一种基于图像识别的自动化真空镀膜方法及系统与流程

本发明涉及材料的镀覆，尤其涉及一种基于图像识别的自动化真空镀膜方法及系统。

背景技术：

1、随着制造业的不断发展，特别是消费电子、集成电路、光学光电子元器件等领域的快速增长，对真空镀膜技术的需求也显著增加。同时，航空航天、机械制造、医疗设备、建筑等行业也对真空镀膜技术提出了更高的要求。传统电镀技术存在粉尘危害、环境污染、触电危险等问题，对环境和人体健康造成较大影响。随着环保治理和生态红线的刚性要求，真空镀膜以其高性价比和低污染的优势，逐渐成为表面处理行业的主流技术。传统电镀技术在镀膜质量上存在不足，难以满足高精度、高性能产品的需求。真空镀膜技术能够在真空环境中通过物理或化学手段，对多种基材进行镀膜处理，提高产品的防辐射、增透光、导电、耐磨损等性能，从而提升产品质量。真空镀膜过程中，所有的镀层材料都在真空环境下，通过等离子体沉积在工件表面，没有溶液污染，对环境没有危害。这符合当前环保治理和生态红线的刚性要求，是一种绿色、环保的表面处理技术。

2、现有的方法主要基于在真空条件下，用蒸发器加热蒸发物质，使之升华或蒸发，蒸发粒子流直接射向基片，并在基片上沉积形成固态薄膜。

3、例如公告号为：cn114164404b的发明专利公告的真空镀膜设备及镀膜方法，包括：具有真空镀膜空间的腔体、用于提供朝向真空镀膜空间运动的第一离子束离的子源发射组件、用于提供朝向所述真空镀膜空间运动的第二离子束多弧源发生组件；产生磁场以使所述真空镀膜空间内的第一离子束或第二离子束内的镀膜微粒移动方向与速度发生变化的偏转组件以及发送指令至所述偏转组件以调节所述偏转组件产生的磁场大小的pid控制系统。

4、例如公告号为：cn103774143b的发明专利公告的一种保护膜的真空镀膜方法，包括：步骤1：抽真空：将待镀膜产品置于真空室，然后抽真空，同时加热，使容器的上层形成水蒸气；步骤2：镀金属膜：利用蒸发式镀金属膜的工艺镀金属膜；步骤3：镀完金属膜之后通空气：关闭扩散泵，打开分子栅，通过流量计向真空室充入空气，并稳定真空度保持0.2-1分钟；步骤4：清洁金属膜表面：启动离子轰击电源；步骤5：然后镀保护膜：充入有机硅的液体蒸汽，并保持气压不变，再次启动离子轰击电源，使有机硅在金属膜上逐层生长形成保护膜。

5、但本技术在实现本技术实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：现有技术中，由于表面不平整、有缺陷，镀膜层可能无法形成良好的附着，导致镀层易剥落或产生气泡，导致真空镀膜中镀膜区域判断不准确的问题。

技术实现思路

1、本技术实施例通过提供一种基于图像识别的自动化真空镀膜方法及系统，解决了现有技术中真空镀膜中镀膜区域判断不准确的问题，实现了真空镀膜质量提高。

2、本技术实施例提供了一种基于图像识别的自动化真空镀膜方法，包括以下步骤：s1，在真空镀膜前获取镀膜目标对象的初始表面状态参数，根据初始表面状态参数获取表面质量指数，所述表面质量指数用于评估镀膜目标对象的表面质量状态，所述初始表面状态参数用于描述通过图像识别的镀膜目标对象的表面状态；s2，根据表面质量指数获取镀膜目标对象的位置相关指数，所述位置相关指数用于评估镀膜目标对象在预设位置点进行镀膜的符合程度；s3，基于位置相关指数对镀膜目标对象进行化学性质分析获取镀膜目标对象的化学性质相关数据，并根据化学性质相关数据获取蒸发相关指数，同时将蒸发相关指数与预设蒸发相关指数范围进行对比，若蒸发相关指数不在预设蒸发相关指数范围内，则对镀膜装置进行参数调整，否则将对应的镀膜目标对象记为待镀膜对象并反馈给预设人员，所述化学性质相关数据用于描述镀膜目标对象的化学性质，所述蒸发相关指数用于评估化学性质对镀膜目标对象表面状态的影响程度。

3、进一步的，所述初始表面状态参数的具体获取过程如下：通过图像采集设备获取镀膜目标对象的第一图像数据，所述图像采集设备用于采集镀膜目标对象的图像信息；对第一图像数据进行图像预处理获取第二图像数据，所述图像预处理用于去除图像中的噪声并增强图像细节；对第二图像数据进行图像特征提取获取初始表面状态参数，所述图像特征提取用于提取镀膜目标对象的粗糙度、摩擦力、源基距和蒸发速率。

4、进一步的，所述表面质量指数的具体获取过程如下：在标准时间段通过质量测量设备获取镀膜目标对象在预设位置点的质量相关数据，所述质量测量设备包括压力传感器和激光测距仪，所述质量相关数据包括标准正压力和标准采样高度，所述标准正压力表示在标准时间段镀膜目标对象的预设位置点对应的镀膜装置施加的压力，所述标准采样高度表示在标准时间段镀膜目标对象的预设位置点的采样点高度，所述标准时间段表示在真空镀膜前的预设时间段；根据标准正压力和预设摩擦系数获取标准摩擦力测量值，同时根据标准采样高度获取标准粗糙度测量值；从预设数据库中获取预设摩擦力阈值、预设粗糙度阈值、质量第一权重和质量第二权重，并结合标准摩擦力测量值和标准粗糙度测量值获取表面质量指数。

5、进一步的，所述表面质量指数采用以下公式进行计算：

6、；

7、式中，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的表面质量指数，，m表示标准时间段的编号，r表示标准时间段的总数量，，n表示预设位置点的编号，s表示预设位置点的总数量，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的标准摩擦力测量值，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的标准粗糙度测量值，表示预设摩擦力阈值，表示预设粗糙度阈值，表示质量第一权重，表示质量第二权重，e表示自然常数。

8、进一步的，所述位置相关指数的具体获取过程如下：a1，将获取的预设位置点对应的表面质量指数与预设质量范围进行对比，判断预设位置点对应的表面质量指数是否在预设质量范围内，若在预设质量范围内，则执行a2，反之则反馈给预设人员；a2，在标准时间段通过位置测量设备获取镀膜目标对象在预设位置点的位置相关数据，所述位置测量设备包括膜厚监测仪、蒸发速率监测器和激光扫描仪，所述位置相关数据包括标准蒸发速率、标准基地面积、标准膜层厚度，所述标准蒸发速率表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的溢出的材料量，所述标准基地面积表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的表面积，所述标准膜层厚度表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的膜层的厚度；a3，根据位置相关数据、预设镀膜时间和预设沉积效率获取标准源基距测量值；a4，从预设数据库中获取预设源基距阈值，并结合标准源基距测量值获取位置相关指数。

9、进一步的，所述位置相关指数采用以下公式进行计算：

10、；

11、式中，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的位置相关指数，，m表示标准时间段的编号，r表示标准时间段的总数量，，n表示预设位置点的编号，s表示预设位置点的总数量，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的标准源基距测量值，表示预设源基距阈值，e表示自然常数。

12、进一步的，所述化学性质相关数据的具体获取过程如下：b1，将获取的预设位置点对应的位置相关指数与预设位置相关指数范围进行对比，判断预设位置点对应的位置相关指数是否在预设位置相关指数范围内，若位置相关指数在预设位置相关指数范围内，则判断镀膜目标对象符合镀膜条件，反之则执行b2；b2，在位置相关指数对应的预设位置点进行化学性质分析获取预设位置点对应的化学性质相关数据。

13、进一步的，所述蒸发相关指数的具体获取过程如下：在标准时间段通过蒸发测量设备获取镀膜目标对象在预设位置点的蒸发相关数据，所述蒸发测量设备包括质量流量计、计时器和游标卡尺，所述蒸发相关数据包括标准蒸发质量、标准蒸发面积和标准蒸发时间，所述标准蒸发质量表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的蒸发的质量，所述标准蒸发面积表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的蒸发的面积，所述标准蒸发时间差表示在标准时间段镀膜目标对象在预设位置点的蒸发所需时间；根据蒸发相关数据获取标准蒸发速率测量值；从预设数据库中获取预设蒸发速率阈值，并结合标准蒸发速率测量值获取蒸发相关指数。

14、进一步的，所述蒸发相关指数采用以下公式进行计算：

15、；

16、式中，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的蒸发相关指数，，m表示标准时间段的编号，r表示标准时间段的总数量，，n表示预设位置点的编号，s表示预设位置点的总数量，表示在第m个标准时间段镀膜目标对象表面的第n个预设位置点的标准蒸发速率测量值，表示预设蒸发速率阈值，e表示自然常数。

17、本技术实施例提供了一种基于图像识别的自动化真空镀膜系统，实现上述任一所述的基于图像识别的自动化真空镀膜方法，包括：表面质量指数获取模块、位置相关指数获取模块和蒸发相关指数获取模块；其中，所述表面质量指数获取模块用于在真空镀膜前获取镀膜目标对象的初始表面状态参数，根据初始表面状态参数获取表面质量指数，所述表面质量指数用于评估镀膜目标对象的表面质量状态，所述初始表面状态参数用于描述通过图像识别的镀膜目标对象的表面状态；所述位置相关指数获取模块用于根据表面质量指数获取镀膜目标对象的位置相关指数，所述位置相关指数用于评估镀膜目标对象在预设位置点进行镀膜的符合程度；所述蒸发相关指数获取模块用于基于位置相关指数对镀膜目标对象进行化学性质分析获取镀膜目标对象的化学性质相关数据，并根据化学性质相关数据获取蒸发相关指数，同时将蒸发相关指数与预设蒸发相关指数范围进行对比，若蒸发相关指数不在预设蒸发相关指数范围内，则对镀膜装置进行参数调整，否则将对应的镀膜目标对象记为待镀膜对象并反馈给预设人员，所述化学性质相关数据用于描述镀膜目标对象的化学性质，所述蒸发相关指数用于评估化学性质对镀膜目标对象表面状态的影响程度。

18、本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

19、1、通过在真空镀膜前获取镀膜目标对象的初始表面状态参数，根据初始表面状态参数获取表面质量指数，接着根据表面质量指数获取镀膜目标对象的位置相关指数，最后基于位置相关指数对镀膜目标对象进行化学性质分析获取镀膜目标对象的化学性质相关数据，并根据化学性质相关数据获取蒸发相关指数，从而实现了镀膜的细致化，进而实现了真空镀膜质量的提高，有效解决了现有技术中真空镀膜中镀膜区域判断不准确的问题。

20、2、通过图像采集设备获取镀膜目标对象的第一图像数据，然后对第一图像数据进行图像预处理获取第二图像数据，最后对第二图像数据进行图像特征提取获取初始表面状态参数，从而实现了获取镀膜相关数据可靠性的提升，进而实现了镀膜相关数据的更准确获取。

21、3、通过将获取的预设位置点对应的表面质量指数与预设质量范围进行对比，判断预设位置点对应的表面质量指数是否在预设质量范围内，若在预设质量范围内，则在标准时间段通过位置测量设备获取镀膜目标对象在预设位置点的位置相关数据，反之则反馈给预设人员，从而实现了镀膜相关数据获取的真实性，进而实现了评估镀膜目标对象是否具备镀膜条件的有效性。