浙大團隊研製“量臉定製”護目鏡 改善壓痕起霧等問題

圖為醫護人員在進入感染區之前戴好護目鏡。　李晨韻　攝

中新網杭州5月25日電(童笑雨 柯溢能)5月25日，記者從浙江大學獲悉，該校計算機輔助設計與圖形學國家重點實驗室周昆教授團隊研製出一款“量臉定製”的護目鏡。

該護目鏡通過三維測量每個佩戴者的臉部形狀，實現個性化定製，並利用3D列印技術完成生產，解決了護目鏡長時間佩戴的舒適性問題，並能為佩戴者提供更周全的保護。

護目鏡有助於防止病毒通過噴濺或氣溶膠方式接觸佩戴者，但在使用中也存在不少弊端。例如，尺寸單一，長時間勒緊皮膚造成臉部嚴重“壓瘡”，且存在破口感染風險；近視人員使用時需要內外戴兩副眼鏡，不僅使用不便，還會產生霧氣影響視野。

為此，周昆團隊研製了“量臉定製”護目鏡。量臉，即獲得每一個用戶的臉部三維數據，實現護目鏡的個性化。

浙大團隊研製“量臉定製”護目鏡。　課題組提供

“傳統三維測量需要昂貴的專用設備，操作起來效率也低。”周昆說，現在通過手機或平板設備的三維掃描，能一次獲取全部數據，進而構建出“人臉數字地圖”。

這張地圖集成了和人臉相關的各項數據，能夠讓計算機全面掌握對象的面部特徵，並得知眼珠、眼眶、鼻子等關鍵部位的位置與形狀，為後續護目鏡自動設計奠定基礎。

為解決同時佩戴兩副眼鏡的尷尬，科研人員直接在護目鏡上生成安裝鏡片用的片槽，通過側面通氣孔增加空氣對流，減少起霧。

此外，周昆團隊憑借在三維建模和GPU計算方向上的深厚積累，解決了接觸面控制、槽孔位保持、自動對稱性調整等難點問題，利用了GPU的大規模並行計算能力，實現了獲得用戶臉部模型後30秒內完成護目鏡的自動化設計。

自動化設計以後，如何實現定製化生產？周昆團隊選擇運用3D列印技術。

3D列印技術可以在很短時間內以較低的成本完成護目鏡的定製化生產，甚至在表面彩印上個性化圖案。生產方式的創新讓這一護目鏡技術能夠順理成章地走出實驗室，直接服務廣大醫護人員。

目前，該項研究成果已申請了國家發明專利，並在杭州兩個醫院開展了臨床應用測試。

醫護人員普遍評價，整個鏡圈貼合在眼眶上，臉上的壓迫感分布比較均勻，即使整天佩戴，在臉上留下的痕跡也不明顯，取下後很快就消失了。同時，鏡片直接安裝在護目鏡上，再也不用裡一層外一層套著戴眼鏡和護目鏡了，起霧問題也大大改善。

“實際上，作為定製化的頭戴設備自動設計，這一技術的應用場景並不限於個人或醫用防護。”周昆說，未來不管是針對運動眼鏡，還是虛擬現實、擴增實境的頭戴設備，這都是一項極具前景的技術。(完)