浙大团队研制“量脸定制”护目镜 改善压痕起雾等问题

图为医护人员在进入感染区之前戴好护目镜。　李晨韵　摄

中新网杭州5月25日电(童笑雨 柯溢能)5月25日，记者从浙江大学获悉，该校计算机辅助设计与图形学国家重点实验室周昆教授团队研制出一款“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，实现个性化定制，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。

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，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，不仅使用不便，还会产生雾气影响视野。

为此，周昆团队研制了“量脸定制”护目镜。量脸，即获得每一个用户的脸部三维数据，实现护目镜的个性化。

浙大团队研制“量脸定制”护目镜。　课题组提供

“传统三维测量需要昂贵的专用设备，操作起来效率也低。”周昆说，现在通过手机或平板设备的三维扫描，能一次获取全部数据，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。

为解决同时佩戴两副眼镜的尴尬，科研人员直接在护目镜上生成安装镜片用的片槽，通过侧面通气孔增加空气对流，减少起雾。

此外，周昆团队凭借在三维建模和GPU计算方向上的深厚积累，解决了接触面控制、槽孔位保持、自动对称性调整等难点问题，利用了GPU的大规模并行计算能力，实现了获得用户脸部模型后30秒内完成护目镜的自动化设计。

自动化设计以后，如何实现定制化生产？周昆团队选择运用3D打印技术。

3D打印技术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。生产方式的创新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，该项研究成果已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，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，在脸上留下的痕迹也不明显，取下后很快就消失了。同时，镜片直接安装在护目镜上，再也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。(完)