具备情感表达以及人脸识别的面罩的制作方法

1.本发明属于面罩领域，涉及具备情感表达以及人脸识别的面罩。


背景技术：

2.面罩是指将整个面部全部遮挡,可阻隔面部与体液等污染物接触的防护设备，但通常不具备隔离通过气体传播的有害物质的功能，另外，佩戴面罩的防护过程中会将佩戴者的脸部特征隐藏了起来，从而降低了电子人脸识别系统对脸部识别的有效性，或者会影响到对人脸识别技术系统的有效识别，对用户在日常生活、工作、学习等带来极大的不方便，本发明有效地解决了这种问题。


技术实现要素：

3.本发明为了克服现有技术的不足，提供具备情感表达以及人脸识别的面罩。
4.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：具备情感表达以及人脸识别的面罩,包括面板、过滤层、显示层、贴合层以及控制器，贴合层和过滤层分别固设在面板，显示层固设在过滤层，控制器与显示层连接。
5.进一步的，所述面板包括侧板和正板，正板与面部相对，侧板设置有两组，固设在正板的两端。
6.进一步的，所述贴合层固设在面板朝向面部的一侧，贴合层贴合面部。
7.进一步的，所述贴合层采用软硅胶材料。
8.进一步的，所述贴合层与面部相对的贴合面设置为与面部相配的弯曲面。
9.进一步的，所述过滤层固设有在面板背离面部的端面，过滤层内置气路，面板固设有通气道,通气道与气路连通。
10.进一步的，所述通气道设置有多组，且多组通气道阵列分布。
11.进一步的，所述过滤层固设有进气端，进气端形成进气口，进气口与气路连通，进气口与气路连通的位置固设有滤材，进气口的开口朝向面部。
12.进一步的，所述控制器包括面部采集模块、面部存储模块和面部处理模块，面部采集模块与面部处理模块以及面部存储模块电连接或通信连接，面部处理模块与面部存储模块电连接或通信连接，面部存储模块与显示层电连接或通信连接，面罩固设有控制控制器开闭的开关。
13.进一步的，所述面部存储模块内置用户不同表情的面部数据设定值，包括不同表情的面部图像、不同表情的人脸特征与不同表情的标签，面部采集模块用于采集用户的实时面部图像，面部处理模块接收面部采集模块采集的实时面部图像并输出图像的人脸特征，面部存储模块接收面部采集模块采集的实时面部图像以及面部处理模块的人脸特征数据，显示层接收并显示面部存储模块输入的实时面部图像与表情标签。
14.综上所述，本发明的有益之处在于：
15.本发明通过面部采集模块以及面部处理模块进行人脸识别、并将实时人脸图像以
及表情标签通过显示层实时显示的技术方案，可以保证用户在面罩使用过程中与人进行初步的交流，能保证情感的及时传递，特别对于聋哑群体以及繁忙的医护工作者来说，在完成初期的设定后，仅通过表情传递情感，大大节省沟通的时间，另外，实时的人脸图像可以保证用户在使用面罩的过程中，仍可以通过安检、手机的面部解锁以及支付等需要人脸实现的操作，可保证电子人脸识别系统对脸部识别的有效性，有效降低了被病毒传染的概率。
附图说明
16.图1为本发明的面罩正视图。
17.图2为本发明的面罩俯视图。
18.图3为本发明的面罩侧视图。
19.图4为本发明的面罩后视图。
20.图5为本发明的过滤层内部示意图。
21.图中标识：面板1、侧板11、正板12、通气道13、过滤层2、进气端21、进气口22、滤材23、气路24、显示层3、贴合层4、控制器盒体50、面部采集模块51、开关6。
具体实施方式
22.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
24.本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、横向、纵向
……
)仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.因安装误差等原因，本发明实施例中所指的平行关系可能实际为近似平行关系，垂直关系可能实际为近似垂直关系。
26.实施例一：
27.如图1-5所示，具备情感表达以及人脸识别的面罩，包括面板1、过滤层2、显示层3、贴合层4以及控制器，贴合层4和过滤层2分别固设在面板1，显示层3固设在过滤层2，控制器包括面部采集模块51、面部存储模块和面部处理模块，面部采集模块51与面部处理模块以及面部存储模块电连接或通信连接，面部处理模块与面部存储模块电连接或通信连接，面部存储模块与显示层3电连接或通信连接。
28.面板1包括侧板11和正板12，正板12与面部相对，侧板11设置有两组，对称固设在正板12的两端，侧板11设为弧形，且侧板11的内凹面朝向面部，可防止液体从人体的左右两侧溅入。
29.贴合层4固设在面板1朝向面部的一侧，如图4所示，贴合层4设置环形结构，形状可设置为方形、圆形，也可与人体脸型相配的不规则形状，本技术对贴合层4的形状并不限定，贴合层4采用软硅胶材料，具有一定的回弹能力，面罩佩戴时，因贴合层4的材料特性，贴合层4能够完全贴合面部，避免空气面罩与面部接触位置的间隙流通，进一步提高了面罩的防护能力，同时因贴合层4的材料特性，提高了人体佩戴面罩的舒适度。
30.优选的，贴合层4与面部相对的贴合面可设置为与面部相配的弯曲面。
31.过滤层2固设有在面板1背离面部的端面，过滤层2内置气路24，面板1的正板12固设有通气道13,通气道13与气路24连通，本实施例中，通气道13设置有多组，且多组通气道13阵列分布，通气道13可设置为孔型结构，也可设置为长条型结构，本技术对通气道13的形状并不限制，只要能实现与气路24的连通功能即可。
32.过滤层2固设有进气端21，进气端21内形成进气口22，进气口22与气路24连通，空气从进气口22通入气路24，本实施例中，进气端21设有4组，均匀分布在过滤层2的两侧，即人体的左右两侧，提高空气的流通效率，进气口22与气路24连通的位置固设有滤材23，滤材23可采用现有的隔离过滤材料，滤材23的数量和种类不限，根据实际情况进行设置即可。
33.优选的，进气口22的开口朝向面部，从而可避免吸入从人体前方或侧方传入的戴有害物质的空气或体液，特别隔断交谈时人体的飞沫传播路径。
34.面罩上还固设有连接端25，连接端25用于佩戴绳的安装。
35.控制器包括控制器盒体50、面部采集模块51、面部存储模块、面部处理模块，面部采集模块51安装在侧板11，面部存储模块、面部处理模块安装在控制器盒体50，控制器盒体50安装在面板1内部，面部采集模块51与面部处理模块以及面部存储模块电连接或通信连接，面部处理模块与面部存储模块电连接或通信连接，面部存储模块与显示层3电连接或通信连接。
36.面部存储模块内置用户不同表情的面部数据设定值，包括不同表情的面部图像、不同表情的人脸特征与不同表情的标签，面部采集模块51采集用户的实时面部图像，面部处理模块接收面部采集模块51采集的实时面部图像并分析图像的人脸特征，面部存储模块接收面部采集模块51采集的实时面部图像以及面部处理模块的人脸特征数据，人脸特征数据与内置的人脸特征设定值对比，判断属于哪一类表情，并将对应的实时面部图像与对应的表情标签输入显示层3，显示层3显示实时面部图像与表情标签。
37.面罩还设置有用于控制控制器开闭的开关6，根据用户的需要开启，方便用户的使用。
38.本技术还提供了用户不同表情的面部数据设定值的设定步骤，包括以下步骤：
39.步骤1，面部采集模块51预先采集不同表情的面部图像；
40.用户在使用面罩前通过面部采集模块51预先输入不同表情的面部图像，面部采集模块51将不同表情的面部图像输入面部存储模块；
41.步骤2，对不同表情的面部图像标签；
42.用户对不同表情的面部图像进行标签，如高兴的表情标签为高兴，皱眉的表情标签为生气等等，可根据用户的实际需要进行标签，标签数据输入面部存储模块；
43.步骤3，对不同表情的面部图像进行分析；
44.面部采集模块51将采集的面部数据传输到面部处理模块，面部处理模块分析接收
到的面部图像，找到人脸特征，得到不同表情的人脸特征，面部处理模块将不同表情的人脸特征输入面部存储模块，不同表情的面部图像、不同表情的人脸特征与不同表情的标签数据一一对应。
45.步骤3中面部处理模块分析得到的不同表情的人脸特征为设定值。
46.本实施例通过面部采集模块51以及面部处理模块进行人脸识别、并将实时人脸图像以及表情标签通过显示层3实时显示的技术方案，可以保证用户在面罩使用过程中与人进行初步的交流，能保证情感的及时传递，特别对于聋哑群体以及繁忙的医护工作者来说，在完成初期的设定后，仅通过表情传递情感，大大节省沟通的时间，另外，实时的人脸图像可以保证用户在使用面罩的过程中，仍可以通过安检、手机的面部解锁以及支付等需要人脸实现的操作，有效降低了被病毒传染的概率。
47.显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。