[发明专利]一种保持面部贴合的个性化面罩及其构造方法

权利要求书

1.一种保持面部贴合的个性化面罩，其特征在于，包括面罩框架结构与面罩布料，所述面罩框架结构包括框架边缘、中间加强筋和面罩布料压紧装置；其中，根据面部特征设计所述框架边缘；所述中间加强筋与所述框架边缘连接，用于拱起面罩布料以及支撑所述框架边缘的结构强度；在所述框架边缘朝面部方向位置安装所述面罩布料压紧装置；所述面罩布料用于设置在所述面罩框架结构外层，且所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够通过所述面罩布料压紧装置与佩戴者面部贴合；其中得到所述框架边缘的方法为：从目标人群的人脸数据中提取人脸口鼻周边的一系列特征点；对于第i个特征点，将从各人脸数据中提取的对应特征点构成一个特征点簇，该特征点簇用4维齐次空间表示，然后将该特征点簇投影到齐次空间的三维超平面上，根据位置点邻域的数量在该三维超平面上构建一位置直方图，然后取该位置直方图的中点作为框架边缘的一个位置点，再把这个位置点变换到三维欧氏空间中；然后根据所得各位置点构建人脸表面的面上线；以该面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个偏移曲线，以该偏移曲线作为运动路径，取一圆截面，构建一个封闭的扫掠体，该扫掠体为所述框架边缘。

2.如权利要求1所述的个性化面罩，其特征在于，所述面罩布料压紧装置为一系列沿着面部垂直的有间距排列的突起小丁；所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够被所述突起小丁压住，以便与佩戴者面部贴合。

3.如权利要求2所述的个性化面罩，其特征在于，所述框架边缘沿着面部法向到面部的高度，作为突起小丁的初始高度。

4.如权利要求2或3所述的个性化面罩，其特征在于，所述突起小丁的高度可调，调节高度根据每个人的面部特征决定，由用户根据面部的贴合程度调节。

5.如权利要求1所述的个性化面罩，其特征在于，所述面罩布料压紧装置为尼龙粘贴带。

6.一种保持面部贴合的个性化面罩构造方法，其步骤包括：

1)根据面部特征制备面罩框架结构的框架边缘；制备所述框架边缘的方法为：从目标人群的人脸数据中提取人脸口鼻周边的一系列特征点；对于第i个特征点，将从各人脸数据中提取的对应特征点构成一个特征点簇，该特征点簇用4维齐次空间表示，然后将该特征点簇投影到齐次空间的三维超平面上，根据位置点邻域的数量在该三维超平面上构建一位置直方图，然后取该位置直方图的中点作为框架边缘的一个位置点，再把这个位置点变换到三维欧氏空间中；然后根据所得各位置点构建人脸表面的面上线；以该面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个偏移曲线，以该偏移曲线作为运动路径，取一圆截面，构建一个封闭的扫掠体，该扫掠体为所述框架边缘；

2)在所述框架边缘朝面部方向位置安装面罩布料压紧装置；

3)在所述框架边缘两侧安装中间加强筋，用于拱起面罩布料以及支撑所述框架边缘的结构强度；

4)佩戴面罩时，将面罩布料设置在所述面罩框架结构外层，将所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层，佩戴者佩戴面罩时，所述面罩布料被所述面罩布料压紧装置按压到佩戴者面部，与佩戴者面部贴合。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，提取的所述特征点包括人脸鼻子鼻骨最高点、鼻子鼻骨两侧最低点下沿点、面部鼻梁和颧骨中间平坦位置点、鼻尖两侧面部平坦点以及嘴角外两侧面部平坦点。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述面罩布料压紧装置为一系列有间距排列的突起小丁；所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层时能够被所述突起小丁压住，以便与佩戴者面部贴合。

9.一种保持面部贴合的个性化面罩构造方法，其步骤包括：

1)根据面部特征制备面罩框架结构的框架边缘；所述面罩框架结构采用伞状结构形式，伞状结构的中心轴垂直面部；其中，制备所述框架边缘的方法为：从目标人群的人脸数据中提取人脸口鼻周边的一系列特征点；对于第i个特征点，将从各人脸数据中提取的对应特征点构成一个特征点簇，该特征点簇用4维齐次空间表示，然后将该特征点簇投影到齐次空间的三维超平面上，根据位置点邻域的数量在该三维超平面上构建一位置直方图，然后取该位置直方图的中点作为框架边缘的一个位置点，再把这个位置点变换到三维欧氏空间中；然后根据所得各位置点构建人脸表面的面上线；以该面上线作为基本线，朝面部面上线所在位置的面部法向做一个偏移曲线，以该偏移曲线作为运动路径，取一圆截面，构建一个封闭的扫掠体，该扫掠体为所述框架边缘；

2)在所述框架边缘朝面部方向位置安装面罩布料压紧装置；伞状结构的各个骨架长度的一端点位于中心轴处，另一端点与所述面罩布料压紧装置连接；

3)佩戴面罩时，将面罩布料设置在所述面罩框架结构外层，将所述面罩布料边缘内折到所述面罩框架结构内层，佩戴者佩戴面罩时，所述面罩布料被所述面罩布料压紧装置按压到佩戴者面部，与佩戴者面部贴合。