1

A. THÔNG TIN CHUNG VỀ LUẬN ÁN
A. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN
Để phục vụ sản xuất ngành May công nghiệp, hệ thống cỡ số
quần áo cho các đối tượng người Việt nam nói chung và hệ thống
kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại học, cao đẳng
Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng cần được nghiên cứu xây dựng
và cập nhật liên tục, trong đó phương pháp đo các thông số kích
thước cơ thể cũng là một vấn đề cần được nghiên cứu nhằm đáp
ứng nhu cầu thu thập dữ liệu nhân trắc.
Phương pháp đo trực tiếp thường được áp dụng trong các nghiên
cứu nhân trắc có nhiều ưu điểm song vẫn tồn tại một số hạn chế:
thời gian thực hiện đo lâu, cần bố trí số lượng lớn các kỹ thuật
viên đo, độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc nhiều vào yếu tố
chủ quan của người đo,…. Phương pháp đo gián tiếp sử dụng kỹ
thuật quét 3D với giá thành rất cao, hệ thống phần cứng phức tạp
nên di chuyển khó khăn.
Phương pháp đo gián tiếp 2D với một số ưu điểm: hệ thống thiết
bị đo đơn giản, tiện ích trong thao tác sử dụng, dễ dàng di chuyển
đến các địa điểm đo, giá thành hợp lý, kết quả đo khách quan
không phụ thuộc vào đội ngũ kỹ thuật viên,… do vậy đây là
phương pháp đo nhân trắc phù hợp với điều kiện nghiên cứu ở
Việt nam hiện nay.
B. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1. Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ
thể người sử dụng kỹ thuật ảnh 2D bao gồm thiết lập hệ thống
thiết bị và xây dựng phần mềm thu thập, xử lý dữ liệu nhân trắc
nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác nghiên cứu nhân trắc học
ngành May.
2. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D đã thiết lập để xây

cơ thể nam sinh viên đã xây dựng.
E. Ý NGHĨA KHOA HỌC
1. Thiết lập được các điều kiện chụp ảnh đảm bảo dữ liệu
ảnh đầu vào đáp ứng yêu cầu của hệ thống đo gián tiếp 2D.
2. Sử dụng các thiết bị thực nghiệm phù hợp; Áp dụng các
thuật toán trích xuất mốc đo và tính kích thước nhân trắc có độ
tin cậy cao; Sử dụng ngôn ngữ lập trình và thuật toán tin hiện đại
đã thiết lập được hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể sử dụng
3

kỹ thuật ảnh 2D với tiến trình thực hiện: chụp ảnh, xử lý ảnh, trích
xuất mốc đo và tính kích thước cơ thể.
3. Sử dụng các công cụ toán xác suất thống kê để đánh giá,
so sánh độ chính xác của hệ thống đo gián tiếp 2D với phương
pháp đo trực tiếp.
4. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D đã thiết lập để xây
dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại
học và cao đẳng Thành phố Hồ Chí Minh.
5. Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho các công trình nghiên
cứu tiếp theo về kỹ thuật nhận dạng và phân loại vóc dáng cơ thể
người, thiết kế quần áo 3D,…trong ngành May tại Việt nam.
F. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
1. Hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử dụng kỹ
thuật ảnh 2D có giá thành hợp lý, cấu trúc hệ thống đơn giản, xử
lý dữ liệu và trích xuất kết quả nhanh, tiện ích trong thao tác sử
dụng, dễ dàng di chuyển đến các địa điểm đo, kết quả đo khách
quan không phụ thuộc vào đội ngũ kỹ thuật viên.
2. Hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử dụng kỹ
thuật ảnh 2D tạo được sự thuận tiện đối với đối tượng đo: các quy
định về điều kiện chụp ảnh của hệ thống đo dễ áp dụng, trang

nâng cao hiệu quả trong công tác thu thập dữ liệu nhân trắc -
Phương pháp đo gián tiếp 3D sử dụng kỹ thuật chiếu tia laser, ánh
sáng trắng với những tính năng ưu việt về thời gian và độ chính
xác. Phương pháp đo gián tiếp sử dụng kỹ thuật ảnh 2D, tuy độ
chính xác không thể bằng phương pháp đo gián tiếp 3D nhưng ưu
điểm về thời gian xử lý, thiết bị vận chuyển dễ dàng, chi phí thấp
sẽ là phương pháp đo phù hợp với điều kiện Việt nam hiện nay.
- Các nghiên cứu về phương pháp đo gián tiếp 2D trên thế
giới còn một số hạn chế trong lựa chọn tối ưu thiết bị thu nhận
ảnh 2D, tư thế mẫu đo, thuật toán xử lý ảnh và tính kích thước
nên các kết quả trích xuất của hệ thống đo gián tiếp 2D có sai số
chưa phù hợp với ngành May.
Từ những vấn đề nêu trên, hướng nghiên cứu mới được chọn
trong luận án khi thiết lập hệ thống đo gián tiếp 2D như sau: Đối
với thiết bị thu nhận ảnh: chọn camera có chức năng kết nối trực
tiếp với máy tính để tối ưu quá trình tác nhiệp chụp ảnh. Sử dụng
2 camera chụp ảnh đồng thời mặt trước và mặt bên hông mẫu để
tăng độ chính xác của dữ liệu nhân trắc. Thiết lập điều kiện chụp
5

ảnh chặt chẽ gồm các yếu tố ánh sáng, camera, tư thế mẫu đo,
trang phục và phông nền. Xây dựng thuật toán liên kết điểm từ
hai đường biên giúp tăng độ chính xác trích xuất mốc đo trong
giai đoạn xử lý ảnh. Lựa chọn công thức tính kích thước cơ thể
với sai số phép đo phù hợp ngành May. Thực hiện đánh giá độ tin
cậy của hệ thống đo gián tiếp 2D.
Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D để thu thập dữ liệu nhân trắc
trong xây dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các
trường đại học và cao đẳng TP.HCM.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ

- Thiết bị thực nghiệm: sử dụng 2 camera chụp ảnh loại Logitech
Web Cam với độ phân giải 8 Megapixels có thể kết nối trực tiếp
với máy tính. 2 giá đỡ camera 3 chân loại Tripob. Máy vi tính có
cấu hình P4. Thiết bị đo độ sáng loại M&MPRO LMLX1010BS
với độ chính xác 4%.
- Yêu cầu chất lượng ảnh 2D
Đánh giá độ sáng của ảnh: ứng dụng biểu đồ phân bố giá trị mức
xám để đánh giá giá trị mức xám của các điểm ảnh. Để ảnh đạt
độ sáng cho nghiên cứu, cường độ sáng của các điểm ảnh không
quá tối hoặc quá sáng, các điểm ảnh cần đạt cường độ mức xám
trung bình (midtone).
Đánh giá độ phân giải của ảnh: Ảnh chụp rõ nét nhưng không bị
nhiễu bởi các chi tiết lông, tóc cơ thể nam. Thuận tiện xử lý ảnh
trên máy tính với tốc độ cao và dung lượng lưu trữ giảm. Thuận
tiện trong quy đổi số điểm ảnh với đơn vị của thước đo nhân trắc
được dán sẵn trên phông nền, chọn độ phân giải camera có tỷ lệ
quy đổi 1 điểm ảnh / 1mm.
Đánh giá bóng cắt mẫu đo trên ảnh: Đường biên mẫu đo phải
thể hiện rõ, đặc biệt là tại các vị trí dễ bị khuất như nách, đáy đũng
quần và đường biên tại vị trí cổ tay phải thể hiện được chiều rộng
và chiều dày cổ tay.
- Thiết lập các điều kiện chụp ảnh gồm: điều kiện ánh sáng,
camera, tư thế mẫu đo cho hệ thống đo gián tiếp 2D. a. Thiết lập
điều kiện ánh sáng
Thực nghiệm chụp ảnh trong phòng sử dụng nguồn sáng tự nhiên
ở các thời điểm khác nhau trong ngày.
Thực nghiệm chụp ảnh trong phòng sử dụng nguồn sáng nhân
tạo là đèn huỳnh quang và đèn sợi tóc.
7


bảng 2.1.
Bảng 2.1. Khoảng cách dang chân các phương án thực nghiệm
Stt
Khoảng cách 2 mũi chân
trái và phải (cm)
Khoảng cách 2 gót chân
trái và phải (cm)
1
30
20
2
35
25
3
40
30
Với từng tư thế dang chân thực hiện đo kiểm tra khoảng cách từ
điểm rốn đến điểm đáy đũng quần bằng thước kẹp Martin. Tính
sai số trung bình của 5 lần đo, so sánh kết quả phương pháp đo
8

trực tiếp với gián tiếp, chọn tư thế đo gián tiếp 2D có kết quả sai
số nhỏ nhất so với đo trực tiếp.
2.1.2. Phương pháp xử lý ảnh
Ảnh chụp từ camera với kích thước 780x1200 điểm ảnh, tiếp theo
quá trình xử lý ảnh để trích xuất đường biên, trích xuất mốc đo để
làm cơ sở tính kích thước cơ thể nam sinh viên. a. Tách hình
nền
Sử dụng phương pháp biến đổi phi tuyến không gian màu RGB
sang HSV.

Đối với kích thước chiều cao tính bằng phương pháp đo khoảng
cách giữa hai điểm, qua nghiên cứu thực nghiệm nhiều lần đo để
xây dựng công thức tính khoảng cách như sau
d(A,B) N1 kN 1 d
k
(A,B) 1 N d(A,B) xAB xk yAB yk
N k 1 d(A,B) d(A,B)

d(A,B) N1 d (Ax,
AB
B) N x
k
N
1
d (A
y
,
AB
B)
k
N
1
y
k

mã nguồn mở OpenCV version 2.4.1
2.1.5. Đánh giá hệ thống đo gián tiếp 2D -
Đánh giá độ chính xác trích xuất mốc đo:
Thực nghiệm đánh giá độ chính xác mốc đo trên 5 mẫu nam. Sử
dụng phương pháp đối chiếu 22 mốc đo trên cùng một mẫu, dán
giấy phản quang vào vị trí mốc đo được xác định bằng phương
pháp trực tiếp. Sau đó mẫu đo tiếp tục được chụp ảnh để trích
xuất mốc đo bằng phương pháp đo gián tiếp 2D. Phần mềm sẽ
tính độ lệch vị trí các mốc đo được trích xuất bằng phương pháp
gián tiếp 2D so với phương pháp trực tiếp.
- Đánh giá độ chính xác kích thước cơ thể:
Thực nghiệm đo 38 kích thước cho 50 mẫu đo nam bằng phương
pháp đo gián tiếp 2D và phương pháp đo trực tiếp bằng thước
Martin. Tính và so sánh các đặc trưng thống kê: Min, Max, trung
bình cộng (1.13), độ lệch chuẩn (1.15) từ kết quả đo của 2 phương
pháp đo gián tiếp 2D và đo trực tiếp. - Đánh giá tính kinh tế của
hệ thống đo gián tiếp 2D:
So sánh hệ thống đo gián tiếp 2D và 3D theo một số hạng mục:
chi phí đầu tư, thời gian, nhân công. 1
.1.4. Lập trình phần mềm đo gián tiếp 2D
- Yêu cầu các tính năng phần mềm: Kết nối camera, chụp ảnh;
Tách hình nền; Tách đường biên; Mã hóa đường biên; Liên kết
hai đường biên; Trích xuất mốc đo; Tính kích thước; Lưu trữ dữ
liệu, cập nhật, sữa, xóa dữ liệu.
11

2.2. Xây dựng hệ thống cỡ số kích thước cơ thể nam SV

để tính các đặc trưng thống kê của các kích thước chủ đạo và áp
dụng phương pháp kiểm định giả thiết về phân phối của K.
Pearson để chứng minh các kích thước chủ đạo tuân theo qui luật
phân phối chuẩn. Kích thước chủ đạo được xem là phân phối
chuẩn phải thỏa mãn các điều kiện sau:
• Hệ số bất đối xứng nhỏ hơn giới hạn cho phép.
12

• Hệ số nhọn nhỏ hơn giới hạn cho phép.
• Tính mức khác biệt tin cậy giữa các phân bố thực
nghiệm và lý thuyết của kích thước chủ đạo nhỏ hơn
giới hạn cho phép.
- Xác định bước nhảy của kích thước chủ đạo: Dựa vào độ
lệch chuẩn của các kích thước chủ đạo, phân tích kiểu dáng trang
phục, chất liệu và tham khảo các công trình nghiên cứu, tiêu
chuẩn trong và ngoài nước để xác định bước nhảy.
- Xác định số lượng cỡ số: xác định số lượng cỡ số tối ưu
bằng phương pháp sơ đồ nhánh cây theo tiêu chí: đề xuất số lượng
cỡ số cần thỏa mãn trên 80% đối tượng nghiên cứu, đồng thời đáp
ứng được điều kiện sản xuất công nghiệp. Với tiêu trí này, sau
khi phân nhóm cỡ số theo kích thước chủ đạo, chỉ chọn các nhóm
có tần suất lớn hơn 5%. Các nhóm cỡ số có tần suất nhỏ hơn 5%
sẽ bị loại sao cho số lượng cỡ số đáp ứng yêu cầu trên.
- Tính các hệ số tương quan r
x
,
y
giữa các kích thước chủ
đạo và kích thước thứ cấp theo công thức: rx,y (xi xx )(yi yy )
(x
x
x
là s ố trung bình cộng của x, y
y
là số trung bình cộng của y.
- Tính các kích thước thứ cấp theo phương trình hồi quy:
KT
i 0 1
x
2
y (2.30)
Trong đó:
0
là hệ số tự do;
1
,
2
là hệ số hồi quy riêng
phần; KTi là kích thước i cần xác định.
13

2.2.5. Đánh giá hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên So
sánh thông số kích thước cơ thể nam sinh viên khi đo bằng
phương pháp đo gián tiếp 2D và thông số kích thước cơ thể nam
trưởng thành của TCVN 5782:2009 được đo bằng phương pháp
trực tiếp.
So sánh thời gian, nhân công khi ứng dụng đo nhân trắc bằng hệ
thống đo gián tiếp 2D và phương pháp đo trực tiếp

(Hình 3.18). Phông nền (hình 3.18) màu xanh, chất liệu: vải bố
nhẵn, dày, bề mặt không bóng.
3.1.2. Quy trình chụp ảnh cho hệ thống đo gián tiếp 2D Chỉnh
độ phân giải của camera là 2 Mp. Kiểm tra độ sáng trong phòng
chụp từ 300 lux trở lên và bố trí theo 3 phương án ánh sáng đã
thiết lập ở 3.1.1. Lắp phông nền. Định vị miếng dán trên nền để
định vị vị trí bàn chân. Lắp camera 1 và camera
2 vào giá đỡ. Định vị độ cao từ tâm camera 1, 2 đến mặt đất là
0,8m và tâm camera 1, 2 đến tâm của mẫu là 3m. Kết nối camera
với máy vi tính, khởi động chương trình. Tư thế mẫu và trang
phục theo quy định. Chụp ảnh bằng cách nhấn nút chuột trái 1 lần
sẽ chụp ảnh mặt trước và mặt bên hông.
15

3.1.3. Quy trình cấu trúc hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ
thể sử dụng kỹ thuật ảnh 2D

Giao diện và các chức năng hệ thống đo gián tiếp kích thước
từ kỹ thuật ảnh 2D:
- Kết nối camera, chụp ảnh; Mở và xử lý ảnh đã lưu trữ trên
thư viện mannequin; Lưu, thêm, xóa, sửa dữ liệu hệ thống;
Tra cứu dữ liệu trong thư viện mannequin:
- Giao diện chính: kết nối camera, chụp và xử lý ảnh.
16
- Giao diện xử lý ảnh tách hình nền
camera, giá đỡ dễ dàng di chuyển khi tác nghiệp chụp ảnh, dễ
dàng thay thế khi hư hỏng theo thời gian sử dụng.
-

Giao diện xử lý ảnh
trích xuất mốc đ
o và tính kích thước cơ thể Trích xu
ấ
t đư
ợ
c 50 m
ố
c đo m
ặ
t trư
ớ
c và 22 m
ố
c đo m
ặ
t
18

3.2. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D trong xây dựng hệ

Chiều cao đứng
(cm)
Vòng ng ực 2 (cm)
Tần suất (%) (cm)
157
(155-160)
77 (76 – 79)
5,05
81 (80 – 83)
5,05
19

85 (84 – 87)
5,25
Chiều cao đứng
(cm)
Vòng ng ực 2 (cm)
Tần suất (%) (cm)
163
(161-166)
77 (76 – 79)
5,66
81 (80 – 83)
9,70
85 (84 – 87)
12,73
89 (88 – 91)
9,29
169
(167-172)

163
163
163
163
2
Vng2
77
81
85
77
81
85
89
3
Cd7
131.81
131.79
131.78
137.51
137.49
137.48
137.46
4
Cgcv
131.07
131.27
131.47
136.11
136.31
136.51

67.06
66.69
66.32
70.64
70.27
69.90
69.53
9
Cgoi
42.21
42.11
42.01
44.07
43.97
43.87
43.77
10
Rnguc
32.04
32.43
32.82
33.30
33.70
34.09
34.48
11
Dnacht
21.01
21.34
21.68

35.63
35.82
36.02
15
Rvaing
39.63
39.73
39.83
40.51
40.61
40.71
40.81
16
Rlung
34.55
34.82
35.08
35.79
36.05
36.32
36.58
17
Dnachs
22.06
22.40
22.75
22.85
23.19
23.53
23.88

42.90
43.14
44.03
44.27
44.51
44.76
Stt
TSKT

Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên Cd
157
157
157
163
163
163
163

Vng2
77
81
85
77
81
85
89
22

65.61
65.98
66.72
67.46
68.20
26
Vdau
54.60
54.88
55.16
54.86
55.14
55.42
55.70
27
Vcco
36.29
37.21
38.13
36.28
37.20
38.12
39.04
28
Vng1
79.41
83.03
86.64
79.01
82.62

Vgoi
32.42
33.68
34.94
32.67
33.93
35.19
36.45
33
Vbap_c
31.39
32.93
34.47
31.36
32.90
34.44
35.98
34
Vco_c
21.94
22.37
22.80
22.60
23.03
23.47
23.90
35
Vnach
36.63
37.92

15.61
15.98

Stt
TSKT

Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên

1
Cd
169
169
169
169
175
175
169
2
Vng2
81
85
89
93
85
89
81
3
Cd7
143.19
143.18

105.52
101.40
7
Clmong
75.88
75.49
75.09
74.70
78.94
78.54
75.88
8
Dctrg
73.84
73.48
73.11
72.74
77.05
76.68
73.84
9
Cgoi
45.84
45.74
45.64
45.54
47.61
47.51
45.84
21

42.16
42.24
42.32
42.40
44.17
44.25
42.16
14
Rmvai
36.47
36.66
36.86
37.06
37.50
37.70
36.47
15
Rvaing
41.48
41.58
41.68
41.78
42.46
42.56
41.48
16
Rlung
37.29
37.55
37.82

11.47
20
Dmvaing
14.13
14.11
14.10
14.08
14.34
14.33
14.13
21
Dkhuytay
45.64
45.89
46.13
46.38
47.26
47.51
45.64
22
Dtay
66.75
66.69
66.64
66.58
69.09
69.03
66.75
23
Ddui


Cd
169
169
169
169
175
175
169

Vng2
81
85
89
93
85
89
81
26
Vdau
55.40
55.68
55.96
56.24
55.93
56.21
55.40
27
Vcco
37.19

87.99
90.85
84.74
31
Vdui
46.90
49.77
52.64
55.50
49.43
52.30
46.90
32
Vgoi
34.18
35.44
36.70
37.96
35.69
36.95
34.18
33
Vbap_c
32.86
34.40
35.94
37.48
34.37
35.91
32.86

23.41
24.12
24.82
23.59
24.30
22.70
38
Vco_t
15.34
15.71
16.07
16.44
15.80
16.17
15.34

3.2.4. Đánh giá hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên So
sánh hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên xây dựng bằng
phương pháp đo gián tiếp từ ảnh 2D và thông số kích thước cơ
bản của nam trưởng thành trong
TCVN5782:2009, thể hiện ở bảng 3.20
22
Hệ thống cỡ số kích
thước xây dựng bằng
phương pháp đo gián
tiếp từ ảnh 2D (1)
TCVN 5782:2009

50 mẫu bằng phương pháp đo gián tiếp 2D và đo trực tiếp thể hiện
ở bảng 3.21:
Bảng 3.21. So sánh thời gian, nhân công giữa đo trực tiếp và đo
gián tiếp 2D

Nội dung so
sánh
Phương pháp
trực tiếp
Đo gián tiếp 2D
Nhân công
7 người gồm: (3
người đo, 3
người ghi, 1
người quản lý
2 người gồm:
(1 người hướng dẫn thao tác
cho mẫu đo, 1 người điều khiển
máy tính – chụp ảnh)
23

Trong giai đoạn hiện nay, các trƣờng đại học đang có sự giao thoa
giữa hai hệ đào tạo theo hệ thống niên chế và đào tạo theo học
chế tín chỉ. Hiện nay, nhiều trƣờng vẫn tồn tại song song hai hình
thức đào tạo này. Khi tìm hiểu và so sánh chƣơng trình Toán đào
tạo cho SV ĐHSPTH của hai hệ, chúng tôi nhận thấy:
- Về số lƣợng và nội dung các học phần Toán
trong chƣơng trình đào tạo giữa hai hệ thay đổi không
đáng kể.
- Số lƣợng tín chỉ trong chƣơng trình đào tạo

Tiểu học tìm tòi, chiếm lĩnh đƣợc những kiến thức Toán học
đó. Chính vì vậy, trong nhóm KN thứ 2 chúng tôi bổ sung thêm
một số KN riêng biệt thể hiện KN chuẩn bị nghề cho giáo viên
Tiểu học trong tƣơng lai. Cụ thể, trong luận án này, chúng tôi
cần chú trọng phát triển cho SV ĐHSPTH các KN theo hai
nhóm chính:

* Nhóm thứ nhất là nhóm biểu hiện về KN nhận thức
THT, gồm 2 KN:
KN xác định mục tiêu; KN tạo động cơ THT;
* Nhóm thứ hai là nhóm biểu hiện về các KN hoạt
động THT, gồm 11 KN:
- KN kế hoạch hóa học tập; KN chuẩn bị những tri thức cần
thiết làm tiền đề cho việc tự học những tri thức Toán học mới;
KN đọc tài liệu Toán học; KN ghi chép Toán học; KN phát
hiện - giải quyết - đề xuất vấn đề trong trong Toán học; KN
làm việc theo nhóm; KN tự đánh giá kết quả tự học Toán; KN
25

chuyển tài lời giải bài toán sang ngôn ngữ toán Tiểu học; KN
tổ chức các tình huống kích thích hoạt động tự học theo nhóm
cho HS Tiểu học; KN vận dụng công nghệ thông tin trong dạy
học Toán ở Tiểu học; KN vận dụng sơ đồ tƣ duy trong dạy học
Toán ở Tiểu học.
1.6.2. Tiêu chí đánh giá mức độ kỹ năng tự học
Toán của sinh viên đại học sư phạm Tiểu học
Dựa trên 12 KN thành phần biểu hiệu KN THT của SV, chúng
tôi xây dựng hệ thống tiêu chí và các chỉ số của các KN thành
phần của KN THT để tạo cơ sở bƣớc đầu cho việc đánh giá
mức độ KN THT của SV ĐHSPTH [phụ lục 2]. Bên cạnh đó,