基于智能管理的人體測量與剪裁成衣的研究

張曉紅，上海服裝（集團）有限公司

隨著最近幾年中國經(jīng)濟的不斷騰飛，服裝行業(yè)發(fā)展的速度也是越來越快。在今后很長一段時期里，中國服裝業(yè)的未來發(fā)展前景將會被非常之看好。伴隨而來的是服裝的質(zhì)量和個性化要求越來越高，這就要求服裝行業(yè)從大批量到單件小批或單件生產(chǎn)的發(fā)展模式。服裝營銷也將從顧客到服裝店根據(jù)顧客定制的尺寸來購買服裝[1]。要達到這一點，傳統(tǒng)的手工的測量尺寸方法效率低下，還存在測量上的不正確性和誤差，所以在技術(shù)上需要一種自動人體測量的設備。

這里使用的人體自動測量設備為Boss-21自動人體測量系統(tǒng)。Boss-21是一先進的自動人體尺寸測量系統(tǒng)，提供六十余項精確的人體尺寸測量值。與此同時，現(xiàn)在國內(nèi)人體測量系統(tǒng)測量出來的數(shù)據(jù)和服裝制造商間存在著很大的間隙，由設備測量出來的數(shù)值還不能很好的為服裝制造商所完全利用。所以在這樣一個環(huán)境下開發(fā)一個平臺來實現(xiàn)測量設備與服裝企業(yè)的無縫連接是非常具有實用價值和研究意義的[2-5]。同時由于在服裝行業(yè)缺少高水平的服裝設計師，所以在這個管理系統(tǒng)中加入了專家系統(tǒng)的設計，幫助服裝設計師快速、方便的選擇到客戶滿意的衣服款式，進一步提高設計師的工作效率[6-10]。

管理系統(tǒng)通過使用VB 6.0、MicrosoftAccess開發(fā)工具并結(jié)合專家系統(tǒng)的基礎上，開發(fā)了一個設計人體測量與剪裁成衣系統(tǒng)之間的連接管理系統(tǒng)。在本系統(tǒng)中用Visual Basic作應用程序界面設計、用Access的數(shù)據(jù)庫作后臺支持。用定義窗體對象、對象事件的映射方法與編程實現(xiàn)方法[11-16]完成普通選款功能以及數(shù)據(jù)的導入導出功能，同時發(fā)揮專家控制在系統(tǒng)中的作用完成專家選款功能。系統(tǒng)具有錄入、更新、查詢、修改數(shù)據(jù)庫、管理系統(tǒng)，自動生成和復制數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份、恢復功能，以及統(tǒng)一身份認證和權(quán)限管理。

它的功能優(yōu)勢主要體現(xiàn)在客戶對于衣服款式的輕松選擇，在完成選款后管理者可以方便的導出客戶的購買信息，然后做出決策，進行訂購。針對該系統(tǒng)的特點，可以總結(jié)出如下的需求：具有一個友好的操作界面，方便客戶在選擇衣服；與人體測量儀器Boss-21之間具有一個良好的數(shù)據(jù)導入接口，能使軟件使用者很方便的把數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)庫并且馬上正常使用本管理軟件；與衣服制造商間有一個良好的數(shù)據(jù)導出接口，能方便的把經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)交給衣服制造商；給普通消費者提供了一種簡便的衣服選購方式；對于要求較高的消費者提供了專家選款方式，其中融入了專家系統(tǒng)，個性設計元素，使得衣服選購靈活多變；本系統(tǒng)具有良好的可擴展性，管理員可以方便的擴展衣服的款式以及靈活更新衣服的款式；具有很好的數(shù)據(jù)恢復能力。管理系統(tǒng)主要面向具有人體測量數(shù)據(jù)儀器的各種企業(yè)，為實現(xiàn)服裝業(yè)人體測量數(shù)據(jù)與制衣信息化提供一個雛性的方案，同時也方便客戶選擇合適的服裝，省去購買衣服的煩惱。

1 系統(tǒng)原理及應用

1.1 專家系統(tǒng)原理

系統(tǒng)的實現(xiàn)主要難點在于如何運用專家系統(tǒng)進行服裝的選擇和推薦。目前，專家系統(tǒng)（ES）是人工智能課題中應用最廣泛的，討論也是最熱的。它實質(zhì)上就是一個智能化的計算機程序系統(tǒng)，它包含了一個領域內(nèi)的大量專家的知識和經(jīng)驗，我們可以利用人類專家的知識和解決問題的方法來解決這一領域的問題。知識庫的構(gòu)建要求知識工程師和領域?qū)＜蚁嗷f(xié)作，組織領域?qū)＜业闹R，并將其存儲在具有系統(tǒng)知識的知識庫中。用戶在解決問題時，為系統(tǒng)提供一些已知的數(shù)據(jù)，并能從系統(tǒng)中獲得專家級的結(jié)論。專家系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)隨著專家系統(tǒng)的類型、功能和規(guī)模的不同而不同。它包括邏輯、產(chǎn)生式、框架和語義網(wǎng)絡四種知識表示方法。其中專家系統(tǒng)的規(guī)則庫一般采用產(chǎn)生式規(guī)則表示，即

IF控制局勢（事實和數(shù)據(jù)）THEN操作結(jié)論

由多條產(chǎn)生式規(guī)則構(gòu)成規(guī)則庫。然后根據(jù)知識庫和綜合數(shù)據(jù)庫推動推理機工作，推理機是一個用來記憶規(guī)則和控制策略的程序。它使整個專家系統(tǒng)以邏輯的方式工作，基于知識的推理和導出結(jié)論，得出結(jié)論后只存在于計算機中，通過解釋器，系統(tǒng)能夠與用戶通信，回答用戶的問題并解釋。

專家系統(tǒng)的使用流程是用戶先通過人機界面對系統(tǒng)進行應答，然后推理機將用戶的鍵入信息與知識庫中的規(guī)則進行匹配，并將匹配規(guī)則存儲在數(shù)據(jù)庫中，最后，專家系統(tǒng)將向用戶給出最終結(jié)論。由于知識庫內(nèi)知識是否完備或者存在缺陷，領域?qū)＜一蚬こ處熜枰ㄟ^專門的軟件工具或編程進行補充和完善，進而實現(xiàn)專家系統(tǒng)中的知識獲取，并將知識庫中的專家經(jīng)驗和知識進行擴展和豐富[17]。

1.2 專家系統(tǒng)的應用設計

基于規(guī)則的產(chǎn)生式系統(tǒng)是目前實現(xiàn)知識應用的最基本途徑。反向鏈的策略是從選定的目標開始，找到能達到目標的規(guī)則。如果該規(guī)則的前提是與數(shù)據(jù)庫中的事實相匹配，問題就可以得到解決；否則，將該規(guī)則的前提是作為一個新的目標，再找到可以應用于新子目標的規(guī)則并進行逆運算。在最后一個規(guī)則的前提下，序列的前提可以與數(shù)據(jù)庫中的事實相匹配，或者在規(guī)則再次應用之前，系統(tǒng)要求用戶以對話的形式輸入必要的事實[17-22]。推理規(guī)則如下：

（1）頸長＞標準頸長上限 頸部較長，適應穿無領衣服

（2）頸長＜標準頸長下限 頸部較短，適應穿有領衣服

（3）腿長＞標準腿長上限 腿長較長，適應穿長裙子

（4）腿長＜標準腿長下限 腿長較短，適應穿短裙子

（5）胸圍＞標準胸圍上限 胸圍豐滿，適應穿低胸衣服

（6）胸圍＜標準胸圍下限 胸圍不豐滿，適應穿高胸衣服

（7）肩寬＞標準肩寬上限 肩寬，適應穿肩收緊衣服

（8）肩寬＜標準肩寬下限 肩窄，適應穿肩寬松衣服

1.3 知識庫設計

根據(jù)專家系統(tǒng)的判斷規(guī)則，將衣服根據(jù)不同尺寸、不同款式進行分類和一一對應，以實現(xiàn)準確的推薦衣服的功能。其中知識庫的內(nèi)容如下圖1所示。

圖1 知識庫數(shù)據(jù)圖

2 系統(tǒng)設計

系統(tǒng)設計包括總體結(jié)構(gòu)設計、各功能模塊和程序軟件設計3個部分，總體結(jié)構(gòu)主要是基于VB平臺上建立一個友好的人機交互界面；各功能模塊主要是對系統(tǒng)中不同操作的編輯與設計；軟件設計主要包括數(shù)據(jù)庫的建立，數(shù)據(jù)庫表的創(chuàng)建以及VB內(nèi)部程序的編寫。

2.1 總體結(jié)構(gòu)設計

根據(jù)系統(tǒng)需要實現(xiàn)的功能，可以對系統(tǒng)設計出如下總體框架結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)主要包括用戶模塊、衣服選購模塊、衣服款式管理模塊、定單管理、數(shù)據(jù)導入導出、數(shù)據(jù)備份與恢復6個模塊，其各模塊的功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中系統(tǒng)的名字可設為人體測量與剪裁成衣系統(tǒng)。

2.2 系統(tǒng)功能模塊設計

系統(tǒng)的功能多而復雜，所以主要集中在對衣服選購模塊的設計，選購模塊又包含普通選款方式和專家選款方式兩個模塊。根據(jù)系統(tǒng)的特點，專家選購衣服是該系統(tǒng)的核心。使用系統(tǒng)時，先用準備好的賬戶密碼進行登錄，驗證通過后，選擇衣服的類型，類型例如大衣、襯衫、褲子等等，再選擇款式比如領子形狀、褲型是否直筒或者緊身等。如果是普通選購，則選擇完畢；若為專家選購，則此時，系統(tǒng)自動調(diào)用專家控制進行專家推薦選款，屆時會出現(xiàn)符合用戶的身材特點或愛好相關衣服的款式，再由用戶在推薦的基礎上進行個性設計，從而完全滿足自己的審美要求；確認選擇之后，選購完成，信息進入賣家訂單數(shù)據(jù)庫。

圖3 普通選購的流程圖

圖4 專家選購的流程圖

2.3 數(shù)據(jù)庫設計

系統(tǒng)使用MicrosoftAccess數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的需求，列出如下的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。包括E-R圖設計和數(shù)據(jù)庫表的設計，E-R圖主要是對衣服、客戶、知識庫的詳細介紹，數(shù)據(jù)庫表主要是對判斷規(guī)則的屬性進行設置。

2.3.1 E-R圖設計

（1）衣服的實體具有衣服款式、價格、面料、生產(chǎn)商、品質(zhì)、圖片路經(jīng)屬性。

（2）客戶的實體具有客戶號、姓名、身高、頸長、肩寬、胸圍、體長、臂長、腰圍、腰長、腹圍、臀圍、腿長屬性。

（3）知識庫實體具有衣服款式、適合特征、圖片路徑、描述。

圖5 實體E-R圖

2.3.2 數(shù)據(jù)庫表的創(chuàng)建

數(shù)據(jù)庫表主要是應用在專家系統(tǒng)之中，為專家系統(tǒng)服務，是系統(tǒng)更好的正確運行實現(xiàn)正確的。將大量的衣服款式和一般性客戶的不同特點輸入數(shù)據(jù)庫中，使它相當于該系統(tǒng)的大腦。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫表是為了讓系統(tǒng)接收到外部的信息命令后，根據(jù)庫中的知識和數(shù)據(jù)以及判斷規(guī)則進行判斷和智能查找，從而達到系統(tǒng)的運行目標。數(shù)據(jù)庫表包括專家購買信息表和專家系統(tǒng)判斷的標準表。其中專家購買信息表主要存放使用專家系統(tǒng)的用戶的購買信息情況。包括客戶號、姓名、性別、衣服類型及款式、選款方式、日期、是否個性設置等信息，表中的各個屬性的數(shù)據(jù)類型、長度、是否為空是表的關鍵；專家系統(tǒng)判斷的標準表用于存放專家系統(tǒng)的推理標準，這個表的設置直接會影響到專家系統(tǒng)的正確判斷能力。表中主要是客戶的身材標準，包括頸長、腿長、胸圍和肩寬的上下限，符合一般性客戶的需求即可。值得一提的是，表的數(shù)據(jù)類型必須為數(shù)字雙精度類型且不能為空。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)及運行

通過對整個項目的編譯和執(zhí)行可以看到全新的運行界面，這些頁面已加載了數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)和代碼實現(xiàn)后的結(jié)果。下面是系統(tǒng)運行時部分頁面的顯示結(jié)果，其中以專家選購模塊為主。例如，以管理員身份進行登錄，并輸入自己的基本信息，選擇衣服款式，這里選擇智能化選款及利用專家系統(tǒng)推薦選購為實驗。當選擇專家訂購后就會進入專家訂購的界面然后選擇衣服的類型和款式，專家系統(tǒng)會根據(jù)客戶的實際測量數(shù)據(jù)給出適合的多件衣服款式供客戶選擇。如果選擇就進入下一步個性化設計，在這里可以改變衣服的局部設置，非常的人性化，最后確認進入訂單購買數(shù)據(jù)庫中，此時系統(tǒng)運行結(jié)束，實現(xiàn)所設計的功能。

3.1 專家選擇

3.1.1 類型選擇及個性設計

當選擇好衣服類型和衣服性別信息后就會顯示專家選擇界面。此時可以根據(jù)專家系統(tǒng)的推薦加以個性化設置，選擇好款式后點擊下一步進入個性設計界面，在這里可以進行更換衣服的領子、選擇褲型等操作，如圖6和圖7所示。

圖6 衣服類型和性別選擇

圖7 專家選擇界面

3.1.2 確認專家選擇

個性設置完畢之后，如果已經(jīng)滿足自己的選購需求，則可點擊確認，表示選購的服裝正確無誤，專家選款完畢，系統(tǒng)程序運行正確，功能完備，如圖8所示。

圖8 確認專家選擇

結(jié)語

本文基于VB 6.0和MicrosoftAccess平臺，根據(jù)Boss21測量儀設計出一個專項服務于購買衣服的消費者的衣服選購系統(tǒng)。在最后的實驗中，系統(tǒng)能夠正確運行并實現(xiàn)預設的功能，達到期望的理想目標。為了解決消費者的選購煩惱和簡單普通選擇衣服款式的不足，在系統(tǒng)內(nèi)部算法中添加了專家系統(tǒng)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和知識庫中包括衣服的尺寸、顏色、款式等信息。由于加入的專家系統(tǒng)，可以利用它的知識庫、數(shù)據(jù)庫和判斷規(guī)則，預先設定好控制規(guī)則數(shù)據(jù)庫表，在系統(tǒng)運行時，可以根據(jù)不同消費者的實際體型、愛好等情況，具體分析判斷并自動篩選出適合于他們自己的衣服款式，進而推薦并在系統(tǒng)中展示給客戶。這使該原本普通的選衣系統(tǒng)更加智能化，不需要客戶漫無目的地一一挑選，而直接智能化推薦客戶們適合他們自身的款式，從而節(jié)省了時間，滿足了客戶的一般需求，達到了解決平時實際生活中選購衣服需要的目標。

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