本发明的氧化膜厚测量装置针对将膜厚测量范围划分的多个子膜厚测量范围分别存储有膜厚与发光亮度的对应关系的膜厚转换信息，在该子膜厚测量范围内，相对于膜厚变化的发光亮度变化之比处于设定范围内，多个发光亮度测量部各自以不同的多个测量波长测量钢板表面的发光亮度，针对多个发光亮度测量部各自测量的钢板表面的各发光亮度，通过使用与该发光亮度测量部相对应的膜厚转换信息，求出与该测量的发光亮度相对应的膜厚和该膜厚下的比，并且在该求出的比处于与该膜厚转换信息相对应的设定范围内的情况下，将该求出的膜厚作为实际的膜厚的候选值而提取。