[发明专利]测量基材上沉积的涂层的厚度的光学方法

权利要求书

1.一种测量物体上涂层厚度的装置，所述装置包含：

至少一个光源，其构造成在物体上的预定位置处将光引导到物体，一部分光与物体相互作用；

探测器，其构造成拍摄由与物体相互作用的那部分光产生的图像，该图像具有至少三个波长通道，其中所述至少三个波长通道中的每一个波长通道是颜色通道；以及

与探测器连接的测量设备，该测量设备构造成：

基于所述图像的所述至少三个波长通道中每个波长通道的直方图，确定所述图像的所述至少三个波长通道之间的相对色偏，其中所述相对色偏是基于相应直方图的质心之间差值的平方之和的平方根；以及

基于所确定的相对色偏，确定物体上涂层的厚度和/或涂层厚度的可接受度。

2.根据权利要求1所述的装置，还包含显示器，其构造成显示所确定的厚度、所确定的厚度可接受的指征和所确定的厚度不可接受的指征中的至少一个。

3.根据权利要求1所述的装置，其中测量设备构造成：

将每个直方图的特征与预定的缺陷阈值作比较，以及

当每个直方图的特征小于预定的缺陷阈值时，确定涂层厚度，

其中缺陷阈值对应于污垢指征、擦伤指征和焊线指征中的至少一个。

4.根据权利要求1所述的装置，其中与物体相互作用的那部分光包括穿过物体的那部分光和被物体反射的那部分光中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的装置，还包含：

与所述至少一个光源、所述探测器和所述测量设备连接的控制器，所述控制器构造成控制所述光源、所述探测器和所述测量设备，使得测量设备从对应于物体上多个位置的多个相应图像确定多个相对色偏，

其中测量设备基于由所述多个相对色偏得到的平均相对色偏确定物体上的涂层厚度，以及

对应于所述多个位置的所述多个图像是依序或同时拍摄的。

6.根据权利要求1所述的装置，其中物体以预定速度在第一方向上移动，测量设备构造成基于所拍摄图像的特征确定物体在与第一方向正交的第二方向上的移动。

7.根据权利要求1所述的装置，其中物体上的涂层厚度是基于所确定的相对色偏与涂层厚度之间的预定关系确定的。

8.根据权利要求1所述的装置，其中光源构造成发射可见光和红外光中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的装置，还包含位置传感器，其构造成探测物体处于预定位置。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置还包含涂覆室。

11.一种测量物体上涂层厚度的方法，所述方法包括：

在物体上预定位置处将光引导到物体，使得一部分光与物体相互作用；

拍摄由与物体相互作用的那部分光产生的图像，该图像具有至少三个颜色通道；

生成所述图像的所述至少三个颜色通道的每个颜色通道的直方图；

针对所述图像的每个颜色通道标识相应直方图的质心；

基于所述至少三个颜色通道的每个质心之间的差值，确定所述至少三个颜色通道之间的相对色偏，其中所述相对色偏是基于所述相应直方图的质心之间差值的平方之和的平方根；以及

基于所确定的相对色偏，确定物体上涂层的厚度和/或涂层厚度的可接受度。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括：

重复引导光、拍摄图像和确定物体上多个位置的相对色偏；

确定物体上所述多个位置的平均相对色偏；以及

基于所述平均相对色偏确定物体上的涂层厚度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中对应于所述多个位置的多个图像是依序或同时拍摄的。