[发明专利]一种划痕深度测量装置及方法

权利要求书

1.一种划痕深度测量装置，包括：

光路子系统，所述光路子系统包括光源和挡片，用于产生部分被遮挡的平行光以照射被测表面；

调节子系统，用于调节所述部分被遮挡的平行光照射被测表面的照射角度；以及

成像子系统，包括用于采集所述被测表面的半明半暗的影像的相机和数据处理部分，其中

若所采集到的半明半暗的影像上有底边在明暗分界线上并具有尖点的突起部分，则所述数据处理部分至少部分地基于所述照射角度和对所述影像中所述尖点与所述明暗分界线之间的距离的测量来确定所述被测表面上的划痕的深度，其中

当所述被测表面为凸面时，所述数据处理部分相应减小所述照射角度；或者当所述被测表面为凹面时，所述数据处理部分相应增大所述照射角度。

2.如权利要求1所述的划痕深度测量装置，其中所述照射角度包括所述平行光在所述挡片同侧与所述被测表面所成的角度。

3.如权利要求2所述的划痕深度测量装置，其中所述光路子系统包括平面反射镜，其中

所述调节子系统至少通过调节所述平面反射镜的角度来调节所述照射角度。

4.如权利要求3所述的划痕深度测量装置，其中所述成像子系统包括相机，其中当所述调节子系统调节所述平面反射镜的角度时，所述相机的位置被相应地调节。

5.如权利要求1所述的划痕深度测量装置，其中所述光路子系统还包括位于所述挡片之前的凸透镜和位于所述挡片之后的凹透镜，所述凸透镜用于会聚所述光源发出的光，并且所述凹透镜用于使被挡片遮挡后的光形成所述部分被遮挡的平行光。

6.如权利要求1所述的划痕深度测量装置，其中所述挡片包括截面为锐角三角形的不透光半圆形挡片。

7.如权利要求1所述的划痕深度测量装置，其中所述调节子系统进一步用于调节所述划痕深度测量装置的中轴线与所述划痕的方向角度以使得所述划痕的影像落在所述相机的视界中。

8.如权利要求1所述的划痕深度测量装置，其中所述数据处理部分进一步用于补偿所述被测表面的曲率半径导致的划痕深度测量误差。

9.如权利要求8所述的划痕深度测量装置，进一步包括沿所述划痕深度测量装置的中轴线方向与所述被测表面接触的至少两个支点，其中所述成像子系统进一步用于补偿所述被测表面的曲率半径导致的划痕深度测量误差包括：

所述数据处理部分基于所述曲率半径和所述至少两个支点在所述中轴线方向上的距离来修正所述照射角度。

10.如权利要求9所述的划痕深度测量装置，其中，修正所述照射角度包括减小或增大所述照射角度。

11.一种划痕深度测量方法，包括：

以部分被遮挡的平行光照射被测表面；

通过相机采集所述被测表面的半明半暗的影像；以及

若所采集到的半明半暗的影像上有底边在明暗分界线上并具有尖点的突起部分，则至少部分地基于所述照射角度和对所述影像中所述尖点与所述明暗分界线之间的距离的测量来确定所述被测表面上的划痕的深度，其中

当所述被测表面为凸面时，相应减小所述照射角度；或者

当所述被测表面为凹面时，相应增大所述照射角度。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述照射角度包括所述平行光在挡片同侧与所述被测表面所成的角度。

13.如权利要求11所述的方法，进一步包括：

调节所述部分被遮挡的平行光照射被测表面的照射角度。

14.如权利要求13所述的方法，进一步包括当调节所述照射角度时，相应地调节所述相机的位置。