[发明专利]一种可视化口罩密合性测试及评价方法

权利要求书

1.一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，将人体头模的口鼻与呼吸模拟机连接，进行人体呼气模拟，在呼吸模拟参数保持不变的前提下，通过采集呼气纹影图像后进行图像处理分析获取人体头模未佩戴口罩的侧面呼气纹影图像的纹影面积S₁、正常佩戴口罩的侧面呼气纹影图像的纹影面积S₂、正常佩戴口罩的正面呼气纹影图像的纹影面积S₂'、密封佩戴口罩的侧面呼气纹影图像的纹影面积S₃、密封佩戴口罩的正面呼气纹影图像的纹影面积S₃'，利用公式计算泄露率P，根据P值的大小对口罩密合性进行评级划分；

其中，侧面呼气纹影图像的纹影为鼻梁与下巴处气流纹影，正面呼气纹影图像的纹影为两侧脸颊处的气流纹影；

密封佩戴口罩即在正常佩戴口罩的基础上，采用胶带密封口罩与人体头模所接触的边缘部分；

公式如下：

S₄＝(S₂+S₂')-(S₃+S₃')；

P值与口罩密合性等级的对应关系为：P值≤1％，口罩密合性A级，密合性优；

1％P值≤10％，口罩密合性B级，密合性良好；10％P值≤15％，口罩密合性C级，密合性适中；P值＞15％，口罩密合性D级，密合性差。

2.根据权利要求1所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，人体头模符合GB/T 2482-1998《中国成年人头面部尺寸》。

3.根据权利要求1所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，呼吸模拟机的气体温度变化范围为25～37℃，气体相对湿度变化范围为65％～90％，气流量变化范围为10～30L/min。

4.根据权利要求1所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，采集呼气纹影图像采用纹影成像体统，纹影成像体统包括第一导轨(1)、第二导轨(2)、第一点光源(3)、第一刀片(9)、第一高速摄影机(7)、第二点光源(4)、第二刀片(10)、第二高速摄影机(8)、第一至六升降支架、计算机(20)、第一凹面镜(5)和第二凹面镜(6)；

第一导轨(1)平行于左右方向，第二导轨(2)平行于前后方向，第一导轨(1)与第二导轨(2)的中部连接；

第一点光源(3)、第一刀片(9)、第一高速摄影机(7)间距排列在第一导轨(1)的上方，且自第一导轨(1)的中部向右端顺序排列，第一点光源(3)、第一刀片(9)、第一高速摄影机(7)分别对应通过第一升降支架(14)、第二升降支架(15)、第三升降支架(16)与第一导轨(1)的滑块连接；

第二点光源(4)、第二刀片(10)、第二高速摄影机(8)间距排列在第二导轨(2)的上方，且自第二导轨(2)的中部向前端顺序排列，第二点光源(4)、第二刀片(10)、第二高速摄影机(8)分别对应通过第四升降支架(17)、第五升降支架(18)、第六升降支架(19)与第二导轨(2)的滑块连接；

第一高速摄影机(7)和第二高速摄影机(8)均与计算机(20)连接；

第一凹面镜(5)固定在第一导轨(1)的上方，且靠近其左端；第二凹面镜(6)固定在第二导轨(2)的上方，且靠近其后端；

人体头模安装在第二导轨(2)的中部上方，且面对第二点光源(4)。

5.根据权利要求4所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，第一点光源(3)和第二点光源(4)的灯泡直径不大于3mm。

6.根据权利要求4所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，第一凹面镜(5)和第二凹面镜(6)的直径不小于200mm。

7.根据权利要求4所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，第一高速摄影机(7)和第二高速摄影机(8)的拍摄角度变化范围为42°～45°，放大倍数变化范围为1～20。

8.根据权利要求4所述的一种可视化口罩密合性测试及评价方法，其特征在于，图像处理分析的步骤如下：

S1、将呼气纹影图像设置为统一的比例尺规格，采用直线工具画出呼气纹影图像中凹面镜的直径，将该直径的长度设置为凹面镜的实际尺寸；当呼气纹影图像为侧面呼气纹影图像时，凹面镜为第一凹面镜(5)，当呼气纹影图像为正面呼气纹影图像时，凹面镜为第二凹面镜(6)；

S2、对呼气纹影图进行锐化，同时增加对比度、明暗度、饱和度，使纹影图像中的明暗交错的扩散气流与均匀空气分界线显著，轮廓线清晰可见；

S3、框选上述呼气纹影图中的扩散气流外轮廓；

S4、对该区域进行面积自动计算，根据呼气纹影图像的像素尺寸与比例尺规格换算得到呼气纹影图像的实际纹影面积。