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红外测厚是薄膜在线测厚的主要方法之一，为了解决传统的红外测厚方法中尚存在的易受光源稳定性的影响、不适用于高速薄膜生产线等缺点，采用双光路参比测量的方法设计了一种双光路红外测厚系统，系统将光源的光分成测量路和参考路两路，并使用单个CCD同时收集两路光作为光强传感器。描述了系统的成像原理，讨论了系统对朗伯定律的适用性，最后通过对聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜的标定实验论证了系统的精度。结果表明，该方法精度高、鲁棒性好，且能够有效避免光源不稳定带来的影响。