CN101548176B - 用于表征涂层组合物遮盖性的方法及其所用的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及表征涂层组合物例如汽车OEM漆和修补漆的遮盖性的设备和方法。所述方法涉及：按顺序在计算装置中存储遮盖数据，所述遮盖数据通过测量单色调涂层的目标区域中亮的部分和暗的部分的反射光之间的色差(ΔRGB)，以及测量对应于所述目标区域的单色调涂层的涂层厚度来获得，所述单色调涂层由涂层组合物涂覆在遮盖测试样板上形成；将所述遮盖数据分类；选择适用于所述分类的遮盖数据的拟合方程；拟合所选择的方程以匹配所分类的遮盖数据；以及找到单色调涂层上对应于该位置处所述色差的阈值的遮盖厚度，以确定涂层组合物的遮盖厚度。

Description

用于表征涂层组合物遮盖性的方法及其所用的设备

发明领域

本发明涉及用于表征涂层组合物如机动车涂料的遮盖性的设备和方法。

发明背景

有色涂层组合物例如汽车OEM(原始设备制造商)涂料或汽车修补漆的遮盖性一般通过确定其遮盖力来表征，通常采用目测法。遮盖力是涂层组合物不透明地覆盖表面的能力的量度，使得下面的涂层例如底漆涂层在可见光下不可见。入射光的吸收和散射影响涂层组合物的遮盖力。因此，例如较深色的组合物与较浅色的组合物相比吸收更强烈，因此这样的组合物与较浅色的组合物相比具有更强的遮盖力。

几种用于检测涂层组合物的遮盖力的方法在涂层领域中是已知的。由ASTM International，West Conshohocken，Pennsylvania)提供的一种此类方法(ASTM D 6762-02a)包括以下步骤：在固定于遮盖板的遮盖测试图案上涂覆涂层组合物的单色调即楔形的层。涂覆层固化或干燥成涂层后，在日光下以与该涂层垂直的角度来目测该涂层，确定该涂层上的测试图案的位置几乎不可见或完全不可见。上述测试图案通常呈两条比邻的白色和黑色条纹的形式，并且单色调层呈梯度递增，在测试图案的一端最薄，在测试图案的另一端最厚。单色调涂层通常通过从板的一端到另一端逐步增加喷雾次数来产生。通常，在板的一端透过涂层所述测试图案是清晰可见的(非遮盖端)，而在另一端测试图案是不可见的(遮盖端)。涂层组合物的遮盖力是指遮盖产生处的最低的涂层厚度。这将是涂层例如涂料应涂覆的涂层厚度。如果低于该量则不足以遮盖，而高于该量则是浪费。测量涂层组合物的遮盖力的过程目前是由技术员来完成的，技术员目测遮盖板并且标记遮盖图案不再能视觉可辨的位置。然后用薄膜厚度计量器来测量该板上该位置的涂层厚度，并且记录为该特定涂层的遮盖薄膜厚度。由于视觉的主观性以及用来观测板和观测几何变化的光照变化，这种方法容易产生重大误差。此外，用计量器测量的薄膜厚度对所用的技术非常敏感，因此又增加了一个重大的误差来源。

一些现有技术参考文献描述了用于测量两个区域之间的色差的仪器，当该差值低于预定值时，该点的涂层厚度将代表该涂层组合物的遮盖厚度。然而，使用相同的预定值来代表不同颜色和面漆的遮盖不能产生最好的结果。对于因金属薄片而具有高闪耀的面漆而言，即使色差值相对高也能够遮盖，而对于纯色而言，例如某些白色和黄色，只有在极低的色差值下才能遮盖。因此，使用单一的预定值不能产生准确的结果。此外，在通常制备的遮盖板上进行颜色和薄膜厚度测量会有各种各样的随机误差。遮盖测试图案贴纸下的气泡、污迹以及划痕等会导致不正确的色度读数。类似地，任意一点的涂层厚度测量均可能有误差。因此，大部分已知的方法因为具有上述误差而无效。因此，需要一种方法和遮盖测量设备，所述设备因以下特征而具有实用性：具有适应性和纠错能力，并能准确测定各种颜色和涂层组合物的遮盖性，包括那些包含薄片例如金属薄片、珠光薄片以及矿物薄片的情况。

专利公布GB 1404 636描述了用于测定涂料的遮盖力的系统和方法。根据该专利公布，在具有黑色和白色区域的基底上施用一层涂料。用光照射该基底，并且用光电管来捕集从该基底的黑色和白色区域反射的光。通过使用光电管来测量的电势差被认为是与黑色和白色区域的反射值的差值成比例的。假定遮盖力为黑色和白色区域上的反射率的差值的函数。然而，该专利公布仅提及了测定涂料的遮盖力的系统和方法。它没有涉及遮盖产生处的遮盖厚度的测定。因此，仍然需要更加准确和一致地测定涂层组合物的遮盖厚度，甚至是在湿的涂覆的基底上。

发明概述

本发明涉及表征涂层组合物的遮盖性的方法，所述方法包括：

(i)在固定于遮盖测试板的测试图案上涂覆所述涂层组合物的单色调层，从而在图案上形成单色调涂层；

(ii)按顺序均匀照射所述单色调涂层的目标区域P₁至P_n，每个所述目标区域包括亮的部分和暗的部分。

(iii)按顺序将所述目标区域P₁至P_n的反射光导向感光装置以采集：

(a)所述区域P₁至P_n的所述亮的部分的强度lr₁至lr_n，lg₁至lg_n以及lb₁至lb_n，以及

(b)所述区域P₁至P_n的所述暗的部分的强度dr₁至dr_n，dg₁至dg_n以及db₁至db_n；

(iv)按顺序在分别对应于所述目标区域P₁至P_n的位置处来测量所涂覆的所述单色调涂层的实测厚度X₁至X_n；

(v)按顺序使用以下公式来计算所述目标区域P₁至P_n处处的实测Y₁至Y_n：

[(lr_i-dr_i)²+(lg_i-dg_i)²+(lb_i-db_i)²]^0.5      (1)

其中i在1至n的范围内，并且所述实测Y₁至Y_n为实测ΔRGB；

(vi)将遮盖数据存储于计算装置中，所述遮盖数据包括所述实测Y₁至Y_n以及所述涂覆的厚度X₁至X_n；

(vii)使用以下公式来确定实测Y_th的阈值：

实测Y_th＝Log_e(实测Y_max)，(2)

所述实测Ymax为在所述实测Y₁至Y_n范围内的最大值；

(viii)按顺序比较所述实测Y₁至Y_n，以确定小于实测Y_th的第一实测Yq，其中q在所述范围1至n内；

(ix)计算比率(q/n)以将所述遮盖数据分类，其中所述遮盖数据分类如下：

(a)1类遮盖数据，即当所述比率在0.01至小于0.25的范围内时，

(b)2类遮盖数据，即当所述比率在0.25至小于0.35的范围内时，

(c)3类遮盖数据，即当所述比率在0.35至小于0.50的范围内时，或者

(d)4类遮盖数据，即当所述比率在0.50至1.00的范围内时；

(x)选择一个或多个适用于所述1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据的拟合方程，其中所述拟合方程限定了(y)和(x)之间的关系，所述(y)为对应于所述(x)的拟合色差，其为由所述一个或多个拟合方程生成的拟合曲线上的拟合厚度；

(xi)拟合所述一个或多个所选的拟合方程以使成对的实测(X₁，Y₁)与成对的实测(X_n，Y_n)匹配，其中所述拟合曲线在所述拟合曲线的渐近线处具有拟合基线值y_b；

(xii)选择大于所述拟合基线值y_b的拟合阈值y_th，其中所述拟合阈值y_th适用于所述1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据；以及

(xiii)在所述拟合曲线上找到对应于所述拟合阈值y_th的所述涂层组合物的遮盖厚度x_h。

本发明还涉及用于表征涂层组合物的遮盖性的设备，所述设备包括：

(i)光源，所述光源以所需的入射角和光源强度来照射遮盖测试样板的目标区域P₁至P_n，其中每个所述目标区域均包括亮的部分和暗的部分，所述遮盖测试样板其上具有涂覆的所述涂层组合物的单色调涂层；

(ii)固定到所述设备的基台上的第一运动平移系统，所述第一运动平移系统包括第一活动台和用于平移所述第一活动台的第一机构；

(iii)夹具，所述夹具固定到所述第一活动台上，以在其上设置所述遮盖测试样板；

(iv)固定到所述设备的所述基台上的感光系统，所述感光系统被设置为接收所述遮盖测试样板的每个所述目标区域的所述亮的部分和所述暗的部分的反射光；

(v)固定到所述设备的所述基台上的第二运动平移系统，所述第二运动平移系统包括第二活动台和用于在垂直于所述第一活动台方向的方向上平移所述第二活动台的第二机构；

(vi)涂层厚度检测器，所述涂层厚度检测器固定到所述第二活动台上，来用于测量在分别对应于所述目标区域P₁至P_n的位置处的厚度X₁至X_n；以及

(vii)计算装置，所述计算装置与所述光源、所述感光系统、所述第一和第二运动平移系统以及所述涂层厚度检测器相连，以根据存储在所述计算装置中的计算机可读程序编码装置来指示由所述光源、所述感光系统、所述第一和第二运动平移系统以及所述涂层厚度检测器执行的步骤。

附图简述

图1宽泛地示出了本发明的设备的一个实施方案。

图2提供了本发明的设备的各个组件如何与计算装置互动的示意图。

图3为已配有遮盖图案的遮盖测试样板的平面图。

图4为图3中的遮盖测试样板沿图3中横截面4-4截取的剖面图。

图5为图3中的涂覆有单色调涂层的遮盖测试样板的平面图。

图6为图5中的涂覆后的遮盖测试样板沿图5中横截面6-6截取的剖面图。

图7为图3中的遮盖测试样板沿图5中横截面7-7截取的剖面图。

图8为流程图，其宽泛地示出并提供了在计算装置中配置计算机可读程序编码装置以运行本发明的设备的详细方法。

图9至13为ΔRGB(涂覆在遮盖测试样板上的遮盖图案中亮的部分与暗的部分之间的色差)对涂覆在测试样板上的单色调涂层的涂层厚度的各种图形再现。

优选实施方案详述

如本文所定义：

遮盖测试样板是指基底，测试图案优选在其中央粘附，使得遮盖样板上的裸露表面在该测试图案的一侧或两侧暴露。基底可由任何常规基质制成，例如钢、铝、铜、木材、玻璃或塑性树脂。

如图1和2所示，用于表征涂层组合物的遮盖性的本发明设备1的主要组件包括：其上装有光源4的基台2、第一运动平移系统6、感光系统8、第二运动平移系统10、涂层厚度检测器12以及常规计算装置14，所述计算装置为例如由Dell Computers(Round Rock，Texas)提供的Optiplex

GX620迷你塔(Minitower)电脑。如图2所示，计算装置14与光源4、感光系统8、第一运动平移系统6和第二运动平移系统10以及涂层厚度检测器12是连通的。计算装置14通常根据在计算装置14中的计算机可读程序编码装置编程，来指示由光源4、感光系统8、第一运动平移系统6和第二运动平移系统10以及涂层厚度检测器12执行的步骤。

第一运动平移系统6优选固定到基台2上，并且包括可被第一机构18平移的第一活动台16，第一机构18用于在一个方向(优选在水平方向上)平移第一活动台16。第一运动平移系统6可为任何适合的常规系统，例如由Velmax，Inc.(Rochester，New York)提供的MA2515型。

图3示出了涂覆前的典型遮盖测试样板20。用于测量遮盖性的测试样板20可由任何合适的基质制成，例如金属、木材、玻璃、石头、织物、或塑料。优选金属基质。测试样板20可具有不同形状，例如矩形、正方形、圆形、椭圆形、三角形、或不规则形状。优选矩形。测试样板20可为平坦表面、曲面、或球形表面。优选平坦表面。更优选地，测试样板20为10.1cm×30.5cm(4″×12″)的平面矩形金属板。测试样板20通常具有测试图案22，该图案通常为一对条纹，该对条纹相邻并且颜色有反差，例如暗条纹22A和亮条纹22B。暗条纹22A可为任何暗色，例如黑色、红色、或其他暗色。优选黑色。亮条纹22B可为任何亮色，例如白色、灰色、或其他亮色。优选灰色。暗条纹22A和亮条纹22B通常成对排列，例如黑条纹邻接白条纹，黑条纹邻接灰条纹，或红条纹邻接灰条纹。测试图案22优选地布置在测试样板20的中央，以使裸露表面22C暴露于测试图案22的一边或两边。在ASTM D 6762-02a(ASTM International，West Conshohocken，Pennsylvania 19428)中有典型遮盖图案的详细描述。

如图5和图6所示，以常规方式涂覆用于测试遮盖特性的涂层组合物的单色调层，例如在测试样板20上喷涂成测试图案22。固化之后，涂覆在遮盖板20上的单色调层形成单色调涂层24，其为具有显著地逐渐增大的厚度的楔形涂层，即厚度从涂覆到遮盖板20上的测试图案22的一端到测试图案22的另一端增大但绝不会减小。通常由合适的有色纸、薄膜或涂层制成的粘附到遮盖板20表面上的测试图案22将具有一定的厚度，这会对使用设备1进行涂层厚度测量产生不利影响。为消除此类误差，如图5和图6所示，单色调涂层24还会延伸到暴露的测试样板表面22C上的位置26，这些位置处于被测试图案22覆盖的遮盖板20表面的外面和旁边。如图1所示，将遮盖板20设置在固定于活动台16的定位夹具28上，优选地使板20具有凹口。在遮盖测量期间，夹具28上的匹配的闭锁装置能在这些凹口中将板20牢牢锁定到位。预期其他用于将板20牢固地固定到夹具28上的合适固定装置例如磁体、夹具或带槽框架均同样适用于本发明。

如在图1、2和5中所见，使用光源4以所需的入射角和光源强度来均匀照射遮盖测试样板20上的单色调涂层24的目标区域P₁至P_n。目标区域P₁至P_n是指那些在单色调涂层24上按顺序由光源4进行照射、由感光系统8进行观察并由计算装置14进行分析的区域。举例来说，10.1cm×30.5cm(4″×12″)的遮盖测试样板20可具有10至30个目标区域，即n可在10至30(P_n)的范围内以1.27cm(1/2″)的间隔分布，通过使用第一机构18以约1.27cm(1/2″)的间隔按顺序平移第一活动台16，以暴露单色调涂层24上的目标区域P₁至P_n。如图5所示，每个目标区域将包括由下面的暗条纹22A和亮条纹22B形成的亮的部分30和暗的部分32。光源4可为任何适用的常规光源，例如由Tailored Lighting Inc.(Rochester，New York)提供的SoLux

40瓦、4700开氏度、投射角度为17度的太阳能模拟灯。

优选地，固定到基台2上的可调柱7具有可固定感光系统8的装置，以便按顺序接收单色调涂层24上每个目标区域P₁至P_n中成对的亮的部分30和暗的部分32的反射光。一个此类适合的感光系统8包括摄像头，例如由Panasonic Systems Solutions Company(Secaucus，New Jersey)提供的GPUS522型摄像头。优选地，感光系统8与遮盖测试样板20成90度角设置。

光源4和单色调涂层24上目标区域P₁至P_n之间的距离以及发自光源4的光线的入射角通常可控制目标区域P₁至P_n的照射均匀性。光源4优选地与遮盖测试样板20成5度至60度范围内的角设置。通过控制感光系统8、单色调涂层24和光源4的排列可实现目标区域P₁至P_n的均匀照射。通过提供设备1的各种组件可实现上述排列，这样的光源4和感光系统8具有微调装置，例如微螺纹固定螺丝(未示出)。

如在图1、2和5中所见，第二运动平移系统10优选地固定到设备1的基台2上。第二运动平移系统10通常包括在垂直于第一活动台16方向的方向上平移第二活动台13的第二机构11。第二运动平移系统10可为任何适合的常规系统，例如由Velmax，Inc.(Rochester，New York)提供的MA2509型系统。涂层厚度检测器12的计量器头9固定到第二活动台13上，用于测量在分别对应于每个目标区域P₁至P_n上的成对的亮的部分30和暗的部分32A的位置34处的厚度X₁至X_n。一种可用于本发明中的合适的涂层厚度检测器12为由Oxford Instruments(E1k Grove，Illinois)提供的CMI-213薄膜厚度计。

如图5、6、7和8所示，本发明的设备1的计算机可读程序编码装置100包括用于控制第一运动平移系统6的装置102，以便顺序将单色调涂层24上的目标区域P₁至P_n的亮的部分30和暗的部分32的反射光导向感光装置8，从而采集单色调涂层24上的区域P₁至P_n的亮的部分30的颜色强度lr₁至lr_n(红色)、lg₁至lg_n(绿色)和lb₁至lb_n(蓝色)以及区域P₁至P_n的暗的部分32的颜色强度dr₁至dr_n、dg₁至dg_n和db₁至db_n。这些不同的颜色强度，即所谓RGB(红色、绿色和蓝色)强度，是通过在感光系统8中使用合适的红色、蓝色和绿色滤光器来获得的。

装置100还可包括用于控制第二运动平移系统10的装置104，以便按顺序指示薄膜厚度检测器12的计量器头9，从而测量在分别对应于所述目标区域P₁至P_n的位置34处的厚度X₁至X_n，这些位置通常位于图案22的一边或另一边。

如图8所示，计算机可读程序编码装置100可包括用于控制感光装置8上的感光表面暴露于目标区域P₁中亮的部分30和暗的部分32的反射光的时间的装置106，以在该板上其他地方感光装置不饱和的情况下获得目标区域P₁中亮的部分30和暗的部分32之间的可得的最大对比度。测试样板20一端的单色调涂层24中的位置P₁是非遮盖的，即，可清楚看见下面的图案22A和22B(没有遮盖)，并且测试样板20的另一端的位置P_n是完全遮盖的，即，看不见下面的图案22A和22B(完全遮盖)。装置106为常规装置，例如用于控制曝光的定时器、开关、以及为获得目标区域P₁至P_n的图像控制的所需角度而需要的光圈控制器。

通常，亮的部分30的强度lr₁至lr_n、lg₁至lg_n和lb₁至lb_n，暗的部分32的强度dr₁至dr_n、dg₁至dg_n和db₁至db_n以及对应于目标区域P₁至P_n的涂层厚度X₁至X_n均存储在计算装置14中。如图2所示，如果需要，装置1可包括显示装置15，例如用来观看目标区域P₁至P_n的亮的部分30和暗的部分32的图像的计算机显示器。

使用中，表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(i)包括在固定于遮盖测试样板20的测试图案22上涂覆涂层组合物的单色调层，以在其上形成单色调涂层24。涂覆此类单色调层的方法已为人们所熟知。通常，涂层组合物例如汽车涂料是以从遮盖板20的一端到另一端不断增厚的层连续喷涂的。固化之后，板20上便形成单色调涂层24。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(ii)包括按顺序均匀照射单色调涂层24上的目标区域P₁至P_n，其中每个目标区域均包括亮的部分30和暗的部分32。通常，调整光源4以均匀照射被分析的目标区域。为获得最大可得的光强度和均匀性，通常使用固定螺丝(未示出)来调整从光源4至板20的距离。如果需要，还可使用常规装置例如变阻器来调整光源4的强度。如图2所示，大部分调整优选地通过计算装置14进行编程。然而，使用独立的自动化或手动常规装置来实现目标区域P₁至P_n的均匀照射也在本发明的预期内。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(iii)包括按顺序将目标区域P₁至P_n的反射光导向感光装置8，以采集：

(a)区域P₁至P_n的亮的部分30的强度lr₁至lr_n、lg₁至lg_n和lb₁至lb_n，以及

(b)区域P₁至P_n的暗的部分32的强度dr₁至dr_n、dg₁至dg_n和db₁至db_n。

通过使用第一运动平移系统6来完成前述顺序测量。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(iv)包括按顺序测量单色调涂层24上位置34处涂覆的实测厚度X₁至X_n，这些位置分别对应于目标区域P₁至P_n。通过使用第二运动平移系统10来完成前述顺序测量。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(v)包括按顺序将目标区域P₁至P_n的反射光导向感光装置8，以使用以下公式按顺序来获得目标区域P₁至P_n的计算实测Y₁至Y_n：

[(lr_i-dr_i)²+(lg_i-dg_i)²+(lb_i-db_i)²]^0.5         (1)

其中i在1至n的范围内，实测Y₁至Y_n为实测ΔRGB；通过下表1进一步说明前述步骤(i)、(ii)、(iii)、(iv)和(v)，该表以举例的方式示出了一个通过使用本发明的设备1来测量目标区域P₁至P_n的色差(ΔRGB)Y₁至Y_n的例证。通过在感光系统8中使用适当的颜色滤光器分别测量红色、绿色和蓝色下单色调涂层24上的区域P₁至P_n的亮的部分30的颜色强度lr₁至lr_n、lg₁至lg_n和lb₁至lb_n，以及区域P₁至P_n的暗的部分32的颜色强度dr₁至dr_n、dg₁至dg_n和db₁至db_n，并且通过前述方程(1)来计算ΔRGB。使用设备1的涂层厚度检测器12来测量对应于目标区域P₁至P_n的涂层厚度X₁至X_n。板20上的涂覆的汽车涂料是由Dupont Company(Wilmington，Delaware)提供的Imron

闪光蓝汽车涂料。

表1

目标区域P1至Pn

对应的涂层24(单位：厘米)

涂层24的对应涂层厚度X1至Xn(单位：微米)

色差ΔRGB

P1	0.64	31.75	52.16
				P2	1.91	32.00	46.04
P3	3.18	34.54	38.07
				P4	4.45	34.29	30.3
P5	5.72	39.12	28.53
				P6	6.99	41.66	23.36
P7	8.26	40.13	16.63
				P8	9.53	42.67	16.93
P9	10.80	46.99	17.85
				P10	12.07	54.10	7.48
P11	13.34	58.93	10.46
				P12	14.61	60.20	3.23
P13	15.88	58.17	5.28
				P14	17.15	59.18	4.44
P15	18.42	61.21	5.64
				P16	19.69	67.31	2.86
P17	20.96	71.12	1.77
				P18	22.23	73.91	1.55
P19	23.50	75.44	2.64
				P20	24.77	75.18	2.26
P21	26.04	78.49	3.17

P22

27.31

86.36

2.16

图9显示了表1中数据的图形表示。如前面所指出，目标区域P₁具有亮的部分30和暗的部分32之间的最大对比度，即，单色调涂层24的一部分具有最小的厚度(最大的ΔRGB)，并且P_n(其中n等于22)具有亮的部分30与暗的部分32之间的最小对比度，即，单色调涂层24的一部分具有最大的厚度(最小的ΔRGB)。由于遮盖图案22上的涂层24的涂层厚度从P₁至P_n增大，因此板20上的遮盖图案22的亮的部分22A和暗的部分22B之间的色差(ΔRGB)会减小，并且变得人眼不易看见。在P₁和P_n之间某处的一定涂层厚度下，人眼不再能够辨识到色差。对于该具体涂层组合物来讲，这就是产生遮盖处的厚度，并且对于该具体涂层组合物来讲，这样的厚度被称为“遮盖厚度”。就不同的颜色和面漆而言，色差不再可辨识的点有所不同。因此，由实测ΔRGB数据来确定遮盖厚度比仅仅测量低于单一ΔRGB阈值的色差更为复杂。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(vi)包括在计算装置14中存储遮盖数据，所述遮盖数据包括实测Y₁至Y_n以及所涂覆的厚度X₁至X_n。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(vii)包括使用以下公式来确定实测Y_th的阈值：

实测Y_th＝Log_e(实测Y_max)，(2)

实测Y_max为在实测Y₁至Y_n范围内的最大值。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(viii)包括按顺序比较实测Y₁至Y_n，以确定小于实测Y_th的第一实测Y_q，其中q在所述范围1至n内。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(ix)包括计算比率(q/n)以将遮盖数据分类，其中遮盖数据分类如下：

(a)1类遮盖数据，即当比率在0.01至小于0.25的范围内时，

(b)2类遮盖数据，即当比率在0.25至小于0.35的范围内时，

(c)3类遮盖数据，即当比率在0.35至小于0.50的范围内时，或者

(d)4类遮盖数据，即当比率在0.50至1.00的范围内时。

如上面的前述步骤(ix)中所提供，本发明的方法首先将实测ΔRGB数据分类，然后使用拟合函数来确定遮盖厚度。从图9中可容易地观察到个别测量结果不在平滑曲线上，这是由典型测量装置中的固有仪器和测量误差所造成的。因此，需要开发一种以数学方式将测量数据拟合成平滑曲线的拟合模型。本方法使用新型方法以达到这样的形式拟合目标。因此，在前述步骤(vii)中首先确定实测阈值Y_th，然后在前述步骤(viii)中通过按顺序比较实测Y₁至Y_n来确定第一实测Y_q，从而找到第一Y_i，其具有小于为第一实测Y_q的实测阈值Y_th的值。“q”值确定之后，在前述步骤(ix)中计算比率(q/n)以将遮盖数据分类：1类，其中(q/n)在0.01至小于0.25的范围内；2类，其中(q/n)在0.25至小于0.35的范围内；3类，其中(q/n)在0.35至小于0.50的范围内；或者4类，其中(q/n)在0.50至小于1.00的范围内。在前述分类步骤(ix)中，根据实测遮盖数据的斜率的陡度或浅度来对遮盖数据进行分类。举例来讲，图9中的实测遮盖数据显示了浅的斜率并且q/n为0.55。因此，此类遮盖数据被分类为4类遮盖数据。作为例证来讲，图10显示了各类遮盖数据即1、2、3和4类遮盖数据通常如何以图形形式呈现。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(x)包括选择一个或多个适用于1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据的拟合方程，其中拟合方程限定了(y)和(x)之间的关系，(y)为对应于(x)的拟合色差，(x)为由所述一个或多个拟合方程生成的拟合曲线上的拟合厚度。在前述步骤(x)中对遮盖数据进行分类之后，从存储各种拟合方程的库中选择最适合遮盖数据类型(1类、2类、3类或4类)的拟合方程。

当遮盖数据为4类遮盖数据时，拟合方程为以下公式：

y＝a+bexp(-c*x).......(3)

其中a、b和c为拟合参数。举例来讲，具有陡斜率的图11示出了使用前述方程3获得的拟合曲线，其中q/n为0.27，因此其被归类为2类遮盖数据。在图11中，拟合参数“a”为方程3中“y”在渐近点处的值，而Y_max将是最大色差ΔRGB。在图11中，可容易地观察到通过拟合方程3生成的拟合曲线。

通过以下步骤来确定前述拟合方程3中的拟合参数a、b和c，所述步骤包括：

(a)将数值a¹、b¹和c¹随机分配给拟合参数；

(b)将实测X₁至X_n插入拟合方程(3)，以计算由插入随机分配的数值a¹、b¹和c¹的拟合方程(3)生成的初始拟合y₁ ¹至y_n ¹；

(c)使用以下公式的方程来确定初始拟合y₁ ¹至y_n ¹和实测Y₁至Y_n之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{(Y_i-{y_i}^1)}^2,$ 以及.......(4)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改a¹、b¹和c¹，直到连续两次迭代之间的误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出拟合参数a、b和c。

前述用于4类遮盖数据的最小化方程为以下公式：

$a^{(m+1)}=a^m+k_1\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m),.....\left(5\right)$

$b^{(m+1)}=b^m+k_2\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m)\exp \left({-c}^m{X}_i\right),.....\left(6\right)$ 以及；

$c^{(m+1)}=c^m-k_3{b}^m\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{X}_i(Y_i-{y_i}^m)\exp \left({-c}^m{X}_i\right),.....\left(7\right)$

其中当m＝1时，随机分配的数值为a¹、b¹和c¹，m和m+1为连续迭代，并且其中：

k₁为1/(22)²，

k₂为 $1/{\left[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}\exp \left({-c}^m{X}_i\right)\right]}^2$ 并且

k₃为 $1/{[-b\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{X}_i\exp \left({-c}^m{X}_i\right)]}^2.$

当遮盖数据为1类遮盖数据时，拟合方程为以下公式：

x＝-(1/c)log_e[(y-a)/b].......(8)

其中a、b和c为拟合参数，其中拟合参数“a”在从最小实测值Y_1w至实测Y_q至Y_n的平均值优选算数平均值的范围内，拟合参数“b”和“c”通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)将数值b¹和c¹随机分配给拟合参数；

(b)将实测Y₁至Y_q-1插入拟合方程(8)，以计算由插入随机分配的数值b¹和c¹的拟合方程(8)生成的初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹；

(c)使用以下公式来确定初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹和实测X₁至X_q-1之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{(X_i-{x_i}^1)}^2,$ 以及.......(9)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改b¹和c¹，直到两次连续迭代之间的误差ε的变化在1至10^-10的范围内来派生出拟合参数b和c。

前述用于1类遮盖数据的最小化方程为以下公式：

$b^{(m+1)}=b^m+(k_2/b^m{c}^m)\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}(X_i-{x_i}^m)$ 以及.......(11)

$c^{(m+1)}=c^m-k_3/{\left(c^m\right)}^2\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{\log }_e\{(Y_i-a)/\left(b^m\right)\}(X_i-{x_i}^m)....\left(12\right)$

其中当m＝1时，随机分配的数值为b¹和c¹，m和m+1为连续迭代，并且其中：

$k_2={\{1/\left(\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}(1/b^m{c}^m)\right)\}}^2$ 并且

$k_3=[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{\{{\left(c^m\right)}^2/\left({\log }_e((Y_i-a)/\left(b^m\right))\right)\}}^2.$

当遮盖数据为2类或3类遮盖数据时，拟合方程为以下公式：

x＝-(1/c^#)log_e[(y-a)/b^#]，以及......(13)

其中对于实测Y₁至Y_n，拟合方程为以下公式：

y＝a+b^@exp(-c^@*x).......(14)

其中a、b^#、b^@、c^#和c^@为拟合参数，其中拟合参数“a”在从最小实测值Y_1w至实测Y_q至Y_n的平均值优选算数平均值的范围内；并且通过以下步骤来确定方程(13)中的参数b^#和c^#，所述步骤包括：

(a)将数值b¹和c¹随机分配给拟合参数；

(b)将实测Y₁至Y_q-1插入拟合方程(13)，以计算由插入随机分配数值b¹和c¹的拟合方程(13)生成的初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹；

(c)使用以下公式的方程来确定初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹和实测X₁至X_q-1之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{(X_i-{x_i}^1)}^2,$ 以及.......(15)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改b¹和c¹，直到两次连续迭代之间的误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出拟合参数b^#和c^#。

前述适用于2类或3类遮盖数据的最小化方程为利用方程(13)的以下公式：

$b^{\#(m+1)}=b^{\#m}+(k_2/b^{\#m}{c}^{\#m})\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}(X_i-{x_i}^m)$ 以及.......(16)

$c^{\#(m+1)}=c^{\#m}-k_3/{\left(c^{\#m}\right)}^2\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{\log }_e\{(Y_i-a)/\left(b^{\#m}\right)\}(X_i-{x_i}^m)....\left(17\right)$

其中当m＝1时，随机分配的数值为b¹和c¹，m和m+1为连续迭代，并且其中：

$k_2={\{1/\left(\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}(1/b^{\#m}{c}^{\#m})\right)\}}^2$ 并且

$k_3=[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{\{{\left(c^{\#m}\right)}^2/\left({\log }_e((Y_i-a)/\left(b^{\#m}\right))\right)\}}^2.$

通过以下步骤来确定在前述方程(14)中的b^@和c^@参数，所述步骤包括：

(a)将拟合参数分配给数值b^#和c^#；

(b)将实测X₁至x_n插入拟合方程(14)，以计算由插入分配数值b^#和c^#的拟合方程(14)生成的初始拟合y₁ ^#至y_n ^#；

(c)使用以下公式的方程来确定初始拟合y₁ ^#至y_n ^#和实测Y₁至Y_n之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{(\mathrm{Yi}-{\mathrm{yi}}^{\#})}^2,$ 以及.......(18)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改b^#和c^#，直到两次连续迭代之间的误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出拟合参数b^@和c^@。

前述适用于2类或3类遮盖数据的最小化方程为利用方程(14)的下列公式：

$a^{(m+1)}=a^m+k_1\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m),.....\left(19\right)$

$b^{(m+1)}=b^m+k_2\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m)\exp \left({-c}^m{X}_i\right),.....\left(20\right)$ 以及；

$c^{(m+1)}=c^m-k_3{b}^m\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{x}_i(Y_i-{y_i}^m)\exp \left({-c}^m{X}_i\right),......\left(21\right)$

其中当m＝1时，随机分配的数值为a¹、b¹和c¹，m和m+1为连续迭代，并且其中：

k₁为1/(22)²，

k₂为 $1/{\left[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}\exp \left({-c}^m{X}_i\right)\right]}^2$ 并且

k₃为 $1/{[-b\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{X}_i\exp \left({-c}^m{X}_i\right)]}^2.$

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(xi)包括拟合所述一个或多个所选的拟合方程，以使成对的实测(X₁，Y₁)和成对的实测(X_n，Y_n)匹配，其中拟合曲线在所述拟合曲线的渐近线上的拟合基线值为y_b。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(xii)包括选择大于拟合基线值y_b的拟合阈值y_th，其中拟合阈值y_th适用于1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据。

在前述步骤(xii)中，如果遮盖数据为3类或4类遮盖数据，当(Y_max-a)大于15或Y_max在10至255的范围内时，拟合阈值y_th为1。在其他所有情况下，当(Y_max-a)小于15或所述Y_max小于10时，拟合阈值y_th由以下公式来表示：

0.1*(Y_max/a)*Log10{(Y_max-a)/(a+1)}......(22)

前提条件是由公式(19)表示的值大于0.3(如图11所示y_th为约1.5)；或者如果由公式(22)表示的值等于或小于0.3，则拟合阈值y_th为0.3。

在前述步骤(xii)中并且如图12所示，当遮盖数据为1类或2类遮盖数据时，通过以下步骤来确定拟合阈值y_th，所述步骤包括：

(a)使用以下公式来计算斜率S_x：

S_x＝d[Log{y}]/dx＝{-b*c*exp(-cx)}/[Log{a+b*exp(-cx)}]；..(23)

(b)选择实测厚度X₁处的斜率S_max；

(c)选择小于斜率S_x一半处的第一实测厚度X_v；

(d)确定拟合log₁₀曲线上的对应于在X_v-6至X_v-1范围内的实测厚度的拟合y_v-6至y_v-1的第一范围，以及拟合log₁₀曲线上的对应于在X_v至X_n范围内的实测厚度的拟合y_v至y_n的第二范围；

如图13所示在步骤(e)中，在以下公式中插入第一范围的拟合y_v-6至y_v-1以及X_v-6至X_v-1：

Log₁₀y＝w₁x+g₁......(24)

其中w₁为通过公式(24)计算出的第一直线的斜率，g₁为公式(24)中当x＝0时的y的值；

(f)在以下公式中插入第二范围的拟合y_v至y_n以及X_v至X_n：

Log₁₀y＝w₂x+g₂......(25)

其中w₂为通过公式(22)计算出的第二直线的斜率，g₂为公式(25)中当x＝0时的y的值；以及

(g)计算通过以下公式所获得的第一和第二直线的交点：

Log₁₀y_th＝(w₂g₁-w₁g₂)/(w₂-w₁)....(26)。

表征涂层组合物遮盖性的方法的步骤(xii)包括在拟合曲线上找到对应于拟合阈值y_th的涂层组合物的遮盖厚度X_h。人们可容易地注意到图13中的点x_h。

适合用于本方法的涂层组合物可为汽车修补漆、OEM汽车涂料、建筑涂料、或工业涂料。

Claims (27)

1.用于表征涂层组合物的遮盖性的方法，所述方法包括：

(i)在固定于遮盖测试样板的测试图案上涂覆所述涂层组合物的单色调层，以在所述测试图案上形成单色调涂层；

(ii)按顺序均匀照射所述单色调涂层的目标区域P₁至P_n，每个所述目标区域包括亮的部分和暗的部分；

(iii)按顺序将所述目标区域P₁至P_n的反射光导向感光装置以采集：

(a)所述区域P₁至P_n的所述亮的部分的红色强度lr₁至lr_n、绿色强度lg₁至lg_n和蓝色强度lb₁至lb_n，以及

(b)所述区域P₁至P_n的所述暗的部分的红色强度dr₁至dr_n、绿色强度dg₁至dg_n和蓝色强度db₁至db_n；

(iv)按顺序在分别与所述目标区域P₁至P_n对应的位置处测量所述单色调涂层的涂覆的实测厚度X₁至X_n；

(v)按顺序使用以下公式计算在所述目标区域P₁至P_n处的实测Y₁至Y_n：

[(lr_i-dr_i)²+(lg_i-dg_i)²+(lb_i-db_i)²]^0.5  (1)

其中i在1至n的范围内，并且所述实测Y₁至Y_n为实测ΔRGB；

(vi)将遮盖数据存储于计算装置中，所述遮盖数据包括所述实测Y₁至Y_n以及所述涂覆的厚度X₁至X_n；

(vii)使用以下公式确定实测阈值Y_th：

实测阈值Y_th＝Log_e(实测Y_max)，(2)

所述实测Y_max为在所述实测Y₁至Y_n范围内的最大值；

(viii)按顺序比较所述实测Y₁至Y_n以识别小于实测阈值Y_th的第一实测Y_q，其中q落在所述范围1至n内；

(ix)计算比率(q/n)以将所述遮盖数据分类，其中所述遮盖数据分类如下：

(a)1类遮盖数据，即当所述比率在0.01至小于0.25的范围内时，

(b)2类遮盖数据，即当所述比率在0.25至小于0.35的范围内时，

(c)3类遮盖数据，即当所述比率在0.35至小于0.50的范围内时，或

(d)4类遮盖数据，即当所述比率在0.50至1.00的范围内时；

(x)选择一个或多个适用于所述1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据的拟合方程，其中所述拟合方程限定了(y)和(x)之间的关系，所述(y)为对应于所述(x)的拟合色差，所述(x)为由所述一个或多个拟合方程生成的拟合曲线上的拟合厚度；

(xi)拟合所述一个或多个选定的拟合方程以使成对的实测(X₁，Y₁)与成对的实测(X_n，Y_n)匹配，其中所述拟合曲线在所述拟合曲线的渐近线处的拟合基线值为y_b；

(xii)选择大于所述拟合基线值y_b的拟合阈值y_th，其中所述拟合阈值y_th适用于所述1类遮盖数据、2类遮盖数据、3类遮盖数据或4类遮盖数据；以及

(xiii)在所述拟合曲线上找到对应于所述拟合阈值y_th的所述涂层组合物的遮盖厚度x_h。

2.权利要求1方法，其中当所述遮盖数据为所述4类遮盖数据时，所述拟合方程为以下公式：

y＝a+b exp(-c^*x).......(3)

其中a、b和c为拟合参数。

3.权利要求2的方法，其中所述a、b和c通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)将数值a¹、b¹和c¹随机分配给所述拟合参数；

(b)将所述实测X₁至所述X_n插入到所述拟合方程(3)中，以计算由随所述随机分配的数值a¹、b¹和c¹插入的所述拟合方程(3)生成的初始拟合y₁ ¹至y_n ¹；

(c)使用以下公式的方程来确定所述初始拟合y₁ ¹至y_n ¹和所述实测Y₁至Y_n之间的误差ε：

$\∈=\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{(Y_i-{y_i}^1)}^2,$ 以及.......(4)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改所述a¹、b¹和c¹，直到连续两次迭代之间的所述误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出所述拟合参数a、b和c。

4.权利要求3的方法，其中所述最小化方程为以下公式：

$a^{(m+1)}=a^m+k_1\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m),...\left(5\right)$

$b^{(m+1)}=b^m+k_2\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m)\exp (-c^m{X}_i),...\left(6\right)$ 以及；

$c^{(m+1)}=c^m-k_3{b}^m\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{x}_i(Y_i-{y_i}^m)\exp (-c^m{X}_i),...\left(7\right)$

其中当m＝1时，所述随机分配的数值为a¹、b¹和c¹，所述m和m+1为连续迭代，并且其中：

所述k₁为1/(22)²，

所述k₂为

以及

所述k₃为

5.权利要求1的方法，其中当所述遮盖数据为所述1类遮盖数据时，所述拟合方程为以下公式：

x＝-(1/c)log_e[(y-a)/b]......(8)

其中a、b和c为拟合参数。

6.权利要求5的方法，其中所述拟合参数a在从最低实测值Y_1w至所述实测Y_q至Y_n的平均值的范围内。

7.权利要求5的方法，其中所述拟合参数a在从最低实测值Y_1w至所述实测Y_q至Y_n的算术平均值的范围内。

8.权利要求6或7的方法，其中所述b和c通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)将数值b¹和c¹随机分配给所述拟合参数；

(b)将所述实测Y₁至所述Y_q-1插入到所述拟合方程(8)中，以计算由随所述随机分配的数值b¹和c¹插入的所述拟合方程(8)生成的初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹；

(c)使用以下公式的方程来确定所述初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹和所述实测X₁至X_q-1之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{(X_i-{x_i}^1)}^2,$ 以及.......(9)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改所述b¹和c¹，直到连续两次迭代之间的所述误差ε的变化在1至10^-10范围内，以派生出所述拟合参数b和c。

9.权利要求8的方法，其中所述最小化方程为以下公式：

$b^{(m+1)}=b^m+(k_2/b^m{c}^m)\stackrel{c-1}{\mathrm{\Σ}}(X_i-{x_i}^m)$ 以及......(11)

$c^{(m+1)}=c^m-k_3/{\left(c^m\right)}^2\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{\log }_e\{(Y_i-a)/\left(b^m\right)\}(X_i-{x_i}^m)...\left(12\right)$

其中当m＝1时，所述随机分配的数值为b¹和c¹，所述m和m+1为连续迭代，并且其中：

$k_2={\{1/\left(\underset{\·}{\overset{q-1}{\mathrm{\Σ}}}(1/b^m{c}^m)\right)\}}^2$ 以及

$k_3={\left[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}\right\{{\left(c^m\right)}^2/\left({\log }_e((Y_1-a)/\left(b^m\right)\right)\left\}\right]}^2.$

10.权利要求1的方法，其中当所述遮盖数据为用于所述实测Y₁至Y_q-1的所述2类或所述3类遮盖数据时，所述拟合方程为以下公式：

x＝-(1/c^#)log_e[(y-a)/b^#]，以及.......(13)

其中用于所述实测Y₁至Y_n的所述拟合方程为以下公式：

y＝a+b^@exp(-c^@*x).......(14)

其中a、b^#、b^@和c^#以及c^@为拟合参数。

11.权利要求10的方法，其中所述拟合参数a在从最低实测值Y_1w至所述实测Y_q至Y_n的平均值的范围内。

12.权利要求10的方法，其中所述拟合参数a在从最低实测值Y_1w至所述实测Y_q至Y_n的算术平均值的范围内。

13.权利要求11或12的方法，其中所述b^#和c^#通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)将数值b¹和c¹随机分配给所述拟合参数；

(b)将所述实测Y₁至所述Y_q-1插入到所述拟合方程(13)中，以计算由所述随机分配的数值b¹和c¹插入的所述拟合方程(13)生成的初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹；

(c)使用以下公式的方程来确定所述初始拟合x₁ ¹至x_q-1 ¹和所述实测X₁至X_q-1之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{(X_i-{x_i}^1)}^2,$ 以及.......(15)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改所述b¹和c¹，直到连续两次迭代之间的所述误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出所述拟合参数b^#和c^#。

14.权利要求13的方法，其中所述最小化方程为以下公式：

$b^{\#(m+1)}=b^{\#m}+(k_2/b^{\#m}{c}^{\#m})\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}(X_i-{x_i}^m)$ 以及.......(16)

$c^{\#(m+1)}=c^{\#m}-k_3/{\left(c^{\#m}\right)}^2\stackrel{q-1}{\mathrm{\Σ}}{\log }_e\{(Y_i-a)/\left(b^{\#m}\right)\}(X_i-{x_i}^m).---\left(17\right)$

其中当m＝1时，所述随机分配的数值为b¹和c¹，所述m和m+1为连续迭代，并且其中：

$k_2={\{1/\left(\underset{\·}{\overset{q-1}{\mathrm{\Σ}}}(1/b^{\#m}{c}^{\#m})\right)\}}^2$ 并且

$k_3={\left[\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}\right\{{\left(c^{\#m}\right)}^2/\left({\log }_e((Y_i-a)/\left(b^{\#m}\right)\right)\left\}\right]}^2.$

15.权利要求11或12的方法，其中所述b^@和c^@通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)将数值b^#和c^#分配给所述拟合参数；

(b)将所述实测X₁至所述X_n插入到所述拟合方程(14)中，以计算由随所述分配的数值b^#和c^#插入的所述拟合方程(14)生成的初始拟合y₁ ^#至y_n ^#；

(c)使用以下公式的方程来确定所述初始拟合y^1#至y_n ^#和所述实测Y₁至Y_n之间的误差ε：

$\mathrm{\ϵ}=\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{(Y_i-{y_i}^{\#})}^2,$ 以及.......(18)

(d)使用误差最小化方程来迭代修改所述b^#和c^#，直到连续两次迭代之间的所述误差ε的变化在1至10^-10的范围内，以派生出所述拟合参数b^@和c^@。

16.权利要求15的方法，其中所述最小化方程为以下公式：

$a^{(m+1)}=a^m+k_1\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m)...\left(19\right)$

$b^{(m+1)}=b^m+k_2\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}(Y_i-{y_i}^m)\exp (-c^m{X}_i),...\left(20\right)$ 以及；

$c^{(m+1)}=c^m-k_3{b}^m\stackrel{n}{\mathrm{\Σ}}{x}_i(Y_i-{y_i}^m)\exp (-c^m{X}_i),...\left(21\right)$

其中当m＝1时，所述随机分配的数值为a¹、b¹和c¹，所述m和m+1为连续迭代，并且其中：

所述k₁为1/(22)²，

所述k₂为

以及

所述k₃为

17.权利要求1的方法，其中在所述步骤(xii)中当所述遮盖数据为所述3类或4类遮盖数据时，并且当(Y_max-a)大于15或者所述Y_max在10至255的范围内时，所述拟合阈值y_th为1。

18.权利要求1的方法，其中在所述步骤(xii)中当所述遮盖数据为所述3类或4类遮盖数据时，并且当(Y_max-a)小于15或者所述Y_max小于10时；

(a)所述拟合阈值y_th由以下公式来表示：

0.1^*(Y_max/a)^*Log₁₀{(Ymax-a)/(a+1)}....(22)

前提条件是由所述公式(19)表示的值大于0.3；或者

(b)如果由所述公式(22)表示的值等于或小于0.3，则所述拟合阈值为0.3。

19.权利要求1的方法，其中在所述步骤(xii)中当所述遮盖数据为所述1类或2类遮盖数据时，所述拟合阈值y_th通过以下步骤来确定，所述步骤包括：

(a)使用下面的公式来计算斜率S_x：

S_x＝d[Log{y}]/dx＝(-b^*c^*exp(-cx)}/[Log{a+b^*exp(-cx)}]；(23)

(b)选择在所述实测厚度X₁处的斜率S_max；

(c)选择在小于所述斜率S_x一半处的第一实测厚度X_v；

(d)确立在拟合log₁₀曲线上对应于在X_v-6至X_v-1范围内的实测厚度的所述拟合y_v-6至y_v-1的第一范围，以及在所述拟合log₁₀曲线上对应于在所述X_v至X_n范围内的实测厚度的所述拟合y_v至所述y_n的第二范围；

(e)在下面的公式中插入所述第一范围的所述拟合y_v-6至y_v-1以及所述X_v-6至X_v-1：

Log₁₀y＝w₁x+g₁......(24)

其中所述w₁为通过所述公式(24)计算的第一直线的斜率，并且

所述g₁为当在所述公式(24)中x＝0时的y的值；

(f)在下面的公式中插入所述第二范围的所述拟合y_v至y_n以及所述X_v至X_n：

Log₁₀y＝w₂x+g₂......(25)

其中所述w₂为通过所述公式(22)计算的第二直线的斜率，并且

所述g₂为当在所述公式(25)中x＝0时的y的值；以及

(g)计算通过以下公式获得的所述第一和所述第二直线的交点：

Log₁₀y_th＝(w₂g₁-w₁g₂)/(w₂-w₁)....(26)。

20.权利要求1的方法，其中所述涂层组合物为汽车修补漆、原始设备制造商汽车涂料、建筑涂料、或工业涂料。

21.用于表征涂层组合物的遮盖性的设备，所述设备包括：

(i)光源，所述光源以所需的入射角和光源强度来照射遮盖测试样板的目标区域P₁至P_n，其中每个所述目标区域包括亮的部分和暗的部分，所述遮盖测试样板具有涂覆在其上的所述涂层组合物的单色调涂层；

(ii)固定到所述设备基台上的第一运动平移系统，所述第一运动平移系统包括第一活动台和用于平移所述第一活动台的第一机构；

(iii)夹具，所述夹具固定到所述活动台上，以在其上布置所述遮盖测试样板；

(iv)固定到所述设备的所述基台上的感光系统，所述感光系统被布置为接收所述遮盖测试样板的每个所述目标区域的所述亮的部分和所述暗的部分的反射光；

(v)固定到所述设备的所述基台上的第二运动平移系统，所述第二运动平移系统包括第二活动台和用于在垂直于所述第一活动台方向的方向上平移所述第二活动台的第二机构；

(vi)涂层厚度检测器，所述涂层厚度检测器固定到所述第二活动台上，以用于测量在分别对应于所述目标区域P₁至P_n的位置处的厚度X₁至X_n；以及

(vii)计算装置，所述计算装置与所述光源、所述感光系统、所述第一和第二运动平移系统以及所述涂层厚度检测器相连，以根据存储在所述计算装置中的计算机可读程序编码装置来指示由所述光源、所述感光系统、所述第一和第二运动平移系统以及所述涂层厚度检测器执行的步骤。

22.权利要求21的设备，其中所述计算机可读程序编码装置包括：

(a)用于控制所述第一运动平移系统的装置，以便按顺序将所述单色调涂层的所述目标区域P₁至P_n的所述亮的部分和所述暗的部分的所述反射光导向所述感光系统，以采集所述区域P₁至P_n的所述亮的部分的红色强度lr₁至lr_n、绿色强度lg₁至lg_n和蓝色强度lb₁至lb_n，以及所述区域P₁至P_n的所述暗的部分的红色强度dr₁至dr_n、绿色强度dg₁至dg_n和蓝色强度db₁至db_n；以及

(b)用于控制所述第二运动平移系统的装置，以便按顺序指示所述涂层厚度检测器来测量在分别对应于所述目标区域P₁至P_n的位置处的所述厚度X₁至X_n。

23.权利要求22的设备，其中所述计算机可读程序编码装置还包括用于控制在所述感光系统中感光表面暴露于所述目标区域P₁的所述亮的部分和所述暗的部分的所述反射光下的时间的装置，以获得所述目标区域P₁的所述亮的部分和所述暗的部分之间的最高对比度。

24.权利要求21的设备，其中每个所述目标区域的所述亮的和暗的部分的所述强度，以及对应于所述目标区域P₁至P_n的所述涂层厚度X₁至X_n被存储在所述计算装置中。

25.权利要求21的设备，所述设备还包括显示设备，所述显示设备用于查看所述目标区域P₁至P_n的所述暗的和亮的部分的图像。

26.权利要求21的设备，其中所述感光系统以与所述遮盖测试样板成90度角设置。

27.权利要求21或26的设备，其中所述光源以与所述遮盖测试样板成5度至60度范围内的角设置。

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