CN112740014A - 测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统及用该系统测量水分透过率和透光率的方法 - Google Patents

Abstract

提供一种用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统以及使用所述系统测量水分透过率和透光率的方法，所述用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统的特征在于包括：涂布纸，其在与金属材料的涂覆条件相同的涂覆条件下进行涂覆；成像盒部分，其用于对所述涂布纸成像以获得第一图像；显微镜，其用于对所述涂布纸成像以获得第二图像；以及RGB值确定程序，其用于获得所获得的第一图像和第二图像中的每一个的RGB值，其中根据所述第一图像的RGB值评估透水性，并且根据所述第二图像的RGB值评估透光率。

Description

测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统及用该系统 测量水分透过率和透光率的方法

技术领域

本发明的公开内容涉及一种用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统以及使用该系统测量水分透过率和透光率的方法，更具体地，本发明涉及一种用于测量水分的基于图像处理的系统以及使用该系统测量水分透过率和透光率的方法，以便测试和评估涂层的性能。

背景技术

通常，电路应保持适当的湿度和适当的温度，以便均匀且稳定地运行。然而，在相对潮湿的条件下，电路可能难以均匀稳定地运行。因此，在制造电路时，涂覆工艺可能是必要的。在涂覆工艺中，可以适当地选择各种处理条件，其包括工艺步骤、处理时间、涂层材料和涂层厚度等，并因此可能需要评估或测试涂覆工艺或涂覆工艺的结果。

韩国专利特开第10-2012-0014638号公开了一种测试装置，以用于测试在移动设备的表面上是否适当地形成了非导电涂层。此外，韩国专利特开第10-2012-0063195号公开了一种涂层评估装置，其用于预测试涂层材料(如树脂)的涂层性能。

然而，韩国专利特开第10-2012-0014638号中公开的技术特征在涂层导电时难以测试涂层的性能，并且韩国专利特开第10-2012-0063195号中公开的测试设备太大。

如上所述，相关的现有技术是韩国专利特开第10-2012-0014638号和韩国专利特开第10-2012-0063195号。

发明内容

本发明开发用于解决以上提及的相关领域的问题。本发明提供了一种用于测量水分的基于图像处理的系统，所述系统能够快速且准确地评估涂层的性能。

此外，本发明还提供了一种使用基于图像处理的系统来测量水分透过率和透光率的方法。

根据示例实施例，用于测量水分的基于图像处理的系统包括涂布纸、摄影盒、显微镜和RGB值决策程序。利用与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件涂覆涂布纸。摄影盒配置成拍摄涂布纸以获得第一图像。显微镜配置成拍摄涂布纸以获得第二图像。RGB值决策程序配置成获取第一图像和第二图像中的每一个的RGB值。

可以使用第一图像的RGB值来评估水分透过率，并且可以使用第二图像的RGB值来评估透光率。

在示例中，涂布纸可以是包含氯化钴的纸。

在示例中，摄影盒可以包括第一盒和第二盒，其中涂布纸位于第一盒的中心，第二盒与第一盒组合并配置成拍摄涂布纸。

在示例中，第一盒可以包括LED照明设备，其设置在第一盒的至少一个表面上并提供LED光。第二盒可以包括设置在其中心的拍摄设备。

在示例中，RGB值决策程序可以以像素为单位读取图像，并且存储读取的图像，该图像划分为R值、G值和B值。

在示例中，RGB值决策程序可以提供整个图像的RGB平均值、图像的点击部分的RGB值、图像的拖动部分的RGB值以及图像的九个部分中的每一个的RGB平均值，图像的九个部分包括图像的上部部分、下部部分、左侧部分、右侧部分、中央部分和四个边中的每个边。

在示例中，RGB值决策程序可以具有的功能包括：以10像素为单位显示图像的灰度函数、使用图像的RGB平均值将图像处理成白色和黑色的二进制处理函数以及连续处理多个图像的自动处理函数。

根据示例实施例，在用于测量水分透过率和透光率的方法中，以与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件来涂覆涂布纸。经由拍摄涂布纸来获得第一图像和第二图像。使用RGB值决策程序获得第一图像和第二图像中的每一个的RGB值。使用第一图像和第二图像的RGB值中的每一个来评估水分透过率和透光率。

在示例中，在获得第一图像时，涂布纸可以位于摄影盒的中心。

在示例中，在获得第二图像时，可以通过显微镜拍摄涂布纸。

根据本示例实施例，可以在不使用相对昂贵的设备或特殊分析服务的情况下有效地评估涂层性能。基于图像处理的系统具有相对简单的结构，使得成本价格可以相对较低，并且操作或维护可以相对容易或简单。

此外，可以经由测量水分透过率和透光率来评估涂层性能，从而可以在不实际涂覆金属的情况下评估涂层性能。

附图说明

图1是示出根据本发明示例实施例的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统的框图；

图2是示出图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统中的涂布纸的图像；

图3是示出摄影盒的图像，其中决定了图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统的水分透过率；

图4是示出由显微镜拍摄的涂布纸的图像，以用于在图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统中决定透光率；

图5是示出在使用RGB值决策程序来分析在图3中的摄影盒或图4中的显微镜中获得的图像时的窗口的图像；

图6A是示出其中在RGB值决策程序中执行图像拖动功能的窗口的图像；

图6B是示出其中在RGB值决策程序中执行图像部分功能的窗口的图像；以及

图7是示出使用图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统来测量水分透过率和透光率的方法的流程图。

<附图标记>

100：涂布纸 200：摄影盒

300：显微镜 400：RGB值决策程序。

具体实施方式

在下文中参考附图更完整地描述本发明，其中在附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本发明将是透彻和完整的，并且将向本领域的技术人员充分地传达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见，可以夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应理解，尽管在本文中术语第一、第二、第三等可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，可将以下论述的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一部分称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二部分。本文使用的术语仅仅是为了描述特定实施例，而不希望限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确指示。还应理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprise)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件部件和/或其组合的存在或添加。

除非另外定义，否则本文中所使用的所有术语(包含技术和科学术语)具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同意义。将进一步理解，术语，诸如在常用字典中定义的那些术语，应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确地定义。

在下文，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

图1是示出根据本发明示例实施例的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统的框图。图2是示出图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统中的涂布纸的图像。图3是示出摄影盒的图像，其中决定了图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统的水分透过率。图4是示出由显微镜拍摄的涂布纸的图像，其用于在图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统中决定透光率。

参考图1，根据本示例性实施例的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统(在下文中，基于图像处理的系统)10包括具有涂层材料的涂布纸100、摄影盒200、显微镜300和RGB值决策程序400。

如图2所示，在基于图像处理的系统10中，涂布纸涂覆有涂层材料，然后测量涂布纸的水分透过率和透光率。因此，当涂层材料用于涂覆在用于电路的金属上时，可以评估涂层性能。

因此，经由根据本示例性实施例的基于图像处理的系统10来测量涂布纸的水分透过率和透光率，并因此可以正确且简单地评估涂覆在金属上的涂层材料的涂层性能，而无需在金属上实际涂覆涂层材料。因此，根据本示例实施例的基于图像处理的系统10可以用于评估涂层性能的复印实验。

为了复制涂层性能，在基于图像处理的系统10中，以与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件来涂覆涂布纸100，并且然后可以评估涂层性能。

这里，涂布纸可以是包含氯化钴的纸。

包含氯化钴的纸通常呈蓝色，但当水与氯化钴接触时，氯化钴的纸变成红色。

因此，当未适当涂覆涂布纸100并且涂布纸100浸泡在水中时，涂布纸的未涂覆的部分可以变成红色，从而可以检测涂层性能。这里，对涂布纸100进行拍摄，并分析变色(颜色改变)部分的数量或量，并因此可以计算渗入涂布纸的水量以评估涂层性能。

当未适当地涂覆涂布纸100并且因此涂布纸100的颜色部分地变成红色时，涂布纸100位于摄影盒200的中心，并然后可以在涂布纸100上获得图像。因此，可以经由分析图像来获得涂布纸100的涂层性能。

这里，摄影盒200拍摄涂布纸100以获得第一图像。使用第一图像，可以获得浸泡在水中的涂布纸100的水分的量。摄影盒200具有其中形成有容纳空间的盒形状，并且如图3所示，摄影盒200包括彼此组合的第一盒210和第二盒220。

第一盒210具有在前侧形成有开口的盒形状，并且涂布纸100位于第一盒210的中心。LED照明设备211位于第一盒210的至少一个内表面上，并且因此当对涂布纸100进行拍摄时，LED光被提供到涂布纸100。因此，涂布纸100上的拍摄可以在恒定的环境下均匀地进行。

第二盒210也具有与第一盒210基本相同的盒形状，这意味着第二盒210可以具有形成在前侧的开口。第二盒210包括设置在第二盒210中心的摄影设备221，以用于拍摄涂布纸100。在第二盒220与第一盒210组合之后，摄影设备221拍摄位于第一盒210中心处的涂布纸100，以获得第一图像。

这里，当涂布纸100的颜色由于水分而改变时，由RGB值决策程序400分析第一图像，这意味着使用RGB值决策程序400从第一图像获得RGB值，然后可以估计涂布纸100的变色量。

可以根据涂布纸100上的涂层的量来改变透光率，并因此在本示例实施例中，测量透光率。经由向涂布纸100照射光而获得的图像(以下称为第二图像)用于测量照明强度，并因此可以评估涂布纸100的透光率。

这里，如图4所示，可以通过显微镜300获得第二图像，并且可以使用RGB值决策程序400获得RGB值。然后，可以基于RGB值来评估涂布纸的透光率。

图5是示出在使用RGB值决策程序来分析在图3中的摄影盒或图4中的显微镜中获得的图像时的窗口的图像。图6A是示出其中在RGB值决策程序中执行图像拖动功能的窗口的图像。图6B是示出其中在RGB值决策程序中执行图像部分功能的窗口的图像。

参考图5，使用RGB值决策程序来分析由摄影盒200获得的第一图像或由显微镜获得的第二图像。

当使用RGB值决策程序400分析第一图像时，从第一图像获得RGB值，从而可以获得涂布纸100的变色量，并且可以获得由涂布纸100吸收的水分量。因此，可以评估涂布纸100的涂层性能。这里，涂层性能是指涂层的完整性。

或者，当使用RGB值决策程序400分析第二图像时，从第二图像获得RGB值，从而可以获得涂布纸100的照明强度。这里，随着涂层性能降低，透光率增加，并且随着透光率增加，照明强度增加。因此，可以基于涂布纸100的照明强度来评估涂布纸100的透光率，并然后可以评估涂层性能。这里，涂层性能是指涂层的完整性。

例如，当RGB决策值程序400分析第一图像或第二图像(在下文中，图像)时，RGB值决策程序400以像素为单位读取图像，并然后存储读取的图像，其中该读取的图像被分成R(红色)值、G(绿色)值和B(蓝色)值。

这里，如图5所示，在RGB值决策程序400的窗口中，显示要分析的图像，并且可以显示图像的预定范围内的平均RGB值。这里，图像的预定范围可以是用户在图像中选择或预决定的部分。

另外，在RGB值决策程序400的窗口中，可以显示整个图像的RGB平均值、图像的点击部分的RGB值、图像的拖动部分的RGB值。如图6A所示，当拖动图像时，可以视觉确认图像的拖动部分。

图像可以包括九个部分，其包括图像的上部部分、下部部分、左侧部分、右侧部分、中央部分和四个边中的每个边。因此，如图6B所示，RGB值决策程序400可以显示或输出上述图像的九个部分中的每一个的RGB平均值。

这里，用户可以选择或预设图像的九个部分中的每一个的尺寸，并且RGB值决策程序400可以经由显示的小键盘提供图像的九个部分中的所选部分的预览。

此外，RGB值决策程序400具有如灰度函数、二进制处理函数和自动处理函数的函数。使用灰度函数，可以以10像素为单位显示图像。使用二进制处理函数，使用图像的RGB平均值将图像处理成白色和黑色。使用自动处理函数，连续处理(分析和存储)多个图像。

例如，当用户激活“自动处理函数”的复选框时，RGB值决策程序400可以连续分析名称为“图片(数字，数字是不小于1的整数)”的图像，并然后可以存储所分析的图像。

图7是示出使用图1的用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统来测量水分透过率和透光率的方法的流程图。

如上所述，经由基于图像处理的系统10来测量涂覆有涂层材料的涂布纸100的水分透过率和透光率，并因此可以评估或估计涂层材料在金属上的涂层性能，而无需在金属上实际涂覆涂层材料。

可以经由各种工艺进行涂覆，并因此，涂层性能可能受到涂层条件(如处理步骤、处理时间、涂层材料和涂层厚度等)的影响。

因此，对于每个涂层条件，使用基于图像处理的系统10来测量水分透过率和透光率，从而可以评估或估计涂层性能。在使用基于图像处理的系统10测量水分透过率和透光率的方法中，以与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件来涂覆涂布纸100(步骤S100)。这里，可以不同地选择涂覆条件以用于评估或估计。

然后，通过拍摄涂布纸100获得第一图像和第二图像(步骤S200)。

这里，第一图像是经由使用摄影盒200拍摄涂布纸100获得的，并且第二图像是经由使用显微镜300拍摄涂布纸100获得的。

在获得第一图像和第二图像之后，使用RGB值决策程序400分析第一图像和第二图像，并然后获得第一图像和第二图像中的每一个的RGB值(步骤S300)。

例如，当从第一图像获得RGB值时，随着RGB值中的R值增加，涂覆性能降低。当没有适当地或完全地在涂布纸100上进行涂覆时，涂布纸100吸收水分，然后涂布纸100的颜色从蓝色变为红色，使得RGB值中的R值增加。

此外，当从第二图像获得RGB值时，随着RGB值的增加，涂覆性能降低。当没有适当地或完全地在涂布纸100上进行涂覆时，光更容易透过涂布纸100，并因此照明强度增加，使得RGB值增加。

因此，根据第一图像和第二图像中的每一个的RGB值来评估水分透过率和透光率(步骤S400)，并因此，可以评估涂覆性能。

根据上述示例性实施例，可以在不使用相对昂贵的设备或特殊分析服务的情况下有效地评估涂层性能。基于图像处理的系统具有相对简单的结构，使得成本价格可以相对较低，并且操作或维护可以相对容易或简单。

此外，可以经由测量水分透过率和透光率来评估涂层性能，从而可以在不实际涂覆金属的情况下评估涂层性能。

已经描述了本发明的示例性实施例及其优点，应当注意的是，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种用于测量水分透过率和透光率的基于图像处理的系统，其包括：

涂布纸，利用与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件来涂覆所述涂布纸；

摄影盒，所述摄影盒配置成拍摄所述涂布纸，以获得第一图像；

显微镜，所述显微镜配置成拍摄所述涂布纸，以获得第二图像；以及

RGB值决策程序，所述RGB值决策程序配置成获得所述第一图像和所述第二图像中的每一个的RGB值，

其中，使用所述第一图像的RGB值来评估水分透过率，并且使用所述第二图像的RGB值来评估透光率。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的系统，其中所述涂布纸是包含氯化钴的纸。

3.根据权利要求1所述的基于图像处理的系统，其中所述摄影盒包括：

第一盒，其中所述涂布纸位于所述第一盒的中心；以及

第二盒，所述第二盒与所述第一盒组合并配置成拍摄所述涂布纸。

4.根据权利要求3所述的基于图像处理的系统，其中所述第一盒包括LED照明设备，所述LED照明设备设置在所述第一盒的至少一个表面上并提供LED光，

其中，所述第二盒包括设置在所述第二盒的中心处的拍摄设备。

5.根据权利要求1所述的基于图像处理的系统，其中所述RGB值决策程序以像素为单位读取所述图像，并且存储所读取的图像，所述所读取的图像被分成R值、G值和B值。

6.根据权利要求1所述的基于图像处理的系统，其中所述RGB值决策程序提供整个图像的RGB平均值、所述图像的点击部分的RGB值、所述图像的拖动部分的RGB值以及所述图像的九个部分中的每一个的RGB平均值，所述图像的九个部分包括所述图像的上部部分、下部部分、左侧部分、右侧部分、中央部分和四个边中的每个边。

7.根据权利要求6所述的基于图像处理的系统，其中所述RGB值决策程序具有函数，所述函数包括：

灰度函数，所述灰度函数以10像素为单位显示所述图像；

二进制处理函数，其使用所述图像的所述RGB平均值将所述图像处理成白色和黑色；以及

自动处理函数，其用于连续处理多个图像。

8.一种测量水分透过率和透光率的方法，所述方法包括：

利用与金属材料的涂覆条件实质相同的涂覆条件涂覆涂布纸；

通过拍摄所述涂布纸来获得第一图像和第二图像；

使用RGB值决策程序获得所述第一图像和所述第二图像中的每一个的RGB值；以及

使用所述第一图像和所述第二图像的所述RGB值中的每一个来评估水分透过率和透光率。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在获得所述第一图像时，

所述涂布纸位于摄影盒的中心处。

10.根据权利要求8所述的方法，其中在获得所述第二图像时，

所述涂布纸通过显微镜进行拍摄。

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