Projekty krajowe

Celem głównym zadania było ograniczenie ryzyka i poprawa bezpieczeństwa użytkowników sprzętu ochrony układu oddechowego (SOUO) narażonych na działanie toksycznych aerozoli, gazów i par przez wdrożenie do stosowania narzędzia informatycznego wspomagającego prawidłowe dopasowanie półmasek do indywidualnych wymiarów twarzy użytkownika w postaci aplikacji mobilnej.

Celem 1. etapu zadania było opracowanie algorytmu wraz ze wzorcami punktów pomiarowych do wykorzystania w aplikacji do wymiarowania twarzy człowieka i przyporządkowania jej do 1 z 5 kategorii rozmiarów twarzy wg norm ISO oraz pierwszej wersji testowej ww. aplikacji.

W ramach 1. etapu realizacji zadania przeanalizowano dostępne na rynku aplikacje umożliwiające prowadzenie pomiarów twarzy lub jej rozpoznawanie oraz oprogramowanie służące do rozpoznawania twarzy. Przeprowadzono pomiary antropometryczne użytkowników SOUO w 6 zakładach pracy. Stwierdzono, że większość zbadanych osób charakteryzuje się twarzami o rozmiarach większych niż średni lub średnich wg klasyfikacji normy ISO/TS 16900-2. Następnie na podstawie przeprowadzonej analizy do zastosowania w aplikacji do rozpoznawania wymiarów twarzy człowieka i wspomagającej prawidłowe dopasowanie półmasek do indywidualnych wymiarów twarzy użytkownika wybrano metodę 3D, tj. korzystającą z technologii wirtualnej rzeczywistości Google ARCore. Następnie opracowano założenia do aplikacji wraz ze wzorcami punktów pomiarowych oraz założenia do bazy danych dla półmasek. Przygotowane wstępne wersje aplikacji zostały poddane badaniom weryfikującym jej działanie. Pomiary i badania wykonano dla wersji Beta 0.2 i Beta 0.3 z użyciem 5 modeli głowy oraz Beta 0.4 z udziałem grupy testującej. Wykazano, że różnice w pomiarach antropometrycznych między wynikami z aplikacji a pomiarami antropometrycznymi przeprowadzonymi dla modeli głowy i uczestników z grupy testującej wynoszą średnio kilka milimetrów. Opracowano także zasadę przyporządkowania dostępnych na rynku półmasek do 5 grup rozmiarowych, wg klasyfikacji normy ISO/TS 16900-2, na podstawie badań pracy oddychania dla półmasek na 5 modelach głowy.

W wyniku prowadzonych prac, dla wskazań aplikacji w wersji Beta 0.4, potwierdzono zgodność uzyskanych wyników klasyfikacji rozmiaru twarzy wg normy ISO/TS 16900-2 na poziomie 60%.

Celem 2. etapu zadania było opracowanie ostatecznej wersji aplikacji mobilnej wspomagającej wybór prawidłowo dopasowanej półmaski do indywidualnych wymiarów twarzy użytkownika oraz jej weryfikacja przez użytkowników końcowych i umieszczenie aplikacji w sklepie Google Play w celu jej udostępnienia użytkownikom SOUO.

W ramach 2. etapu zadania przeprowadzono analizę działania aplikacji do rozpoznawania wymiarów twarzy człowieka i wspomagającej prawidłowe dopasowanie półmasek do indywidualnych wymiarów twarzy użytkownika i stwierdzono, że wybrana metoda 3D, tj. korzystająca z technologii wirtualnej rzeczywistości Google ARCore i biblioteki graficznej OpenGL funkcjonuje prawidłowo.

Zadanie 2.SP.19. Wizualizacja działania aplikacji „Size4Face”

Wykorzystując wyniki analizy, opracowano końcową wersję aplikacji „Size 4 Face” do wyznaczania wymiarów twarzy i przypisywania do 1 z 5 zdefiniowanych rozmiarów głów oraz doboru półmaski o odpowiednim rozmiarze z bazy danych półmasek zawartych w aplikacji. Na podstawie przeprowadzonych badań weryfikacyjnych działania aplikacji z testem dopasowania półmasek do twarzy użytkowników stwierdzono, że algorytm aplikacji funkcjonuje prawidłowo. Zgodnie z uzyskanymi wynikami badań dopasowania półmasek dobranych przez aplikację do twarzy użytkownika wykazano, że aplikacja umożliwiła prawidłowe dopasowanie półmaski 95% badanych osób. Stwierdzono, że aplikacja spełnia założony próg poprawności wskazań i jest narzędziem, które znacząco może ułatwić użytkownikom SOUO i służbom BHP dokonywanie prawidłowego doboru półmasek dla indywidualnych użytkowników. Na podstawie opracowanej procedury klasyfikacji półmasek dostępnych na rynku do 5 grup rozmiarowych wg klasyfikacji normy ISO/TS 16900-2 przygotowano bazę danych półmasek do aplikacji.

Aplikację „Size 4 Face” zamieszczono i udostępniono w sklepie Google Play. Opracowano również ulotkę informacyjną o aplikacji w języku polskim i angielskim (w wersji drukowanej i cyfrowej).

Wyniki pracy przedstawiono w 1 publikacji naukowej i 1 popularnonaukowej oraz zaprezentowano na 1 konferencji krajowej, 2 konferencjach międzynarodowych, 2 seminariach krajowych, a także upowszechniono podczas 1 międzynarodowych targów i 2 międzynarodowych wystaw wynalazków.

Jednostka: Pracownia Sprzętu Ochrony Układu Oddechowego

Okres realizacji: 01.01.2020 – 31.12.2021