHÂN TRẮC NGỰC, ÁP LỰC

VÀ ĐỘ TIỆN NGHI ÁP LỰC CỦA ÁO NGỰC NỮ

1.1 Đặc điểm nhân trắc ngực nữ

1.1.1 Cấu tạo ngực nữ

Bầu ngực là bộ phận cơ thể có chức năng quan trọng liên quan đến sinh sản,nuôi con và mang lại vẻ đẹp cho phụ nữ Hai bầu ngực nằm trên ngực, phát triển ởtuổi dậy thì, có thể thể tích và hình dạng thay đổi trong chu kỳ kinh nguyệt, mangthai, sau khi cai sữa và mãn kinh của người phụ nữ [1] Cấu tạo bầu ngực được thểhiện trên hình 1.1

Hình 1.1 Giải phẫu bên trong tuyến ngực nữ [1]

1 Cơ gian sườn 2 Cơ ngực lớn 3 Thùy tuyến ngực

4 Núm vú 5 Quầng ngực 6 Ống góp - xoang sữa

7 Mô mỡ dưới da 8 Nếp ngực dưới – Nếp lằn ngực

Bầu ngực gồm phần chính các mô mỡ và mô collagen và có liên quan với kíchthước bầu ngực Điểm đầu ngực (núm vú) có chứa mao mạch và nhiều dây thầnkinh điều khiển các chức năng tiêu hóa và tiết mồ hôi Quầng ngực có những nốtnhỏ, không có lông, phía dưới là các tuyến chất nhờn Da vùng bầu ngực thường làmỏng, dễ biến dạng

Các thông số cấu trúc và sinh lý học của phần ngực được đo lường tùy theomục đích nghiên cứu và ứng dụng Các kích thước của ngực phụ nữ được quan tâmtrong nghiên cứu nhân trắc phần ngực, xây dựng hệ thống cỡ số, thiết kế, sản xuất

và lựa chọn áo ngực và một số ứng dụng khác

1.1.2 Phân loại ngực nữ

Ngực phụ nữ rất đa dạng, được phân loại dựa trên hình dáng bầu ngực hoặccác kích thước cơ bản Các kích thước đặc trưng của phần ngực nữ sinh là cơ sởquan trọng để phân nhóm ngực nữ Một số nghiên cứu về hình dáng ngực và phânloại ngực phụ nữ đã được thực hiện theo đặc điểm lứa tuổi và đặc trưng vùng miền.Martin phân chia ngực nữ thành 4 loại: Ngực phẳng, ngực bán cầu, ngực nón vàngực giọt nước dựa trên hình dạng bầu ngực (Hình 1.2) [2]

(a) Ngực phẳng (b) Ngực bán cầu (c) Ngực hình nón (d) Ngực giọt nước

Hình 1.2 Phân loại 4 hình dạng ngực nữ [2]

Ngực phẳng có chiều dài bầu ngực khoảng 3-5cm, ngắn hơn bán kính của gốcbầu ngực Ngực bán cầu có chiều cao bầu ngực khoảng 5-6cm, gần với bán kínhbầu ngực gốc, trong khi bầu ngực hình nón có chiều dài ngực lớn hơn 6cm và lớnhơn bán kính của bầu ngực Bầu ngực hình giọt nước có điểm đầu ngực thấp hẳnxuống phía dưới [2]

Viện Khoa học Con người Wakoru Nhật Bản phân loại ngực nữ thành 6 nhóm:ngực phẳng, ngực hình nón, ngực bán cầu, ngực nhô ra, giọt nước 1 và giọt nước 2[3]

Rong Zheng và cộng sự [7] đề xuất một hệ thống cỡ số áo ngực cho phụ nữTrung Quốc trong đó sử dụng vòng chân ngực và tỷ lệ chiều rộng/chiều sâu ngựclàm các thông số chủ đạo của cỡ số Hình dạng ngực được phân loại dựa trên 8thông số: chỉ số khối BMI, thể tích ngực, cung ngực trong, cung ngực ngoài, chiềucao, hướng của đầu ngực (nhũ hoa), độ dốc trên ngực, hình dạng ngực dưới Trong

đó trọng số của BMI chiếm 23,5%, thể tích chiếm gần 20% Hai yếu tố này chiếm

tỷ lệ cao hơn các yếu tố khác Trong số các thông số liên quan đến hình dạng ngựcthì vòng chân ngực và tỷ lệ độ sâu/rộng ngực là quan trọng nhất [7]

Bảng 1.1 Phân loại ngực theo 8 thông số [7]

BMI Thể tích ngực Cung ngực trong Cung ngực ngoài

Béo (+) Gầy (-) Lớn (+) Nhỏ (-) (+) Rộng (-) Hẹp (+) Rộng (-) Hẹp

Chiều cao cơ thể Hướng của nhũ hoa Độ dốc ngực trên Hình dạng ngực dướiCao (+) Thấp (-) Ngoài (+) Trong (-) Võng (+) Thẳng (-) (+) Tròn (-) Phẳng

Hình 1.4 Đo kích thước rộng ngực và sâu ngực trên mặt cắt ngang cơ thể [7]

Kweon và Sohn đã phân loại ngực của phụ nữ ở độ tuổi hai mươi thành ngực phẳng, ngực nón, ngực bán cầu, ngực nhô ra và ngực giọt nước (hình 1.5) [6]

a) Ngực phẳng b) Ngực nón c) Ngực bán cầu đ) Ngực nhô ra e) Ngực giọt nước

Hình 1.5 Phân loại 5 hình dáng ngực[6]

Cho và Sohn đã phân loại ngực phụ nữ độ tuổi 20 thành ngực lớn, ngực trungbình, ngực nhỏ [8] Lim đã phân nhóm ngực thành 3 loại: 75A, 75AA, và 75B [5].Một nghiên cứu khác chia thành 4 nhóm Loại ngực phẳng có khoảng cách giữa 2núm vú ngắn nhất, độ sâu và chiều dài của ngực nhỏ nhất, kích thước và phần nhô

ra của ngực là thấp nhất Ngực trên là ngực phát triển có độ sa ngực trên dài hơn sangực dưới, độ sa ngực trên lớn hơn bán kính ngực và phần bầu ngực trên phát triểnhơn so với phần bầu ngực dưới của ngực Ngực dưới có phần bầu ngực dưới pháttriển hơn bầu ngực trên Ngực nhô ra có khoảng cách ngắn nhất giữa ngực trong vàđường kính ngực dưới, nhưng chiều dài đường viền của ngực là lớn nhất trong tất cảcác loại Nhìn chung, ngực nhô ra có bầu ngực lớn và nhô về phía trước [9]

Ngực phẳng Ngực trên Ngực dưới Ngực nhô

Hình 1.6 Phân loại 4 hình dạng ngực [9]

Tác giả Trần Thị Minh Kiều và cộng sự đã khảo sát hình dạng bầu ngực của

nữ sinh Bắc Việt Nam lứa tuổi 18-25 và sự phù hợp hình ảnh ngoại quan của một sốdạng áo ngực với các dạng bầu ngực của nữ sinh Bắc Việt Nam [10] Nghiên cứudựa trên đánh giá cảm nhận của người mặc và đánh giá chuyên gia về sự vừa vặncủa cup áo ngực với các dạng bầu ngực

Tác giả Phạm Thị Thắm và cộng sự nghiên cứu về ảnh hưởng của góc ngực tớithiết kế áo ngực nữ Chỉ số hình dáng đã được xác định dựa trên góc ngực và mộtvài kích thước khác [11]

Các nghiên cứu trên về đặc điểm nhân trắc và phân loại ngực nữ đã được thực hiện với nhiều lứa tuổi, phụ nữ ở nhiều quốc gia, vùng lãnh thổ,…dựa trên hình dạng hoặc một vài thông số kích thước Tại Việt Nam, một số nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc cơ thể người và xây dựng hệ thống cỡ số cho các đối tượng khác nhau đã được thực hiện Tuy nhiên các nghiên cứu này thường tập trung cho một lứa tuổi hẹp, với các kích thước trên toàn bộ hoặc một phần cơ thể hoặc tại phần ngực chỉ đo kích thước vòng ngực, vòng chân ngực và vòng trên ngực, khoảng cách giữa hai núm vú và một số kích thước khác nhằm xác định chỉ số hình dáng hoặc xây dựng hệ thống cỡ số cơ thể người theo phương pháp truyền thống Các nghiên cứu về đặc điểm nhân trắc ngực, phân nhóm ngực phụ nữ Việt Nam nói chung và nữ sinh Bắc Việt Nam nói riêng vẫn chưa được thực hiện đầy đủ và chi tiết Để phân tích được đặc điểm nhân trắc ngực và phân nhóm ngực thì việc xác định các kích thước ngực là rất cần thiết Phương pháp xác định kích thước đặc trưng của phần ngực vẫn chưa được quan tâm đầy đủ và thể hiện rõ ràng trong các nghiên cứu.

1.1.3 Phương pháp đo kích thước ngực nữ

1.1.3.1 Đo kích thước ngực bằng phương pháp đo tiếp xúc

Phương pháp đo tiếp xúc là sử dụng các dụng cụ đo, dụng cụ phụ trợ kết hợpxác định các mốc đo, đo tiếp xúc các kích thước trên cơ thể người [12] Với phươngpháp này có thể đo khoảng cách, đo các đường cong hoặc đo các chu vi của phần

ngực Dụng cụ đo chính được sử dụng khi đo tiếp xúc là thước dây và bộ dụng cụ

đo Martin Phương pháp đo tiếp xúc được áp dụng phổ biến bởi dụng cụ đo sử dụngđơn giản, chi phí thấp, kết quả khá chính xác Thước Vernier có thể đo với độ chínhxác tới 0,1 mm [13]

Hình 1.7 Bộ dụng cụ đo Martin [13]

Tuy nhiên, đo ngực bằng phương pháp tiếp xúc thường gây cảm giác khôngthoải mái cho người được đo, tốn nhiều thời gian, ghi chép dữ liệu dễ nhầm lẫn vàkhó khăn cho việc xác định chính xác với một số kích thước bởi cấu trúc và hìnhdạng ngực nữ phức tạp

Zheng và cộng sự đã dùng phương pháp đo tiếp xúc để nghiên cứu tỷ lệ vàhình dạng ngực với 46 kích thước cơ thể trong đó có chiều cao, chiều rộng, độ dày,chu vi, khoảng cách bề mặt và các kích thước ngực chi tiết [14]

a Thước đo độ rộng

của Martin

b Thước đo độ phân

bố đường cong c Thước cặp Martin

d Thước trượt e Thước đo độ sâu Hình 1.8 Các dụng cụ Martin dùng để đo kích thước ngực nữ [15]

Hình 1.9 Đo khoảng cách bằng dụng cụ Martin [15]

Paulo R Quieregatto và cộng sự đã sử dụng thước dây và bộ dụng cụ để đokích thước ngực nữ [16] Tuy nhiên phương pháp này gây nhiều bất tiện do dụng cụ

đo tiếp xúc với cơ thể người được đo, đặc biệt ở những bộ phận nhạy cảm

Hình 1.10 Đo kích thước phần ngực nữ bằng bộ dụng cụ đo [1]

Phương pháp đo kích thước cơ thể người Việt Nam được thực hiện theo tiêuchuẩn TCVN 1267-72 , TCVN 1268-72 (Phương pháp đo tiếp xúc 45 kích thướctrên cơ thể nữ) Tiêu chuẩn này quy định tư thế, trang phục khi đo cũng như cácmốc chuẩn, cách xác định kích thước trên cơ thể người và quy trình đo cụ thể

Hình 1.11 Đo tiếp xúc các kích thước ngực nữ tiếp xúc bằng dụng cụ Martin [1] Phương pháp đo tiếp xúc được sử dụng phổ biến, cho kết quả khá chính xác,

dễ xác định mốc đo, dụng cụ đo đơn giản, chi phí thấp Tuy nhiên, khi đo ngực nữ với số lượng mẫu lớn tốn nhiều thời gian và công sức, gây bất tiện cho người được

đo hoặc khó xác định được một số kích thước như thể tích ngực, độ sâu ngực,….

1.1.3.2 Đo kích thước ngực bằng phương pháp không tiếp xúc

Một trong những phương pháp đo không tiếp xúc tiên tiến để đo kích thướcngực là đo 3D Phương pháp này xác định các kích thước ngực dựa trên dữ liệu quét3D Việc sử dụng các công nghệ quét ba chiều trong ngành công nghiệp may mặcđang gia tăng khi các nhà sản xuất tìm cách cải thiện độ vừa vặn của quần áo Côngnghệ quét 3D có thể cung cấp các phép đo cơ thể chính xác đặc trưng cho cả kíchthước và hình dạng [17]

Sự phát triển của công nghệ quét 3D có tiềm năng đáng kể trong ngành côngnghiệp dệt may bởi có thể thu được số lượng không giới hạn các số đo của cơ thểngười khi ứng dụng công nghệ này; Kết quả của các phép đo 3D có độ chính xáccao hơn và có thể đo những thông số phức tạp như thể tích ngực hoặc diện tích bềmặt, độ sâu ngực,…; Dữ liệu đo có thể được sử dụng nhiều lần, lưu trữ lâu dài,thuận tiện tra cứu, trích xuất trong thời gian ngắn, không gây bất tiện cho ngườiđược đo Đặc biệt, công nghệ quét 3D cho phép thu được dữ liệu với định dạng kỹthuật số có thể tích hợp vào các hệ thống khác một cách nhanh chóng Một số thiết

bị sử dụng ánh sáng được nghiên cứu và phát triển bởi các hãng sản xuất thiết bịquét 3D trên thế giới như GOM, 3D Solutions, Artec group, LMI technology

Shapify Booth

c Hệ thống quét 3D cơ thể người VITUS

Hình 1.12 Hệ thống đo 3D kích thước cơ thể người [18]

Các thiết bị quét 3D cơ thể người được bố trí trong buồng đo với hệ thốngnhiều camera tích hợp đã cho kết quả nhanh và chính xác Tuy nhiên, hệ thống cồngkềnh và chi phí lớn Một số thiết bị quét bộ phận cơ thể người và các chi tiết cơ khí,

đồ mỹ nghệ cũng được nghiên cứu và phát triển như thiết bị LMI Advance R3x,Artec Eva, ATOS Triple Scan, HDI Blitz,

Hình 1.13 Các thiết bị quét 3D cầm tay

Zheng và cộng sự [19] so sánh kích thước ngực đo bằng phương pháp đo 3Dkhông tiếp xúc với phương pháp đo tiếp xúc Kết quả cho thấy sự khác biệt của haigiá trị đo nằm trong phạm vi có thể chấp nhận được

Những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ quét 3D đã tạo ra những thayđổi đáng kể, góp phần vào xây dựng hệ thống cỡ số và thiết kế áo ngực Tuy nhiên,việc quét phần ngực của phụ nữ vẫn còn nhiều khó khăn do trang thiết bị hạn chế vàquy trình đo chưa thống nhất, hình dạng và cấu trúc ngực phức tạp, ranh giới bầungực không rõ ràng Với phương pháp này, kích thước ngực được xác định từ dữliệu quét 3D mà không tiếp xúc với bề mặt da của người được đo Sử dụng thiết bịquét kết hợp với các thuật toán, phần mềm tính toán, mô phỏng cơ thể từ dữ liệuđám mây điểm ảnh 3D hoặc 2D để đo các thông số kích thước theo yêu cầu [20].Phương pháp đo 3D được ứng dụng rộng rãi để đo kích thước ngực để nghiên cứuđặc điểm nhân trắc ngực [21, 22, 23]…, thiết kế áo ngực [24, 25, 26] Việc kết hợpđồng thời đo thể tích và hình dạng bầu ngực có thể cung cấp thông tin hiệu quả chothiết kế cup ngực [24], thiết kế áo ngực [25].

Đo 3D kích thước phần ngực được áp dụng để xây dựng hệ thống cỡ số áongực, phân loại ngực, nghiên cứu thẩm mỹ và phẫu thuật thẩm mỹ ngực.Seolyoung và Chun [27] đã đo 3D các kích thước ngực dựa trên dữ liệu quét cơthể của 32 phụ nữ Hàn Quốc để xây dựng hệ thống cỡ số Pei và cộng sự [28] đãnghiên cứu dữ liệu quét cơ thể 3D để phân loại hình dạng ngực Vòng chân ngực

và tỷ lệ độ sâu/rộng ngực được quan tâm nhất khi xem xét và phân loại hình dạngngực [29] Ngoài việc lựa chọn các đặc điểm của ngực, các biến tỷ lệ được xâydựng bởi các kích thước ngực cũng được áp dụng để phân loại hình dạng ngực Tỷ

lệ giữa chiều sâu và chiều rộng ngực được lựa chọn để xác định hình dạng ngực[30] Chang-Lixia và cộng sự đã nghiên cứu hình dạng của 270 phụ nữ trẻ từ 18-

30 tuổi ở miền Tây Trung Quốc bằng công cụ quét 3D (TecMath) Dữ liệu ngực

đã được phân tích theo các chỉ số đặc trưng và phân thành 9 nhóm [31] RongZheng đã nghiên cứu và phân loại hình dạng ngực dựa trên trọng lượng cơ thể, thểtích ngực, cung ngực trong, cung ngực ngoài, chiều cao, hướng của đầu ngực (nhũhoa), độ dốc trên ngực, hình dạng chân ngực [19] Liang Suzhen và cộng sự đã đo

10 thông số phần ngực của 254 nữ sinh từ 18-25 tuổi ở miền tây Trung Quốc Kếtquả nghiên cứu cho thấy hai yếu tố ảnh hưởng đến vẻ đẹp phần ngực là khoảngcách đầu ngực và chiều cao ngực [32] Dilek và cộng sự đã nghiên cứu đặc điểmnhân trắc ngực phục vụ cho thẩm mỹ tái tạo ngực gồm 19 thông số Kết quả chothấy thể tích bầu ngực phải lớn hơn đáng kể so với thể tích bầu ngực trái [22].Nghiên cứu đo hình dạng và kích thước ngực phụ nữ trẻ ở Thượng Hải cho thấyphụ nữ có ngực hướng ra bên ngoài thường điều chỉnh bằng áo ngực để ngực cânđối và thẩm mỹ [33]

Đo 3D cho phép thu thập hình dạng, kích thước và tính thể tích bầu ngựcnhanh chóng [36] Một trong những yêu cầu của áo ngực vừa vặn là thể tích bêntrong của cup ngực tương đương với thể tích của bầu ngực [29] Áo ngực vừa vặnđảm bảo nâng đỡ ngực đầy đủ, có thể làm giảm tình trạng chảy xệ ngực và cảm giáckhó chịu, thậm chí giảm đau cho phụ nữ [34, 35]

Phương pháp đo kích thước ngực dựa trên dữ liệu quét 3D hiện vẫn được tiếptục nghiên cứu do kết quả đo chịu tác động của nhiều yếu tố như mức sáng, cường

độ tia tới, màu da trên cơ thể người, Sử dụng công nghệ đo 3D không tiếp xúc, cóthể thu thập thông tin từ các đám mây điểm bề mặt 3D chính xác Nhịp thở và độ ổnđịnh của người được đo cũng ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo 3D [38, 39].Cần lựa chọn ánh sáng và các chế độ quét cho phù hợp với màu da người được đo

Tác giả Nguyễn Kim Cúc đã nghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng môi trường đến độchính xác của hệ thống đo 3D bằng ánh sáng mã dịch pha kết hợp mã Gray với đốitượng đo là các chi tiết cơ khí [40] Tác giả Nguyễn Thị Nhung và cộng sự cũng đãnghiên cứu ảnh hưởng của ánh sáng môi trường và màu trang phục đến độ chínhxác của hệ thống quét 3D khi quét cơ thể người Tuy nhiên, ảnh hưởng của màu da

và thu sáng của máy ảnh đến độ chính xác của phép đo quét 3D vẫn chưa đượcnghiên cứu Vì vậy, đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của quét 3Dtrên da người là cần thiết khi đo ngực trần

Một số nghiên cứu được thực hiện để quét ngực khi các đối tượng mặc áongực mỏng, mềm Tuy nhiên, việc đo ngực trần là cần thiết để nghiên cứu đặc điểmnhân trắc phần ngực Tư thế đứng của người được quét 3D được thực hiện theo tiêuchuẩn ISO20685 [41]

Hình 1.14 Tư thế đứng quét 3D theo tiêu chuẩn ISO 20685 [41]

Trong các phép đo xác định thông số ngực nữ, việc đo thể tích bầu ngực kháphức tạp vì ranh giới của mô ngực không rõ ràng, đặc biệt là với bầu ngực nặng vànhỏ Lee và cộng sự [42] đề xuất một phương pháp để tìm ranh giới tự nhiên chongực, nhằm đo thể tích bầu ngực chính xác hơn

Hình 1.17 Xác định đường viền ngực [42]

Hình 1.18 Phương pháp xác định ranh giới bầu ngực [42]

a) Đẩy bầu ngực lên trên b) Đẩy bầu ngực vào trong

Hình 1.19 Tư thế xác định đường ranh giới ngoài của ngực [42]

Hình 1.20 Xác định các điểm tham chiếu của ngực [42]

Hình 1.20 cho thấy điểm ngực trên (UBP) là điểm cao nhất dọc theo đườngngực thường sử dụng trong y tế Đối với ngành công nghiệp áo ngực, điểm ngựctrên (UBPA), là điểm giao nhau giữa đường từ điểm vai trung tâm (CSP) đến điểmđầu ngực (BP) và đường thẳng giữa hai nách phía trước điểm (FAP) Điểm ngựcbên ngoài (OBP) nằm trên đường kết nối FAP và điểm eo bên (SWP) phân chia độdày của cơ thể thành hai phần Vị trí của OBP là trung điểm giữa FAP và điểm giao

điểm OBP, BP và IBP giả định là trên cùng một đường ngang khi người tham giamặc

áo ngực Tuy nhiên, đối với phụ nữ hơn ba mươi tuổi, 3 điểm này không thẳng hàngkhi không mặc áo.

Hình 1.21 Xác định vị trí của điểm đầu ngực [42]

C 1 : Tọa độ cục bộ, C 2 : Tọa độ trung tâm, BP: Điểm đầu ngực

Mốc đo được định nghĩa là các điểm trên cơ thể người đóng vai trò đầu mút củakích thước đo Chúng nằm trên một điểm xương nổi bật hoặc có thể xác định bằngcách cảm nhận xương bên dưới da và được đánh dấu trên cơ thể để xác định các điểmmốc cho các công cụ đo lường và để đảm bảo rằng các phép đo được thực hiện mộtcách nhất quán và chính xác Mốc đo 3D có thể được đánh dấu tự động hoặc đánh dấutiếp xúc bằng nhãn dán [43] Tuy nhiên với đặc điểm ranh giới phần ngực không rõràng, khó xác định thì việc xác định mốc bằng phương pháp tiếp xúc là phù hợp vàđảm bảo độ chính xác cao hơn

Đo thể tích bầu ngực được ứng dụng nhiều trong thiết kế áo ngực và phẫu thuậtthẩm mỹ ngực Các phương pháp xác định thể tích ngực như đo thể tích ngực bằng cộtnước, đo thể tích bằng phương pháp đo 3D, đo thể tích ngực bằng phương pháp cộnghưởng từ (MRI), [44, 45]

Loughry và cộng sự đã xác định thể tích ngực của 248 phụ nữ bằng cột nước.Người được đo nằm sấp, phần ngực thả tự do vào chậu nước, phần nước trong chậutràn ra ngoài được hứng vào trong cột nước để đo Lượng nước đo được chính là thểtích ngực [46] Phương pháp đo này đơn giản, dễ thực hiện, tốn ít thời gian, ít tốnkém nhưng độ chính xác thấp và gây khó chịu cho người được đo

Hình 1.22 Phương pháp đo thể tích bầu ngực bằng cột nước [45]

Khi đo thể tích ngực dựa trên dữ liệu đám mây điểm ảnh 3D, bầu ngực đượcxác định ranh giới, sau đó được tách ra khỏi thân người để tính thể tích Việc lựachọn cơ sở để tách ngực là rất quan trọng bởi ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xáccủa thể tích ngực

Hình 1.23 Tách ngực để tính thể tích bầu ngực [42]

(a) Xác định đường viền ngực (b) Tách rời số lượng lớn ngực, mặt trước

(c) Mặt bên (d) Làm đầy cơ sở của ngực.

Thể tích ngực được mô phỏng từ dữ liệu 3D thông qua các bước trên hình 1.24 [47]

Hình 1.24 Các bước để xác định thể tích ngực nữ [47]

Xiaona Chen Jianping Wang và cộng sự đã đo thể tích bầu ngực bằng phươngpháp chiếu từ lưới điểm dựa trên dữ liệu đám mây điểm 3D Đây là một phươngpháp nhanh chóng và chính xác để tính toán thể tích bầu ngực dựa trên các mắt lướicủa dữ liệu đám mây điểm 3D thu được từ máy quét 3D [TC]2 [48] Ragip Kayar vàcộng sự so sánh 5 kỹ thuật để xác định thể tích ngực của 30 bệnh nhân nữ [45].Kovacsa và cộng sự so sánh tính toán thể tích bầu ngực với chức năng quét 3D và

ba phương pháp cổ điển, từ dữ liệu chụp hình ảnh cộng hưởng từ, đúc nhựa nhiệtdẻo [49] Nghiên cứu cho thấy thể tích ngực thu được giá trị chính xác nhất từ dữliệu quét 3D Việc xác định các kích thước cơ thể người gặp không ít khó khăn doranh giới trên cơ thể không rõ ràng Do vậy, để đo được các kích thước trên cơ thểngười cần thiết phải đánh dấu các mốc trước khi đo hoặc thiết lập phương pháp đodựa trên mặt cắt tại những vị trí quan trọng, phù hợp với đặc điểm nhân trắc cơ thểngười

Đo chính xác thể tích bầu ngực và đường cong dưới ngực rất quan trọng đối với việc thiết kế cup của áo ngực phù hợp với người dùng Hiện nay, việc đo lường chính xác hai thông số này còn nhiều khó khăn Xác định thể tích bầu ngực dựa trên

dữ liệu quét 3D cho kết quả chính xác cao hơn Việc ứng dụng công nghệ đo 3D vào

đo lường các kích thước vùng ngực phục vụ thiết kế có vai trò đặc biệt quan trọng đối với sản xuất áo ngực nữ Các nhà sản xuất áo ngực nữ lớn trên thế giới thường thiết lập hệ thống cỡ số áo ngực tương ứng với kích thước cơ thể người như là một

ngực của phụ nữ ở từng khu vực, quốc gia hoặc vùng lãnh thổ là quan trọng làm nền tảng cho việc nghiên cứu ảnh hưởng của các kích thước này tới áp lực, độ tiện nghi áp lực hay các chỉ tiêu chất lượng liên quan khác của áo ngực, đồng thời góp phần xây dựng cơ sở cho việc thiết lập hệ thống cỡ số, thiết kế và sản xuất áo ngực Với việc sử dụng công nghệ đo 3D có thể thu được hình dạng và kích thước bề mặt ngực từ đám mây điểm ảnh, làm tiền đề quan trọng cho nghiên cứu đặc điểm nhân trắc ngực nữ Đo 3D cho kết quả nhanh, chính xác, không gây bất tiện, thuận tiện cho lưu trữ dữ liệu; Phù hợp với đo kích thước của phần ngực mềm dễ biến dạng, xác định được những kích thước khó hoặc không đo được tiếp xúc Dữ liệu quét 3D phần ngực và cơ thể người có thể sử dụng cho nhiều mục đích nghiên cứu, thiết kế và sản xuất, Ranh giới phần ngực là không rõ ràng vì vậy cần xác định và đánh dấu các mốc đo để xác định chính xác các kích thước Một số hệ thống đo 3D

cơ thể người đã được phát triển, tuy nhiên, thiết bị đo cồng kềnh, đắt tiền, các thiết

bị cầm tay chưa thuận tiện trong quá trình đo phần ngực nữ Vì vậy hệ thống đo 3D cần được thiết lập phù hợp với vùng đo và xác định được thông số của hệ thống cũng như điều kiện đo thích hợp.

1.2 Áo ngực nữ

1.2.1 Cấu tạo, chức năng của áo ngực nữ

Áo ngực nữ là sản phẩm mặc bó sát cơ thể người ở phần ngực, có cấu trúc kháphức tạp và liên quan tới nhiều khía cạnh quan trọng như sức khỏe, chức năng,thẩm mỹ đối với người mặc

Trước thế kỷ 15, những chiếc áo ngực đầu tiên có cấu trúc rất đơn giản, chỉ làmiếng vải mỏng quấn quanh ngực, dùng để che và bảo vệ phần ngực Từ thế kỷ 16,phụ nữ quan tâm nhiều hơn đến hình dạng ngực và mong muốn có được hình dạngngực đạt tiêu chuẩn thẩm mỹ đương thời nên áo ngực cũng phát triển về cấu trúc vàhình dáng [50] Thế kỷ 17, áo ngực được bỏ bớt phần dây quai trên vai và thêmnhiều chi tiết trở nên cồng kềnh và phức tạp Đầu thế kỷ 19 những chiếc áo ngực đãđược thiết kế với độ đàn hồi và co giãn tốt hơn để khắc phục nhược điểm cồngkềnh, phức tạp khi phải lót khung gỗ và kim loại vào trong áo Cuối thế kỷ 19, áongực đã phát triển thành một loại áo có chức năng nâng đỡ bầu ngực [51] Từ năm

1900 đến 1919, xuất hiện áo ngực có gọng và những năm 1920 đến 1939 là thời kỳthịnh hành của áo ngực phẳng do ảnh hưởng của các thần tượng thời trang

Thế kỷ 20, hàng loạt nhà thiết kế đã đưa ra nhiều mẫu áo ngực nhỏ hơn, nhẹ,đơn giản hơn, ôm sát hai bầu ngực Sang thế kỷ 21, nhiều loại áo ngực ra đời vớinhững cải tiến mới, kiểu dáng đơn giản, chất liệu nhẹ, tiện nghi, thẩm mỹ và tốt hơncho sức khỏe của phụ nữ [52]

Ngày nay, áo ngực nữ được cấu thành từ nhiều bộ phận và vật liệu khác nhau.Mỗi bộ phận có đặc điểm, chức năng riêng Áo ngực nữ cơ bản gồm các bộ phậnnhư cup ngực, dây nối trung tâm, dây đai, dây quai, chốt nhựa, móc áo Áo ngựcthường được làm từ các loại vải dệt kim từ sợi bông, polyamid, polyester,… vàspandex, được trang trí với ren, đăng ten Áo có thể có miếng đệm ngực bên tronggiúp cho kích thước bầu ngực trông lớn hơn, và góp phần nâng đẩy bầu ngực

Áo ngực cơ bản được phụ nữ sử dụng phổ biến gồm 9 bộ phận như hình 1.25

1 Móc cài

2 Dây quai sau

3 Dây quai trước

Hình 1.25 Cấu tạo của áo ngực nữ cơ bản [53]

Như vậy, áo ngực nữ có chức năng cơ bản là bảo vệ, nâng đỡ và giảm sự chảy

xệ của bầu ngực [54] Bên cạnh đó, áo ngực còn giúp tạo dáng cho cơ thể ở phầnngực, cải thiện vẻ đẹp cho người mặc Áo ngực cũng góp phần làm tăng thẩm mỹcho trang phục mặc ngoài, giảm sự dịch chuyển bầu ngực trong quá trình vận động

1.2.2 Phân loại áo ngực nữ

Áo ngực nữ có thể được phân loại theo hình dạng cup ngực, cấu trúc, hay chứcnăng sử dụng [55]

Theo hình dạng cup ngực, có thể phân chia thành áo ngực có cup ngực kíntoàn bộ, kín ¾ hoặc kín ½ bầu ngực Áo ngực có cup ngực kín toàn bộ che toàn bộngực bên trong, có tác dụng nâng đỡ Loại áo này phù hợp cho đa số các hình dạngngực, đặc biệt là phù hợp với phụ nữ có ngực đầy và mềm Cup ngực ¾ làm nổi bậtkhe ngực, phù hợp với nhiều hình dạng ngực Cup ngực ½ thuận lợi cho phối hợptrang phục mặc ngoài, nâng ngực tốt, phù hợp cho những người ngực nhỏ, khi sửdụng có thể bỏ dây vai

Theo cấu trúc, áo ngực có thể phân loại thành áo ngực không dây vai, nâng đỡngực chủ yếu bởi gọng áo, phù hợp để mặc cùng với trang phục hở vai; áo ngực cóđệm lót bên trong giúp nâng ngực, làm nổi bật bầu ngực và khe ngực; áo ngựckhông đường may, với miếng đệm dày phù hợp trang phục bó sát cơ thể; áo ngực cómóc cài ở giữa trước tiện lợi cho việc sử dụng

Theo chức năng sử dụng, có thể phân loại thành áo ngực thể thao, áo ngực chophụ nữ sau sinh, áo nâng ngực, áo ngực gợi cảm, áo ngực thông thường Áo ngựcthể thao có khả năng đỡ ngực, giảm sự di chuyển của bầu ngực trong quá trình vậnđộng, tránh tổn thương ngực; áo ngực cho con bú có phần mở phía trước, cúp ngựckhông kín hoàn toàn, có thể mở bên cạnh, phù hợp sử dụng khi cho con bú; áo ngựcgợi cảm không có chức năng bảo vệ ngực đặc biệt, chỉ tăng tính thẩm mỹ và thu hútcủa phần ngực [55]

Áo ngực được phân thành nhiều cỡ số, tùy theo từng quốc gia, vùng miền, nhàsản xuất mà sử dụng hoặc quy định hệ thống cỡ số áo ngực khác nhau Cỡ số áongực thường được phân loại dựa trên kích thước cơ bản là vòng chân ngực, vòngngực hoặc độ chênh lệch giữa vòng ngực và vòng chân ngực [7] Tuy nhiên, trênthực tế có nhiều phụ nữ mặc áo ngực không vừa vặn và hầu hết các trường hợp nàyđều do kích thước cup ngực lựa chọn chưa phù hợp [36, 37] Nếu chỉ sử dụng độkhác biệt giữa vòng ngực và vòng chân ngực như trong một số hệ thống định cỡ áo

ngực hiện tại là chưa đủ để đảm bảo độ vừa vặn cho người mặc [36, 38] Seolyoung

và Chun [27] đã đề xuất các cỡ áo ngực dựa trên chiều dài cung ngực Deirdre E.McGhee và cộng sự kiểm tra sự vừa vặn của cỡ áo ngực dựa trên việc đo thể tích bầungực của 104 phụ nữ và xác định phạm vi thể tích của từng cỡ [36]

1.3 Áp lực của áo ngực nữ

Áo ngực được mặc ôm sát cơ thể ở phần ngực và tạo áp lực lên cơ thể ngườimặc Áp lực của áo ngực và sự tiện nghi áp lực khi mặc được các nhà nghiên cứuquan tâm trong những năm gần đây Mặc áo ngực không vừa vặn, có thể tạo ra áplực lớn nếu dây vai chật, độ căng dây ngang áo ngực không phù hợp và gọng quánhỏ không thể nâng đỡ và cố định bầu ngực Áp lực của áo ngực tác động lên cơ thểngười mặc lớn sẽ gây cảm giác khó chịu, thậm chí gây tắc nghẽn mạch máu và giảmhiệu quả khi làm việc Áp lực của áo ngực lớn có thể làm cơ thể mệt mỏi, rối loạntuần hoàn máu, thở nhanh, gây đau dạ dày hoặc biến đổi hình dạng cơ thể [5, 56].Ngược lại, áp lực của áo ngực quá nhỏ cũng không mang lại cảm giác tiện nghi chongười mặc Một số dấu hiệu nhận biết tác động tiêu cực của áp lực do áo ngực gây

ra như hình 1.26, hình 1.27, hình 1.28, hình 1.29

Hình 1.26 Xuất hiện rãnh trên vai Hình 1.27 Quai áo ngực bị xếch ngược

Hình 1.28 Vết hằn trên da do dây

vai quá chật Hình 1.29 Đai áo chật gây khó chịu khi mặc

1.3.1 Phương pháp đo áp lực của áo ngực

Xác định phương pháp đo áp lực của áo ngực lên cơ thể người mặc là rất quantrọng để thực hiện những nghiên cứu về áp lực và độ tiện nghi áp lực của áo ngực

Áp lực của áo ngực lên cơ thể người mặc được đo bằng phương pháp trực tiếp hoặcgián tiếp

1.3.1.1 Đo áp lực bằng phương pháp trực tiếp

Trong phương pháp đo trực tiếp, áp lực áo ngực lên cơ thể được đo bằng cảmbiến hoặc đồng hồ đo

Thiết bị cảm ứng trực tiếp

Hình 1.30 Các phương pháp đo áp lực trực tiếp trên quần áo

a) Áp lực điện đầu dò

Shimizu và cộng sự [57] sử dụng cảm biến áp lực bán dẫn để đo và nghiên cứu

sự phân bố áp lực của quần áo trên đầu gối và hông khi thực hiện các hoạt động lặplại Các cảm biến có đường kính 6mm, chiều dày 1mm được đặt ở các vị trí trên cơthể người Khi quần áo tác động lực lên bề mặt cảm biến, gây ra sự thay đổi củađiện trở suất và tín hiệu sẽ được truyền về bộ phận thu nhận

Hình 1.31 Phương pháp đo lực nén của băng vải ở cẳng chân [57]

Cảm biến áp lực động được phủ một lớp nhựa polyacetal để làm mềm bề mặt

và định hình theo độ cong của bề mặt cơ thể người

Hình 1.32 Cảm biến áp lực động [57]

Bộ cảm biến này có thể phát hiện áp lực dưới 2 kg/cm2 Giá trị áp lực của quần

áo tác động lên cơ thể người mặc tại các vị trí khác nhau là không giống nhau vàthường đạt giá trị cao khi người mặc hoạt động mạnh Khi chuyển động kết thúc, áplực của quần áo tác động lên cơ thể người mặc giảm xuống và đạt giá trị không đổikhi người mặc ở trạng thái tĩnh Áp lực của quần áo tác động lên cơ thể người mặctại vị trí đầu gối lớn hơn nhiều so với phần hông [57]

Áp suất khí nén

Áp suất thủy tĩnh

Áp suất điện

đầu dò

- Đo áp lực bằng cảm biến Flexiforce

Cảm biến Flexiforce [58] hoạt động như một điện trở trong mạch điện Khikhông có lực tác dụng lên cảm biến, điện trở của cảm biến cao Khi có lực tác dụnglên cảm biến, điện trở này sẽ giảm Đo lường sự biến đổi điện trở này cho phép xácđịnh được áp lực tác động lên cảm biến Lim và cộng sự đã sử dụng hệ thống ELF

để đo áp lực của đai quấn tác động lên cơ thể người khi chuyển động [5] Hệ thốngnày sử dụng cảm biến Flexiforce và được kết nối với máy tính, các giá trị áp lựcđược ghi lại theo thời gian Các cảm biến được cố định trên cơ thể để có thể ghi lạigiá trị áp lực khi người mặc vận động Tuy nhiên, cảm biến Flexiforce không phùhợp để đo áp lực của quần áo ở những vị trí bề mặt cơ thể người có độ cong lớnhoặc mô dày, mềm như thành bụng, bầu ngực Giá trị áp lực của trang phục tácđộng lên cơ thể người mặc thường không vượt quá 10 kPa khi vận động thôngthường [59]

Hình 1.33 Cảm biến Flexiforce dùng để đo áp lực [7]

a) Dụng cụ đo; b) Đo áp lực bằng cảm biến

Open Ergonomics Ltd đã sản xuất thiết bị đo áp lực cầm taycó thể ghi lại cácbiến đổi nhỏ về áp lực của quần áo Để đo áp lực của trang phục lên cơ thể, có thể

sử dụng kết hợp cảm biến lực Flexiforce® với các thiết bị điện tử để tạo ra một hệthống đo lực

Hình 1.34 Thiết bị đo áp lực áo ngực cầm tay Meter [55]

Cảm biến Flexiforce là một mạch in linh hoạt siêu mỏng (0,008 inch) có thểphát hiện được sự thay đổi tương đối của lực khi tiếp xúc Bộ cảm biến lực được chếtạo bằng hai lớp màng polyester/polyamide Tuy nhiên thiết bị này có số lượng đầu

đo ít, không đo được áp lực tại những vị trí có độ cong bề mặt lớn như ở phần ngực

cơ thể người Tác giả Nguyễn Quốc Toản và cộng sự đã thiết kế chế tạo thiết bịdùng cảm biến Flexiforce A201 để đo áp lực trang phục lên cơ thể người Thiết bị

gồm 4 cảm biến được kết nối với phần mềm máy tính qua mạch khuếch đại và bộ thu phát tín hiệu không dây (hình 1.35) [63].

Hình 1.35 Thiết bị đo áp lực của trang phục lên cơ thể người sử

dụng cảm biến Flexiforce [63]

Thiết bị này có thể đo áp lực trong phạm vi từ 0 ÷ 7 kPa Tuy nhiên, chỉ đođược áp lực ở những bề mặt phẳng hoặc có độ cong nhỏ, khó đo áp lực tại những vịtrí có bề mặt cong lớn của cơ thể Mặt khác, bộ gá cảm biến của thiết bị này làmbằng kim loại nên gây bất tiện cho người khi đo ở những bộ phận nhạy cảm

c) Phương pháp cảm ứng áp lực thủy tĩnh

Mitsuno và cộng sự [60] đo áp lực của quần áo sử dụng phương pháp cân bằng

áp lực thủy tĩnh Phương pháp này sử dụng một máy dò áp lực nhỏ với túi được làmbằng màng polyethylene không co giãn chứa nước cất Các túi được đặt tại vị trí đo

áp lực trên cơ thể người Áp lực ở túi sẽ được truyền đến một bộ chuyển đổi áp lựcqua một ống mỏng Thiết bị này được sử dụng để đo áp lực vòng đai khi đứng vàthở tự nhiên Các biên độ áp lực đo được thay đổi theo tốc độ thở

Hình 1.36 Hệ thống đo áp lực thủy tĩnh [60]

A: Túi chứa nước; B: Bộ phận cố định túi chứa nước;

C: Cánh cố định; D, E, F: 3 vòi; H: bộ chuyển đổi áp lực

Makabe và cộng sự đã đặt các cảm biến ở những vị trí được chỉ định trên đốitượng sau khi mặc quần áo để đo áp lực của quần áo ở trạng thái tĩnh và khi vậnđộng (hình 1.37) [61] Tuy nhiên, thiết bị này gây bất tiện cho đối tượng đo do sửdụng túi chứa nước, dễ bị dò rỉ trong quá trình đo

Hình 1.37 Đo áp lực bằng hệ thống cảm biến áp lực thủy tĩnh [61]

d) Đo áp lực bằng cảm ứng khí nén

Tokuda và cộng sự [62] đã sử dụng một đệm không khí với vỏ cao su nhỏ nhưmột cảm biến áp lực (hình 1.38) Hai mảnh điện cực Platin được gắn ở góc phải vớinhau bên trong đệm không khí Đệm không khí được chèn vào giữa quần áo và dangười và bơm phồng lên đến trạng thái mà áp lực khí cao nhất chứa được trongđệm Áp lực khí nén bên trong đệm khí cho phép xác định áp lực quần áo tác độnglên cơ thể người

Hình 1.38 Đệm khí với vỏ bọc cao su [62]

Tuy nhiên, phương pháp này có thể gây tổn thương các cơ, dây thần kinh bêndưới da nếu áp lực quá cao dưới ống nẹp

Thiết bị đo AMI 3037 ứng dụng cảm biến áp khí được phát triển và có thể đo

áp lực của quần áo Thiết bị có độ chính xác cao, sai số giữa các lần đo thấp, kíchthước nhỏ gọn Tuy nhiên thiết bị này có giá thành cao

Hình 1.39 Thiết bị đo áp lực AMI 3037 [64]