[發明專利]基于3D面部特征提取技術的定制化口罩及其加工方法

在審

• 申請號: 202010413178.4
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111631450A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 張宇;仇佳佳;倪長樂;林志強
• 申請（專利權）人: 江蘇九達智能制造技術有限責任公司
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D27/28;G06T17/00
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 劉帥

本發明涉及面部防疫裝備技術領域，尤其是一種基于3D面部特征提取技術的定制化口罩及其加工方法，包括具有預留編輯區的口罩坯模、內置一次性可拆卸過濾體的過濾結構。本發明的基于3D面部特征提取技術的定制化口罩及其加工方法采用人臉識別逆向技術和傳統生產技術生產個性定制化口罩，緊密貼合用戶臉型，保證口罩的密封性，提供一個安全可靠的密封環境，增加了口罩使用的安全性；本發明具有結構輕便、佩戴舒適的優勢，口罩根據臉型設計，符合人面部生物特征，佩戴過程中減少面部皮膚的磨損，即便長時間佩戴，也不會出現壓痕，提升使用的舒適度；本發明通過人臉三維數據編寫配合切割生產，使其具有可快速生產的特性。

技術領域

本發明涉及面部防疫裝備技術領域，尤其是一種基于3D面部特征提取技術的定制化口罩及其加工方法。

背景技術

在新冠肺炎流行期間，防護裝備(口罩、面罩以及眼罩)需求量極大，佩戴口罩可有效抑制病毒的傳播，提高人們外出的安全性。同時口罩對進入肺部的空氣有一定的過濾作用，在粉塵等污染的環境中作業時，戴口罩具有極其重要的作用。

丁文斌等在2018年第5期的《環境與職業醫學》雜志發表的文章《常見自吸過濾式口罩的防護效果綜合評價》中提到口罩的密封性直接關系到口罩的防護效果，國內生產的口罩針對不同人群在密封性上仍有很大差距，主要原因是口罩與佩戴者臉型不匹配。口罩要構建一個有效的、安全的呼吸環境，必須做到與人的鼻梁、臉部以及下巴完全貼合。然而，現實情況中由于每個人臉的三維輪廓存在差異，按照統一尺寸、統一規格生產的口罩密封性往往達不到要求，特別是在新冠病毒流行時期，人們佩戴口罩潛藏著極大的安全隱患。

口罩舒適性普遍比較差。由于臉型差異，口罩無法貼合人臉，長期佩戴導致面部局部皮膚出現磨損，甚至造成皮膚損傷。特別新冠病毒一線的防疫人員，長期佩戴口罩導致面部留下深深壓痕。此外還有一些長期暴露惡劣污染環境下的工作人員，長時間佩戴不貼合臉型的防護裝備，不僅面部皮膚磨損嚴重，身體健康也受到威脅。因此口罩的舒適性是現有口罩急需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了解決上述背景技術中存在的問題，提供一種改進的基于3D面部特征提取技術的定制化口罩及其加工方法，解決上述背景技術中存在的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于3D面部特征提取技術的定制化口罩，包括具有預留編輯區的口罩坯模、內置一次性可拆卸過濾體的過濾結構、用于固定濾體的固定支架，所述的口罩坯模前端設有呼吸口，所述的口罩坯模前端位于呼吸口外圍固定連接有外螺紋裝配管，所述的過濾結構內側弧形面上具有與外螺紋裝配管相配合的內螺紋裝配面，所述的過濾結構通過螺紋套接在外螺紋裝配管上和口罩坯模固定連接，所述的固定支架前端開設有圓形前置安裝卡槽。

進一步地，為了配合生產，首先采用人臉三維掃描逆向技術獲取面部三維模型，然后切割設備根據所述面部三維模型數據對口罩坯模貼合人臉部分按照人物臉型進行切割，最后將切割后的口罩坯模和過濾結構進行組合。

進一步地，為了配合建立數據庫，所述人臉三維掃描逆向技術操作如下：建立一套三維人臉數據采集系統及相應設備，用戶只需在設備前拍照，便可導出人臉三維模型數據，同時上傳人臉三維數據至云端，建立人臉面部三維模型數據庫，方便服務于客戶未來的口罩定制化需求。

進一步地，為了配合切割生產加工，所述切割設備按照三維模型數據自動編寫切割路徑程序，對口罩坯模的預留編輯區進行切割，滿足口罩坯模對用戶臉型的貼合性。

進一步地，為了配合加工生產，提升材料適用范圍，所述口罩坯模使用的生產材料不限制，可為金屬、塑料、硅膠等材料。

進一步地，為了方便固定穿戴，所述的口罩坯模外側面上設置用于連接綁帶的口罩固定裝置。

本發明的有益效果是：