本发明专利技术提供一种透明/半透明介质的厚度探测方法与装置，包括：利用dToF测量技术，探测装置向待测介质发射探测光，探测光线垂直于待测介质的表面，待测介质为一层透明/半透明介质；通过像素阵列中的开启像素接收经待测介质反射回的光信号；根据每个开启像素接收到的光信号构建对应的直方图；对每个直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号；根据2个峰值对应的2个探测距离的差值以及待测介质在探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对待测介质的厚度探测结果。通过dToF测量技术实现便捷且高精度的非接触式厚度探测。高精度的非接触式厚度探测。高精度的非接触式厚度探测。
【技术实现步骤摘要】
一种透明/半透明介质的厚度探测方法与装置
[0001]本专利技术涉及深度传感
，尤其涉及一种透明/半透明介质的厚度探测方法与装置。
技术介绍
[0002]透明/半透明材料被广泛应用于各个领域，典型的透明/半透明介质包括玻璃、水层、液层、树脂等等。针对透明/半透明介质的厚度测量，传统的接触式测量可能会造成表面损伤、测量不准确等问题，因此现有技术也提出了包括超声波测量、平行光束测量或者扫描式平行光测量等非接触式的厚度探测方式。
[0003]然而，超声波测量存在精准度低、空间分辨率低的问题；而平行光束测量或者扫描式平行光测量虽然可以获得高分辨率，但是需要非常细的光束进行测量，且扫描测量时必须和表面固定距离和角度，需要配备专门的扫描设备，探测过程较为不便。
[0004]因此，目前针对透明/半透明介质的厚度探测还难以同时兼顾探测精度和便捷性。
技术实现思路
[0005]鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种透明/半透明介质的厚度探测方法与装置，以实现便捷且高精度的厚度探测过程。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：
[0007]本专利技术第一方面提供一种透明/半透明介质的厚度探测方法，包括如下步骤：
[0008]利用dToF测量技术，探测装置向待测介质发射探测光，所述探测光线垂直于所述待测介质的表面，所述待测介质为一层透明/半透明介质；
[0009]通过像素阵列中的开启像素接收经所述待测介质反射回的光信号；
[0010]根据每个开启像素接收到的光信号构建对应的直方图；
[0011]对每个所述直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号；
[0012]根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果。
[0013]在一个实施例中，当有m个所述待测介质，并且呈层叠设置时，每层所述待测介质在所述探测光的波长下有不同的介电常数，所述对每个所述直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号，包括：
[0014]对每个所述直方图进行寻峰，对于m个所述待测介质，对应地找到m+1个峰值，对应地有m+1个探测距离，即d1、d2....、d
i
....d
m+1
，其中m≥2；
[0015]对于第i层的所述待测介质，d
i
为第i层待测介质上表面反射回的光信号对应的探测距离，d
i+1
为第i层待测介质下表面反射回的光信号对应的探测距离。
[0016]在一个实施例中，根据每个峰值对应的时间箱，按时间箱从小到大的顺序对m+1个
探测距离进行大小排序，d
1<
d
2<
...d
i
....<d
m+1
。
[0017]在一个实施例中，根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果，具体为：
[0018]通过公式h
i
＝1/n
i
*(d
i+1
‑
d
i
)，计算得到每个开启像素对第i层待测介质的厚度探测结果，其中，h
i
为第i层所述待测介质的厚度，n
i
为第i层待测介质的折射率，d
i+1
‑
d
i
为第i层待测介质上下表面反射回的光信号对应的2个探测距离的差值，n
i
是根据第i层待测介质在所述探测光的波长下的介电常数计算得到的。
[0019]在一个实施例中，当所述开启像素呈单点、有限点、散点分布时，所述根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果之后，所述方法还包括：
[0020]将所有开启像素的厚度值进行合并和取平均，作为对所述待测介质的最终测量厚度。
[0021]在一个实施例中，当所述开启像素呈面阵分布时，所述根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果之后，所述方法还包括：
[0022]根据每个开启像素的厚度探测结果，获得一个厚度矩阵；
[0023]根据所述厚度矩阵和开启像素与待测介质的探测位置关系，获得所述待测介质在不同探测位置处的厚度分布。
[0024]在一个实施例中，所述向待测介质发射探测光之前，所述方法还包括：
[0025]设置所述探测光的输出波段，以满足所述待测介质对所述输出波段的探测光的吸收率小于预设值。
[0026]在一个实施例中，还包括：
[0027]根据所述探测光的脉冲宽度、每个时间箱的时间间隔和探测装置的时间抖动，确定最小厚度探测值。
[0028]本专利技术第二方面提供一种透明/半透明介质的厚度探测装置，包括：
[0029]发射器，用于利用dToF测量技术，向待测介质发射探测光，所述探测光线垂直于所述待测介质的表面，所述待测介质为一层透明/半透明介质；
[0030]像素阵列，用于通过开启像素接收经所述待测介质反射回的光信号；
[0031]直方图模块，用于根据每个开启像素接收到的光信号构建对应的直方图；
[0032]数据处理模块，用于对每个所述直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号；以及根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果。
[0033]在一个实施例中，在所述开启像素呈面阵分布时，所述数据处理模块还用于：
[0034]根据每个开启像素的厚度探测结果，获得一个厚度矩阵；以及根据所述厚度矩阵和开启像素与待测介质的探测位置关系，获得所述待测介质在不同探测位置处的厚度分布。
[0035]本专利技术的有益效果为：提供一种透明/半透明介质的厚度探测方法与装置，通过
dToF测量技术对待测介质发射探测光，并基于待测介质上下表面反射回的光信号进行距离探测与厚度计算，进而实现便捷且高精度的非接触式厚度探测。
附图说明
[0036]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0037]图1为本专利技术实施例中透明/半透明介质的厚度探测方法的流程图；
[0038]图2为本专利技术实施例中单层待测介质的一个厚度探测示意图；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种透明/半透明介质的厚度探测方法，其特征在于，包括如下步骤：利用dToF测量技术，探测装置向待测介质发射探测光，所述探测光线垂直于所述待测介质的表面，所述待测介质为一层透明/半透明介质；通过像素阵列中的开启像素接收经所述待测介质反射回的光信号；根据每个开启像素接收到的光信号构建对应的直方图；对每个所述直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号；根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果。2.根据权利要求1所述的透明/半透明介质的厚度探测方法，其特征在于，当有m个所述待测介质，并且呈层叠设置时，每层所述待测介质在所述探测光的波长下有不同的介电常数，所述对每个所述直方图进行寻峰，找到2个峰值，其中一个峰值对应待测介质上表面反射回的光信号，另一个峰值对应待测介质下表面反射回的光信号，包括：对每个所述直方图进行寻峰，对于m个所述待测介质，对应地找到m+1个峰值，对应地有m+1个探测距离，即d1、d
2....
、d
i....
d
m+1
，其中m≥2；对于第i层的所述待测介质，d
i
为第i层待测介质上表面反射回的光信号对应的探测距离，d
i+1
为第i层待测介质下表面反射回的光信号对应的探测距离。3.根据权利要求2所述的透明/半透明介质的厚度探测方法，其特征在于，根据每个峰值对应的时间箱，按时间箱从小到大的顺序对m+1个探测距离进行大小排序，d
1<
d
2<...
d
i....<
d
m+1
。4.根据权利要求2所述的透明/半透明介质的厚度探测方法，其特征在于，根据所述2个峰值对应的2个探测距离的差值以及所述待测介质在所述探测光的波长下的介电常数，计算得到每个开启像素对所述待测介质的厚度探测结果，具体为：通过公式h
i
＝1/n
i
*(d
i+1
‑
d
i
)，计算得到每个开启像素对第i层待测介质的厚度探测结果，其中，h
i
为第i层所述待测介质的厚度，n
i
为第i层待测介质的折射率，d
i+1<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王乐天，张超，
申请(专利权)人：上海灵昉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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