混色材料任意点上各色材料累计厚度及质量占比测试方法

摘要

本发明基于混色材料的彩色透光图像建立其中任意点或任意区域各单色材料的累计厚度和质量占比的计算方法，并设计系列实验证明该算法在常见透明高分子材料上的适用性。本发明首次有效解决了混色材料中各颜色材料的质量占比及混合均匀度的分析计算难题。

权利要求

1.一种混色材料任意点上各色材料累计厚度及质量占比的测试分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、测试获得混合前各单色材料的光学厚度与透光强度的关系，设第i种单色材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度为Ri、Gi、Bi，i＝1,2或者i＝1,2,3，若第i种材料对入射光的散射比较弱，则第i种单色材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：红光照射下有：HiR＝In(R0/Ri)绿光照射下有：HiG＝In(G0/Gi)蓝光照射下有：HiB＝In(B0/Bi)式中，R0、G0、B0分别表示红、绿、蓝三种单色光的入射光强；

若第i种单色材料对入射光的散射比较强，则第i种单色材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：红光照射下有：

绿光照射下有：

蓝光照射下有：

式中，Ri∞表示第i种单色材料堆砌到无穷厚时的反射率；

步骤2、从实验结果中找出各单色材料的实际厚度与其光学厚度的线性关系范围，并用线性拟合方法，求出各单色材料实际厚度与其光学厚度的线性方程；

步骤3、以Hk表示数种单色材料混合后的混色材料在第k种单色光照射下的光学厚度，k＝1,2,3，第1种单色光为红色光，第2种单色光为绿色光，第3种单色光为蓝色光，则可用下述方法构建平面状混合材料任意一点的光学厚度与其中各单色材料厚度xi，i＝1,2或者i＝1,2,3，的关系方程：若两种单色材料混合，有：

式中，H1k表示第1种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度；H2k表示第2种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2得到的第1种单色材料的光学厚度H1k与其实际厚度x1线性拟合方程中的常数； 为通过步骤2得到的第2种单色材料的光学厚度H2k与其实际厚度x2线性拟合方程中的常数；

若三种单色材料混合，有：

式中，H1k、H2k及 的含义如上所述，而H3k为第3种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2得到的第3种单色材料的光学厚度H3k与其实际厚度x3的线性拟合方程中的常数；上述各单色材料实际厚度xi的单位为cm；

步骤4、利用与步骤1相同的方法，测试得到数种单色材料混合后的平面状混合材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB，这三个光学厚度都是在平面坐标上分布的函数；

步骤5、由平面状混合材料透光信号计算其任意点上各色材料的累计厚度；

若两种单色材料混合，将步骤4得到的混合材料某点的HR、HG、HB代入其中：H1＝HR，H2＝HG，H3＝HB，联立得到的三个方程中的任意两个，求出该点的各颜色材料的累积厚度x1、x2；

若三种单色材料混合，将步骤4得到的混合材料某点的HR、HG、HB代入其中：H1＝HR，H2＝HG，H3＝HB，联立得到的三个方程，求出该点的各颜色材料的累积厚度x1、x2及x3；

步骤6、计算平面状混合材料任一点上第i种单色材料的质量占比ei，i＝1,2或者i＝1,

2,3：

若二种单色材料混合，则

若三种单色材料混合，则

式中，wi为第i种单色材料的比重，单位为g/cm3。

2.如权利要求1所述的一种混色材料任意点上各色材料累计厚度及质量占比的测试分析方法，其特征在于，在所述步骤4中：设平面状混合材料的任意点分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度为R、G、B，若平面状混合材料的光散射量忽略不计时，则混合材料的该点分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：红光照射下有：HR＝In(R0/R)

绿光照射下有：HG＝In(G0/G)

蓝光照射下有：HB＝In(B0/B)；

若平面状混合材料的光散射量比较强，则混合材料任意点分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：红光照射下有：

绿光照射下有：

蓝光照射下有：

式中，R∞表示平面状混合材料堆砌到无穷厚时的反射率。

说明书

混色材料任意点上各色材料累计厚度及质量占比测试方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种测试分析平面状混色材料中各色材料厚度及质量占比的方 法，特别是涉及基于混色材料透光图像来分析其任一点上各色材料混比的方法。

背景技术

[0002] 混色材料中各单色材料的厚度或面密度分布是表征混色材料结构和质量(或 者厚度)均匀特性等的重要变量，也是研究混色材料中任一点各颜色材料厚度及 所占比例的重要依据。基于单向吸收作用的朗伯定律被广泛应用于透光材料厚度 的测量。例如，紫外分光光度计就是利用了朗伯定律的原理，依据介质对光的吸 收程度来计算透明介质的厚度；同时它也是吸光光度法、比色分析法和光电比色 法的定量基础。

[0003] 所有介质都会对可见光和不可见光中的某些波长的光线进行吸收。同一介质 对不同波长的光线表现出不同的吸收能力，叫做选择吸收。另一方面，不同介质 对同一单色光的吸收能力也不同。目前，利用彩色透光图像信息，分析材料内部 构成及其变化等情况的研究正在兴起。实例一是，让单色光透过鸡蛋的蛋清与蛋 黄获得的彩色透光图像对其进行实时新鲜度检测与分级工作，就是提取透光图像 RGB色空间的G分量进行自适应灰度调整、自定义模板的线性空间滤波，利用 形态学方法和阈值分割法提取蛋黄图像，提取透光图像中与新鲜度有关的气室大 小、蛋黄大小和椭圆度三种特征，分别建立了三种因素值与鸡蛋新鲜度的单因素 线性回归模型。实例二是，生物医学中，基于颜色传感器的血液净化设备漏血检 测的研究，基于漏血造成透析液中光线透过率的变化进行检测，将测得的RGB 信号转换为HSL信号，亮度作为漏血判断的依据，饱和度、色度信号作为防止 误判的参考，可以克服简单漏血检测器不能辨别颜色的缺点，对于非漏血因素引 起的回路透光率变化有防止误判能力。实例三是，利用遥感技术监控获取玉米病 害病斑透光图像提取信息，滤波后，不同病斑的图像像素值和RGB色彩分解有 明显的差异，基于玉米叶斑病害图像来进行自动分类识别。实例四是，应用于透 射图像颜色特征在烟叶内在质量的识别，获取烟叶的反射和透射图像，采用计算 机视觉技术提取各自的色度，并综合应用反射和透射图像的色度判别烟叶内在质 量的特征表征问题。

[0004] 但是，现有研究都没有能解决混色材料中各颜色材料的厚度及质量占比的分 析计算难题。

[0005] 纺织纤维属于透光材料，有很多不同颜色纤维的混合材料需要知道其混合均 匀度等情况，例如混色纱线的均匀度问题、色织物的织疵问题等。

[0006] 目前，发明人团队已推导出由透光信号计算白色层状纤维集合体面密度的算 法，进而可以计算须丛线密度曲线和纤维长度分布。但是，染色毛条是毛纺厂的 常见半成品，而混色毛条中各单色毛的长度分布缺乏有效的检测方法。

发明内容

[0007] 本发明要解决的技术问题是：得到平面状混色材料中任一点各色材料的厚度 及占比。

[0008] 为了解决上述技术问题，本发明将朗伯定律应用于红、绿、蓝(R、G、B) 三维色空间，基于材料的彩色透光图像建立计算方法，并设计系列实验证明该算 法在常见高分子材料上的适用性，具体技术方案是提供了一种混色材料任意点上 各色材料累计厚度及质量占比的测试分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

[0009] 步骤1、测试获得混合前各单色材料的光学厚度与透光强度的关系。设第i种 单色材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度为Ri、Gi、Bi，i＝1，2 或者i＝1，2，3，若第i种材料对入射光的散射比较弱，则第i种单色材料分别在红、 绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：

[0010] 红光照射下有：HiR＝In(R0/Ri)

[0011] 绿光照射下有：HiG＝In(G0/Gi)

[0012] 蓝光照射下有：HiB＝In(B0/Bi)

[0013] 式中，R0、G0、B0分别表示红、绿、蓝三种单色光的入射光强；

[0014] 若第i种单色材料对入射光的散射比较强，则第i种单色材料分别在红、绿、 蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：

[0015] 红光照射下有：

[0016] 绿光照射下有：

[0017] 蓝光照射下有：

[0018] 式中，Ri∞表示第i种单色材料堆砌到无穷厚时的反射率；

[0019] 步骤2、从实验结果中找出各单色材料的实际厚度与其光学厚度的线性关系 范围，并用线性拟合方法，求出各单色材料实际厚度与其光学厚度的线性方程；

[0020] 步骤3、以Hk表示各单色材料混合后的材料在第k种单色光照射下的光学 厚度，k＝1，2，3，第1种单色光为红色光，第2种单色光为绿色光，第3种单 色光为蓝色光，则可用下述方法构建混合材料的光学厚度与其中各单色材料厚度 xi(i＝1，2或者i＝1，2，3)的关系方程：

[0021] 若两种单色材料混合，有：

[0022]

[0023] 式中，H1k为第1种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度；H2k为第 2种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2得到 的第1种单色材料的光学厚度H1k与其实际厚度x1线性拟合方程中的常数；  为通过步骤2得到的第2种单色材料的光学厚度H2k与其实际厚度x2线性拟合方程中的常数。

[0024] 若三种单色材料混合，有：

[0025]

[0026] 式中，H1k、H2k及 的含义如上所述，而H3k为 第3种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2 得到的第3种单色材料的光学厚度H3k与其实际厚度x3的线性拟合方程中的常 数。

[0027] 上述各单色材料实际厚度xi的单位为cm。

[0028] 步骤4、利用与步骤1相同的方法，测试并计算得到2种或3种单色材料混 合后得到的平面状混合材料任意点分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚 度HR、HG、HB；

[0029] 步骤5、由平面状混合材料透光信号计算其任意点上各色材料的累计厚度[0030] 若两种单色材料混合，将步骤4得到的HR、HG、HB代入 其中：H1＝HR，H2＝HG，H3＝HB， 联立得到的三个方程中的任意两个，求出任意点的各颜色材料的累积厚度x1、 x2；

[0031] 若三种单色材料混合，将步骤4得到的HR、HG、HB代入其中：H1＝HR， H2＝HG，H3＝HB，联立得到的三个方程，求出任意点的各颜色材料的累积 厚度x1、x2及x3；

[0032] 步骤6、计算平面状混合材料任一点上第i种单色材料的质量占比ei，i＝1，2 或者i＝1，2，3：

[0033] 若二种单色材料混合，则

[0034] 若三种单色材料混合，则

[0035] 式中，wi为第i种单色材料的比重，单位为g/cm3。

[0036] 优选地，在所述步骤4中：

[0037] 设平面状混合材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度为R、G、 B，若平面状混合材料的光散射量可以忽略不计时，则该混合材料分别在红、绿、 蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：

[0038] 红光照射下有：HR＝In(R0/R)

[0039] 绿光照射下有：HG＝In(G0/G)

[0040] 蓝光照射下有：HB＝In(B0/B)；

[0041] 若平面状混合材料的光散射量比较强，则它分别在红、绿、蓝三种单色光照 射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：

[0042] 红光照射下有：

[0043] 绿光照射下有：

[0044] 蓝光照射下有：

[0045] 式中，R∞表示平面状混合材料堆砌到无穷厚时的反射率。

[0046] 本发明首次有效解决了混色材料中各颜色材料的厚度及质量占比的分析计 算难题，具体具有如下有益效果：

[0047] 能解决材料混合均匀度的测量分析难题——混色材料任意点上各色材料的 累计厚度和质量占比的测试分析，不做复杂的内部结构分析或破坏性试验，只测 试透光图像，就可分析任意点上各色材料的累积厚度及质量占比，可用于混色纤 维集合体、不同物质的混合材料等材料的内部结构测试分析，对于混合材料的均 匀度检测等领域提供了一种简单、精确、低成本方法。

附图说明

[0048] 图1(a)及图1(b)红光照射下PET单色膜的层数与透光参数、光学厚 度的关系；

[0049] 图2(a)及图2(b)绿光照射下PET单色膜的层数与透光参数、光学厚 度的关系；

[0050] 图3(a)及图3(b)基于PET混色膜透光信号算得的单色膜厚度与实际 值比较；

[0051] 图4(a)及图4(b)基于PET混色膜中各膜质量占比的实际值与计算值 的比较；

[0052] 图5(a)及图5(b)红光照射下PP单色膜的层数与透光参数、光学厚度 的关系；

[0053] 图6(a)及图6(b)绿光照射下PP单色膜的层数与透光参数、光学厚度 的关系；

[0054] 图7(a)及图7(b)蓝光照射下PP单色膜的层数与透光参数、光学厚度 的关系；

[0055] 图8(a)及图8(b)基于PP混色膜透光信号算得的单色膜厚度与实际值 比较；

[0056] 图9(a)及图9(b)基于PP/PET混色膜透光信号算得的单色膜厚度与实 际值比较。

具体实施方式

[0057] 为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

[0058] 本发明提供了一种混色材料任意点上各色材料累计厚度及质量占比的测试 分析方法，包括以下步骤：

[0059] 步骤1、测试获得混合前各单色材料的光学厚度与透光强度的关系，设第i种 单色材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度为Ri、Gi、Bi，i＝1，2 或者i＝1，2，3，若第i种材料对入射光的散射比较弱，则第i种单色材料分别在红、 绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：

[0060] 红光照射下有：HiR＝In(R0/Ri)

[0061] 绿光照射下有：HiG＝In(G0/Gi)

[0062] 蓝光照射下有：HiB＝In(B0/Bi)

[0063] 式中，R0、G0、B0分别表示红、绿、蓝三种单色光的入射光强；

[0064] 若第i种单色材料对入射光的散射比较强，则第i种单色材料分别在红、绿、 蓝三种单色光照射下的光学厚度HiR、HiG、HiB的计算公式为：

[0065] 红光照射下有：

[0066] 绿光照射下有：

[0067] 蓝光照射下有：

[0068] 式中，Ri∞表示第i种单色材料堆砌到无穷厚时的反射率；

[0069] 步骤2、从实验结果中找出各单色材料的实际厚度与其光学厚度的线性关系 范围，并用线性拟合方法，求出各单色材料实际厚度与其光学厚度的线性方程；

[0070] 例如，两种单色材料混合时，第i种单色材料的实际厚度(单位：cm)为xi， i＝1，2，H1R、H1G、H1B分别表示第1种单色材料在红、绿、蓝三种单色光照 射下的光学厚度，H2R、H2G、H2B分别表示第2种单色材料在红、绿、蓝三 种单色光照射下的光学厚度，则有：

[0071]

[0072]

[0073]

[0074] 式中， 为线性拟合方程的常数，与材料本身的吸光特性有关；

[0075] 步骤3、以Hk表示数种单色材料混合后的混合材料在第k种单色光照射下 的光学厚度，k＝1，2，3，第1种单色光为红色光，第2种单色光为绿色光，第3 种单色光为蓝色光，则可用下述方法构建混合材料的光学厚度与其中各单色材料 厚度xi(i＝1，2或者i＝1，2，3)的关系方程：

[0076] 若两种单色材料混合，有：

[0077]

[0078] 式中，H1k表示第1种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度；H2k表 示第2种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2 得到的第1种单色材料的光学厚度H1k与其实际厚度x1线性拟合方程中的常数；  为通过步骤2得到的第2种单色材料的光学厚度H2k与其实际厚度x2线性拟合方程中的常数。

[0079] 若三种单色材料混合，有：

[0080]

[0081] 式中，H1k、H2k及 的含义如上所述，而H3k为 第3种单色材料在第k种单色光照射下的光学厚度； 为通过步骤2 得到的第3种单色材料的光学厚度H3k与其实际厚度x3的线性拟合方程中的常 数。

[0082] 上述各单色材料实际厚度xi的单位为cm。

[0083] 步骤4、利用与步骤1相同的方法，测试得到各单色材料混合后得到的平面 状混合材料分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB， 三个光学厚度是在平面坐标上分布的函数，具体而言：

[0084] 设平面状混合材料的任意点分别在红、绿、蓝三种单色光照射下的透光强度 为R、G、B，若该混合材料的光散射量忽略不计时，则该混合材料任意点分别 在红、绿、蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：

[0085] 红光照射下有：HR＝In(R0/R)  (1)

[0086] 绿光照射下有：HG＝In(G0/G)  (2)

[0087] 蓝光照射下有：HB＝In(B0/B)  (3)

[0088] 若平面状混合材料的光散射量比较强，则该混合材料任意点分别在红、绿、 蓝三种单色光照射下的光学厚度HR、HG、HB的计算公式为：

[0089] 红光照射下有：

[0090] 绿光照射下有：

[0091] 蓝光照射下有：

[0092] 式中，R∞表示平面状混合材料堆砌到无穷厚时的反射率；

[0093] 步骤5、由平面状混合材料透光信号计算其任意点上各色材料的累计厚度。

[0094] 若两种单色材料混合，且它们对光线的散射量都可以忽略不计，将步骤4中 通过公式(1)、(2)、(3)得到的混合材料任意点的HR、HG、HB代入 其中：H1＝HR，H2＝HG，H3＝HB， 联立得到的三个方程中的任意两个，求出该点的各颜色材料的累积厚度x1、x2；

[0095] 若两种单色材料混合，且至少其中一材料对光线的散射量不能忽略不计，将 步骤4中通过公式(4)、(5)、(6)得到的HR、Hc、HB代入  其中：H1
＝HR，H2＝HG，H3＝HB， 联立得到的三个方程中的任意两个，求出混合材料任意点上各颜色材料的累积厚 度x1、x2；

[0096] 若三种单色材料混合，且它们对光线的散射量都可以忽略不计，将步骤4通 过公式(1)、(2)、(3)得到的HR、HG、HB代入 其中：H1＝HR， H2＝HG，H3＝HB，联立得到的三个方程，求出混合材料任意点上各颜色材 料的累积厚度x1、x2及x3；

[0097] 若三种单色材料混合，且至少其中一材料对光线的散射量不能忽略不计，将 步骤4通过公式(4)、(5)、(6)得到的HR、HG、HB代入  其
中：H1＝HR， H2＝HG，H3＝HB，联立得到的三个方程，求出混合材料任意点上各颜色材 料的累积厚度x1、x2及x3；

[0098] 步骤6、计算平面状混合材料任一点上第i种单色材料的质量占比ei，i＝1，2 或者i＝1，2，3：

[0099] 若二种单色材料混合，则

[0100] 若三种单色材料混合，则

[0101] 式中，wi为第i种单色材料的比重，单位为g/cm3。

[0102] 以下结合具体实验数据来进一步说明本发明：

[0103] 实施例1：两色PET的混合材料中各色材料厚度及占比的测量计算及其效果[0104] 首先，利用均匀透明的PET薄膜验证本发明的正确性，材料信息见表1。

[0105] 表1透明PET膜材料信息

[0106]

[0107] 将材料1#和2#分别以不同层数叠加，测试分析两种单色光照射下单色膜的 透光强度、光学厚度与累计厚度或层数的实验关系如图1(a)、图1(b)、图2 (a)、图2(b)所示。在线性关系范围内，求出不同单色光照射下1#玫红材料 的实际厚度x1与光学厚度H1k线性拟合方程如下(因两种材料混合，只需要两个 拟合方程)：

[0108] H1R＝0.02917+0.5252x1，x1∈[0.1，0.8]，R2＝0.996

[0109] H1G＝0.09475+1.9821x1，x1∈[0.1，0.6]，R2＝0.993

[0110] 类似地求出2#黄色材料的实际厚度x2与光学厚度H2k线性拟合方程如下：

[0111] H2R＝0.01583+1.3025x2，x2∈[0.04，0.32]，R2＝0.999

[0112] H2G＝0.1065+2.25125x2，x2∈[0.04，0.32]，R2＝0.994

[0113] 构建出这两种颜色的PET膜叠加后的总光学厚度Hk与两种单色膜实际厚度 xi的关系方程见表2。

[0114] 表2混色膜的光学厚度与各膜实际厚度的关系

[0115]

[0116] 将若干层1#玫红色膜和2#黄色膜叠加，测试叠加混色膜的透光强度和其中 各色膜的累计厚度，然后用公式用方程(1)、(2)求出混色膜的光学厚度HR和HG， 再代入表2方程，联立表2方程求解出该混色膜中1#玫红色膜和2#黄色膜的累 计厚度，多次实验的计算厚度与实测的累计厚度的关系见图3(a)、图3(b)。 图3(a)、图3(b)中混色膜用该膜中各色膜的叠加情况表征，例如“11222” 表示2层1#膜和3层2#膜的叠加膜，实验证明透光信号与各膜的叠加顺序无关， 只与叠加层数有关。可以看出，由光学信号间接测试的计算厚度也与实际厚度很 接近，平均差异率为4.78％(差异率＝(实际厚度-计算厚度)/实际厚度×100％)， 最大差异率为10.67％。这证明混合公式可以用于计算混色聚酯PET材料任意透 光点上各颜色材料的厚度。

[0117] 图4(a)、图4(b)为混色膜中各膜质量占比的实际值与采用公式(7)由 光信号计算值的比较，精确度很高。

[0118] 实施例2：混色PP材料中各色材料厚度的测量计算及其效果

[0119] 利用PP薄膜分别验证本发明的二色混合公式、三色混合公式的适用性，材 料信息见表3。

[0120] 表3实验材料信息

[0121]

[0122] 同实施例1，将材料3#和4#、5#分别以不同层数叠加，测试三种单色光照 射下单色膜的透光强度、光学厚度与累计厚度或层数的实验关系如图5(a)、图 5(b)、图6(a)、图6(b)、图7(a)、图7(b)所示。在线性关系范围内，求 出不同单色光照射下3#材料的实际厚度x3与光学厚度H3k线性拟合方程如下：

[0123] H3R＝0.01719+1.6411x3，x3∈[0.1，0.8]，R2＝1

[0124] H3G＝0.01855+0.9515x3，x3∈[0.1，0.8]，R2＝1

[0125] H3B＝0.01821+0.7839x3，x3∈[0.1，0.8]，R2＝1

[0126] 类似地求出4#材料的实际厚度x4与光学厚度H4k线性拟合方程如下：

[0127] H4R＝0.0091+0.4648x4，x4∈[0.1，0.8]，R2＝0.997

[0128] H4G＝0.02394+0.6151x4，x4∈[0.1，0.8]，R2＝0.996

[0129] H4B＝0.04764+1.431x4，x4∈[0.1，0.6]，R2＝0.996

[0130] 类似地求出5#材料的实际厚度x5与光学厚度H5k线性拟合方程如下：

[0131] H5R＝0.0175+0.9178x5，x5∈[0.1，0.8]，R2＝0.999

[0132] H5G＝0.01866+1.1135x5，x5∈[0.1，0.8]，R2＝0.999

[0133] H5B＝0.02719+1.4863x5，x5∈[0.1，0.8]，R2＝1

[0134] A)两色混合时

[0135] 构建出这两种颜色的PP膜叠加后的总光学厚度Hk与两种单色膜实际厚度的 关系方程见表4。

[0136] 表4混色膜的光学厚度与各膜实际厚度的关系

[0137]

[0138] 将若干层3#单色膜和4#单色膜叠加，测试叠加混色膜的透光强度和其中各 色膜的累计厚度，然后用公式用方程(1)、(2)求出混色膜的光学厚度HR和HG， 再代入表4方程，联立表4方程求解出该混色膜中3#单色膜和4#单色膜的厚度， 多次实验的计算厚度与实测的累计厚度的关系见图8(a)及图8(b)。可以看出， 由光学信号间接测试的计算厚度也与实际厚度很接近，平均差异率为4.00％(差 异率＝(实际厚度-计算厚度)/实际厚度×100％)，两色混合时，最大差异率为6.00％。 证明混合公式可以用于计算混色非聚酯PP材料任意透光点上各颜色材料的厚 度。

[0139] B)三色混合

[0140] 构建出3#、4#、5#这三种颜色的PP膜叠加后的总光学厚度Hk与两种单色膜 实际厚度的关系方程见表5。

[0141] 表5混色膜的光学厚度与各膜实际厚度的关系

[0142]

[0143] 将若干层3#单色膜和4#单色膜、5#单色膜叠加，测试叠加混色膜的透光强 度和其中各色膜的累计厚度，然后用公式用方程(1)、(2)、(3)求出混色膜的 光学厚度HR、HG和HB，再代入表5方程，联立表5方程求解出该混色膜中3#单 色膜、4#单色膜和5#单色膜的厚度，多次实验的计算厚度与实测的累计厚度的 关系见图8(a)及图8(b)。可以看出，由光学信号间接测试的计算厚度也与实 际厚度很接近，平均差异率为4.1％(差异率＝(实际厚度-计算厚度)/实际厚度× 100％)。证明混合公式也可以用于计算三种颜色的混合PP材料任意透光点上各颜 色材料的厚度。

[0144] 实施例3：PP/PET混色材料中各色材料厚度的测量计算及其效果

[0145] 同实施例1，利用PET/PP混合薄膜验证本发明的适用性，不同材质的材料 混合后其中任意点上各色材料的厚度及质量占比可以用本算法来计算。将材料1#PET膜和3#PP膜混合叠加试验并证明。

[0146] 实施例1和实施例2已得到1#和3#膜以不同层数叠加，两种单色光照射下 单色膜的透光强度、光学厚度与累计厚度或层数的实验关系，以及在线性关系范 围内这两种材料的实际厚度xi与光学厚度Hik线性拟合方程。

[0147] 构建出这两种材质的膜叠加后的总光学厚度Hk与两种单色膜实际厚度xi的 关系方程见表6。

[0148] 表6混色膜的光学厚度与各膜实际厚度的关系

[0149]

[0150] 将若干层1#单色膜和3#单色膜叠加，测试叠加混色膜的透光强度和其中各 色膜的累计厚度，然后用公式用方程(1)、(2)求出混色膜的光学厚度HR和HG， 再代入表6方程，联立表6方程求解出该混色膜中1#单色膜和3#单色膜的厚度， 多次实验的计算厚度与实测的累计厚度的关系见图9(a)及图9(b)。可以看出， 由光学信号间接测试的计算厚度也与实际厚度很接近，平均差异率为2.58％，最 大差异率为11％，证明本发明可以用于测量计算不同材质透光材料的混合材料任 意点上各材料的厚度。

[0151] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明技术的原理前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也都应该在本发明的保护范围。