CN118090675A - 一种医疗用薄膜的透光性检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医疗用薄膜的透光性检测方法,通过检测单元对标准薄膜进行光学检测,获取基准成像数据;利用成像系统对样品薄膜进行成像扫描,获取样品成像数据;将样品成像数据与光学检测标准对比,判断是否达到标准,若不符合,则进行缺陷分析,利用原子力显微镜检测缺陷区域,获得微观结构数据,分析得出缺陷类型;再通过光谱仪照射不同波长至样品薄膜,获得不同波长下的透光率和偏光成像,分析样品对特定波长偏振处理效果;这种全新的透光性检测方法拥有更全面的检测流程,通过多种数据和分析方法综合评估薄膜的透光性能,进一步提升了检测的深度和准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗薄膜技术领域,尤其涉及一种医疗用薄膜的透光性检测方法。
背景技术
在医疗行业中,薄膜材料因其独特的物理和化学性质而广泛应用于各种产品中,这些薄膜的透光性能对其在医疗应用中的效能和安全性至关重要。透光性能决定了薄膜在视觉检测、光学成像、以及特定光疗程序中的适用性。因此,确保医疗用薄膜具备优良的透光性能是保障患者安全和提高医疗质量的基本要求。随着医疗技术的发展和患者需求的增加,对薄膜透光性能的检测方法提出了更高的要求。
现有技术中,薄膜的光学性能通常通过简单的透光率测试或光学成像技术进行评估,这些方法能够提供关于薄膜透光性的初步信息,例如,在特定波长下的透光率;然而,这些传统方法未能全面评估薄膜的光学性能,尤其是在更为精确和全面的检测方法来确保薄膜的性能符合严格的医疗标准,较为欠缺;此外,传统技术往往无法有效识别和分析薄膜的微观缺陷,这些缺陷可能会在不影响整体透光率的情况下,严重影响薄膜的实际应用性能和安全性,因此,现有技术在确保薄膜适用于高标准医疗应用方面存在明显的局限性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医疗用薄膜的透光性检测方法,解决传统薄膜透光检测方法检测方面单一的技术问题。
为达到此目的,本发明采用以下技术方案:
一种医疗用薄膜的透光性检测方法,包括:
设置一个光学检测标准;
通过成像系统对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
将所述样品成像数据与所述光学检测标准对比,判断是否达到这个标准;若是,则判断所述样品薄膜为合格;若否,则对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域;
通过原子力显微镜对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型;
通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果。
可选的,设置一个光学检测标准,具体包括:
提供标准薄膜;
通过检测单元对标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准,所述光学检测标准包括标准的反射率和透射率。
可选的,对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域,具体包括:
对所述样品成像数据进行预处理,预处理包括:对比度、像素调整;
应用图像处理算法对所述样品成像数据进行分析,识别所述样品成像数据中的表层异常区域,对比所述光学检测标准与所述样品成像数据,获取偏离正常范围的像素集合,所述像素集合表征了潜在的缺陷区域;
综合所述表层异常区域和潜在的缺陷区域,获得全面的缺陷区域;设置所述样品成像数据的缺陷区域外的区域为健康区域;
利用图像分割技术识别所述缺陷区域,分析样品成像数据中的色彩、纹理和形状特征,将所述缺陷区域与所述健康区域进行分离;
对每个识别出的缺陷区域进行分类,根据缺陷的大小、形状、边界特征及其在成像数据中的分布模式,将缺陷分为不同的类别,包括划痕、气泡和杂质;
设定样品薄膜的基准点,通过每个缺陷区域相对于所述基准点的位置,获得所述样品薄膜每个缺陷区域的缺陷位置。
可选的,所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪分别安装于切换模块上,所述切换模块包括环形安装板和驱动件,所述驱动件用于驱动所述环形安装板转动,所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪依次沿着所述环形安装板的周向方向排布;
所述切换模块安装于所述调整模块上,所述调整模块用于驱动所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪做预设方向移动,以调节相对于样品台的距离。
可选的,通过原子力显微镜对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型,具体包括:
所述切换模块运行,以驱动所述原子力显微镜对准于所述样品薄膜,对所述原子力显微镜进行调焦;
根据样品薄膜的尺寸规格,设置原子力显微镜的扫描参数,所述扫描参数包括扫描范围、速度和分辨率;
根据每个缺陷区域的缺陷位置,驱动所述原子力显微镜的取像端移动,使所述原子力显微镜的扫描的中心位置依次经过每个所述缺陷区域;
启动原子力显微镜对所述样品薄膜进行微观结构检测,对预设成像范围内的样品表面进行逐点探测获得微观结构数据,记录下微观结构的三维数据;
利用图像处理单元对所述微观结构数据进行分辨率调整,生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述高分辨率三维图像进行分析,结合微观结构的三维数据,识别缺陷类型的第一识别结果,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷。
可选的,利用软件处理单元处理所述三维数据,并生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述三维图像进行分析,识别缺陷类型,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷,之后包括:
测量对应所述缺陷区域的尺寸、深度和形状参数;
根据所述微观结构数据的分析结果,比较缺陷形状和尺寸与已知缺陷类型的数据库,获得第二识别结果,通过所述第二识别结果对所述第一识别结果进行补偿,识别补全的缺陷类型。
可选的,根据所述通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,具体包括:
根据样品薄膜的光学特性选择测试的波长范围,设置光谱仪的参数,所述光谱仪的参数包括波长范围、分辨率和照射强度;
所述切换模块运行,以驱动所述光谱仪对准于所述样品薄膜,根据S33中的所述缺陷位置,调整所述样品薄膜的位置,确保测试的焦点对准所述缺陷区域。
启动光谱仪,在波长范围以第一光学调整规则逐步改变照射的波长,记录波长调整过程中的每种波长下所述样品薄膜的偏光成像数据。
可选的,启动光谱仪,逐步改变照射的波长,记录不同波长下所述样品薄膜的偏光成像数据,之后包括:
利用软件分析系统对采集到的偏光成像数据进行分析,对比不同波长下的偏光成像数据,评估样品薄膜的光学性能,所述光学性能包括不同波长光的透光率和反射率,以及偏振处理能力。
可选的,通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,之后还包括:
设定实验的温度范围和温度间隔,在所述温度范围内设置初始温度点,并根据所述初始温度点在所述温度范围内设置多组温度点;
利用温度调节系统将实验温度调节到设定的测试温度,并保持稳定;
在每一个设定的温度点,使用光谱仪对样品薄膜进行透光率和偏振特性的测量;
对每个温度点下获得的透光率和偏振数据进行记录和分析,比较不同温度下的数据变化,识别样品薄膜性能的关键变化点;
对所述关键变化点进行分析,获得样品薄膜透光率和偏振特性随温度变化的趋势和规律,以推断出温度对薄膜性能的影响机制;
根据所述影响机制分析结果,提出对应的生产建议。
本发明还提供了一种医疗薄膜的透光性检测装置,用于实现上述实施例任一项所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,所述医疗薄膜的透光性检测装置包括:
成像系统,用于对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
原子力显微镜,用于对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据;
光谱仪,用于对所述样品薄膜进行偏光成像;
检测单元,用于对标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准;
软件处理单元,用于处理所述微观结构的三维数据,并生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像;
软件分析系统,用于对采集到的透光率、反射率和偏光成像数据进行分析;
切换模块,用于切换所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪;
调整模块,用于切换所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪在预设方向的高度。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: 通过检测单元对标准薄膜进行光学检测,获取基准成像数据;利用成像系统对样品薄膜进行成像扫描,获取样品成像数据;将样品成像数据与光学检测标准对比,判断是否达到标准,若不符合,则进行缺陷分析,利用原子力显微镜检测缺陷区域,获得微观结构数据,分析得出缺陷类型;再通过光谱仪照射不同波长至样品薄膜,获得不同波长下的透光率和偏光成像,分析样品对特定波长偏振处理效果。
这种全新的透光性检测方法拥有更全面的检测流程,通过多种数据和分析方法综合评估薄膜的透光性能,进一步提升了检测的深度和准确性。该方法不依赖于单一技术或参数,而是通过交叉验证和数据联系的方式,实现了全面的薄膜检测和分析,确保检测结果更加可靠和全面。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第一流程示意图;
图2为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第二流程示意图;
图3为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第三流程示意图;
图4为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第四流程示意图;
图5为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第五流程示意图;
图6为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第六流程示意图;
图7为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第七流程示意图;
图8为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的第八流程示意图;
图9为本实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法的系统布局示意图。
图示说明:10、成像系统;20、原子力显微镜;30、光谱仪;40、软件处理单元;50、软件分析系统。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。需要说明的是,当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一:
参照图1至图9,本发明实施例提供了一种医疗用薄膜的透光性检测方法,包括:
S1、设置一个光学检测标准;
在首个步骤中,建立一个光学检测标准是至关重要的,它为接下来的测试提供了一个具体参照点或指标,这个标准包含透光性能、反射率、透射率以及特定波长下的光偏振特性等多个参数,应用这些参数能够确保产品在满足特定医疗应用需求时具有一致的性能与质量。
S2、通过成像系统10对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
利用成像系统10对样品薄膜进行细致的扫描与成像,这可以获取薄膜的整体与局部的光学特性数据。通过高精度的成像技术,能够收集关于样品表面的详尽信息,包括但不限于表面缺陷、不均匀性等问题,这是进行初步质量评估的基础。
S3、将所述样品成像数据与所述光学检测标准对比,判断是否达到这个标准;若是,则判断所述样品薄膜为合格;若否,则对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域;
本步骤中,将从成像扫描得到的样品数据与第一步骤中建立的光学检测标准进行对比,这种比较过程能够快速判断样品薄膜是否符合预设的质量及性能标准。对于那些不符合标准的样品,进一步分析其成像数据以识别具体的缺陷区域,为下一步的深入分析定下方向。
S4、通过原子力显微镜20对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型;
通过原子力显微镜20对样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,使用原子力显微镜20(AFM)对样品薄膜的缺陷区域进行针对性的微观结构检测。此步骤能够揭示出微观层面上的结构细节,如纳米级的缺陷类型、大小以及分布情况。借此分析微观结构数据,将有助于准确识别缺陷的本质与成因,为改进生产工艺或材料选择提供依据。
S5、通过光谱仪30发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果。
最后,使用光谱仪30对样品薄膜在不同波长下进行照射,以获取薄膜在不同波长下的透光率和偏振成像数据。这个步骤详细分析了样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,评估其在特定应用中的性能,不同波长下的透光率与偏振特性的分析。
综上所述,该医疗用薄膜的透光性能检测方法,通过融合成像扫描、原子力显微镜20检测和光谱分析等多种高精度技术,不仅实现了对薄膜透光性能的全面评估,而且能够精准定位并深入分析薄膜内部的微观缺陷及其对透光性能的影响,克服了传统检测手段在复杂性和全面性方面的限制,这一方法的应用提高了医疗用薄膜质量控制的效率和科学性,为薄膜的性能优化和质量保证提供了强有力的技术支持。
设置一个光学检测标准,具体包括:
S11、提供标准薄膜;
在医疗用薄膜的光学检测流程中,首先需选取或确定一种标准薄膜作为基准。这种标准薄膜具备代表性的光学特性,包括预定义的透射率和反射率等参数。
S12、通过检测单元对所述标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准,所述光学检测标准包括标准的反射率和透射率。
将标准薄膜固定在测试平台上,并调整检测单元,使光源能够均匀照射薄膜表面,光源的选择应考虑所需测试参数,如若测定透射率和反射率,则需使用可以提供稳定、均匀光线的光源,启动光学检测设备,光线透过或反射标准薄膜,由探测器捕获传递或反射后的光线,采集的数据通过设备内置或连接的数据处理系统进行分析,以计算得出具体的透射率和反射率数值。根据收集的数据,分析并得出标准薄膜的平均透射率和反射率。在此基础上,建立光学检测的标准参数,这些参数将作为评价其他医疗用薄膜透光性能的基准。
对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域,具体包括:
S31、对所述样品成像数据进行预处理,预处理包括:对比度、像素调整;
在此步骤中,对样品成像数据进行预处理,包括对比度调整和像素调整,这一过程改善了图像的质量,使缺陷区域更加明显,便于后续的自动分析和识别,预处理通过增强图像中的关键特征,有助于提高图像处理算法的准确性和效率,确保缺陷识别的准确度。
S32、应用图像处理算法对所述样品成像数据进行分析,识别所述样品成像数据中的表层异常区域,对比所述光学检测标准与所述样品成像数据,获取偏离正常范围的像素集合,所述像素集合表征了潜在的缺陷区域;
应用图像处理算法对样品成像数据进行深入分析的步骤是识别表层异常区域的关键。通过对比光学检测标准和样品成像数据,可以准确地获取偏离正常范围的像素集合,这些集合直接指示了潜在的缺陷区域。这种方法使得缺陷检测变得更加精确。
S33、综合所述表层异常区域和潜在的缺陷区域,获得全面的缺陷区域;设置所述样品成像数据的缺陷区域外的区域为健康区域;
通过综合分析表层异常区域和潜在的缺陷区域,可以获得一个全面的缺陷地图,此步骤中,明确界定了异常区域与健康区域,有助于提升最终产品的质量。
S34、利用图像分割技术识别所述缺陷区域,分析样品成像数据中的色彩、纹理和形状特征,将所述缺陷区域与所述健康区域进行分离;
利用图像分割技术对异常区域进行精确识别,并将缺陷区域与健康区域分离,通过分析图像中的色彩、纹理和形状特征,能够更精确地定位缺陷,从而使缺陷的分类和分析更加精细化,这不仅提高了识别缺陷的准确率,也为后续的缺陷处理提供了清晰的指引。
S35、对每个识别出的缺陷区域进行分类,根据缺陷的大小、形状、边界特征及其在成像数据中的分布模式,将缺陷分为不同的类别,包括划痕、气泡和杂质;
通过根据缺陷的大小、形状、边界特征及其在成像数据中的分布模式,将缺陷归入不同的类别,如划痕、气泡和杂质,将缺陷区域根据其特征进行细分,以实现更精确的缺陷管理和控制。通过对缺陷的大小、形状、边界特征以及在成像数据中的分布模式的分析,可以将缺陷归类为划痕、气泡、杂质等不同类型。这种分类有助于深入理解缺陷的本质,包括其可能的成因和对产品性能的潜在影响。通过对缺陷进行分类,可以发现生产过程中的特定问题点,如某一类缺陷的频繁出现可能指示了生产线上的某个具体问题。这有助于针对性地调整工艺参数或改进生产设备,从根源上减少缺陷的生成。对缺陷进行细致的分类和分析,可以显著提高最终产品的质量。了解缺陷的具体类型和成因,有助于采取有效的预防措施,避免同类问题再次发生,从而提高整体生产质量和产品可靠性。
S36、设定样品薄膜的基准点,通过每个缺陷区域相对于所述基准点的位置,获得所述样品薄膜每个缺陷区域的缺陷位置。
最后,通过设定样品薄膜的基准点,并计算每个缺陷区域相对于基准点的位置,可以精确获得缺陷的具体位置信息。这一步骤对于整个缺陷分析过程来说极其重要,不仅有助于理解缺陷在薄膜上的分布模式。
首先,根据样品薄膜的几何特性和检测需求,选择最合适的位置设定基准点,这些基准点可以是薄膜的边缘、角点或特定的标记点,通过图像处理和测量工具,计算每个已识别缺陷区域的中心点或特定标志点相对于基准点的坐标位置,将所有缺陷的位置数据记录下来,并进行统计和分析。这些数据可以用来分析缺陷分布的模式,判断是否有特定的生产过程导致某些区域出现更多缺陷,从而为工艺改进和质量控制提供依据。
所述成像系统10、所述原子力显微镜20和所述光谱仪30分别安装于切换模块上,所述切换模块包括环形安装板和驱动件,所述驱动件用于驱动所述环形安装板转动,所述成像系统10、所述原子力显微镜20和所述光谱仪30依次沿着所述环形安装板的周向方向排布;
所述切换模块安装于所述升降模块上,所述升降模块用于驱动所述成像系统10、所述原子力显微镜20和所述光谱仪30做竖直方向上的移动。
在传统的检测流程中,不同的检测设备往往独立设置,每次更换设备都需要移动样品并重新进行定位和校准,这不仅耗时而且容易引入新的误差,而在这种集成化设置下,样品薄膜的位置保持不变,通过切换和升降模块调整检测设备的位置,从而实现不同检测任务的快速切换,大幅提升了操作的连续性和效率。每次重新定位样品时都有可能引入定位误差,特别是在需要高精度测量的情况下,如使用原子力显微镜20进行的纳米级表面分析。集成化的检测平台允许样品保持固定,仅通过设备的精确移动来对样品进行不同的测试,这样可以显著减少因样品移动和重新定位引入的误差,保证了检测数据的准确性和重复性。
通过原子力显微镜20对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型,具体包括:
S41、所述切换模块运行,以驱动所述原子力显微镜20对准于所述样品薄膜,对所述原子力显微镜20进行调焦;
通过切换模块运行驱动原子力显微镜20对准样品薄膜并进行调焦的步骤,是实现高精度微观结构检测的关键起点,这一步骤确保了原子力显微镜20与样品表面之间的正确对焦,是获得清晰、可靠微观结构数据的前提。正确的调焦直接影响到随后的扫描质量和数据的准确性,从而保证了缺陷检测的高精度和高可靠性。
S42、根据样品薄膜的尺寸规格,设置原子力显微镜20的扫描参数,所述扫描参数包括扫描范围、速度和分辨率;
根据样品薄膜的尺寸规格设置原子力显微镜20的扫描参数,包括扫描范围、速度和分辨率,这一步骤是实现定制化和高效检测的基础。不同的样品尺寸和预期的分辨率要求对扫描参数有不同的要求。
S43、根据每个缺陷区域的缺陷位置,驱动所述原子力显微镜20的取像端移动,使所述原子力显微镜20的扫描的中心位置依次经过每个所述缺陷区域;
利用原子力显微镜20的取像端移动,根据缺陷位置信息调整扫描中心,依次对每个缺陷区域进行定位和扫描,通过精确定位到每个已知的缺陷区域,可以确保微观结构检测的重点和精力集中于最需要分析的部分,从而提高了检测的目的性和有效性。
S44、启动原子力显微镜20对所述样品薄膜进行微观结构检测,对预设成像范围内的样品表面进行逐点探测获得微观结构数据,记录下微观结构的三维数据;
启动原子力显微镜20进行样品薄膜的微观结构检测,并记录下微观结构的三维数据,这一步骤是实现缺陷类型准确判定的关键环节。通过逐点探测样品表面并获取高精度的三维微观结构数据,可以深入分析样品表面的微观特征,如裂纹、孔洞等缺陷的具体形态和尺寸。
S45、利用图像处理单元对所述微观结构数据进行分辨率调整,生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述高分辨率三维图像进行分析,结合微观结构的三维数据,识别缺陷类型的第一识别结果,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷。
利用图像处理单元对微观结构数据进行分辨率调整,并生成高分辨率的三维图像,进而进行缺陷类型的识别,这一步骤使得缺陷分析更加精细和具体。通过高分辨率三维图像的分析,结合微观结构数据,可以准确识别出裂纹、孔洞和凹陷等不同类型的缺陷。
利用图像处理单元对所述微观结构数据进行分辨率调整,生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述高分辨率三维图像进行分析,结合微观结构的三维数据,识别缺陷类型的第一识别结果,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷,之后包括:
S451、测量对应所述缺陷区域的尺寸、深度和形状参数;
进行缺陷区域的尺寸、深度和形状参数测量,是对缺陷特征进行深入分析的关键步骤。通过精确测量缺陷的物理维度,如长度、宽度、深度,以及形状特征,可以更加全面地了解缺陷的性质,有助于评估缺陷对材料性能的潜在影响,如影响力学强度或导电性能的程度,为制定后续的改进措施提供科学依据。
S452、根据所述微观结构数据的分析结果,比较缺陷尺寸、深度和形状与已知缺陷类型的数据库,获得第二识别结果,通过所述第二识别结果对所述第一识别结果进行补偿,识别补全的缺陷类型。
在对缺陷类型进行初步识别后,进一步将测量得到的缺陷形状和尺寸数据与已知缺陷类型的数据库进行对比,实现第二次识别,是提高识别准确性的重要步骤。确保识别的准确性。通过与数据库中的缺陷特征进行对比,可以增强识别的可靠性,尤其是在面对复杂或不典型缺陷时。这种综合分析的方法不仅提高了识别的精确度,也使得缺陷的分类更加细致,为后续的质量控制和改进工作提供了更加精确的信息。
根据所述通过光谱仪30发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,具体包括:
S51、根据样品薄膜的光学特性选择测试的波长范围,设置光谱仪30的参数,所述光谱仪30的参数包括波长范围、分辨率和照射强度;
选择测试的波长范围和设置光谱仪30参数是进行高效光学特性分析的起点,根据样品薄膜的光学特性挑选合适的波长范围,并调整光谱仪30的参数(如波长范围、分辨率和照射强度),这个步骤针对性地设计测试参数,以获得最直接相关的数据,从而提高了测试效率和数据的可用性。通过精确调整这些参数,可以确保光源对样品的照射在最佳状态下进行,从而精确捕获样品对不同波长光的响应。
S52、所述切换模块运行,以驱动所述光谱仪30对准于所述样品薄膜,根据所述缺陷位置,调整所述样品薄膜的位置,确保测试的焦点对准所述缺陷区域。
切换模块运行,以驱动光谱仪30对准样品薄膜,并根据缺陷位置调整样品薄膜的位置,以确保测试焦点精准对准缺陷区域的操作,是提高实验准确度的关键步骤。这一步骤通过精确定位缺陷区域,确保光谱分析的光线精确照射到缺陷位置,从而获取更为精确和有针对性的偏光成像数据。
S53、启动光谱仪30,在波长范围以第一光学调整规则逐步改变照射的波长,记录波长调整过程中的每种波长下所述样品薄膜的偏光成像数据。
启动光谱仪30,并按照第一光学调整规则逐步改变照射波长,在本实施例中,第一光学规则调整指示的是通过逐步且均匀地提高照射的波长,这样设置的目的是为了确保整个测试波长范围内的每个部分都被均匀覆盖,没有遗漏。这种方法能够为样品薄膜的光学特性提供一个全面的视角,确保数据的完整性和可靠性;同时记录每种波长下样品薄膜的偏光成像数据,这个过程目的是分析样品薄膜光学特性,通过在整个预设波长范围内逐渐调整波长,并记录下每个波长点的偏光成像数据,可以得到样品对不同波长光偏振处理效果的信息。
启动光谱仪30,逐步改变照射的波长,记录不同波长下所述样品薄膜的偏光成像数据,之后包括:
S531、利用软件分析系统50对采集到的偏光成像数据进行分析,对比不同波长下的偏光成像数据,评估样品薄膜的光学性能,所述光学性能包括不同波长光的透光率和反射率,以及偏振处理能力。
通过软件分析系统50对采集到的偏光成像数据进行分析,对比不同波长下的偏光成像数据以评估样品薄膜的光学性能,这一步骤实现样品薄膜光学特性全面评估。通过分析,获得样品薄膜在不同波长下的透光率和反射率,以及对光的偏振处理能力。
通过光谱仪30发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,之后还包括:
S61、设定实验的温度范围和温度间隔,在所述温度范围内设置初始温度点,并根据所述初始温度点在所述温度范围内设置多组温度点;
通过精确设定实验的温度范围和间隔,确保薄膜性能评估在全面覆盖潜在应用的环境条件,与初步的光学检测和微观结构分析相结合。
S62、利用温度调节系统将实验温度调节到设定的测试温度,并保持稳定;
使用温度控制系统,精确地调节和维持样品舱内的温度,这样的系统通常包括加热器、冷却器以及温度传感器,能够实时监测和调整舱内温度,确保其符合实验设定值。温度稳定性是通过连续的温度监测和自动调节机制来实现的。
S63、在每一个设定的温度点,使用光谱仪对样品薄膜进行透光率和偏振特性的测量;
光谱仪30是一种能够测量样品对光的吸收、反射、散射和透射特性的仪器。在这一步骤中,光谱仪30被用来发射特定波长的光线照射样品,同时测量样品透过或反射的光的强度,以此来确定样品的透光率和偏振特性。基于S55步骤中的温度控制,此步骤在每一个预先设定的温度点进行,确保了实验数据可以反映出材料在不同温度条件下的性能。通过光谱仪30收集的数据包括在不同波长下的透光率和偏振特性,以获得薄膜的光学性能及其对温度变化的响应;通过在不同温度下进行测量,可以探究薄膜光学性能的温度依赖性,识别可能的性能变化点或温度敏感区域。
S64、对每个温度点下获得的透光率和偏振数据进行记录和分析,比较不同温度下的数据变化,识别样品薄膜性能的关键变化点;
记录在各个温度点下通过光谱仪30获得的透光率和偏振数据,随后,将这些数据进行比较,分析不同温度条件下透光率和偏振特性的变化。通过数据比较,识别出样品薄膜透光率的显著降低或偏振效果的改变;通过对透光率和偏振数据的详细记录和分析,可以精确评估薄膜在不同温度下的光学性能,分析不同温度下数据的变化,可以揭示材料性能随温度变化的趋势。
关键变化点通常是指那些能够明显反映出样品薄膜透光率和偏振特性随温度变化而发生显著变化的温度点;
首先,在每一个设定的温度点使用光谱仪对样品薄膜进行透光率和偏振特性的测量,确保覆盖整个设定的温度范围和温度间隔,将收集到的数据经过预处理后,包括滤波、去噪声、校正等步骤,以提高数据的质量和准确性。
使用统计和分析工具对预处理后的数据进行深入分析,计算不同温度点的透光率和偏振率的变化、绘制趋势线、执行回归分析等。
通过分析,识别数据中的趋势和模式,如透光率或偏振特性随温度变化的规律。这一步骤关键在于寻找那些与趋势明显不同的数据点或转折点,通过比较分析,识别表示性能显著变化的温度点。这些点是透光率或偏振率突然改变的位置,或是材料性能发生转变的指标,如相变、热稳定性极限、热致变色等。
S65、对所述关键变化点进行分析,获得样品薄膜透光率和偏振特性随温度变化的趋势和规律,以推断出温度对薄膜性能的影响机制;
通过深入分析获得的数据,这一步骤不仅揭示了薄膜性能随温度变化的规律,也为理解温度对薄膜性能影响的机制提供了科学依据。这种综合分析与之前的步骤紧密相连,共同构成了一个全面评估薄膜性能的框架。
S66、根据所述影响机制分析结果,提出对应的生产建议。
这是整个评估流程的终点,基于之前所有步骤的数据和分析,最终判断薄膜是否满足特定医疗应用的需求。这一步骤的结论直接影响材料的进一步研发和应用方向,体现了整个流程的综合价值
实施例二:
本发明还提供了一种医疗用薄膜的透光性检测装置,其特征在于,用于实现如实施例一的医疗用薄膜的透光性检测方法,检测装置包括:
成像系统10,用于对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
原子力显微镜20,用于对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据;
检测单元,用于对标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准;
软件处理单元40,用于处理所述微观结构的三维数据,并生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像;
光谱仪30,用于对所述样品薄膜进行偏光成像;
软件分析系统50,用于对采集到的透光率、反射率和偏光成像数据进行分析;
切换模块,用于切换所述成像系统10、所述原子力显微镜20和所述光谱仪30;
升降模块,用于切换所述成像系统10、所述原子力显微镜20和所述光谱仪30在竖直方向的高度。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,包括:
设置一个光学检测标准;
通过成像系统对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
将所述样品成像数据与所述光学检测标准对比,判断是否达到这个标准;若是,则判断所述样品薄膜为合格;若否,则对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域;
通过原子力显微镜对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型;
通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果。
2.根据权利要求1所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,设置一个光学检测标准,具体包括:
提供标准薄膜;
通过检测单元对所述标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准,所述光学检测标准包括标准的反射率和透射率。
3.根据权利要求1所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,对所述样品成像数据进行缺陷分析,获得缺陷区域,具体包括:
对所述样品成像数据进行预处理,预处理包括:对比度、像素调整;
应用图像处理算法对所述样品成像数据进行分析,识别所述样品成像数据中的表层异常区域,对比所述光学检测标准与所述样品成像数据,获取偏离正常范围的像素集合,所述像素集合表征了潜在的缺陷区域;
综合所述表层异常区域和潜在的缺陷区域,获得全面的缺陷区域;设置所述样品成像数据的缺陷区域外的区域为健康区域;
利用图像分割技术识别所述缺陷区域,分析样品成像数据中的色彩、纹理和形状特征,将所述缺陷区域与所述健康区域进行分离;
对每个识别出的缺陷区域进行分类,根据缺陷的大小、形状、边界特征及其在成像数据中的分布模式,将缺陷分为不同的类别,包括划痕、气泡和杂质;
设定样品薄膜的基准点,通过每个缺陷区域相对于所述基准点的位置,获得所述样品薄膜每个缺陷区域的缺陷位置。
4.根据权利要求3所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪分别安装于切换模块上,所述切换模块包括环形安装板和驱动件,所述驱动件用于驱动所述环形安装板转动,所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪依次沿着所述环形安装板的周向方向排布;
所述切换模块安装于所述调整模块上,所述调整模块用于驱动所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪做预设方向移动,以调节相对于样品台的距离。
5.根据权利要求4所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,通过原子力显微镜对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据,通过对所述微观结构数据进行分析,获得缺陷类型,具体包括:
所述切换模块运行,以驱动所述原子力显微镜对准于所述样品薄膜,对所述原子力显微镜进行调焦;
根据样品薄膜的尺寸规格,设置原子力显微镜的扫描参数,所述扫描参数包括扫描范围、速度和分辨率;
根据每个缺陷区域的缺陷位置,驱动所述原子力显微镜的取像端移动,使所述原子力显微镜的扫描的中心位置依次经过每个所述缺陷区域;
启动原子力显微镜对所述样品薄膜进行微观结构检测,对预设成像范围内的样品表面进行逐点探测获得微观结构数据,记录下微观结构的三维数据;
利用图像处理单元对所述微观结构数据进行分辨率调整,生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述高分辨率三维图像进行分析,结合微观结构的三维数据,识别缺陷类型的第一识别结果,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷。
6.根据权利要求5所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,利用图像处理单元对所述微观结构数据进行分辨率调整,生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像,对所述高分辨率三维图像进行分析,结合微观结构的三维数据,识别缺陷类型的第一识别结果,所述缺陷类型包括裂纹、孔洞和凹陷,之后包括:
测量对应所述缺陷区域的尺寸、深度和形状参数;
根据所述微观结构数据的分析结果,通过所述缺陷区域的尺寸、深度和形状参数查询已知缺陷类型的数据库,获得第二识别结果,通过所述第二识别结果对所述第一识别结果进行补偿,识别补全的缺陷类型。
7.根据权利要求6所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,根据所述通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,具体包括:
根据样品薄膜的光学特性选择测试的波长范围,设置光谱仪的参数,所述光谱仪的参数包括波长范围、分辨率和照射强度;
所述切换模块运行,以驱动所述光谱仪对准于所述样品薄膜,根据所述缺陷位置,调整所述样品薄膜的位置,确保测试的焦点对准所述缺陷区域;
启动光谱仪,在波长范围以第一光学调整规则逐步改变照射的波长,记录波长调整过程中的每种波长下所述样品薄膜的偏光成像数据。
8.根据权利要求7所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,启动光谱仪,逐步改变照射的波长,记录不同波长下所述样品薄膜的偏光成像数据,之后包括:
利用软件分析系统对采集到的偏光成像数据进行分析,对比不同波长下的偏光成像数据,评估样品薄膜的光学性能,所述光学性能包括不同波长光的透光率和反射率,以及偏振处理能力。
9.根据权利要求8所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,其特征在于,通过光谱仪发射不同波长照射至所述样品薄膜,获得不同波长下的透光率与偏光成像,以分析获得所述样品薄膜对预设波长光的偏振处理效果,之后还包括:
设定实验的温度范围和温度间隔,在所述温度范围内设定初始温度点,并根据所述温度间隔在所述温度范围内设定多个温度点;
利用温度调节系统将实验温度调节到设定的初始温度点,至测试温度趋于稳定;
在每一个设定的温度点,使用光谱仪对样品薄膜进行透光率和偏振特性的测量;
对每个温度点下获得的透光率和偏振数据进行记录和分析,比较不同温度下的数据变化,识别样品薄膜性能的关键变化点;
对所述关键变化点进行分析,获得样品薄膜透光率和偏振特性随温度变化的趋势和规律,以推断出温度对薄膜性能的影响机制;
根据所述影响机制分析结果,提出对应的生产建议。
10.一种医疗薄膜的透光性检测装置,其特征在于,用于实现如权利要求1至9任一项所述的医疗用薄膜的透光性检测方法,所述医疗薄膜的透光性检测装置包括:
成像系统,用于对样品薄膜进行成像扫描,获取所述样品薄膜的样品成像数据;
原子力显微镜,用于对所述样品薄膜的缺陷区域进行微观结构检测,获取所述微观结构数据;
检测单元,用于对标准薄膜进行光学检测,获取所述标准薄膜的光学检测标准;
软件处理单元,用于处理所述微观结构的三维数据,并生成所述缺陷区域的高分辨率三维图像;
光谱仪,用于对所述样品薄膜进行偏光成像;
软件分析系统,用于对采集到的透光率、反射率和偏光成像数据进行分析;
切换模块,用于切换所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪;
调整模块,用于调整所述成像系统、所述原子力显微镜和所述光谱仪在预设方向的高度。
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