基于纹影成像技术的可视化口罩密合性检测装置的设计与应用

管晓宁; 韩佳祥; 林婧; 任祥岭; 高晓东; 王璐

doi:10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0356

东华大学学报（自然科学版） ›› 2024, Vol. 50 ›› Issue (04) : 156 -162. DOI: 10.19886/j.cnki.dhdz.2023.0356

基于纹影成像技术的可视化口罩密合性检测装置的设计与应用

管晓宁, 韩佳祥, 林婧, 任祥岭, 高晓东, 王璐

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摘要

口罩佩戴不当造成的泄漏会显著降低口罩的有效性。现有的口罩密合性测试结果仅判断佩戴口罩过程中是否存在气体泄漏，但无法精确指出气流泄露部位，也不能实时调整口罩佩戴方式。为此，利用纹影成像技术设计口罩密合性检测装置。该技术利用气流对光波的扰动，将肉眼看不到的气流变化转化为可见的图像，从而实现气流的可视化。利用口罩密合性检测装置可观测不同口罩、不同佩戴个体下的口罩气流泄露情况，同时测量泄露气流的纹影面积。使用该装置测试头模或真人佩戴口罩时的密合性，结果显示：头模佩戴医用外科口罩时泄露气流的纹影最明显；不同个体佩戴同类口罩时泄露气流也存在纹影差异。采用医用外科口罩对装置有效性进行验证，数据显示正确佩戴口罩时口罩边缘气流泄漏率为36.83%。