CN103175837A - 一种检测基质内缺陷的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种检测基质内缺陷的方法及装置。其中，检测基质内缺陷的方法包括：提供检测光束和参考光束；将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。本发明的检测方法能正确区分基质内缺陷的类型，提高了检测缺陷的正确率。

Description

一种检测基质内缺陷的方法及装置

技术领域

本发明涉及缺陷检测技术，尤其涉及一种检测基质内缺陷的方法及装置。

背景技术

在现有透明基质，尤其是玻璃生产过程中，种种原因会导致缺陷产生和存在，主要缺陷包括划痕、气泡和污点等等，如何自动识别玻璃的缺陷是玻璃生产企业进行生产过程质量控制和产品质量检验急待解决的问题。

目前，国内许多玻璃生产企业还依靠工人通过眼睛来识别玻璃中的缺陷，效率很低，但是人工检测玻璃内缺陷的方法容易产生误差。为了解决上述问题，采用自动光学检测(AOI)技术对玻璃内缺陷进行检测，具体利用检测光线(包括激光束或LED光束等)对玻璃表面进行扫描，用检测器检测透射光或反射光的光强变化来检测玻璃缺陷。现有利用检测光线扫描玻璃获取玻璃内缺陷的位置的方法为：利用检测光线经柱面镜扩展成面光束，从被检玻璃厚度侧面入射玻璃，玻璃中或玻璃表面的缺陷诸如气泡、划痕等成为散射体，摄像头在计算机控制下对放置在载物平台上的被检玻璃进行正面拍摄，得到清晰的缺陷图像由计算机图像处理及识别软件进行判别，给出缺陷标记和提示；若在所述光源发生器和柱面镜之间增加由转镜及f-θ透镜构成的光学扫描机构，检测光线先变换成沿柱面镜轴线方向的扫描光束，再经柱面镜展开成面光束射入玻璃，则可进行缺陷深度位置的检测。

但是，现有自动光学检测技术分辨率低，区分缺陷类型的正确率不高或者根本无法有效区分缺陷的类型。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种检测基质内缺陷的方法及装置，提高区分缺陷类型的正确率。

为解决上述问题，本发明提供一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上分布多个入射点，所述方法包括：

提供检测光束和参考光束；

将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；

分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；

根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

可选的，如果所述光学检测路径上存在缺陷，根据已知的所属光学检测路径的物理长度、所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息、所述光学检测路径的光学长度以及所述光学基质相对于所述检测光束的折射率，判断所述缺陷的类型。

可选的，根据所述光学检测路径上的各点的背向散射光的光强信息确定光学检测路径上的物理界面的数量。

可选的，所述光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。

可选的，所述基质是玻璃、塑料，或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。

可选的，所述检测光束和参考光束是光源发射的单光束通过分光部件分光形成。

可选的，所述光源具有相干性，光源的分辨率为5微米～200微米，光源功率谱半高宽为10纳米～100纳米。

可选的，所述光源的分辨率为100微米～200微米，光源功率谱半高宽大于10纳米。

可选的，所述分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径的光学长度的信息的步骤包括：各样本光束分别和所述参考光束在耦合部件中发生合束且相互干涉。

可选的，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息与该光学检测路径的光学长度信息的步骤是采用光电探测部件进行的。

可选的，根据所述基质第一表面和第二表面之间至少两个光学检测路径定义相应的连接两个表面的检测面。

可选的，根据检测面上各光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息获取该检测面的检测图像。

可选的，所述检测光束由点光源或线光源产生。

可选的，当检测光束为点光源发出的光束时，检测光束沿待分析的检测面与第一表面之间的界线进行扫描，通过各入射点逐个入射至第二表面上对应的反射点。

可选的，当检测光束为线光源发出的光束时，检测光束同时从待分析的检测面与第一表面之间的界线上各入射点入射至第二表面。

可选的，沿与检测面和第一表面之间的界线垂直的方向扫描获得各检测面的检测图像。

本发明还提供一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面分别为所述基质与外界环境的分界面，所述方法包括：

提供检测光束与参考光束；

所述检测光束入射于所述第一表面的检测区域内的至少一入射点，所述检测光束沿对应的光学检测路径传播至位于所述第二表面的对应于所述入射点的反射点；

获取分布在所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息；以及

根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定检测区域范围内的基质的内部及/或表面是否存在缺陷。

可选的，根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定的所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息。

可选的，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，采用所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息来确定缺陷的类型。

可选的，当缺陷的沿光学检测路径上的光学长度和缺陷两侧基质沿光学检测路径上的光学长度之和小于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为气泡。

可选的，检测基质内缺陷的方法还包括：采用光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光学强度信息来确定气泡的开闭类型。

可选的，采用下述步骤来确定气泡的开闭类型：根据光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息判断所述光学检测路径所经过的物理界面的数量，并根据所述物理界面的数量判断气泡的开闭类型。

可选的，当所述物理界面的数量为4时，判断所述气泡为封闭气泡；当所述物理界面的数量小于4时，判断所述气泡为开口气泡。

可选的，当缺陷沿所述光学检测路径的光学长度和缺陷两侧基质的沿所述光学检测路径的光学长度之和大于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于所述检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为固体缺陷。

可选的，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，根据所述光学路径的物理长度、所述基质相对于所述检测光束的折射率以及所述光学检测路径上分布的所述缺陷的光学长度来确定缺陷的折射率。

可选的，采用下述步骤计算缺陷的折射率：

根据分布在缺陷一侧或两侧的基质沿所述光学检测路径的光学长度除以基质相对于所述检测光束的折射率，获取分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度；

以光学检测路径的物理长度减去分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度，获取所述缺陷的物理厚度；以及

将缺陷的光学长度除以缺陷的物理厚度，获得缺陷的折射率。

可选的，根据所述缺陷的折射率判断缺陷类型。

可选的，所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径在各点之间传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。

可选的，基质是玻璃、塑料、或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。

可选的，所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为相同的介质。

可选的，所述外界环境为空气或水或非腐蚀性气体或非腐蚀性液体。

可选的，所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为非相同的介质。

可选的，所述第一表面一侧的外界环境为空气；第二表面与承载台接触，第二表面一侧的外界环境是材料为金属或塑料的承载台。

本发明还提供一种检测基质内缺陷的装置，包括：

光源，提供单光束；

分光单元，将单光束分为检测光束和参考光束；

样本光束获取单元，获取所述检测光束自基质第一表面的入射点至第二表面上与入射点一一对应的反射点经过的光学检测路径上各点处产生的样本光束；

信号采集单元，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；

缺陷判断单元，根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

通过采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，根据所述光强信息，即可判断出所述光学检测路径上是否存在缺陷；保证了基质内每个点的光强信息均被采集，确保了缺陷信息的完整性。

根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定的所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息可有效确定缺陷的类型，提高了区分缺陷类型的正确率。

进一步，根据所述光学检测路径上的各点的背向散射光的光强信息确定光学检测路径上的物理界面的数量，能直观且精确地区分气泡是封闭还是开放。

进一步，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，根据所述光学路径的物理长度、所述基质相对于所述检测光束的折射率以及所述光学检测路径上分布的所述缺陷的光学长度来确定缺陷的折射率，根据缺陷的折射率能明确缺陷的具体类型，提高了检测缺陷的正确率。

附图说明

图1是本发明第一实施例检测基质内缺陷的流程示意图；

图2是本发明第二实施例检测基质内缺陷的流程示意图；

图3是本发明实施例检测基质内缺陷的装置示意图；

图4是本发明第一实施例检测基质内缺陷的原理示意图；

图5是本发明第一实施例检测基质内缺陷的方法形成检测面的示意图；

图6是本发明第二实施例检测基质内缺陷的原理示意图；

图7是本发明第二实施例检测基质内缺陷的方法形成检测面的示意图；

图8是本发明实施例采用点光源检测基质内缺陷的示意图；

图9是本发明实施例采用线光源检测基质内缺陷的示意图；

图10是采用本发明检测方法获得的具有缺陷的玻璃图像示意图；

图11是玻璃内开放式气泡界面分布示意图；

图12是采用本发明检测方法获得的具有开放式气泡玻璃图像的效果示意图；

图13是玻璃内封闭式气泡界面分布示意图；

图14是采用本发明检测方法获得的具有封闭式气泡玻璃图像的效果示意图；

图15是本发明检测装置延伸的时域OCT检测装置示意图；

图16是采用时域OCT对玻璃进行检测工艺的示意图；

图17是本发明检测装置延伸的谱域OCT检测装置示意图；

图18是采用谱域OCT对玻璃进行检测工艺的示意图；

图19是本发明检测装置延伸的频域OCT检测装置示意图；

图20是采用频域OCT对玻璃进行检测工艺的原理示意图。

具体实施方式

现有通常采用人眼观测以确定缺陷位于基质(尤其是玻璃)内部还是表面，如果是位于表面可以再通过手的触摸来确定缺陷的类型；但是这种人工检测的正确率低，且不能分辨基质内的缺陷的类型及位置。为了解决上述问题，后续又发展出自动光学检测(AOI)技术，可以是在基质下方放置光源，在基质上方架设两个图像摄取装置，通过三角法来获取缺陷的位置；但这种方法同样不能很好的确定缺陷的类型。

发明人经过研究发现一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上分布多个入射点，所述检测步骤如图1所示，包括：

执行步骤S1，提供检测光束和参考光束；

执行步骤S2，将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；

执行步骤S3，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；

执行步骤S4，根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

在上述实施方式中，通过采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，根据所述光强信息，即可判断出所述光学检测路径上是否存在缺陷；对基质内每个点的所产生的背向散射光的光强信息均进行采集，确保了缺陷信息的完整性。接着，再根据光学检测路径上各点之间的光学长度信息可初步区分缺陷的类型(是气泡还是结石)，提高了区分缺陷类型的正确率。

本发明还提供了另一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面分别为所述基质与外界环境的分界面，所述检测步骤包括：

执行步骤S11，提供检测光束与参考光束；

执行步骤S12，所述检测光束入射于所述第一表面的检测区域内的至少一入射点，所述检测光束沿对应的光学检测路径传播至位于所述第二表面的对应于所述入射点的反射点；

执行步骤S13，获取分布在所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息；

执行步骤S14，根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定检测区域范围内的基质的内部及/或表面是否存在缺陷。

基于上述检测基质内缺陷的方法得到检测基质内缺陷的装置，包括：光源，提供单光束；分光单元，将单光束分为检测光束和参考光束；样本光束获取单元，获取所述检测光束自基质第一表面的入射点至第二表面上与入射点一一对应的反射点经过的光学检测路径上各点处产生的样本光束；信号采集单元，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；缺陷判断单元，根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

本实施方式中，采用检测光束沿光学检测路径自基质的第一表面入射至第二表面，获取检测区域内光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息以确定被检测基质内部及/或表面是否存在缺陷。对检测区域范围内每个点的所产生的背向散射光的光强信息均进行采集，确保了缺陷信息的完整性；另外，根据光强信息直接判断缺陷的存在与否，准确性高。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图3是本发明检测基质内缺陷的装置示意图。如图3所示，检测基质的装置包括：光源100、分光部件(耦合部件)102、参考臂106、样品臂114、光电探测部件110和显示处理单元118。

上述装置对基质进行检测的原理如下：首先，需要提供如图4所示的一基质116，所述基质116具有相对的第一表面116a和第二表面116b，所述第一表面116a上分布多个入射点117a。其中，所述第一表面116a和第二表面116b为基质116与外界环境的分界面。

然后，再结合图3、4，光源100发射单光束；单光束进入分光部件102，被分光部件102分为检测光束和参考光束；检测光束和参考光束从分光部件102中输出后，其中所述参考光束进入参考臂106中，样本光束进入样品臂114中；参考光束先经过参考臂106内的透镜组104进行聚焦，聚焦后的参考光束至反射元件108后被原路反射；检测光束经聚焦透镜组112后照射到被测基质116上，所述检测光束自所述基质116第一表面116a的入射点117a入射至第二表面116b，其中所述检测光束沿第一表面116a上的各入射点沿对应光学检测路径入射至第二表面116b上的点定义为反射点117b，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光作为该点对应的样本光束；各点处产生的样本光束和参考光束在耦合部件102内合束且相互干涉，形成干涉光信号；干涉光信号被光电探测部件110采集，所述干涉光信号包含光学检测路径上对应点的背向散射光的光强信息，根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息可以确定所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息，干涉光强信号经过光电转换及信号放大处理后，形成干涉电信号；干涉显示处理单元118上进行接收处理后，形成检测图像。

本实施例中，所述基质116可以是玻璃、塑料、或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。其中，所述基质116相对于检测光束是透明的，因为预定波长的检测光束可直接穿透基质116。

本实施例中，所述基质116的第一表面116a和第二表面116b大致相互平行，即：第一表面116a和第二表面116b可以是平行的，也可以是第一表面116a和第二表面116b的延长线具有夹角。

其中，所述基质116的第一表面116a与所述第二表面116b两侧的外界环境可以为相同的介质，也可以是不同介质。如果为相同介质，第一表面116a与所述第二表面116b两侧的外界环境可以为空气或水或非腐蚀性气体或非腐蚀性液体。如果是非相同的介质，所述第一表面116a一侧的外界环境可以是为空气或水或非腐蚀性气体或非腐蚀性液体；第二表面116b与承载台接触，则第二表面一侧的外界环境是材料为金属或塑料的承载台。

本实施例中，所述检测光束和参考光束的光强、光能量相同。

本实施例中，根据光束入射角度的不同，光学检测路径也不同。如图4所示，当检测光束垂直入射至所述基质116的第一表面116a，则所述检测光束自第一表面116a的入射点117a沿光学检测路径118垂直入射至第二表面116b上。

如图6所示，当检测光束倾斜的入射至所述基质116的第一表面116a，则所述检测光束自第一表面116a的入射点117a沿光学检测路径118按相应角度入射至第二表面116b上。

本实施例中，根据所述基质116第一表面116a和第二表面116b之间至少两个光学路径定义出相应的连接两个表面的检测面。其中，如图5所示，按图4中检测光束垂直入射至基质116内的话，检测光束自第一表面116a入射点117a沿光学检测路径入射至第二表面116b上时，所述光学检测路径亦垂直于两个表面；根据至少两个光学路径定义出相应的连接两个表面的检测面，则可以定义出连接第一表面116a和第二表面116b的检测面116c，所述检测面116c与基质116侧面平行。

如图7所示，按图6中检测光束倾斜的入射至基质116内的话，检测光束自第一表面116a入射点117a沿光学检测路径入射至第二表面116b上时，所述光学检测路径亦与两个表面倾斜相交；根据至少两个光学路径定义出相应的连接两个表面的检测面，则可以定义出连接第一表面116a和第二表面116b的检测面116c，所述检测面116c与基质116侧面具有夹角。

另外，上述两种检测方式中定义的检测面116c中，每一检测方式中各检测面116c相互平行；所述入射点117a均分布于各检测面116c与第一表面116a之间的界线上。

对上述定义的检测面116c上各光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息经过处理即可获取该检测面116c的检测图像。

在本实施例中，所述基质116的第一表面116a上的各入射点沿对应光学检测路径入射至第二表面116b上的点定义为反射点117b，所述反射点117b在接收到检测光束后，会在该点产生背向散射及反射。

本实施例中，所述光源可以是激光源或发光二极管；所述的激光源或发光二极管为宽频谱光源，产生的光束为相干性光束，所述相干性光源的分辨率为5微米～200微米，光源功率谱半高宽为10纳米～100纳米。所述激光源或发光二极管可以是线光源，也可以是点光源。

另外，在检测玻璃基质过程中，所选相干性光源的分辨率为100微米～200微米，光源功率谱半高宽大于10纳米。

具体采用以点光源作为光源的检测装置获取基质图像(以定义XZ检测面为例)如图8所示，将基质移动位置，至使从点光源出射的光能直接入射至的第一表面的第一入射点a处，所述第一入射点a靠近基质的一角；点光源发出的单光束被分光成检测光束和参考光束后，检测光束自第一入射点a沿第一光学检测路径入射至第二表面的对应于所述第一入射点a的第一反射点；检测光束从第一入射点a沿第一光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处均会产生背向散射，各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的第一样本光束；各第一样本光束和参考光束在耦合部件内合束且发生干涉；第一光电探测器分别采集各第一样本光束和所述参考光束相互干涉形成的第一干涉光信号，并将第一干涉光信号转换为对应的第一干涉电信号。将基质沿X方向移动，至使从点光源出射的光束能直接入射至第一表面的第二入射点b处，检测光束自第二入射点b沿第二光学检测路径入射至第二表面的对应于所述第二入射点b的第二反射点；检测光束从第二入射点b沿第二光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处均会产生背向散射，各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的第二样本光束；各第二样本光束和参考光束在耦合部件内合束且发生干涉；第二光电探测器分别采集各第二样本光束和所述参考光束相互干涉形成的第二干涉光信号，并将第二干涉光信号转换为对应的第二干涉电信号。采用上述方法，将基质沿X方向不断移动，获取沿各入射点对应的光学检测路径上各点干涉光信号；直至，将样品移至使从点光源出射的光束能直接入射至第一表面的第N入射点n处(N和n为自然数)，检测光束自第N入射点n沿第N光学检测路径入射至第二表面的对应于所述第N入射点n的第二反射点；检测光束从第N入射点n沿第N光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处均会产生背向散射，各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的第N样本光束；各第N样本光束和参考光束在耦合部件内合束且发生干涉；第N光电探测器分别采集各第N样本光束和所述参考光束相互干涉形成的第N干涉光信号，并将第N干涉光信号转换为对应的第N干涉电信号。第一光电探测器、第二光电探测器......第N光电探测器将带有干涉光强信息的电信号输出至显示处理单元后，显示处理单元会对该电信号进行去噪放大，且进行第一检测面图像显示及分析。所述由第一光学检测路径、第二光学检测路径......第N光学检测定义出第一检测面；然后基质再沿Y方向移动至第二检测面......第N检测面，并采用获取第一检测面图像的方法分别获取第二检测面......第N检测面(即整个基质)的检测图像。

具体采用以线光源作为光源的检测装置获取基质图像(以定义XZ检测面为例)如图9所示，将基质116移动位置，使从线光源出射的光能直接入射至第一表面上的各入射点，所述各入射点靠近基质的一边；线光源(可以是由光纤阵列构成)发出的多光束分别被分光成相应的检测光束和参考光束后，各检测光束同时自第一入射点a、第二入射点b......第N入射点n沿相应的光学检测路径从第一表面入射至第二表面，检测光束从第一入射点a、第二入射点b......第N入射点n沿相应的光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处均会产生背向散射，各点处产生的背向散射光作为该点对应的样本光束；各样本光束和参考光束在耦合部件内合束且发生干涉；第一光电探测器采集从第一入射点a沿相应的光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处背向散射的样本光束与参考光束相互干涉形成的第一干涉光信号，并将第一干涉光信号转换为对应的第一干涉电信号；第二光电探测器采集从第二入射点b沿相应的光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处反射的样本光束与参考光束相互干涉形成的第二干涉光信号，并将第二干涉光信号转换为对应的第二干涉电信号；......第N光电探测器采集从第N入射点n沿相应的光学检测路径经过基质第一表面、内部及第二表面各点处反射的样本光束与参考光束相互干涉形成的第N干涉光信号，并将第N干涉光信号转换为对应的第N干涉电信号。第一光电探测器、第二光电探测器......第N光电探测器将带有干涉光强信息的电信号输出至显示处理单元后，显示处理单元会对该电信号进行去噪放大，且进行第一检测面图像显示及分析。在此，线光源发出的多光束分别从第一表面的第一入射点a、第二入射点b......第N入射点n入射至第二表面相应的反射点所经过的对应光学检测路径定义出第一检测面；然后基质再沿Y方向移动至第二检测面......第N检测面，并采用获取第一检测面图像的方法分别获取第二检测面......第N检测面(即整个基质)的检测图像。

本实施例中，光源发出单光束后通常会经过准直器(如透镜或透镜组)进行准直。

本实施例中，所述分光部件102和耦合部件102为同一部件。除此以外，分光部件和耦合部件也可以是两个独立的装置。分光部件(耦合部件)102可以是光纤耦合器或分光棱镜或分光镜组等。

本实施例中，现有随着装置的不断小型化，光束的传输路径可通过光纤实现；例如，光源100发出的单光束可通过光纤传输至耦合器102中；从耦合器102输出的检测光束和参考光束可通过光纤分别输入至样品臂114和参考臂106。

本实施例中，所述探测器110为CMOS器件或CCD器件，用以采集样本光束和参考光束相互干涉形成的干涉光强信号，并进行光学成像。探测器110对干涉光强信号进行采集后，进一步会将采集到的光强信号转换为对应的电信号。

本实施例中，显示处理单元118可以是计算机，可包括：信号采集处理单元和显示单元。在探测器输出带有干涉光强信息的电信号后，显示处理单元118中的信号采集处理单元会对该电信号进行去噪放大，然后经过处理的电信号输出至显示单元进行图像显示及分析。

本实施例中，检测装置还包括样品台，所述样品台用于承载基质116。通过显示处理单元118对样品台进行控制，使样品台在X-Y方向移动。根据样品台的移动，图5、图7、图8、图9中的检测面116c可以是XZ方向，也可以是YZ方向的。

采用上述检测装置获取基质内各检测面的扫描图像如图10所示，所述检测面的扫描图像中包括多个光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息；根据所述光学检测路径上的各点的背向散射光的光强信息可以确定检测面内各光学检测路径上的物理界面的数量，进行判断出基质内部或表面是否存在缺陷。如图4所示，如果基质内部存在缺陷，则从检测面的扫描图像上可以看出光学检测路径上的物理界面的数量大于2。

如果根据光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定所述光学检测路径上存在缺陷，继续参考图4，根据已知的所属光学检测路径的物理长度、所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息、所述光学检测路径的光学长度以及所述基质相对于所述检测光束的折射率，判断所述缺陷的类型。具体的，在图4的检测面扫描图像中设置预设线，所述预设线在玻璃的厚度方向上通过缺陷，所述预设线只要通过缺陷即可，不限定位置。将与预设线垂直且交接于缺陷边缘的两平行线间的距离设定为缺陷光学长度b；除缺陷外在同一预设线方向上的距离敲定为玻璃光学长度a+c(a或c其中一个可以为0)。其中，所述光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。

首先，根据光学长度信息可以先粗略地区分缺陷是固体还是气泡。当缺陷的沿光学检测路径上的光学长度和缺陷两侧基质沿光学检测路径上的光学长度之和小于所述基质相应光学检测路径的物理长度(T_x)与基质相对于检测光束的折射率之积时：即a+b+c＜T_x×n_x，判断所述缺陷为气泡。

当缺陷沿所述光学检测路径的光学长度和缺陷两侧基质的沿所述光学检测路径的光学长度之和大于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于所述检测光束的折射率之积时：即a+b+c＞T_x×n_x，判断所述缺陷为固体缺陷(结石)。

具体以玻璃为例，根据公式：

通常玻璃的物理长度T_glass已知，光学长度为检测光束沿所述光学检测路径传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分，玻璃的折射率n_glass是已知的。因此，通过公式计算出n_defect，能更精确地对缺陷进行分类。例如：n_defect＝1.837，说明该固体缺陷的成份是氧化钙；n_defect＝2.16，说明该固体缺陷的成份是亚铬酸盐；而如果n_defect＝1，说明缺陷内成份是空气，为气泡。

本实施例中，所述光学检测路径的物理长度(相应区域基质的物理长度)是可以通过游标卡尺或测厚仪等检测工具进行测量的。

本实施例中，所述基质相对于所述检测光束的折射率也是已知的，可根据检测光束的波长、基质的材质，查阅折射率表，即能得到基质的折射率。

当通过检测面上各光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息或折射率确定缺陷为气泡后，再可通过显示的图像上的光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定气泡的开闭类型。图11是基质(主要是玻璃)内开放式气泡界面分布示意图，通常开放式气泡位于玻璃的表面，因此开放式气泡具有两个界面，即空气-玻璃界面200，玻璃-空气界面210。图13是玻璃内封闭式气泡界面分布示意图，封闭式气泡位于玻璃内，因此封闭式气泡具有4个界面，即空气-玻璃界面300，玻璃-空气界面310，空气-玻璃界面320，玻璃-空气界面330。

将光源发射出的单光束分光为第一分束光和第二分束光，所述第二分束光作为参考光束；第一分束光照射到玻璃表面或内部，被各光学检测路径上分布的各点背向散射的光作为样本光束；所述样本光束和所述参考光束合并后发生干涉；干涉光信号经过处理显示，形成检测图像。如图12所示，开放式气泡位于玻璃表面，因此第一分束光会自图11所示的空气-玻璃界面200上的各入射点沿相应光学检测路径入射至玻璃-空气界面210的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；两个界面之间各光学检测路径上分布的点所产生的样本光束分别与参考光束发生干涉，获得干涉光信息；经过光电转换后成像得到在两个物理界面成亮线显示。但是，在开放式气泡直径小于光束光斑的情况下，会在开放式气泡界面上方出现亮度小于界面亮线亮度的伪亮线；通常这种情况下，存在开放式气泡的检测面图像上亮线的总数也是小于4的。

如图14所示，封闭式气泡位于玻璃内部，因此第一分束光会在图13所示的空气-玻璃界面300，玻璃-空气界面310，空气-玻璃界面320，玻璃-空气界面330发生反射，四个界面上相应点所产生的背向散射光作为样本光束与参考光束发生干涉，获得四个界面的相应光学检测路径上点的背向散射光的光强信息；经过光电转换及信号放大等处理后成像得到在四个物理界面成亮线显示。在用本发明实施例的检测方法对具有开放式气泡的玻璃进行检测成像后，图像中通常会在四个界面显示四条亮线。通常这种情况下，亮线的总数等于4的。

本实施例中，基于检测面上各点的干涉光强信息形成该检测面的检测图像，因此，所述检测图像具备该检测面的光强信息。

另外，发明人发现光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography，简称OCT)是近年发展起来的层析成像技术，具有分辨率高、成像速度快、无辐射损伤等优点，但是此技术尚未运用于玻璃缺陷的检测中。

本发明可采用不同的OCT装置获取玻璃的检测图像。

图15为时域OCT(第一代OCT)装置。如图15所示，时域OCT装置包括：光源12、分光耦合部件13、参考反射镜14、聚焦透镜15、光电探测器16及显示处理单元17。

采用图15的时域OCT装置检测玻璃获取图像的方法如下：光源12发射出一相干性的单光束；单光束经过准直器(未示出)准直后，进入分光耦合部件13中，所述分光耦合部件13配置于光束的传递路径上，分光耦合部件13将准直的单光束分光成不同传递路径的检测光束18及参考光束19；聚焦透镜15配置于检测光束18的传递路径上，其接收自分光耦合部件13射出的检测光束18，并将检测光束18聚焦于玻璃11的第一表面，聚集后的检测光束18自所述玻璃11第一表面的入射点入射至第二表面，分别以检测光束经过的玻璃11表面及内部各点处产生的反射光作为该点对应的样本光束；参考反射镜14作为参考臂的一部分，配置于参考光束19的传递路径上，通过驱动参考反射镜14来回移动，产生不同光程长度的参考光束；并用以反射自分光耦合部件13射出的参考光束19；被参考反射镜14反射后的不同光程长度的参考光束19分别与对应的待分析检测面深度方向各点反射后形成的样本光束，再次经过分光耦合部件13进行合束且相互干涉；干涉光束入射到光电探测器16中，并借由光电探测器16将光信号转换成电信号；而显示处理单元17则是用以分析电信号以获得玻璃11的各检测面图像。

本实施例中对各检测面从第一表面入射点至第二表面沿深度方向各点进行检测的方法如图16所示，时域OCT装置主要通过参考反射镜14进行移动(即移动参考臂)；例如参考反射镜14起始与分光耦合部件13的第一距离为ds，而产生第一光程长度L1参考光束，第一光程长度L1参考光束会与玻璃11检测面第一深度位置的点反射的样本光束发生干涉(即第一深度位置的点反射的样本光束与第一光程长度L1参考光束间的光程差小于光源12的相干长度)，而与其他深度位置的点反射的样本光束不发生干涉(即第一光程长度L1参考光束与玻璃11的检测面与其他深度位置的点反射的样本光束间的光程差大于光源12的相干长度)；然后，移动参考反射镜14，使参考反射镜14与分光耦合部件13的距离为第二距离dr，由此产生第二光程长度L2参考光束，第二光程长度L2参考光束会与玻璃11检测面第二深度位置的点反射的样本光束发生干涉，而与其他深度位置的点反射的样本光束不发生干涉；由此类推，不断移动参考反射镜14，改变其与分光耦合部件13的距离，使产生不同光程长度的参考光束，与玻璃11检测面上分布在各光学检测路径上的各点背向散射的样本光束分别产生干涉，以获取不同点的背向散射光的干涉光信号；对这些干涉光信号进行处理，组合形成各检测面的完整图像，实现层析成像的目的。

本实施例中，参考反射镜14还可用包括第一楔镜与第二楔镜的扫描装置代替，所述第一楔镜与第二楔镜结构相同且它们的斜边平行放置。第一楔镜固定不动，第二楔镜放置在精密电控平移台的可移动端，通过显示处理单元17控制电控平移台，使第二楔镜沿斜边移动，以实现通过移动楔镜来改变参考光束光程的目的。

通过显示处理单元17控制扫描装置中的电控平移台，改变参考光束光程，使参考光束分别与从玻璃11中不同深度和结构反射回来的样本光束发生干涉，同时分别记录相应的电控平移台移动的位移量，这些位移量反应了玻璃11内不同结构的空间位置，由此可获得玻璃11深度方向的一维测量数据，完成对玻璃11的纵向扫描。

本发明实施例还可采用频域OCT装置获取玻璃的检测图像。

图17为谱域OCT(第二代OCT)装置。如图17所示，谱域OCT装置包括：光源21、分光耦合部件22、样品臂23、参考臂24、光谱仪25、光电探测器26和显示处理单元27。

采用图17的谱域OCT装置检测玻璃获取图像的方法如下：光源21为宽频谱光源，发射低相干光束；低相干光束通过光源臂28进入分光耦合部件22；分光耦合部件22将低相干光束分为检测光束和参考光束；检测光束通过样品臂23照射至玻璃上，将所述检测光束自所述玻璃第一表面的入射点入射至第二表面，分别以检测光束经过的玻璃表面及内部各点处产生的反射光作为该点对应的样本光束；参考光束进入参考臂24，所述参考臂30包括可调光学延迟线、反射镜；从参考臂23内反射镜反射的参考光束与样品臂23出射的合束后的样本光束在分光耦合器22中组合且相互干涉；干涉光束被分光耦合部件22通过检测器臂29发送至光谱仪25中，利用光谱仪分光特性，获取不同波长的干涉光谱，所述干涉光谱包括检测面各深度位置的点的光强信息；干涉光谱由光电探测器26采集后，进行傅立叶变换得到玻璃沿深度方向检测面表面及内部各点的检测图像。

本实施例中，进入光谱仪的干涉信号可由公式1-1表示：

$I\left(k\right)=S\left(k\right)|a_R\exp \left(i2\mathrm{kr}\right)+{\∫}_0^{\∞}a\left(z\right)\×\exp \{i2k[r+n\left(z\right)\·z]\}\mathrm{dz}{|}^1---(1-1)$

其中，2r为参考臂的光程，2(r+z)为样品臂光程，2z为样品臂光程、其值以参考面为原点测量，z₀参考平面镜与物体前表面的偏置距离，n为折射率，a_R为参考臂反射光振幅(可以假设为1)，a(z)为玻璃反射光振幅，考虑到偏置z₀，则有当z＜z₀时，a(z)为零，s(k)为光源的光谱密布分布。

当a(z)关于沿反射点从玻璃第一表面至第二表面的轴线对称时，可以通过干涉信号I(k)的傅立叶变换得到反射光振幅a(z)。于是，可得到玻璃各检测面的深度信息如下所示：

$I\left(k\right)=S\left(k\right)[1+{\∫}_{-\∞}^{\∞}\hat{a}\left(z\right)\cos \left(2\mathrm{knz}\right)\mathrm{dz}+\left({\∫}_{-\∞}^{\∞}\hat{a}\left(z\right)\hat{a}\left(z^{\′}\right)\exp \right[-\mathrm{ikn}\×(z-z^{\′})\left]\mathrm{dzd}{z}^{\′}\right)/4]---(1-2)$

$I\left(k\right)=S\left(k\right)[1+{\∫}_{-\∞}^{\∞}\hat{a}\left(z\right)\exp (-i2\mathrm{knz})\mathrm{dz}+\left({\∫}_{-\∞}^{\∞}\mathrm{AC}\right[\hat{a}\left(z^{\′}\right)]\exp (-i2\mathrm{knz}]\mathrm{dz})/4]---(1-3)$

其中，

代表自相关项。对上式进行傅里叶逆变换，得到：

${\mathrm{FOU}}^{-1}\left\{I\left(k\right)\right\}={\mathrm{FOU}}^{-1}\left\{S\left(k\right)\right\}\×\left(\right[\mathrm{\δ}\left(\right)z]+\frac{\hat{a}\left(z\right)}{2}+\mathrm{AC}[\hat{a}\left(z\right)]/8)---(1-4)$

由上式(1-4)可得到对称的反射光振幅

可推导得到a(z)，即可求得随深度变化的检测面内各点的反射光强度。

频域OCT基于光谱干涉测量原理，干涉条纹的频率中含有被测物体检测面的深度方向上的光强信息，通过傅立叶变换就可以很容易的得到不同深度位置处的玻璃结构信息。也正因为这个原理，频域OCT在玻璃检测面深度方向的光强信息被同时采集，且通过傅立叶变换的方法，可以直接获得玻璃各检测面的一维深度方向的光强信息；而不需要纵向扫描装置，从而大大的提高了其成像速度。

本实施例中，光源21可以是具有波长约840nm和带宽约50nm的高亮度发光二极管(SLED)。

本实施例中，光源臂28可以是单模光纤。

本实施例中，分光耦合部件22可以是2×2的3dB光纤耦合器；3dB耦合器起着分束及合束的作用。

本实施例中，光谱仪25可以是光栅光谱仪，具体可以是衍射光栅光谱仪或闪耀光栅光谱仪。光谱仪基本作用是测定被研究的光的光谱组成，包括其波长、强度等等。光谱仪应当具有的功能为：一、把被研究的光按波长或者波数分解开来；二、测定各波长的光具有的能量，得到能量按波长的分布；三、把分解开的光波及其强度按波长或者波数的分布显示、记录下来，得到光谱图。

如图18所示，光谱仪包括：光源(未示出)、光栅251、透镜252、光电探测器253(与光电探测器26为同一装置)。将低相干光源发出的宽光谱光经迈克尔逊干涉仪产生的干涉信号送入光谱仪，利用光谱仪分光特性，获取干涉信号随波长(λ)变化的强度分布，然后对其做倒数变换后得到干涉信号在频域(v域，v＝1/f)的强度分布，即频域干涉条纹，对该信号作逆傅立叶变换得到被测玻璃检测面沿检测光束光轴方向的深度的光反射率分布，即层析图。

本实施例中，频域OCT装置的光电探测器26通常采用CCD(ChargeCoupled Device)，根据不同情况可以选择线阵CCD或面阵CCD。CCD以电荷作为信号，即信息用电荷盘(电荷包)代表，其他器件则是以电压或者电流作为信号。无论是线阵CCD还是面阵CCD，二者都需要用光学成像系统将景物图像成在CCD的像敏面上。像敏面将照在每一像敏单元上的图像照度信号转变为少数载流子数密度信号存储于像敏单元中。然后再转移到CCD的移位寄存器中，在驱动脉冲的作用下顺序地移出器件。

图19为频域光源OCT(第三代OCT)装置。如图19所示，频域OCT装置包括：扫频光源31、分光耦合部件32、参考反射镜33、样品台34、光电探测器35及显示处理单元36。

本实施例中，所述扫频光源31为高速可调谐激光源。可以分为外腔型扫频激光光源或伸展环形腔型扫频激光光源或并联腔型扫颇激光光源或直线腔型扫频激光光源或光纤法布里-泊罗滤波的环形腔扫频激光光源或傅立叶域锁模扫频激光光源等。

其中，傅立叶域锁模(Fourier domain mode locking，FDML)激光光源如图20所示，包括隔离器315、信号放大器314、光纤313、滤波器312、波长发生器311。FDML技术是利用几千米的长光纤，延长了谐振腔，使得光在谐振腔内传播一圈的时间刚好和FFP-TF的调谐时间匹配。光纤使得经FFP-TF滤出的各色光同时在谐振腔内振荡，而不是像短腔那样，在某一个波长的光建立起振荡后才到下一个波长的光通过，所以虽然谐振腔的腔长长了，但速度反而提高了。扫频速度不再像短腔那样受限于滤波器的调谐速度和腔内色光建立激光振荡的时间的快慢，而只受限于滤波器的调谐速度。这种FDML扫频激光光源最大优点是高速，轴向扫描速度可达到几百千赫兹，并且可获得超窄的瞬时线宽，从而得到比较深的成像深度。这种FDML扫频激光的扫频速度可达到290kHz，中心波长1300nm，105nm的扫频范围，平均输出功率20mW，成像深度达到7mm。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (34)

1.一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，所述第一表面上分布多个入射点，其特征在于，所述方法包括：

提供检测光束和参考光束；

将所述检测光束自所述基质第一表面的入射点沿光学检测路径入射至第二表面上与入射点一一对应的反射点，分别以检测光束经过的光学检测路径上各点处产生的背向散射光的集合作为该点对应的样本光束；

分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；

根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

2.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，如果所述光学检测路径上存在缺陷，根据已知的所属光学检测路径的物理长度、所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息、所述光学检测路径的光学长度以及所述基质相对于所述检测光束的折射率，判断所述缺陷的类型。

3.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，根据所述光学检测路径上的各点的背向散射光的光强信息确定光学检测路径上的物理界面的数量。

4.根据权利要求2所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。

5.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述基质是玻璃、塑料、或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。

6.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述检测光束和参考光束是光源发射的单光束通过分光部件分光形成。

7.根据权利要求6所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述光源具有相干性，光源的分辨率为5微米～200微米，光源功率谱半高宽为10纳米～100纳米。

8.根据权利要求7所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述光源的分辨率为100微米～200微米，光源功率谱半高宽大于10纳米。

9.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径的光学长度的信息的步骤包括：各样本光束分别和所述参考光束在耦合部件中发生合束且相互干涉。

10.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息与该光学检测路径的光学长度信息的步骤是采用光电探测部件进行的。

11.根据权利要求1所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，根据所述基质第一表面和第二表面之间至少两个光学检测路径定义相应的连接两个表面的检测面。

12.根据权利要求11所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，根据检测面上各光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息获取该检测面的检测图像。

13.根据权利要求11所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述检测光束由点光源或线光源产生。

14.根据权利要求13所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当检测光束为点光源发出的光束时，检测光束沿待分析的检测面与第一表面之间的界线进行扫描，通过各入射点逐个入射至第二表面上对应的反射点。

15.根据权利要求13所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当检测光束为线光源发出的光束时，检测光束同时从待分析的检测面与第一表面之间的界线上各入射点入射至第二表面。

16.根据权利要求11所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，沿与检测面和第一表面之间的界线垂直的方向扫描获得各检测面的检测图像。

17.一种检测基质内缺陷的方法，所述基质具有相对的第一表面和第二表面，其中所述第一表面与所述第二表面分别为所述基质与外界环境的分界面，

其特征在于，所述方法包括：

提供检测光束与参考光束；

所述检测光束入射于所述第一表面的检测区域内的至少一入射点，所述检测光束沿对应的光学检测路径传播至位于所述第二表面的对应于所述入射点的反射点；

获取分布在所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息；以及

根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定检测区域范围内的基质的内部及/或表面是否存在缺陷。

18.根据权利要求17所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，根据所述光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息确定的所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息。

19.根据权利要求18所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，采用所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度信息来确定缺陷的类型。

20.根据权利要求19所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当缺陷的沿光学检测路径上的光学长度和缺陷两侧基质沿光学检测路径上的光学长度之和小于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为气泡。

21.根据权利要求20所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，还包括：采用光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息来确定气泡的开闭类型。

22.根据权利要求21所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，采用下述步骤来确定气泡的开闭类型：根据光学检测路径上分布的各点的背向散射光的光强信息判断所述光学检测路径所经过的物理界面的数量，并根据所述物理界面的数量判断气泡的开闭类型。

23.根据权利要求22所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当所述物理界面的数量为4时，判断所述气泡为封闭气泡；当所述物理界面的数量小于4时，判断所述气泡为开口气泡。

24.根据权利要求19所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当缺陷沿所述光学检测路径的光学长度和缺陷两侧基质的沿所述光学检测路径的光学长度之和大于所述光学检测路径的物理长度与基质相对于所述检测光束的折射率之积时，判断所述缺陷为固体缺陷。

25.根据权利要求18所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，当所述检测区域范围内的基质的内部及/或表面存在缺陷时，根据所述光学路径的物理长度、所述基质相对于所述检测光束的折射率以及所述光学检测路径上分布的所述缺陷的光学长度来确定缺陷的折射率。

26.根据权利要求25所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，采用下述步骤计算缺陷的折射率：

根据分布在缺陷一侧或两侧的基质沿所述光学检测路径的光学长度除以基质相对于所述检测光束的折射率，获取分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度；

以光学检测路径的物理长度减去分布在缺陷一侧或两侧的沿所述光学检测路径的基质的物理厚度，获取所述缺陷的物理厚度；以及

将缺陷的光学长度除以缺陷的物理厚度，获得缺陷的折射率。

27.根据权利要求26所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，还包括：根据所述缺陷的折射率判断缺陷类型。

28.根据权利要求18所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述光学检测路径上分布的各点之间的光学长度为所述检测光束沿所述光学检测路径在各点之间传播的距离与所述距离内分布的物质相对于所述检测光束的折射率的积分。

29.根据权利要求17所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，基质是玻璃、塑料、或玻璃陶瓷或以上材料的复合材料。

30.根据权利要求17所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为相同的介质。

31.根据权利要求30所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述外界环境为空气或水或非腐蚀性气体或非腐蚀性液体。

32.根据权利要求17所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述第一表面与所述第二表面两侧的外界环境为非相同的介质。

33.根据权利要求32所述检测基质内缺陷的方法，其特征在于，所述第一表面一侧的外界环境为空气；第二表面与承载台接触，第二表面一侧的外界环境是材料为金属或塑料的承载台。

34.一种检测基质内缺陷的装置，其特征在于，包括：

光源，提供单光束；

分光单元，将单光束分为检测光束和参考光束；

样本光束获取单元，获取所述检测光束自基质第一表面的入射点至第二表面上与入射点一一对应的反射点经过的光学检测路径上各点处产生的样本光束；

信号采集单元，分别采集各样本光束和所述参考光束相互干涉形成的干涉信号，以获取光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，与该光学检测路径上各点之间的光学长度信息；

缺陷判断单元，根据所述光学检测路径上各点的背向散射光的光强信息，判断所述光学检测路径上是否存在缺陷。

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