CN107843599A - 一种基于aoi的面板检测判等方法与装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于AOI的面板检测判等方法与装置。其过程为：对面板进行初次缺陷检测，确定出不同类型的主缺陷；对检测出的所有缺陷进行表面灰尘过滤；根据缺陷分类标准分别对各类型主缺陷依次进行细分类成各子缺陷；采用复判机构对各子缺陷进行复判，将复判结果与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。本发明在初次进行缺陷检测后，通过复判机构进行二次判断，可以对面板的缺陷进行准确详细的判等输出，极大的降低了人力成本，提高了检出率。

Description

一种基于AOI的面板检测判等方法与装置
技术领域
本发明属于面板的自动化缺陷检测技术领域，具体涉及一种基于AOI的面板检测判等方法与装置。
背景技术
随着LCD面板检测行业的发展，厂商对于面板检测的要求越来越高，对于不同的类型的缺陷有着不同的降级规格。AOI设备为了能够正确的对面板进行降等输出，需要对检测到的缺陷进行精确的分类，并对分类后的缺陷按照客户的要求进行降级输出。
比如针对暗点类的缺陷，单颗暗点(0.5-1.5)判断为OK级别，二连暗(1.5-2.5)判断为L级别，三连暗(2.5-3.5)判断为K级别，多连暗(＞3.5)判断为C级别。但是如何区分二连暗和单颗暗点，如何区分二连暗与三连暗将会是一个非常困难的问题，类似的还有亮点的准确分类问题。
部分的灰尘和暗点非常的接近，如何进行灰尘和暗点的分类也是一个很困难的问题。如果不进行准确的分类，灰尘的错误分类会导致大量的暗点误检。
由于不同等级(K、C、L或Y)的面板最后的价格差异很大，故而AOI设备的错误降等会给生产厂商带来经济损失。
现有的技术方案中，检测的工业相机与LCD面板分辨率的比例一般是3:1，大于这个比例会要求采用更多的相机，从而增加AOI设备的成本，低于这个比例往往导致0.5dot的缺陷无法被拍摄到。在3:1的比例条件下，面板上的1个sub-pixel对应相机上的3个像素，0.5个sub-pixel对应1.5个像素。在检出所有的缺陷后，根据缺陷在相机的成像面积对其进行区分。但是该方法存在如下问题：
1、对于大尺寸的LCD面板，由于面积过大，导致LCD面板与相机之间的无法做到准确的平行。故而不同位置对焦效果也存在差异性，导致相同面积的缺陷会在相机上呈现不同面积的大小。
2、缺陷存在强弱的问题，L0画面的亮点可能面积很小，但是发亮强度很大，光晕很严重，从而导致在相机成像面积很大。同时部分的L0画面的亮点可能面积很大，但是发亮强度很小，导致在相机成像面积很小。
3、虽然拍摄相机的分辨率高于待检测屏的分辨率，但是也只能拍摄一些宏观的信息。一些非常微观的信息，比如在1.5subpixel和2.5-subpixel附近下的区分问题将会变得非常的困难。
现有AOI设备由于无法处理上述分类问题，故而直接进行缺陷的检出，然后由人员来进行缺陷的详细分类与判断输出，不仅大大降低了工作效率，耗费了大量人力成本，同时会增加场地的需求。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种基于AOI的面板检测判等方法与装置，在初次进行缺陷检测后，通过复判机构对微观缺陷二次判断，可以对面板的缺陷进行准确详细的判等输出，极大的降低了人力成本，提高了检出率。
本发明采用的技术方案是：一种基于AOI的面板检测判等方法，包括以下步骤：
步骤1，对面板进行初次缺陷检测，确定出不同类型的主缺陷；
步骤2，对检测出的所有缺陷进行表面灰尘过滤；
步骤3，根据缺陷分类标准分别对各类型主缺陷依次进行细分类成各子缺陷；
步骤4，采用复判机构对各子缺陷进行复判，将复判结果与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
进一步地，所述采用复判机构对各子缺陷进行复判的过程为：确定各子缺陷对应的复判画面，将各复判画面对应的所有子缺陷进行排序，在复判画面下将复判机构中复判相机根据所排顺序依次移动到各子缺陷位置进行拍摄，直至所有复判画面下的子缺陷均拍摄完成，对所有拍摄的图像依次进行缺陷面积的精确分割得到缺陷的准确面积，将缺陷面积与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
进一步地，所述不同类型的主缺陷包括点缺陷、线缺陷和/或Mura缺陷，所述点缺陷包括亮点缺陷和/或暗点缺陷，所述线缺陷包括垂直线缺陷、水平线缺陷、亮线缺陷、暗线缺陷和/或渐变线缺陷，所述Mura缺陷包括cell异物晕开缺陷、白点Mura缺陷、黑点Mura缺陷、线Mura缺陷和/或条带Mura缺陷。
一种复判机构，包括Y轴模组、平行布置的两个X轴模组和复判相机，所述两个X轴模组所形成的平面与待测面板所在平面平行，所述Y轴模组两端分别固定于两个X轴模组上，Y轴模组可沿X轴模组的X轴方向左右移动，所述复判相机安装于Y轴模组上并能够沿Y轴模组的Y轴方向前后移动，所述复判相机能够在复判画面下对待测面板的缺陷进行拍摄获取缺陷位置的微观图像。
进一步地，所述X轴模组包括X轴支架、X轴丝杆、X轴电机和第一滑块，所述X轴丝杆固定于X轴支架上，所述第一滑块套于X轴丝杆上，所述X轴电机驱动第一滑块在X轴丝杆上左右移动，所述Y轴模组端部固定于第一滑块上。
进一步地，所述Y轴模组包括Y轴支架、Y轴丝杆、Y轴电机和第二滑块，所述Y轴支架两端分别固定于两X轴模组上，所述Y轴丝杆固定于Y轴支架上，所述第二滑块套于Y轴丝杆上，所述Y轴电机驱动第二滑块在Y轴丝杆上前后移动，所述复判相机固定于第二滑块上。
进一步地，所述第二滑块上设有Z轴电机，所述复判相机安装于Z轴电机上，所述Z轴电机驱动复判相机上下移动。
更进一步地，所述复判相机包括拍摄相机、变倍镜头和外罩，所述变倍镜头安装于拍摄相机的镜头端部，所述外罩套于变倍镜头外部，所述变倍镜头对准待测面板。
一种基于AOI的面板检测判等装置，包括存储器、处理器及存储在该处理器中并可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器被配置为执行该计算机程序时实现如上述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，该计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。
本发明的有益效果是：
A、初次进行缺陷检测后，通过复判机构进行二次判断，可以对面板的缺陷进行准确详细的判等输出，从而达到准确的降等目的。
B、检测机构与复判机构的有效结合，完全符合覆盖了人员检测的全过程，故而可以完全代替人力，达到有效降低人力，减少生产场地的目的。
C、复判机构的有机结合可以有效的降低了误检，提高了检出率，整体提升设备的性能。
附图说明
图1为本发明的流程图。
图2为本发明复判机构的布置示意图。
图3为本发明复判机构的结构示意图。
图4为本发明复判相机的结构示意图。
图中：1-X轴模组；1.1-X轴支架；1.2-X轴丝杆；1.3-X轴电机；1.4-第一滑块；2-Y轴模组；2.1-Y轴支架；2.2-Y轴丝杆；2.3-Y轴电机；2.4-第二滑块；3-Z轴电机；4-复判相机；4.1-拍摄相机；4.2-变倍镜头；4.3-外罩；5-待测面板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
如图1-4所示，本发明基于AOI的面板检测判等方法包括以下步骤：
步骤1，通过现有检测机构对待测面板进行初次缺陷检测，确定出不同类型的主缺陷；
LCD/OLED面板的缺陷有很多种，不同类型的缺陷的表现也有一些差异。从大的框架可以分为点缺陷、线缺陷和/或Mura缺陷。在进行缺陷检测的时候，针对不同的缺陷设计不同的Pattern，然后在对应Pattern下进行图像法的拍摄，并对拍摄的图像进行缺陷检测，即根据不同缺陷类型，检测时采用不同检测模块依次对待测面板进行缺陷检测，如采用点缺陷模块检测面板上所有点缺陷，采用线缺陷模块检测面板上所有线缺陷。由于缺陷非常的微弱，所以需要对图像进行增强后，才能更好的进行缺陷检测。
步骤2，对检测出的所有缺陷进行表面灰尘过滤；
步骤3，根据缺陷分类标准分别对各类型主缺陷依次进行细分类成各子缺陷；点缺陷包括亮点缺陷(单颗亮点、二连亮、三联亮)和/或暗点缺陷(单颗暗点二连暗、三联暗)，所述线缺陷包括垂直线缺陷、水平线缺陷、亮线缺陷、暗线缺陷和/或渐变线缺陷，所述Mura缺陷包括cell异物晕开缺陷、白点Mura缺陷、黑点Mura缺陷、线Mura缺陷和/或条带Mura缺陷。
步骤4，采用复判机构对各子缺陷进行复判，将复判结果与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
每种缺陷都有自己的检测画面和复判画面，比如暗点的检测画面是R255、G255、B255，但是复判画面是L255。偏光板发亮类的缺陷的检测和复判画面都是L0。复判时首先将缺陷根据复判画面进行排序，然后在复判画面逐个的将复判相机移动到对应的位置进行拍摄，得到精确清晰的微观图像，再对清晰的复判图像进行缺陷面积精确分割，得到缺陷的详细分类。由于复判相机的拍摄距离很小，且通过设计的光学机构，任何位置的相机成像距离一致，从而可以保证所有位置的缺陷的相机成像效果一致，并且不受光晕的影响，可以精确的计算出缺陷的面积，从而进行缺陷精确分类。
上述采用复判机构对各子缺陷进行复判的详细过程为：确定各子缺陷对应的复判画面，将各复判画面对应的所有子缺陷进行排序，在复判画面下将复判机构中复判相机根据所排顺序依次移动到各子缺陷位置进行拍摄，直至所有复判画面下的子缺陷均拍摄完成，对所有拍摄的图像依次进行缺陷面积的精确分割得到缺陷的准确面积，将缺陷面积与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
上述方案中，复判机构包括Y轴模组2、平行布置的两个X轴模组1和复判相机4，所述两个X轴模组1所形成的平面与待测面板5所在平面平行，所述Y轴模组2两端分别固定于两个X轴模组1上，Y轴模组2可沿X轴模组1的X轴方向左右移动，所述复判相机4安装于Y轴模组2上并能够沿Y轴模组的Y轴方向前后移动，所述复判相机4能够在复判画面下对待测面板的缺陷进行拍摄获取缺陷位置的微观图像。这里X轴模组和Y轴模组只是设置在相对的两个方向，复判相机可以固定在X轴模组上，也可以固定在Y轴模组上，可以根据需要调整。
上述X轴模组1包括X轴支架1.1、X轴丝杆1.2、X轴电机1.3和第一滑块1.4，所述X轴丝杆1.2固定于X轴支架1.1上，所述第一滑块1.4套于X轴丝杆1.2上，所述X轴电机1.3驱动第一滑块1.4在X轴丝杆1.2上左右移动，所述Y轴模组2端部固定于第一滑块1.4上，图3中仅显示了一个X轴模组的X轴支架和X轴电机，另一个X轴模组结构相同，故未显示。
上述Y轴模组2包括Y轴支架2.1、Y轴丝杆2.2、Y轴电机2.3和第二滑块2.4，所述Y轴支架2.1两端分别固定于两X轴模组1上，所述Y轴丝杆2.2固定于Y轴支架2.1上，所述第二滑块2.4套于Y轴丝杆2.2上，所述Y轴电机2.3驱动第二滑块2.4在Y轴丝杆2.2上前后移动，所述复判相机4固定于第二滑块2.4上。
由于复判相机成像需要一定的工作距离，且工作距离可能会发生变化，需要在复判相机与Y轴模组固定的位置增加Z轴调节结构，实现工作距离的控制。具体为：所述第二滑块2.4上设有Z轴电机3，所述复判相机4安装于Z轴电机3上，所述Z轴电机3驱动复判相机4上下移动。Z轴调节结构也可以采用气缸，由气缸驱动复判相机上下移动。
上述复判相机4包括拍摄相机4.1、变倍镜头4.2和外罩4.3，所述变倍镜头4.2安装于拍摄相机4.1的镜头端部，所述外罩4.3套于变倍镜头4.2外部，所述变倍镜4.2头对准待测面板。由于需要考虑RGB画面的亮点与暗点，故而相机需要采用彩色相机，可以达到更好的分类效果。采用变倍镜头的目的在于对细微的缺陷进行光学倍率放大，从而可以拍摄更加细节的信息。外罩设计主要有2个方面的作用：第一，控制成像的工作距离，外罩顶端的设计可以使得外罩可以接触待检测面板，同时外罩的长度对应成像距离，使得所有的缺陷的成像距离一致。第二可以只允许平行光进入，避免杂散光的干扰。
复判机构拍摄图像的过程为：
Step1：在进行正视检测相机进行取图拍摄的时候，X轴电机和Y轴电机将复判相机移动到原点位置，避免视野的遮挡。
Step2：获取到每个需要进行复判缺陷的位置，通过X轴电机和Y轴电机将复判相机一定到对应的位置，取图分析，得到缺陷的精确信息，并进行判等输出。
Step3:针对不同的机种，由于像素大小不同，可以通过Z轴电机来控制成像距离，保证复判相机拍摄出来的像素颗粒大小一致。
针对上述的缺陷分类方法，本发明提供一种基于AOI的面板检测判等装置，其包括存储器、处理器及存储在该处理器中并可在该处理器上运行的计算机程序，该处理器被配置为执行该计算机程序时实现上述方法中的全部或部分步骤，例如对面板进行缺陷检测的步骤、将复判结果与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类的步骤等。
上述技术方案中，所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述基于AOI的面板检测判等装置的控制中心，利用各种接口、线路或信号逻辑连接整个面板检测判等装置的各个部分。
上述实施例中，所述存储器可用于存储所述计算机程序，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述基于AOI的面板检测判等装置的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储包含检测画面数据、分类器训练等数据。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
上述实施例中，所述基于AOI的面板检测判等装置如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一个计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
本领域的技术人员容易理解，本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于AOI的面板检测判等方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，对面板进行初次缺陷检测，确定出不同类型的主缺陷；
步骤2，对检测出的所有缺陷进行表面灰尘过滤；
步骤3，根据缺陷分类标准分别对各类型主缺陷依次进行细分类成各子缺陷；
步骤4，采用复判机构对各子缺陷进行复判，将复判结果与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
2.根据权利要求1所述的基于AOI的面板检测判等方法，其特征在于，所述采用复判机构对各子缺陷进行复判的过程为：确定各子缺陷对应的复判画面，将各复判画面对应的所有子缺陷进行排序，在复判画面下将复判机构中复判相机根据所排顺序依次移动到各子缺陷位置进行拍摄，直至所有复判画面下的子缺陷均拍摄完成，对所有拍摄的图像依次进行缺陷面积的精确分割得到缺陷的准确面积，将缺陷面积与缺陷等级进行对比得到缺陷等级的详细分类。
3.根据权利要求1所述的基于AOI的面板检测判等方法，其特征在于：所述不同类型的主缺陷包括点缺陷、线缺陷和/或Mura缺陷，所述点缺陷包括亮点缺陷和/或暗点缺陷，所述线缺陷包括垂直线缺陷、水平线缺陷、亮线缺陷、暗线缺陷和/或渐变线缺陷，所述Mura缺陷包括cell异物晕开缺陷、白点Mura缺陷、黑点Mura缺陷、线Mura缺陷和/或条带Mura缺陷。
4.一种复判机构，其特征在于：包括Y轴模组、平行布置的两个X轴模组和复判相机，所述两个X轴模组所形成的平面与待测面板所在平面平行，所述Y轴模组两端分别固定于两个X轴模组上，Y轴模组可沿X轴模组的X轴方向左右移动，所述复判相机安装于Y轴模组上并能够沿Y轴模组的Y轴方向前后移动，所述复判相机能够在复判画面下对待测面板的缺陷进行拍摄获取缺陷位置的微观图像。
5.根据权利要求4所述的复判机构，其特征在于：所述X轴模组包括X轴支架、X轴丝杆、X轴电机和第一滑块，所述X轴丝杆固定于X轴支架上，所述第一滑块套于X轴丝杆上，所述X轴电机驱动第一滑块在X轴丝杆上左右移动，所述Y轴模组端部固定于第一滑块上。
6.根据权利要求4所述的复判机构，其特征在于：所述Y轴模组包括Y轴支架、Y轴丝杆、Y轴电机和第二滑块，所述Y轴支架两端分别固定于两X轴模组上，所述Y轴丝杆固定于Y轴支架上，所述第二滑块套于Y轴丝杆上，所述Y轴电机驱动第二滑块在Y轴丝杆上前后移动，所述复判相机固定于第二滑块上。
7.根据权利要求6所述的复判机构，其特征在于：所述第二滑块上设有Z轴电机，所述复判相机安装于Z轴电机上，所述Z轴电机驱动复判相机上下移动。
8.根据权利要求4所述的复判机构，其特征在于：所述复判相机包括拍摄相机、变倍镜头和外罩，所述变倍镜头安装于拍摄相机的镜头端部，所述外罩套于变倍镜头外部，所述变倍镜头对准待测面板。
9.一种基于AOI的面板检测判等装置，包括存储器、处理器及存储在该处理器中并可在该处理器上运行的计算机程序，其特征在于：该处理器被配置为执行该计算机程序时实现如权利要求1-3任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于：该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3任一项所述方法的步骤。
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