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浙江大学学者发明“量脸定制”护目镜

发布日期:2020-05-27

       护目镜有助于防止病毒通过喷溅或气溶胶方式接触佩戴者,但在使用中也存在不少弊端。例如尺寸单一,依靠强力勒紧系带进行脸部形状适配,长时间勒紧皮肤造成脸部严重“压疮”,且存在破口感染风险。近视人员使用时需要内外戴两副眼镜,使用不便并且会产生雾气影响视野。

       浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室周昆教授团队近日研制出一款“量脸定制”的护目镜,该护目镜通过三维测量每个佩戴者的脸部形状生成完全贴合的个性化定制,并利用3D打印技术完成生产,解决了护目镜长时间佩戴的舒适性问题,并能为佩戴者提供更周全的保护。

一只手机,就可获得用户脸部形状数据

       量脸,即获得每一个用户的脸部三维数据,这是个性化护目镜的第一步。随着技术的日益发展,现有的部分手机和平板设备自带的深度相机就拥有三维扫描功能。

       “传统三维测量需要昂贵的专用设备,操作起来效率也低。”周昆介绍,现在通过手机或平板设备的三维扫描能够一次获取全部数据,进而构建出“人脸数字地图”。

       这张地图集成了和人脸相关的各项数据,能够让计算机全面掌握对象的面部特征,并得知眼珠、眼眶、鼻子等关键部位的位置与形状,为后续护目镜自动设计奠定基础。护目镜有助于防止病毒通过喷溅或气溶胶方式接触佩戴者,但在使用中也存在不少弊端。例如尺寸单一,依靠强力勒紧系带进行脸部形状适配,长时间勒紧皮肤造成脸部严重“压疮”,且存在破口感染风险。近视人员使用时需要内外戴两副眼镜,使用不便并且会产生雾气影响视野。

       浙江大学计算机辅助设计与图形学国家重点实验室周昆教授团队近日研制出一款“量脸定制”的护目镜,该护目镜通过三维测量每个佩戴者的脸部形状生成完全贴合的个性化定制,并利用3D打印技术完成生产,解决了护目镜长时间佩戴的舒适性问题,并能为佩戴者提供更周全的保护。

一只手机,就可获得用户脸部形状数据

       量脸,即获得每一个用户的脸部三维数据,这是个性化护目镜的第一步。随着技术的日益发展,现有的部分手机和平板设备自带的深度相机就拥有三维扫描功能。

       “传统三维测量需要昂贵的专用设备,操作起来效率也低。”周昆介绍,现在通过手机或平板设备的三维扫描能够一次获取全部数据,进而构建出“人脸数字地图”。

       这张地图集成了和人脸相关的各项数据,能够让计算机全面掌握对象的面部特征,并得知眼珠、眼眶、鼻子等关键部位的位置与形状,为后续护目镜自动设计奠定基础。

3D打印技术开展生产,应用前景广阔

       世界上没有两个人的脸是一模一样的,这意味着根据用户脸型生成的每一副护目镜都具有独一无二的形状。传统开模生产方式无法生产这样的定制化产品,而3D打印技术可以很好地解决这一问题。

       3D打印技术的发展和快速普及,使得可以在很短时间内以较低的成本完成护目镜的定制化生产,甚至在表面彩印上个性化图案。创新的生产方式让这一护目镜技术能够顺理成章地走出实验室,直接服务广大医护人员。

       目前这项研究成果已经申请了国家发明专利,并在杭州两个医院开展了临床应用测试。

       医护人员普遍评价:“这种护目镜戴上去舒适多了。整个镜圈贴合在眼眶上,脸上的压迫感分布比较均匀,即使整天佩戴着,在脸上留下的痕迹也不明显,取下后很快就消失了。镜片直接安装在护目镜上,再不用里一层外一层套着戴眼镜和护目镜了,起雾问题也大大改善。”

       “实际上,作为定制化的头戴设备自动设计,这一技术的应用场景并不限于个人或医用防护。”周昆说,未来不管是针对运动眼镜,还是虚拟现实/增强现实的头戴设备,这都是一项极具前景的技术。

(来源:浙大新闻办)
本文由浙江大学培训官网整理编辑
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