[發明專利]基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法及其濾過裝置

有效

• 申請號: 201710148174.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN107369173B
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 熊睿彤;王薇;雷碩
• 申請（專利權）人: 熊睿彤;上海術理智能科技有限公司
• 主分類號: G06T7/55
• 分類號: G06T7/55;G06T17/10;G06F30/10;G06F30/27;B33Y50/00;G06F113/10
• 代理公司: 南京行高知識產權代理有限公司 32404
• 代理人: 肖念

1.一種基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：1)用戶自行通過拍照設備獲得面部正面和側面的二維圖像；

2)用戶自行測量出瞳距；

3)將步驟1)和步驟2)中所測的二維圖像和瞳距發送到云端服務器；

4)在二維圖像上標記出面部軟組織解剖標志點；

5)建模軟件基于二維圖像、解剖標志點以及瞳距重建出用戶粗略的面部輪廓；

6) 基于大數據庫中人臉輪廓比對篩選出最接近的面部輪廓，通過算法對步驟5)中的面部輪廓進行插值和優化，得到優化后的數字化模型；所述算法包括提取算法和聚類算法；

6.1)所述人臉輪廓比對步驟為：將步驟5)中得到的各個解剖標志點作為特征點，將其三維坐標值在大數據庫中進行對比，篩選出最接近的面部輪廓；

6.2)所述面部輪廓進行插值和優化步驟為：以步驟6.1)的相似面部輪廓為基礎，結合步驟5)中用戶真實的解剖標志點坐標信息，對面部輪廓進行插值和優化；

所述6.2)中插值和優化的具體步驟為：首先，對步驟6.1)中的最接近的面部輪廓采用一種特征點提取算法提取出特征點子集，并且在子集中，與解剖標志點建立對應點對的匹配關系；然后，利用這些已經匹配點對建立剛體轉換關系，從而最終獲得全集的配準結果，最后，再針對各個特征點，采用聚類算法進行融合；

7)將步驟6)中的數字化模型導入口罩三維建模軟件中；

8)建模軟件生成口罩的密合部分及其三維空間結構和腔室結構，并對其進行優化和微調；

9)結合用戶的個性化設計，利用建模軟件建立口罩的三維數字模型；

10)確定口罩三維模型，發送到3D打印機中打印；

11)將空氣過濾片嵌入到口罩密合部分；

12)將口罩固定部分與口罩密合部分兩側邊緣進行綁定。

2.根據權利要求1所述的基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法，其特征在于：所述步驟5)具體包括以下步驟： 5.1)將瞳距做為標尺，分別計算出正面各個解剖標志點的二維坐標； 5.2)將瞳距做為標尺，分別計算出側面各個解剖標志點二維坐標； 5.3)基于正面和側面的各個坐標點，將正面和側面中一一對應的解剖標志點的二維坐 標映射到三維。

3.根據權利要求1所述的基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法，其特征在于：所述提取算法包括尺度不變特征變換匹配算法或者加速魯棒特征算法。

4.根據權利要求1所述的基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法，其特征在于：所述聚類算法包括k-means聚類算法，層次聚類算法，SOM聚類算法，FCM聚類算法中的一種。

5.一種基于權利要求1～4任一一項所述的基于人臉面部空氣濾過裝置3D打印方法制作的人 臉面部空氣濾過裝置，其特征在于：包括過濾部分和密合部分；所述過濾部分上設有孔隙以及設在邊緣上的系帶，所述密合部份邊緣設有與系帶相配合固定的掛鉤以及在對稱的掛鉤兩側上分別設有一口罩固定部分，所述過濾部分和密合部分通過系帶和掛鉤相固定。