CN105588836A - 一种检测激光清洗效果的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测激光清洗效果的装置及方法，采用激光光速清洗样品表面，探测光束探测样品表面并经图像采集、处理，计算出下列参数平均强度偏态S_k0、峰值K₀的标定值，以及阈值a、b、c，进而在后续检测时，只需依据各个样品的平均强度偏态S_k、峰值K，按顺序比较和a，和b，和c的大小，即可得到样品的清洗效果。本发明所述检测方法简单、测试速度快、省时省力，能够有效测试面位置的清洗效果；本发明所述装置为常用测试设备的有机组合，结构简单、成本低，适宜于规模化推广。

Description

一种检测激光清洗效果的装置及方法

技术领域

本发明属于激光清洗技术领域，尤其是涉及一种检测激光清洗效果的装置及方法。

背景技术

采用激光作为加工工具，在清洗表面物质的同时，可形成高性能的表面质量，提高界面结合强度等表面性能，激光清洗后表面状态的检测是保证激光清洗效果的关键技术。

目前采用检测技术主要是针对点位置的。检测方式主要有两种，一种是采用声信号监测，另一种是采用光信号监测。当激光束辐照材料表面时，表面物质吸收激光能量，一部分转变成了振动波，从而形成了声波或超声波，在实验中能听到“啪啪”的爆炸声，采集声波信号实现了清洗效果的实时监测；另一部分激光能量吸收后，诱导产生等离子体，以耀眼的白光能量释放出来，采集激光诱导等离子体(LIBS)技术可实时观察材料表面物质成分，从而实现清洗效果的判断。这些技术快速有效地判断出材料表面激光作用点位置的激光清洗效果。针对面位置的激光清洗效果检测传统主要采用目视方法，但这种方法的精度不高，也无法与后续工序进行集成，自动化程度低。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种检测激光清洗效果的装置及方法，能够对面位置的清洗效果良好检测，具有非接触测量、精度高、测试速度快、成本低等优势。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种检测激光清洗效果的方法，包括如下步骤：

S1：预处理待清洗样品；

S2：采用激光光束清洗样品表面，探测光束入射样品表面；探测光束经样品表面反射后成像，采集样品表面的图像；

S3：采用表面显微设备检测步骤S2中经过清洗的样品表面，选择其中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品、局部清洗干净与清洗干净的临界样品、清洗干净与过度清洗干净的临界样品和清洗干净的标准样品；

S4：选择步骤S3中清洗干净的标准样品作为标定样品，处理其样品图像，得到标定样品的平均强度偏态S_k0、峰值K₀，作为标定值；选择步骤S3中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到平均强度计算的值，设定为阈值a；选择步骤S3中局部清洗干净与清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到偏态S_k2，计算的值，设定为阈值b；选择步骤S3中清洗干净与过度清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到峰值K₃，计算的值，设定为阈值c；

S5：将其他待检测样品重复步骤S1-S2后，对待检测样品的图像处理得到各个样品的平均强度偏态S_k、峰值K；按顺序比较和a，和b，和c的大小，以此判断清洗效果。

优选的，步骤S1中所述预处理待清洗样品过程如下：先用洗涤剂清洗样品表面，再用无水乙醇进行清洗，待表面干燥后，均匀地喷黑漆，待其干燥。

优选的，步骤S2中所述激光光束的波长为1064nm，脉宽为100ns，光斑直径为50μm，激光功率为10-30W，扫描速率为1000-5000mm/s，清洗次数为1-3次；所述探测光源的波长为632.8nm。

优选的，步骤S3中所述表面显微设备为扫描电子显微镜SEM。

优选的，步骤S4中所述 $\stackrel{\‾}{x_0}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{i_0{j}_0},S_{k0}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\‾}{x_0})}^3/{S_0}^3,$ $K_0=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\‾}{x_0})}^4/{S_0}^4,S_0={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\‾}{x_0})}^2\]}^{\frac{1}{2}};$ 表示标定样品图像的具体像素值，i₀、j₀分别表示标定样品图像的第i₀行，第j₀列，共有N行M列； 表示未清洗干净与局部清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₁、j₁分别表示该样品图像的第i₁行，第j₁列，共有N行M列； $S_2={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{i_2{j}_2}-\stackrel{\‾}{x_2})}^2\]}^{\frac{1}{2}},\stackrel{\‾}{x_2}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\Σ}}{x}_{i_2{j}_2},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₂、j₂分别表示该样品图像的第i₂行，第j₂列，共有N行M列； $K_3=\frac{1}{N\·M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_3{j}_3}-\stackrel{\‾}{x_3})}^4/{S_3}^4,S_3={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_3{j}_3}-\stackrel{\‾}{x_3})}^2\]}^{\frac{1}{2}},\stackrel{\‾}{x_3}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{i_3{j}_3},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₃、j₃分别表示标定样品图像的第i₃行，第j₃列，共有N行M列。

优选的，步骤S5中所述 $\stackrel{\‾}{x}=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{x}_{ij},S_k=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^3/S^3,$ $K=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^4/S^4,S={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^2\]}^{\frac{1}{2}};$ 其中，x_ij表示待检测样品图像的具体像素值，i、j分别表示该图像的第i行，第j列，共有N行M列。

优选的，步骤S5中所述判断清洗效果为：首先判断和a的大小，当时，表明未清洗干净；当时，判断和b的大小，当时，表明局部清洗干净；当时，判断和c的大小，当时，表明清洗干净，但存在过度清洗；当时，表明清洗干净，满足表面粗糙度条件。

一种检测激光清洗效果的装置，包括计算机、脉冲激光器、扫描振镜、聚焦透镜、样品工作台、探测光源、扩束装置、反射镜、成像透镜和成像设备；所述脉冲激光器发出的激光束经扫描振镜、聚焦透镜后汇聚至样品工作台的样品表面；所述探测光源发出的激光束经扩束装置、反射镜入射至样品表面，经样品表面反射后进入成像透镜；反射镜由计算机的偏转控制系统控制；成像设备采集成像透镜的图像信息并依次输出至计算机的图像处理器和状态判断器；状态判断器比较数据后输出样品表面清洗状态。

优选的，所述脉冲激光器为IPGYLP-HP-1-100-100-100激光器；所述扫描振镜为SCANLABCUBE10扫描振镜。

优选的，所述成像设备为CCD或CMOS；所述探测光源为He-Ne连续激光器；所述扩束装置包括两个透镜组，第一个透镜组采用焦距为f＝6.2mm、f＝225mm的两个透镜；第二个透镜组采用焦距为f＝15mm和f＝150mm的两个透镜。

本发明的有益效果：

(1)本发明所述的一种检测激光清洗效果的方法，通过探测光束入射样品表面，并经样品表面反射后成像，采集、处理图像，将经处理计算得到的参数与阈值a、b、c依次比较来判断清洗效果，方法简单、测试速度快、省时省力，能够有效测试面位置的清洗效果。

(2)本发明所述方法为非接触测量，采用光加载表面结构的信息，无测试工具损耗；通过表面微结构反射激光的参数值判断材料表面清洗效果，测试精度高、分辨率高、采集的图像能反映微结构的细节。

(3)本发明所述检测激光清洗效果的装置为常用测试设备的有机组合，结构简单、成本低，适宜于规模化推广。

附图说明

图1为本发明所述检测激光清洗效果的装置的示意图。

图2为清洗干净样品表面的SEM形貌图。

图3为清洗干净样品表面的显微截面图。

图4为局部清洗干净样品表面的SEM形貌图；

图5为清洗过度样品表面的显微截面图。

图6为实施例1铝材料表面激光清洗的图片及测试图像。

图7为实施例2铜材料表面激光清洗的图片及测试图像。

附图标记说明如下：

1-计算机；2-脉冲激光器；3-扫描振镜；4-聚焦透镜；5-样品工作台；6-探测光源；7-扩束装置；8-偏转控制系统；9-反射镜；10-成像透镜；11-成像设备；12-图像处理器；13-状态判断器。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

如图1所示，一种检测激光清洗效果的装置，包括计算机1、脉冲激光器2、扫描振镜3、聚焦透镜4、样品工作台5、探测光源6、扩束装置7、反射镜9、成像透镜10和成像设备11；所述脉冲激光器2发出的激光光束提供能量清洗材料表面物质，激光光束经扫描振镜3、聚焦透镜4后汇聚至样品工作台5的样品表面；扫描振镜3主要用于调节激光光束作用在样品表面的位置，聚焦透镜4主要用于调节激光光束的直径。

探测光源6发出的探测光束经扩束装置7、反射镜9入射至样品表面，经样品表面反射后进入成像透镜10；扩束装置7主要用于放大探测光束，反射镜9由计算机1的偏转控制系统8控制，用来调节探测光束在样品表面的位置和面积；成像设备11采集成像透镜10的图像信息并依次输出至计算机1的图像处理器12和状态判断器13；状态判断器13比较数据后输出样品表面清洗状态。

如图2和3所示分别为清洗干净的样品表面SEM形貌图和显微截面图，平均强度为清洗后的表面反射探测激光的强度统计值，由于激光烧蚀去除表面物质，表面形成烧蚀坑，坑内比较平坦，烧蚀坑边缘有凹凸不平，但凹凸的高度比较低，仅仅只有几微米，因此采用反射图像的平均强度可评判激光清洗是否干净。

如图4为局部清洗干净的样品表面SEM形貌图，凹坑太深，聚焦激光的焦深无法覆盖凹坑底部，表面仍有残余无法去除，采用偏态S_k判断未清洗干净的范围。

当清洗次数过多，或激光能量过大，存在被清洗表面出现尖峰结构的现象；尖峰结构会影响材料的界面结合强度，需要避免；采用峰值K判断是否出现尖峰结构。如图5为清洗过度样品表面显微截面图，表面凹凸不平明显，深度深。

因此可通过采集图像，计算被检测表面图像的平均强度偏态S_k、峰值K三个参数值，根据的计算值和阈值a,b,c的值判断清洗效果。

实施例1

S1：选择表面均匀的铝板作为样品，先用洗涤剂清洗样品表面，再使用无水乙醇进行清洗，待表面干燥后，均匀地喷黑漆，待其干燥。

S2：采用脉冲激光器2为IPGYLP-HP-1-100-100-100激光器，输出波长为1064nm，脉宽为100，重复频率为10kHz～100kHz，可调节范围为10～100％，最大功率为100W，聚焦光斑直径为50μm，采用SCANLABCUBE10扫描振镜3和焦距为160mm的聚焦透镜4，参数设置如表1。

表1

探测光源采用功率为1mw的He-Ne连续激光器，通过扩束装置7，扩束装置7中包含两组透镜，第一组采用焦距分别为f＝6.2mm和焦距f＝225mm的两个透镜，第二组采用焦距分别为f＝15mm和f＝150mm的两个透镜，理论扩束探测光束360倍。

安放好上述设备，连接接口，调节光路光轴的高度，确保激光扫描样品表面后形成被检测的表面状态；打开脉冲激光器2和探测光源6，脉冲激光器2发出的激光光束经扫描振镜3、聚焦透镜4后清洗样品表面；探测光源6发出的探测光束经扩束装置7、反射镜9入射样品表面，随后经反射后经成像透镜10成像，采用CCD采集样品表面的图像；

S3：采用扫描电子显微镜SEM检测步骤S2中经过清洗的样品表面，选择其中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品、局部清洗干净与清洗干净的临界样品、清洗干净与过度清洗干净的临界样品和清洗干净的标准样品；

S4：选择步骤S3中清洗干净的标准样品作为标定样品，处理其样品图像，得到标定样品的平均强度偏态S_k0、峰值K₀，作为标定值；

$\stackrel{\‾}{x_0}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{x}_{i_0{j}_0},S_{k0}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\‾}{x_0})}^3/{S_0}^3,K_0=\frac{1}{N\·M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\‾}{x_0})}^4/{S_0}^4,$ 表示标定样品图像的具体像素值，i₀、j₀分别表示标定样品图像的第i₀行，第j₀列，共有N行M列；

选择步骤S3中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到平均强度计算的值，设定为阈值a； 表示未清洗干净与局部清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₁、j₁分别表示该样品图像的第i₁行，第j₁列，共有N行M列；

选择步骤S3中局部清洗干净与清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到偏态S_k2，计算的值，设定为阈值b； $S_{k2}=\frac{1}{N\·M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_2{j}_2}-\stackrel{\‾}{x_2})}^3/{S_2}^3,S_2={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_2{j}_2}-\stackrel{\‾}{x_2})}^2\]}^{\frac{1}{2}},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₂、j₂分别表示该样品图像的第i₂行，第j₂列，共有N行M列；

选择步骤S3中清洗干净与过度清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到峰值K₃，计算的值，设定为阈值c； $K_3=\frac{1}{N\·M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_3{j}_3}-\stackrel{\‾}{x_3})}^4/{S_3}^4,S_3={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{(x_{i_3{j}_3}-\stackrel{\‾}{x_3})}^2\]}^{\frac{1}{2}},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₃、j₃分别表示标定样品图像的第i₃行，第j₃列，共有N行M列；设定为阈值c；最终得到a＝0.35，b＝0.08，c＝0.04；

S5：将其他待检测样品重复步骤S1-S2后，对待检测样品的图像处理得到各个样品的平均强度偏态S_k、峰值K； $\stackrel{\‾}{x}=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{x}_{ij},S_k=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^3/S^3,$ $K=\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^4/S^4,S={\[\frac{1}{N\·M}\underset{i=1}{\overset{N}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{M}{\Σ}}{(x_{ij}-\stackrel{\‾}{x})}^2\]}^{\frac{1}{2}};$ 其中，x_ij表示待检测样品图像的具体像素值，i、j分别表示该图像的第i行，第j列，共有N行M列；

首先判断和a的大小，当时，表明未清洗干净；当时，判断和b的大小，当时，表明局部清洗干净；当时，判断和c的大小，当时，表明清洗干净，但存在过度清洗；当时，表明清洗干净，满足表面粗糙度条件，结果如下表2。

表2

其中，在标号2的参数下采集图像计算值： $|1-\frac{\stackrel{\&OverBar;}{x}}{\stackrel{\&OverBar;}{x_0}}|=0.2<0.35,|1-\frac{S_k}{\stackrel{\&OverBar;}{S_{k0}}}|=0.04<0.08,$ $|1-\frac{K}{\stackrel{\&OverBar;}{K_0}}|=0.023<0.04,$ 表明表面清洗干净；

在标号5的参数下采集图像计算值：表明表面未清洗干净；

在标号6的参数下采集图像计算值： $|1-\frac{\stackrel{\&OverBar;}{x}}{\stackrel{\&OverBar;}{x_0}}|=0.28<0.35,|1-\frac{S_k}{\stackrel{\&OverBar;}{S_{k0}}}|=0.56>0.08,$ 表明表面局部清洗干净；

在标号9的参数下采集图像计算值： $|1-\frac{\stackrel{\&OverBar;}{x}}{\stackrel{\&OverBar;}{x_0}}|=0.31<0.35,|1-\frac{S_k}{\stackrel{\&OverBar;}{S_{k0}}}|=0.05<0.08,$ $|1-\frac{K}{\stackrel{\&OverBar;}{K_0}}|=0.06>0.04,$ 表明表面过度清洗；

所得结果与图6所示显微结果完全吻合。

实施例2

除步骤S1和步骤S4外，其他步骤与实施例1相同；

S1：选择表面均匀的铜板作为样品，先用洗涤剂清洗样品表面，再使用无水乙醇进行清洗，待表面干燥后，均匀地喷黑漆，待其干燥。

S2-S3重复实例1；

S4：选择步骤S3中清洗干净的标准样品作为标定样品，处理其样品图像，得到标定样品的平均强度偏态S_k0、峰值K₀，作为标定值；选择步骤S3中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到平均强度计算的值，设定为阈值a；选择步骤S3中局部清洗干净与清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到偏态S_k2，计算的值，设定为阈值b；选择步骤S3中清洗干净与过度清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到峰值K₃，计算的值，设定为阈值c；其中a＝0.30，b＝0.02，c＝0.02；

S5：将其他待检测样品重复步骤S1-S2后，对待检测样品的图像处理得到各个样品的平均强度偏态S_k、峰值K；按顺序比较和a，和b，和c的大小，以此判断清洗效果，结果如下表3。

表3

其中，在标号1的参数下采集图像计算值： $|1-\frac{\stackrel{\&OverBar;}{x}}{\stackrel{\&OverBar;}{x_0}}|=0.13<0.30,|1-\frac{S_k}{\stackrel{\&OverBar;}{S_{k0}}}|=0.08>0.02,$ 表明表面局部清洗干净；

在标号3的参数下采集图像计算值： $|1-\frac{\stackrel{\&OverBar;}{x}}{\stackrel{\&OverBar;}{x_0}}|=0.11<0.30,|1-\frac{S_k}{\stackrel{\&OverBar;}{S_{k0}}}|=0.017<0.02,$ $|1-\frac{K}{\stackrel{\&OverBar;}{K_0}}|=0.014<0.02,$ 表明表面清洗干净；

在标号7的参数下采集图像计算值：表明表面未清洗干净。

所得结果与图7所示显微结果完全吻合。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：预处理待清洗样品；

S2：采用激光光束清洗样品表面，探测光束入射样品表面；探测光束经样品表面反射后成像，采集样品表面的图像；

S3：采用表面显微设备检测步骤S2中经过清洗的样品表面，选择其中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品、局部清洗干净与清洗干净的临界样品、清洗干净与过度清洗干净的临界样品和清洗干净的标准样品；

S4：选择步骤S3中清洗干净的标准样品作为标定样品，处理其样品图像，得到标定样品的平均强度偏态S_k0、峰值K₀，作为标定值；选择步骤S3中未清洗干净与局部清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到平均强度计算的值，设定为阈值a；选择步骤S3中局部清洗干净与清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到偏态S_k2，计算的值，设定为阈值b；选择步骤S3中清洗干净与过度清洗干净的临界样品，处理其样品图像得到峰值K₃，计算的值，设定为阈值c；

S5：将其他待检测样品重复步骤S1-S2后，对待检测样品的图像处理得到各个样品的平均强度偏态S_k、峰值K；按顺序比较和a，和b，和c的大小，以此判断清洗效果。

2.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S1中所述预处理待清洗样品过程如下：先用洗涤剂清洗样品表面，再用无水乙醇进行清洗，待表面干燥后，均匀地喷黑漆，待其干燥。

3.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S2中所述激光光束的波长为1064nm，脉宽为100ns，光斑直径为50μm，激光功率为10-30W，扫描速率为1000-5000mm/s，清洗次数为1-3次；所述探测光源的波长为632.8nm。

4.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S3中所述表面显微设备为扫描电子显微镜SEM。

5.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S4中所述 $\stackrel{\&OverBar;}{x_0}=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{x}_{i_0{j}_0},S_{k0}=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\&OverBar;}{x_0}\right)}^3/{S_0}^3,K_0=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_0=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_0=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{i_0{j}_0}-\stackrel{\&OverBar;}{x_0}\right)}^4/{S_0}^4,$ 表示标定样品图像的具体像素值，i₀、j₀分别表示标定样品图像的第i₀行，第j₀列，共有N行M列； 表示未清洗干净与局部清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₁、j₁分别表示该样品图像的第i₁行，第j₁列，共有N行M列； $S_{k2}=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{i_2{j}_2}-\stackrel{\&OverBar;}{x_2}\right)}^3/{S_2}^3,S_2={\&lsqb;\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_2=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_2=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{i_2{j}_2}-\stackrel{\&OverBar;}{x_2}\right)}^2\&rsqb;}^{\frac{1}{2}},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₂、j₂分别表示该样品图像的第i₂行，第j₂列，共有N行M列； $S_3={\&lsqb;\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{i_3{j}_3}-\stackrel{\&OverBar;}{x_3}\right)}^2\&rsqb;}^{\frac{1}{2}},\stackrel{\&OverBar;}{x_3}=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i_3=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j_3=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{x}_{i_3{j}_3},$ 表示局部清洗干净与清洗干净的临界样品图像的具体像素值，i₃、j₃分别表示标定样品图像的第i₃行，第j₃列，共有N行M列。

6.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S5中所述 $\stackrel{\&OverBar;}{x}=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{x}_{ij},S_k=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{ij}-\stackrel{\&OverBar;}{x}\right)}^3/S^3,K=\frac{1}{N\&CenterDot;M}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}\underset{j=1}{\overset{M}{\&Sigma;}}{\left(x_{ij}-\stackrel{\&OverBar;}{x}\right)}^4/S^4,$ 其中，x_ij表示待检测样品图像的具体像素值，i、j分别表示该图像的第i行，第j列，共有N行M列。

7.根据权利要求1所述的一种检测激光清洗效果的方法，其特征在于，步骤S5中所述判断清洗效果为：

首先判断和a的大小，当时，表明未清洗干净；当时，判断和b的大小，当时，表明局部清洗干净；当时，判断和c的大小，当时，表明清洗干净，但存在过度清洗；当时，表明清洗干净，满足表面粗糙度条件。

8.一种检测激光清洗效果的装置，其特征在于，包括计算机(1)、脉冲激光器(2)、扫描振镜(3)、聚焦透镜(4)、样品工作台(5)、探测光源(6)、扩束装置(7)、反射镜(9)、成像透镜(10)和成像设备(11)；所述脉冲激光器(2)发出的激光束经扫描振镜(3)、聚焦透镜(4)后汇聚至样品工作台(5)的样品表面；所述探测光源(6)发出的激光束经扩束装置(7)、反射镜(9)入射至样品表面，经样品表面反射后进入成像透镜(10)；反射镜(9)由计算机(1)的偏转控制系统(8)控制；成像设备(11)采集成像透镜(10)的图像信息并依次输出至计算机(1)的图像处理器(12)和状态判断器(13)；状态判断器(13)比较数据后输出样品表面清洗状态。

9.根据权利要求8所述的一种检测激光清洗效果的装置，其特征在于，所述脉冲激光器(2)为IPGYLP-HP-1-100-100-100激光器；所述扫描振镜(3)为SCANLABCUBE10扫描振镜。

10.根据权利要求8所述的一种检测激光清洗效果的装置，其特征在于，所述成像设备(11)为CCD或CMOS；所述探测光源(6)为He-Ne连续激光器；所述扩束装置(7)包括两个透镜组，第一个透镜组采用焦距为f＝6.2mm、f＝225mm的两个透镜；第二个透镜组采用焦距为f＝15mm和f＝150mm的两个透镜。