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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:許家榮
論文名稱:利用3D臉型資料庫設計呼吸面罩
論文名稱(外文):Using 3D Face Database to Design Respirator
指導教授:游志雲游志雲引用關係
指導教授(外文):C.Y.Yu
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:工業工程與工程管理學系
學門:工程學門
學類:工業工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:35
中文關鍵詞:呼吸面罩尺碼分類差異分析面罩檢測
外文關鍵詞:Respirator MaskSizingForm-difference methodRespirator test
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本研究的目的是提出一個利用3D頭型資料庫來設計半面型呼吸面罩的方法。近年來由於3D掃瞄技術的問世,3D的人體計測資料的量測變得容易。然而,如何分析這些3D的人體計測資料,並將之應用在產品設計的研究,則尚未被廣泛的研究與探討。
有鑑於此,本研究利用先前所收集的國人勞工頭型資料庫來設計半面型呼吸面罩,希望提高面罩與顏面的密合程度,降低洩漏的危害。本研究首先利用解剖標記標示軟體,標示了24個解剖標記點,計算出臉長、嘴寬等33個臉部1D尺寸。接著利用臉長、嘴寬進行尺碼分類。尺碼分類是以臉長與嘴寬的相依特性決定以大(L)、中(M)、小(S)三個尺碼作為設計的依據。在每個尺碼群組中以型態差異分析的方法選取一個標準的介面曲線作為設計的依據。型態差異分析首先以臉長、臉寬及嘴寬為基礎,勾繪一個面罩罩裙的投影曲線,再以這個曲線投影在每個人的顏面上,粹取交線(這個交線是將來面罩與顏面的接觸介面曲線),而後再將所有人的交線疊合,找尋一個中間值的曲線。
The purpose of this study is to utilize 3D head database to design respirator mask. Recently, as a result of 3D scanner technique appeared, 3D body anthropometry measurement became more easily. However, how to analyze these 3D body anthropometry data to apply to the production design is still not widespread investigating.
Consequently, this study utilizes compatriot head database to design half-respirator mask. We hope to increase the fitness between mask and face. Firstly, this study uses anatomic software to mark 24 landmarks. Through these landmarks, we can calculate 33 dimensions such as face length and mouth width. Secondly, we utilize face length and mouth width to precede size. Through sizing, we decided three sizes L、M、S to regard as our sizing system. In every size group, we utilize form-difference method to obtain a standard interface curve. Based on face length and face width and mouth width, we can obtain a mask overskirt curve. Then, we can utilize this curve to project on everyone’s face to draw out the 3D contour. Finally, we lap each 3D contour to find out an average contour.
第一章 緒論‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
第二章 文獻回顧‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
2.1 呼吸防護具的用途‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥4
2.2 密合度與臉部尺寸‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥5
2.3 尺碼分類‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥7
2.4 差異性比較‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥9
2.5 檢測標準‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥11
第三章 研究方法‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
3.1 資料庫‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥14
3.2 資料處理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
3.2.1 臉部座標定位‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15
3.2.2 臉部標記點‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥19
3.2.3 選定分類參數‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥21
3.2.4 尺碼分類‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
3.2.4.1 尺碼分類方法一‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥23
3.2.4.2 尺碼分類方法二‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
3.2.5 差異性分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥25
第四章 結果與分析‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥28
4.1 臉部尺寸值‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥28
4.2 尺碼分類結果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥29
4.3 差異分析結果‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥30
第五章 討論與建議‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥32
參考文獻‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥34
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