CN109872309A - 检测系统、方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种检测系统、方法、装置及计算机可读存储介质，该系统包括：计算机、工业相机和待测显示器件的驱动装置；工业相机和待测显示器件的驱动装置均与计算机电连接；计算机用于控制待测显示器件的驱动装置驱动待测显示器件显示目标图像；控制工业相机获取待测显示器件显示的目标图像；根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。该系统可降低检测难度并提高检测效率。

Description

检测系统、方法、装置及计算机可读存储介质

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体而言，本申请涉及一种检测系统、方法、装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着显示技术的发展，显示器件分辨率越来越高，对于显示器件的生产工艺要求以及生产中缺陷检测的要求越来越高。传统的显示器件缺陷检测方法是人工视觉检查法，需要消耗大量人力且效率低下，并且由于人工检测的主观性以及长时间工作产生的视觉疲劳，导致检测的稳定性和准确性较差，无法形成统一的检测标准。因此，利用机器视觉技术对显示器件进行高效率、高稳定性、高准确度的在线检测逐渐成为主流方案。

图像配准(Image Registration)一般是指将不同条件下(成像设备、摄像位置和角度等)获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程，也可以指将一张感知图像(SenseImage)匹配至另一张参考图像(Reference Image)的过程。对于显示器件，如液晶显示器件(LCD)，图像配准的主要目的是将相机拍摄到的显示器件感知图像与参考图像模板进行匹配，从而确认显示器件任意像素的显示位置及显示状态，通过缺陷检测算法可完成显示器件的缺陷检测。

由于需要满足检测系统的采样率，工业相机的分辨率一般会远大于显示器件实际分辨率(一般为四倍及以上)。高分辨图像在保证了细节的同时，也为后续缺陷检测带来了数据量大、效率低的问题。一般为避免失真图像配准操作并不会对感知图像进行大幅的压缩或拉伸，即配准的参考图像模板尺寸一般与相机实际拍摄尺寸近似。因此，需要降低检测难度并提高检测效率。

发明内容

本申请针对现有方式的缺点，提出一种检测系统、方法、装置及计算机可读存储介质，用以解决现有技术中如何降低检测难度并提高检测效率的技术问题。

第一方面，本申请提供了一种检测系统，该系统包括：计算机、工业相机和待测显示器件的驱动装置；

工业相机和待测显示器件的驱动装置均与计算机电连接；

计算机用于控制待测显示器件的驱动装置驱动待测显示器件显示目标图像；控制工业相机获取待测显示器件显示的目标图像；根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

第二方面，本申请提供了一种检测方法，该方法包括：

获取待测显示器件显示的目标图像；

根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；

将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；

确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

第三方面，本申请提供了一种检测装置，该装置包括：

获取模块，用于获取待测显示器件显示的目标图像；

第一处理模块，用于根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；

第二处理模块，用于将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；

第三处理模块，用于确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

第四方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序用于被处理器执行时实现本申请第二方面的检测方法。

本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：

1)检测系统结构简单，对待测显示器件的尺寸和位置要求低，有利于简化测试步骤，有利于降低测试成本。

2)能够通过特征图像实现像素级精度的图像配准，图像配准的精度较高，从而有利于整体上提升像素缺陷的检测精度。

3)在保证精度的情况下通过亮度映射简化像素缺陷检测难度，利用局部自适应阈值分割实现准确的像素缺陷检测，有利于提升像素缺陷的检测精度。

4)检测方法高效、准确，适用于各类显示器件的像素缺陷检测，适用面广泛。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种检测系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种检测方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的图像配准的效果示意图；

图4为本申请实施例提供的亮度映射的效果示意图；

图5为本申请实施例提供的获取转换模型的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本申请实施例一提供了一种检测系统，该检测系统的结构示意图如图1所示，该检测系统包括：计算机101、工业相机102和待测显示器件的驱动装置103。

工业相机102和待测显示器件的驱动装置103均与计算机电连接101；

计算机101用于控制待测显示器件的驱动装置103驱动待测显示器件显示目标图像；计算机101控制工业相机102获取待测显示器件显示的目标图像；计算机101根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；计算机101将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；计算机101确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

对于图1所示的技术方案，需要说明的是，检测系统结构简单，待测显示器件的尺寸和位置要求低；在保证精度的情况下通过亮度映射简化像素缺陷检测难度，利用局部自适应阈值分割实现准确的像素缺陷检测；检测方法高效、准确，适用于各类显示器件的像素缺陷检测。

可选地，如图1所示，本申请实施例的检测系统还包括：环形侧光源104；环形侧光源104在待测显示器件所处的水平面的平行上方；环形侧光源104与计算机101电连接；计算机101还用于控制环形侧光源104照亮待测显示器件的表面上的灰尘颗粒；计算机101对灰尘颗粒在环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出亮斑的位置尺寸信息。

可选地，计算机101还用于控制待测显示器件的驱动装置103驱动待测显示器件显示特征图像；计算机101控制工业相机102获取待测显示器件显示的特征图像的像素点阵；计算机101对特征图像的像素点阵进行特征提取，得到像素点阵特征；计算机101根据像素点阵特征，将特征图像与预设的参考图像进行特征匹配，得到特征图像与预设的参考图像之间的变换关系；计算机101根据变换关系，得到转换模型。

需要说明的是，检测系统能够通过特征图像实现像素级精度的图像配准。待测显示器件可以是液晶显示器件(LCD)。

可选地，特征图像可以为棋盘格、点阵中任意一种类型。

实施例二

本申请实施例中提供了一种检测方法，该方法的流程示意图如图2所示，该方法包括：

S201，获取待测显示器件显示的目标图像。

需要说明的是，计算机获取待测显示器件显示的目标图像。

S202，根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像。

需要说明的是，计算机根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像，图3提供了图像配准的效果示意图，如图3所示，工业相机所拍摄的目标图像通过图像配准后，得到图像配准后的目标图像。

S203，将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像。

具体地，为了得到待测显示器件的像素缺陷，通常要求工业相机的分辨率至少达到待测显示器件的分辨率的四倍。虽然图像配准会提取出图像配准后的目标图像，但由于工业相机的四倍的分辨率，图像配准后的目标图像尺寸仍然比较大；另外，由于待测显示器件本身就存在像素阵列以及黑矩阵BM(Black Matrix)区，直接进行像素缺陷检测常常会需要对像素纹理进行剔除，影响检测的效率。本申请通过采用亮度映射的方式，将图像配准后的目标图像映射成与待测显示器件的实际分辨率尺寸一致的标准的目标图像。

具体地，待测显示器件实际分辨率为H×V，H是Horizontal(水平横向)，V是Vertical(垂直纵向)，图像配准后的目标图像的尺寸为4H×4V，则通过将每个4×4图像块的像素亮度进行统计映射成一个像素，输出H×V的标准的目标图像。亮度统计的方法可以采用均值的方式或其他可以表征实际像素亮度状态的处理方法。一实施例，图4中所示，分辨率为8*8的图像配准后的目标图像，通过亮度映射得到分辨率为2*2的标准的目标图像。

S204，确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

可选地，当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值大于预设的第一阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为亮点；

当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值小于预设的第二阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为暗点。

需要说明的是，在得到标准的目标图像后，需要按照亮度对标准的目标图像进行图像分割，以便提取出待测显示器件的像素缺陷。

具体地，以常见的亮、暗点缺陷为例，亮、暗点缺陷在标准的目标图像中实际上是灰度值与周围区域奇异的点。考虑到待测显示器件的亮度不均匀及镜头阴影造成的标准的目标图像亮度不均匀，可采用局部自适应阈值进行阈值分割。局部自适应阈值则是根据像素的邻域块的像素值分布来确定该像素位置上的二值化阈值，常用的局部自适应阈值有局部邻域块的均值、局部邻域块的高斯加权和等。在得到局部阈值A的基础上，可以通过设置阈值A的上下限，阈值A的上限为预设的第一阈值，阈值A的下限为预设的第二阈值，当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值大于预设的第一阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为亮点，当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值小于预设的第二阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为暗点。

本申请的一实施例，预设阈值A，预设上下限百分比为±B，当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值大于A×(100％+B)，检测为亮点；当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值小于A×(100％-B)，检测为暗点。可选地，B＝20％。

对于图2所示的技术方案，需要说明的是，计算机获取待测显示器件显示的目标图像；计算机根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；计算机将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；计算机确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。如此，在保证精度的情况下通过亮度映射简化像素缺陷检测难度，利用局部自适应阈值分割实现准确的像素缺陷检测，降低检测难度并提高检测效率。

可选地，在将所述图像配准后的目标图像进行亮度映射时，包括：

控制环形侧光源照亮待测显示器件的表面上的灰尘颗粒；

对灰尘颗粒在环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出亮斑的位置尺寸信息。

需要说明的是，待测显示器件表面会存在灰尘、污渍等干扰因素，在进行像素缺陷检测前通常需要先对待测显示器件表面的灰尘进行检测，排除灰尘对像素缺陷检测结果的干扰。环形侧光源作为照明光源，环形侧光源在待测显示器件所处的水平面的平行上方，由于环形侧光源的发光方向是近乎平行的由环形射向中心，光源的反光不会映射到工业相机形成光斑干扰；而对于待测显示器件表面的灰尘颗粒则会被光源照亮，在工业相机视场中形成亮斑，故灰尘检测可简化为亮斑检测，可利用LOG斑点检测方法、局部极值的分水岭检测方法、阈值分割方法等实现。另外，灰尘检测只对待测显示器件的显示区域进行处理，可以减少无效区域对算法效率和准确度的影响。计算机控制环形侧光源照亮待测显示器件的表面上的灰尘颗粒，对灰尘颗粒在环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出亮斑的位置尺寸信息，其中，亮斑的位置尺寸信息包括亮斑的位置、面积、尺寸；灰尘检测反馈该亮斑不是待测显示器件的缺陷，而是灰尘干扰。

可选地，如图5所示，转换模型是通过下述方法获得的：

S301，获取待测显示器件显示的特征图像的像素点阵。

可选地，待测显示器件显示特征图像，工业相机对特征图像进行拍摄，工业相机将拍摄到的特征图像输出到计算机，计算机获取特征图像的像素点阵。由于待测显示器件具有显示内容可控的优势，在待测显示器件上直接显示特征图像，特征图像为以下任意一种类型：棋盘格、点阵。

S302，对特征图像的像素点阵进行特征提取，得到像素点阵特征。

可选地，特征图像可以是棋盘格、点阵等，像素点的光扩散效应以及黑矩阵BM(Black Matrix)区域的存在都会影响棋盘格内角点的检测精度，采用M×N矩形排布像素点阵作为配准特征，即在待测显示器件上点亮特定位置，具体地，特征图像的像素点阵为实际点亮的像素位置，像素点阵形成M×N矩形点阵特征，M表示矩形点阵的M行，N表示矩形点阵的N列，M和N都为正整数。

S303，根据像素点阵特征，将特征图像与预设的参考图像进行特征匹配，得到特征图像与预设的参考图像之间的变换关系。

可选地，通过检测特征图像中像素形成的像素点阵在水平方向和垂直方向上的位置和个数，并与实际点亮的像素位置进行匹配，实现特征图像与参考图像间的特征匹配，即可估计出特征图像与参考图像的坐标变换关系。

S304，根据变换关系，得到转换模型。

可选地，转换模型可以是透射变换模型，通过四组对应的特征点估计透射变换模型，进而描述特征图像与参考图像间的平移、旋转、缩放等关系，得到转换模型。

实施例三

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种检测装置，该装置的结构示意图如图6所示，检测装置60，包括获取模块601、第一处理模块602、第二处理模块603和第三处理模块604。

获取模块601，用于获取待测显示器件显示的目标图像；

第一处理模块602，用于根据转换模型，将目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；

第二处理模块603，用于将图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；

第三处理模块604，用于确定出标准的目标图像对应的待测显示器件的像素缺陷。

可选地，第三处理模块604，还用于当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值大于预设的第一阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为亮点；当检测到标准的目标图像的像素点的灰度值小于预设的第二阈值时，确定与标准的目标图像的像素点对应的待测显示器件中的像素点或子像素点为暗点。

可选地，检测装置60，还包括第四处理模块。

第四处理模块，用于控制环形侧光源照亮待测显示器件的表面上的灰尘颗粒；对灰尘颗粒在环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出亮斑的位置尺寸信息。

可选地，检测装置60，还包括：

获取模块601，还用于获取待测显示器件显示的特征图像的像素点阵；

特征提取模块，用于对特征图像的像素点阵进行特征提取，得到像素点阵特征；

特征匹配模块，用于根据像素点阵特征，将特征图像与预设的参考图像进行特征匹配，得到特征图像与预设的参考图像之间的变换关系；

转换模块，用于根据变换关系，得到转换模型。

需要说明的是，特征图像为以下任意一种类型：

棋盘格、点阵。

本申请实施例提供的检测装置中未详述的内容，可参照上述检测方法，本申请实施例提供的检测装置能够达到的有益效果与上述检测方法相同，在此不再赘述。

基于相同的发明构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，该计算机程序被执行时实现本申请实施例二中任意一个实施例或任意一种可选实施方式的检测方法的步骤。

计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM、RAM、EPROM(Erasable Programmable Read-Only Memory，可擦写可编程只读存储器)、EEPROM、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是，可读介质包括由设备(例如，计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。

本实施例提供的计算机可读存储介质，与前面所述的各实施例具有相同的发明构思及相同的有益效果，在此不再赘述。

应用本申请实施例，至少具有如下有益效果：

1)检测系统结构简单，对待测显示器件的尺寸和位置要求低，有利于简化测试步骤，有利于降低测试成本。

2)能够通过特征图像实现像素级精度的图像配准，图像配准的精度较高，从而有利于整体上提升像素缺陷的检测精度。

3)在保证精度的情况下通过亮度映射简化像素缺陷检测难度，利用局部自适应阈值分割实现准确的像素缺陷检测，有利于提升像素缺陷的检测精度。

4)检测方法高效、准确，适用于各类显示器件的像素缺陷检测，适用面广泛。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种检测系统，其特征在于，包括：计算机、工业相机和待测显示器件的驱动装置；

所述工业相机和待测显示器件的驱动装置均与所述计算机电连接；

所述计算机用于控制所述待测显示器件的驱动装置驱动待测显示器件显示目标图像；控制所述工业相机获取待测显示器件显示的目标图像；根据转换模型，将所述目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；将所述图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与所述待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；确定出所述标准的目标图像对应的所述待测显示器件的像素缺陷。

2.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，还包括：环形侧光源；

所述环形侧光源在待测显示器件所处的水平面的平行上方；所述环形侧光源与所述计算机电连接；

所述计算机还用于控制所述环形侧光源照亮所述待测显示器件的表面上的灰尘颗粒；对所述灰尘颗粒在所述环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出所述亮斑的位置尺寸信息。

3.一种检测方法，其特征在于，包括：

获取待测显示器件显示的目标图像；

根据转换模型，将所述目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；

将所述图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与所述待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；

确定出所述标准的目标图像对应的所述待测显示器件的像素缺陷。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定出所述标准的目标图像对应的所述待测显示器件的像素缺陷，包括：

当检测到所述标准的目标图像的像素点的灰度值大于预设的第一阈值时，确定与所述标准的目标图像的像素点对应的所述待测显示器件中的像素点或子像素点为亮点；

当检测到所述标准的目标图像的像素点的灰度值小于预设的第二阈值时，确定与所述标准的目标图像的像素点对应的所述待测显示器件中的像素点或子像素点为暗点。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述将所述图像配准后的目标图像进行亮度映射时，包括：

控制环形侧光源照亮所述待测显示器件的表面上的灰尘颗粒；

对所述灰尘颗粒在所述环形侧光源的照亮中所形成的亮斑进行灰尘检测，确定出所述亮斑的位置尺寸信息。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述转换模型是通过下述方法获得的：

获取所述待测显示器件显示的特征图像的像素点阵；

对所述特征图像的像素点阵进行特征提取，得到像素点阵特征；

根据所述像素点阵特征，将所述特征图像与预设的参考图像进行特征匹配，得到特征图像与预设的参考图像之间的变换关系；

根据所述变换关系，得到所述转换模型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述特征图像为以下任意一种类型：

棋盘格、点阵。

8.一种检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取待测显示器件显示的目标图像；

第一处理模块，用于根据转换模型，将所述目标图像进行图像重采样及变换，得到图像配准后的目标图像；

第二处理模块，用于将所述图像配准后的目标图像进行亮度映射，得到与所述待测显示器件的分辨率一致的标准的目标图像；

第三处理模块，用于确定出所述标准的目标图像对应的所述待测显示器件的像素缺陷。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，包括：

获取模块，还用于获取所述待测显示器件显示的特征图像的像素点阵；

特征提取模块，用于对所述特征图像的像素点阵进行特征提取，得到像素点阵特征；

特征匹配模块，用于根据所述像素点阵特征，将所述特征图像与预设的参考图像进行特征匹配，得到特征图像与预设的参考图像之间的变换关系；

转换模块，用于根据所述变换关系，得到所述转换模型。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序用于被处理器执行时实现如权利要求3-7中任一项所述的检测方法。