基于眼动实验的不同地区畲族服饰特征识别

王艺舟， 蔡倩云， 张嘉楠， 邹奉元,2

(1. 浙江理工大学 服装学院，杭州 310018；2. 浙江省服装工程技术研究中心，杭州 310018)



基于眼动实验的不同地区畲族服饰特征识别

王艺舟1， 蔡倩云1， 张嘉楠1， 邹奉元1,2

(1. 浙江理工大学 服装学院，杭州 310018；2. 浙江省服装工程技术研究中心，杭州 310018)

摘要:为区分不同地区的畲族服饰特征和设计重点，通过眼动仪获得不同地区典型畲族服饰兴趣区的首次注视时间和注视时间占总时间比率等指标，然后进行被试组别、服饰类别和兴趣区三因素混合实验多因素方差分析。研究结果表明，被试对不同兴趣区域的注视时间有显著差异，服饰类别与兴趣区的交互作用显著，不同地区服饰的关注区域排序不尽相同。文章对于研究和传承独特的畲族服饰文化，区分不同畲族地区的服饰特征具有参考价值。

关键词:畲族服饰；眼动实验；服饰特征；关注区域；特征识别

畲族主要分布在中国福建、浙江一带，人口稀少，却具有悠久的历史文化，其中以畲族的服饰文化最为独特[1]。福建地区的畲族服饰主要分为福安、罗源、霞浦、福鼎四种类别[2]，而浙江地区服饰式样较为一致，以景宁式为代表。畲族女性服饰上装饰有大量不同题材的图案，这些图案色彩斑斓，是模仿凤凰斑斓的色彩制作而成，故称作“凤凰装”[3]。因地域差异，畲族女性服饰呈现出不同的样式，丰富的图案和色彩给区分不同畲族地区的服饰特征造成了一定的困难。

近年来，不少学者在服装特征提取方面进行了相关研究。徐慧娟[4]通过德尔菲法提取出香奈儿品牌女上装的主要结构特征并找出其典型特征因子。李玥灵等[5]提出了一种针对服装图像检索的LBP-GLCM纹理特征提取方法。戴金波[6]针对纹理、轮廓两个特征及具有不变性的SIFT特征点进行相关算法改进并实现特征提取。刘俊中[7]提出了一种基于特征提取的服装外形设计草图推荐技术。周广君[8]针对服装设计专家所提供的服装风格样例进行了分析，并对风格样例中的款式图像进行量化。以上文献主要讨论了服装特征的提取方法，但还是不能区分不同地区的畲族服饰特征。

眼动技术可以反映人们在视觉认识加工过程中的搜索方式，因此已被广泛应用于心理学和人机交互方面的研究。本文通过对畲族服饰照片的视觉注意过程，采用被试组别、服饰类别和兴趣区三因素混合实验进行多因素方差分析，以期获得不同地区畲族服饰的关注区域排序和差异。期望通过本项研究为畲族服饰的发展和传承，以及不同地区畲族服饰的识别做出贡献。

1　眼动实验

1.1实验被试

在浙江理工大学招募被试共46人，包括男性25人，女性21人，其中服装专业26人，非服装专业20人，作为本次实验的研究对象，以探究不同专业和性别的被试对畲族服饰感知认识上的差异。被试的年龄范围在19～26岁，平均年龄22.89岁，标准差1.98。为排除眼镜镜片反光对实验造成的干扰，所有被试的裸眼视力正常或佩戴隐形眼镜，无任何视力疾病。

1.2设备与图片

实验设备：采用加拿大SR RESEARCH公司生产的EYELINK1000非头盔式眼动仪记录数据，如图1所示。眼动仪与两台计算机相连，右侧为主试机，用于被试进行眼动实验和记录眼动数据；左侧为被试机，装有数据导出软件，用于处理眼动数据。

图1　EYELINK1000非头盔式眼动仪Fig.1　EYELINK1000 non-helmet eye tracking system

实验图片：本次实验所用的畲族服饰图片材料均来自于浙江理工大学陈敬玉老师田野调查实地拍摄。为了排除人脸和背景对被试造成的干扰，用Photoshop CS6软件进行面部马赛克及背景抠图处理。文献[2]指出，浙江地区服饰以景宁式为代表，福建地区的畲族服饰主要分为福安、罗源、霞浦、福鼎四种类别。因此本文最终选取这5个畲族地区的典型服饰类别，并挑选每个类别具有代表性的4张图片，共20张，图2为5类代表服饰图片。

图2　畲族5类代表服饰Fig.2　5 types of representative costume of She nationality

1.3兴趣区的划分

兴趣区AOI(area of interest)这一概念是眼动技术的独有名词，是指将实验图片的某一部分划分出来，作为一个独立的要素单独分析[9]，这样可以比较同一件畲族服饰不同设计特征要素的受关注程度，作为评价的指标。根据前人研究[10]，将畲族服饰的设计要素分为头饰R1、衣领R2、门襟R3、腰带R4、围裙R5、袖口R6和下装R7这七大部分。其中，头饰部分定义为头顶装饰至下巴区域，衣领部分定义为下巴至领底区域，门襟部分定义为领底至腰带上部区域，腰带部分定义为腰部装饰区域，围裙部分定义为腰带下部至围裙底部区域，袖口部分定义为袖管下部边沿装饰区域，下装部分定义为围裙底部至足部区域。图3以罗源地区新娘服饰为例，进行AOI的划分。

图3　畲族服饰AOI的划分Fig.3　The AOI division of costumes of She nationality

1.4眼动指标选取

眼动仪记录的数据非常多，所以必须有选择性地导出[11]。前人研究中常用的眼动指标包括首次注视时间、第二次注视时间、平均瞳孔大小、凝视时间、注视时间占总时间比率、回视时间和总注视时间等。根据本文研究目的，最终选择以下两个眼动指标：首次注视时间、注视时间占总时间比率。

1)首次注视时间：是指被试首次将其注视点停留在某一兴趣区所用的时间。这个指标可以用来评价畲族服饰图片中最为吸引人的区域。

2)注视时间占总时间比率：是指被试停留在某一兴趣区的注视时间占总实验时间的比率。一般来说，注视时间所占比率越高，对该兴趣区的关注程度就越高。

2　结果与分析

实验采用被试组别、服饰类别和兴趣区三因素混合实验设计。三个因素分别为被试组别(专业组，非专业组；男性，女性)、服饰类别(福安、福鼎、景宁、罗源、霞浦)、兴趣区(头饰、衣领、门襟、腰带、围裙、袖口、下装)。其中，被试组别和服饰类别为间变量，而兴趣区为内变量。

2.1畲族不同服饰类别均值比较

针对所有被试对不同服饰类别的首次注视时间、注视时间占总时间比率的均值进行比较，结果如表1和表2所示。

2.2多因素方差分析

多因素方差分析结果如表3所示。

表1　首次注视时间

表2　注视时间占总时间比率

表3　眼动数据多因素方差分析

从首次注视时间来看，不同兴趣区的主效应显著，F(6,63)=11.103，P=0<0.05。由表1可得，各个兴趣区的平均首次注视时间(ms)为MR1=4 242.124，MR2=4 911.072，MR3=3 581.054，MR4=3 406.514，MR5=2 466.732，MR6=5 944.146，MR7=4 693.106，被试对于不同兴趣区的首次注视时间有显著性差异，主要表现为被试在兴趣区R6、R2的注视时间明显高于其他区域，而在R5则相对比较低。表1可以得出，R5兴趣区上福安、霞浦类别的首次注视时间为0，使R5区域的总体平均值降低。由图2可明显看到，这两个地区在围裙上几乎没有装饰，以单色为主。不同服饰类别，专业组别和性别组别的主效应均不显著，表明不同服饰类别、专业组别、性别组别下的首次注视时间无显著性差异。服饰类别与兴趣区交互作用显著，F(24,69)=13.844，P=0<0.05，表明兴趣区的首次注视时间受到不同服饰类别的影响。主要表现为福安、霞浦类别在兴趣区围裙的首次注视时间明显低于其他几个类别，从R5区域来看，M福安=M霞浦=0<<2 466.732。服饰类别与专业组别，专业组别与兴趣区，服饰类别与性别组别，性别组别与兴趣区的交互作用均不显著。

从注视时间占总时间比率来看，不同兴趣区主效应显著，F(6,63)=13.131，P=0<0.05。由表2可得，平均注视时间占总时间比率(%)为MR1=2.894，MR2=1.007，MR3=5.674，MR4=6.167，MR5=2.961，MR6=0.437，MR7=2.784，被试对不同兴趣区的注视时间占总时间比率有显著性差异，主要表现为被试对兴趣区R3、R4时注视时间占总时间比率明显高于其他兴趣区，因为几乎每类畲族服饰在门襟和腰带上均有色彩丰富的装饰，而R6区域则相对比较低，可能是由于袖口面积过小，不足以引起被试长时间的注意。与首次注视时间的结果类似，不同服饰类别，专业组别与性别组别的主效应不显著。同样，服饰类别与兴趣区的交互作用显著，F(24,69)=15.421，P=0<0.05，主要表现为被试观察福安、霞浦地区对兴趣区R5时注视时间占总时间比率明显小于其他几个地区，M福安=M霞浦=0<2.961。服饰类别与专业组别，专业组别与兴趣区，服饰类别与性别组别，性别组别与兴趣区的交互作用均不显著。

以上实验数据表明，服装专业与非服装专业、男性与女性被试首次注视时间(P=0.902>0.05)、注视时间占总时间比率(P=0.981>0.05)的主效应均不显著，这意味着不同专业、不同性别被试在观察畲族服装时无显著差异。类似的，不同服饰类别各眼动指标的主效应均不显著，说明被试对不同地区的服饰认知无显著差异。而被试对于不同兴趣区域的注视时间有显著差异，他们对兴趣区域的关注程度可能与兴趣区域的面积、装饰图案的复杂程度有关。

2.3畲族地区服饰特征分析

注视时间占总时间比率能够衡量被试对兴趣区的感兴趣程度，装饰图案越复杂越能吸引测试者的兴趣，因此本文采用这一眼动指标。根据表2的数据对不同畲族服饰类别的关注区域进行排序，结果如表4所示。

表4　注视时间占总时间比率均值排序

根据表4和图2，可以得到被试观察畲族服饰时对特征点的关注程度及其不同畲族服饰类别的具体特征：

1)福安类别服饰的四大特征点被关注程度由高到低依次为：腰带、门襟、头饰、下装。福安类别服饰最为吸引人的部位便是红白相间的腰带，相比其他类别较宽；门襟也是一大亮点，一般为红色且较细长；头饰常用一根红色发带将所有头发盘绕于头顶。

2)福鼎类别服饰的四大特征点被关注程度由高到低依次为：围裙、门襟、腰带、头饰。围裙是该类别服饰最具特色的地方，一般有两层，在蓝黑色的底布上方另盖有一块红色或绿色的小方布，显得格外引人注目；门襟比较宽，上面有华丽的彩绣，占上装较大面积；腰带相对比较简单，颜色较淡且细；头饰与福安类别相似。

3)景宁类别服饰的四大特征点被关注程度由高到低依次为：门襟、腰带、头饰、下装。景宁由于地处浙江，与其他类别服饰有较大的差异。最大的区别在于类似汉族大襟的门襟，常运用彩带镶拼或绣花等工艺手段形成独特的装饰图案；腰带多为白蓝相间；头饰的三角形立体造型也别具特色，多采用银饰。

4)罗源类别服饰的四大特征点被关注程度由高到低依次为：门襟、围裙、下装、腰带。相比于其他类别，罗源类别的围裙是最为华丽的，上有精致的彩绣，几乎充满了整个围裙；腰带多用蓝色宽布，无结头。

5)霞浦类别服饰的四大特征点被关注程度由高到低依次为：腰带、门襟、头饰、下装。霞浦类别服饰与福安类似，除了腰带与门襟。腰带多为纯色白布条，较福安类别稍细；门襟相对宽且华丽，上有彩绣。

3　结　论

1)从首次注视时间和注视时间占总时间比率这两个眼动指标来看，被试对于不同兴趣区域的注视时间有显著差异，说明畲族服饰不同兴趣区域的受关注程度不同。

2)受到兴趣区主效应的影响，服饰类别与兴趣区的交互作用显著，主要表现为福安、霞浦地区在围裙兴趣区的首次注视时间明显低于其他几个地区，由于这两个地区在围裙上几乎没有装饰，以单色为主。

3)福安与霞浦类别服饰的最重要的四个特征点被关注程度由高到低依次为：腰带、门襟、头饰、下装；福鼎类别为：围裙、门襟、腰带、头饰；景宁类别为：门襟、腰带、头饰、下装；罗源类别为：门襟、围裙、下装、腰带。特征点的被关注程度可能与兴趣区域的面积、装饰图案的复杂程度有关。

4)综合起来，畲族服饰最重要的四个特征点被关注程度由高到低依次为：腰带、门襟、围裙、头饰。并且通过数据分析发现，以上四个特征点的注视时间占到了总时间的3/4以上，今后畲族服饰的设计重点及相关研究可以针对以上特征部位来展开。

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DOI:10.3969/j.issn.1001-7003.2016.06.006

收稿日期:2015-10-30; 修回日期: 2016-05-12

基金项目:国家级大学生创新创业训练计划项目(201410338007)

作者简介:王艺舟(1993—)，男，2012级服装设计与工程本科生。通信作者：邹奉元，教授，zfy166@zstu.edu.cn。

中图分类号:TS941.11

文献标志码:A

文章编号:1001-7003(2016)06-0032-06引用页码: 061106

Recognizing costume features of She nationality in different areas based on eye-moving experiment

WANG Yizhou1, CAI Qianyun1, ZHANG Jianan1, ZOU Fengyuan1,2

(1. School of Fashion Design and Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China; 2. Zhejiang Provincial Research Center of Clothing Engineering Technology, Hangzhou 310018, China)

Abstract:In order to distinguish costume features and key design points of She nationality in different areas, this paper chose first stare time and the ratio of stare time in total time in the region of interest in different She nationality areas by eye-moving experiment, and then analyzed data with 2(subjects)×5(costume types)×7(interest areas) ANOVA. The results indicate that subjects show significant difference in different interest areas for the stare time; there are also significant interactions of costume types and interest areas; the interest areas of different nationality are not all the same. These results will have reference value for researching and inheriting unique She minority costume culture, and distinguishing different costume features of minority regions.

Key words:costume of She nationality; eye-moving experiment; costume features; region of interest; feature recognition