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本发明公开一种基于冷却温度曲线的涂层质量在线评估方法及系统，其中，方法包括采集以几何顶点和几何谷点为双特征点的温度数据并构建二者的时间‑温差系列和温差曲线，基于温差曲线提取包含强度、时序、形态、谱特征的多维特征向量，通过物理引导‑数据驱动混合反演模型同步、实时获取涂层厚度和结合力等级预测值。本发明通过挖掘周期性结构工件的几何特征及其散热差异特性，喷涂过程中构建几何顶点与几何谷点的温差动力学曲线并提取多维度关联特征，转化为评估涂层质量的有效信息源并进行同步混合反演，实现涂层厚度和结合力双指标的同步、无损、秒级在线预测，具有稳定可靠、精准快速等优势，尤其适用于复杂结构件涂层质量的高灵敏度评估。