GB/T 23461-2009 成年男性头型三维尺寸

ICS13.180

A25

中华人民共和国国家标准

GB/T23461—2009

成年男性头型三维尺寸

3Ddimensionsofmaleadultheadforms

2009-04-01发布2009-12-01实施

发布

GB/T23461—2009

目次

前言ni

引言N

1范围1

2规范性引用文件1

3术语和定义1

4成年男性头型三维尺寸2

4.1成年男性的标准头型2

4.2成年男性的头型尺寸分布6

附录A（规范性附录）成年男性标准头型的数学模型及描述参数9

附录B（资料性附录）标准的应用范例及使用方法18

参考文献21

T

GB/T23461—2009

-1.Z-—1—

刖弓

本标准是在GJB5477—2006《男军人头面型三维尺寸》研究的基础上，通过改进测量方法并扩大样

本量而制定的，首次建立了成年男性头型的三维尺寸数据国家标准，与GB/T2428《成年人头面部尺

寸》共同提供工效学设计依据。

本标准与GB/T2428《成年人头面部尺寸》相比，主要不同点在于：

—本标准提供头型的三维尺寸数据及其关系，突出头部三维造型数字化设计应用；而GB/T2428

仅提供一维尺寸数据和少量的二维尺寸数据关系，侧重于二维平面设计应用。

—本标准依据头宽长和头高长指数的二维分布把头部的三维形态分为七种类型，以体积缩放因

子的分布情况作为三维头型分号的依据；而GB/T2428直接将头面部一维特征尺寸的二维分

布作为头面部号型设置的依据。

——本标准的测量样本为16〜36岁的成年男性，而GB/T2428的测量样本为18〜60岁的成

年人。

本标准的附录A为规范性附录，附录B为资料性附录。

本标准由国家安全生产监督管理总局提出。

本标准由全国个体防护装备标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：中国人民解放军总后勤部军需装备研究所、北京航空航天大学。

本标准主要起草人：陈晓、周宏、王黎静、祖媛媛、郭奋飞、蒋毅、傅雅慧。

ni

GB/T23461—2009

引言

人体头部尺寸是进行头盔、安全帽、呼吸防护用具、防护目镜、通讯-降噪耳机等一系列头部装置设

计的依据。

目前，头盔等头部装置在具有传统防护功能外，更作为信息传递的控制中心。盔载模块的增加还会

影响头盔的配戴稳定性，亟待采用数字化设计支持头部装置的系统集成，并实现统一分型分号。因此，

有必要针对成年男性建立一个理论科学、数据可靠的三维基础数据平台。

本标准所给出的头型三维尺寸是由1261例成年男性的头部三维扫描数据结合数学模型运算获得。

其中,1161例数据通过计算机断层扫描技术(computedtomography,CT)获得，另有100例数据通过磁

共振(magneticresonance,MR)获得。

GB/T23461—2009

成年男性头型三维尺寸

1范围

本标准给出了成年男性头型三维尺寸，包括成年男性的标准头型及头型尺寸分布。

本标准适用于头部装置的设计及应用。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T2428成年人头面部尺寸

GB/T5703用于技术设计的人体测量基础项目

3术语和定义

GB/T2428及GB/T5703中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

3.1

须上点supramentalpoint

正中矢状面上，唇下凹处最深点。

3.2

须前点pogonion

正中矢状面上，下额凸处最突出的点。

3.3

周线contour

构建三维头型的平行于法兰克福平面的头部二维横断轮廓线。

3.4

特征周线characteristiccontour

过面部正中矢状面上规定测点的周线。

3.5

头型体积dummyheadvolume

过须下点的周线所在平面以上的头型体积。

3.6

头宽长指数headbreadth-lengthindex

头宽与头长的比值乘以100。

3.7

头高长指数headheight-lengthindex

头全高与头长的比值乘以100o

3.8

标准头型standardheadform

对分组头型样本具有统计代表性的三维头型。

GB/T23461—2009

3.9

缩放因子zoomfactor

分组中某头型或某百分位头型与该分组标准头型的尺寸比例。

4成年男性头型三维尺寸

4.1成年男性的标准头型

4.1.1标准头型的建立

标准头型以各层周线的位置参数Xo'Z和形状参数按数学模型计算造型而建立。标准头型的

数学模型及描述参数见附录A。

4.1.2标准头型的分型

各型标准头型由所覆盖的头型样本组通过归一化运算而得，头型样本的分组及覆盖率见表10o头

型样本以头宽长指数分布和头高长指数分布确定分组，按头顶俯视图分为中、圆、超圆三组；按侧面侧视

图分为正、高、特高三组。若按俯视图形和侧视图形的二维分布，标准头型因此分为中正型、中高型、中

特高型、圆正型、圆高型、圆特高型、超圆正型、超圆高型、超圆特高型九种头型。其中，中特高型、超圆正

型样本覆盖率太小，不具有统计代表性，故不予考虑。

4.1.3标准头型的测点坐标

4.1.3.1概述

标准头型的测点按照GB/T5703的定义在标准头型上进行定位，其位置见图1和附录A中

图A.2,测点定位时的直角坐标系见附录A中A.1。

op——

—枕后点；

I——枕外隆突点

e——

—颅侧点；

ft—一额1W点；

ex——

—眼外角点；

en——

—眼内角点；

t——

—耳屏点；

zy——

—额点；

al—

—鼻翼点；

ch——

—口角点；

一下颌角点。

go—

图1部分测点位置

2

GB/T23461—2009

4.1.3.2圆高标准头型的测点坐标

圆高标准头型的测点坐标参考值见表lo

表1圆高标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-81.20.0—95.5

眉间点105.60.0—95.5枕外隆突点-78.50.0-124.1

鼻梁点95.70.0-124.1颅侧点24.3±79.1—95.5

鼻尖点111.80.0—162.677.5±58.5—95.5

鼻下点96.60.0-172.3眼外角点83.1±49.0—126.5

上唇中点97.00.0一18&0眼内角点90.3±18.8-127.8

口裂点89.60.0-194.6耳屏点—6.3±73.5—136.6

下唇中点92.00.0-201.8额点67.5±65.2-139.1

颊上点81.50.0-211.3鼻翼点93.3±18.2—163.0

颊前点79.50.0—220.6口角点7&7±27.9-194.6

颊下点69.50.0-232.7下颌角点22.3±60.0一19&4

4.1.3.3圆正标准头型的测点坐标

圆正标准头型的测点坐标参考值见表20

表2圆正标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-85.10.0-88.6

眉间点104.50.0-88.6枕外隆突点-83.10.0-113.8

鼻梁点96.90.0-113.8颅侧点26.0±78.5-88.6

鼻尖点114.70.0-151.476.8±57.8-88.6

鼻下点100.50.0-161.1眼外角点84.4±48.6-116.3

上唇中点102.30.0-176.6眼内角点91.3±18.6—116.5

口裂点94.80.0-183.6耳屏点-3.1±75.2-125.3

下唇中点97.50.0-190.7额点6&8±64.5-129.4

颊上点8&00.0—200.7鼻翼点96.2±18.7-153.3

颊前点86.60.0-210.2口角点84.9±27.5-183.6

颊下点77.90.0-222.5下颌角点21.7±62.1-189.6

4.1.3.4中正标准头型的测点坐标

中正标准头型的测点坐标参考值见表30

3

GB/T23461—2009

表3中正标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-87.80.0-93.1

眉间点107.90.0—93.1枕外隆突点-84.40.0-120.2

鼻梁点89.50.0-120.2颅侧点26.3±75.9-93.1

鼻尖点115.10.0-157.083.2±54.2-93.1

鼻下点100.60.0-166.8眼外角点85.6±48.2-122.7

上唇中点101.50.0—182.7眼内角点92.2±18.3—123.0

口裂点93.90.0-189.3耳屏点—5.1±72.4-133.2

1

下唇中点96.30.0-196.3额点75.5±59.9-135.8

颊上点86.40.0—206.4鼻翼点96.8±18.7一15&9

颊前点84.50.0—216.0口角点83.4±27.1-189.3

颊下点75.70.0-227.5下颌角点24.5±59.0-195.1

4.1.3.5中高标准头型的测点坐标

中高标准头型的测点坐标参考值见表40

表4中高标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-85.10.0-96.7

眉间点107.10.0-96.7枕外隆突点—80.60.0一12&5

鼻梁点95.90.0一12&5颅侧点23.9±74.9-96.7

鼻尖点110.60.0—166.181.6±54.1-96.7

鼻下点95.40.0-175.8眼外角点83.5±48.2-129.6

上唇中点94.80.0-191.7眼内角点89.9±18.4-131.5

口裂点87.30.0—198.0耳屏点—2.9丄71.7—137.4

下唇中点89.60.0—205.5额点73.3±58.8-142.6

颊上点7&00.0—215.0鼻翼点91.2±18.7—166.9

颊前点75.50.0-223.6口角点76.2±27.4一19&0

颊下点65.30.0-235.7下颌角点21.1±58.3一19&8

4.1.3.6圆特高标准头型的测点坐标

圆特高标准头型的测点坐标参考值见表5。

4

GB/T23461—2009

表5圆特高标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-78.80.0—100.2

眉间点104.00.0—100.2枕外隆突点-76.60.0-131.3

鼻梁点93.10.0-131.3颅侧点22.8±78.5—100.2

鼻尖点107.50.0-169.775.7±58.3—100.2

鼻下点91.60.0-179.6眼外角点80.5±49.3-132.5

上唇中点92.30.0—195.3眼内角点87.3±18.9—134.1

口裂点84.60.0-201.8耳屏点-6.1±72.5-142.8

下唇中点86.90.0-209.7额点66.4±63.1—145.9

颊上点75.70.0-219.5鼻翼点8&6±18.2-171.4

颊前点72.60.0一22&9口角点74.1±27.3-201.8

颊下点59.50.0-242.2下颌角点20.4±59.5—202.5

4.1.3.7超圆高标准头型的测点坐标

超圆高标准头型的测点坐标参考值见表6。

表6超圆高标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XYZXYZ

头顶点0.00.00.0枕后点-76.30.0—90.4

眉间点104.50.0—90.4枕外隆突点-75.80.0一11&3

鼻梁点96.80.0一11&3颅侧点26.4±82.9—90.4

鼻尖点114.70.0-156.873.3士62.7—90.4

鼻下点99.20.0-167.2眼外角点83.2±51.4—120.3

上唇中点99.70.0-182.3眼内角点90.7±20.3-121.7

口裂点92.G0.0—189.1耳屏点—0.2±76.7—134.5

下唇中点94.90.0-196.2额点69.3±66.5-136.1

颊上点85.50.0—206.3鼻翼点95.2±18.5一15&9

颊前点84.10.0—215.6口角点82.4±28.4-189.1

颊下点74.40.0-227.7下颌角点21.9±62.5-194.6

4.1.3.8超圆特高标准头型的测点坐标

超圆特高标准头型的测点坐标参考值见表7。

5

GB/T23461—2009

表7超圆特高标准头型的测点坐标参考值单位为毫米

坐标坐标

测点名称测点名称

XyZXyZ

头顶点0.00.00.0枕后点-73.80.0-95.1

眉间点102.50.0—95.1枕外隆突点-74.00.0一12&2

鼻梁点92.40.0一12&2颅侧点22.6±82.8-95.1

鼻尖点106.80.0—166.372.5±61.4-95.1

鼻下点91.60.0-175.9眼外角点80.5±48.8-129.7

上唇中点92.90.0-190.8眼内角点86.6±18.7-131.2

口裂点85.40.0-197.6耳屏点-4.8±74.2-137.7

下唇中点87.70.0-204.8额点67.9±62.3—140.5

颊上点76.80.0-214.5鼻翼点88.4±18.0-167.6

颊前点74.30.0-222.3口角点74.8±27.2-197.6

颊下点61.80.0—235.5下颌角点19.9±58.1-201.2

4.1.4标准头型的尺寸

各型标准头型的基本尺寸可参考4.2.3.1中各型头型样本同一项目尺寸的平均值，其他尺寸的计

算参见附录B中B.2。

4.1.5标准头型的缩放

用于装置设计的参考头型可对标准头型参数进行缩放而建立。缩放因子计算方法见式(1)：

3.

A=y'V/y(1)

式中：

A某头型或某百分位头型的缩放因子；

V——某头型或某百分位头型的体积，单位为立方厘米(cm3)；

V——该分组标准头型的体积，单位为立方厘米(cn?)。

各型头型的缩放因子分布见4.2.3.2,应用方法参见附录B。

4.2成年男性的头型尺寸分布

4.2.1头型总样本的尺寸分布

头型总样本的尺寸分布见表8。

表8头型总样本的尺寸

百分位数

基本尺寸平均值标准差最小值最大值

13550959799

头长/mm188.26.678161.5220.7172.4175.9177.618&3199.3200.8204.1

头宽/mm156.86.123136.2181.0143.1146.1147.2156.6167.6169.1172.3

头全高/mm231.09.105190.0255.0210.0215.0215.0230.0245.0250.0250.0

头宽长指数83.374.24868.24100.6773.9975.5476.5883.3090.4891.2793.13

头高长指数122.815.47797.41140.86110.40112.68113.96122.59132.03133.02135.81

体积/cm：*4234.7315.7443342.25461.83585.13691.73763.94214.94776.74895.15085.3

6

GB/T23461—2009

4.2.2头指数二维分布及头型样本分组

4.2.2.1头指数二维分布

头宽长指数与头高长指数二维分布见表9。

表9头指数二维分布

头高长指数

头宽长指数

<109.99<114.99<119.99<124.99>125.00>130.00>135.00>140.00

<74.990.238%0.476%1.031%0.555%————

<79.990.397%2.775%6.899%&009%0.952%0.079%——

<84.990.159%2.300%11.499%636%9.199%2.617%——

<89.990.()79%0.793%3.569%8.168%10.230%4.124%0.872%—

290.00—0.079%0.238%1.269%2.()62%1.507%0.476%0.079%

295.00———0.079%0.238%0.238%——

$100.00————0.079%—

4.2.2.2头型样本的分组及覆盖率

头型样本的分组及覆盖率见表10o

表10头型样本的分组及覆盖率

头高长指数

头宽长指数

€119.99<129.99>130.00

<79.9911.816%（中正型）9.516%（中高型）0.079%（中特高型）

M89.9918.399%（圆正型）46.233%(圆高型)7.613%（圆特高型）

>90.000.317%（超圆正型）3.648%（超圆高型）2.379%（超圆特高型）

注：覆盖率小于1%的头型分组不生成标准头型。

4.2.3分组头型样本的尺寸分布

4.2.3.1各型头型的基本尺寸分布

各型头型的基本尺寸分布见表11。

表11各型头型的基本尺寸单位为毫米

各基本百分位数

平均值标准差最小值最大值

型尺寸13550959799

头长187.25.356170.3206.2175.2177.617&5187.1196.419&6200.8

圆

头宽15&15.063144.1179.014&2149.9150.7157.6167.516&7170.8

高

头全高233.07.028210.0255.0215.0220.0220.0235.0240.0245.0250.0

头长189.55.354175.2205.9175.417&918().6189.619&6199.0201.2

圆

头宽157.64.721146.4173.0147.114&9150.0157.2165.8166.5169.2

正

头全高222.17.239205.0240.0206.6210.0210.0220.0230.0235.023&4

头长195.55.747179.9220.7180.7186.8187.9194.9204,9207.8213.4

中

头宽151.44.518140.4163.9140.4142.2144.5151.1158.8159.9161.7

正

头全高226.57.936190.0250.0199.8210.0215.0225.0235.0240.0245.0

7

GB/T23461—2009

表11（续）