CN109932292A - 一种落尘检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种落尘检测方法，该落尘检测方法包括：S1，提供一种落尘检测设备，所述落尘检测设备包含检测模块，用于放置和检测待检测透明基板；所述检测模块包括壳体以及设置在所述壳体中的光源、图像采集单元和控制单元；S2，扫描所述待检测透明基板，获取第一时间点T1的第一落尘数量N1；S3，扫描所述待检测透明基板，获取第二时间点T2的第二落尘数量N2。本发明实施例，检测方法简单，采用简单的图像采集技术实现了对落尘检测设备所处环境的洁净检测，还实现了对待检测透明基板的洁净检测。

Description

一种落尘检测方法

技术领域

本发明实施例涉及检测技术，尤其涉及一种用于检测落尘的落尘检测方法。

背景技术

无尘室(Clean Room)，亦称为无尘室或清净室。它是污染控制的基础，通过控制室内空气悬浮微粒浓度，从而使室内达到适当的微粒洁净度级别。无尘室是指将一定空间范围内空气中的微粒子、有害空气、细菌等污染物排除，多应用于半导体器件的制作或医疗行业中。

目前，无尘室的检测技术是藉由内部真空源将空气样本吸入至样本腔室内,空气样本穿过雷射光束，当空气样本中的微粒通过光束时，光束光线与微粒反应而产生散射与反射，光传感器接收这些散射与反射光线并计算以得到空气样本中的落尘量。显然，该检测技术复杂。

发明内容

本发明实施例提供一种落尘检测方法，以解决现有无尘室检测技术复杂的问题。

本发明实施例提供了一种落尘检测方法，包含步骤：

S1，提供一种落尘检测设备，所述落尘检测设备包含检测模块，用于放置和检测待检测透明基板；所述检测模块包括壳体以及设置在所述壳体中的光源、图像采集单元和控制单元；

S2，扫描所述待检测透明基板，获取第一时间点T1的第一落尘数量N1；

S3，扫描所述待检测透明基板，获取第二时间点T2的第二落尘数量N2。

进一步地，所述落尘检测方法还包含步骤：

S4，根据所述第二落尘数量N2与所述第一落尘数量N1的差值，获取所述第一时间点T1至所述第二时间点T2的时间段内所述待检测透明基板上的落尘数量。

进一步地，所述步骤S1还包含步骤S11，放置待检测透明基板于所述检测模块上。

进一步地，所述步骤S1还包含启动所述落尘检测设备的步骤，启动所述落尘检测设备的步骤包含：

S12，开启所述光源并调整所述光源照射方向至所述待检测透明基板；

S13，开启所述图像采集单元和所述控制单元。

进一步地，所述步骤S2还包含：

S21，获取落尘的尺寸；

S22，将所述落尘的尺寸与预设范围比较；

S23，若所述落尘的尺寸落入所述预设范围，则将所述落尘计入所述第一落尘数量N1。

进一步地，所述步骤S3包含：

S31，获取落尘的尺寸；

S32，将所述落尘的尺寸与预设范围比较；

S33，若所述落尘的尺寸落入所述预设范围，则将所述落尘计入所述第二落尘数量N2。

进一步地，还包含：步骤S5，将落尘的图像与预设落尘图像进行匹配，分析所述待检测透明基板上的落尘的种类。

进一步地，所述步骤S5包含步骤：

S51，将落尘的图像与所述预存落尘图像进行匹配；

S52，若所述落尘的图像与所述预存落尘图像匹配成功，则获取该落尘的种类；反之，则标记所述落尘的种类，并将该落尘的图像及所标记的种类存入预存落尘图像的存储资料库。

本发明实施例中，落尘检测设备处于待检测环境中，藉由透明基板吸附落尘的特性，通过采集透明基板图像并进行简单的图像处理可以检测空气中设定尺寸以上的悬浮落尘的情况，实现对待检测环境的落尘检测分析和洁净程度检测；透明基板为用于生产显示面板的透明基板，则检测设备可以实现对显示面板的生产环境、透明基板的洁净程度或吸附情况进行检测。本发明实施例，检测方法简单，实现了对大型落尘的检测，还实现了对落尘信息和异物源的检测和分析。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种落尘检测方法的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种落尘检测设备的示意图；

图3是图2所述落尘检测设备获取的透明基板图像；

图4是图2所述落尘检测设备的检测模块的示意图；

图5是图2所述落尘检测设备的检测模块的示意图；

图6是图2所述落尘检测设备的检测模块的示意图；

图7是图2所述落尘检测设备的检测模块的示意图；

图8是图2所述落尘检测设备的检测模块的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种落尘检测方法，该落尘检测方法可通过落尘检测设备执行。如图1所示，该落尘检测方法包含步骤：

S1，提供一种落尘检测设备，落尘检测设备包含检测模块，用于放置和检测待检测透明基板；检测模块包括壳体以及设置在壳体中的光源、图像采集单元和控制单元；

S2，扫描待检测透明基板，获取第一时间点T1的第一落尘数量N1；

S3，扫描待检测透明基板，获取第二时间点T2的第二落尘数量N2。

本实施例中，待检测透明基板设置在落尘检测设备的检测模块上，控制单元控制光源发光以使光源投射光线至待检测透明基板上，控制单元控制光源发光并在发光阶段控制图像采集单元在设定时间点扫描待检测透明基板并采集图片，以实现对待检测透明基板的落尘检测。

具体的，在控制单元的控制下，光源发光，图像采集单元在第一时间点T1扫描待检测透明基板并对扫描采集的图片进行分析，如此可获得第一时间点T1的透明基板上的第一落尘数量N1。然后，图像采集单元在第二时间点T2再次扫描待检测透明基板并对扫描采集的图片进行分析，如此可获得第二时间点T2的透明基板上的第二落尘数量N2。实现了对不同时间点的落尘数量的检测。

可选的，落尘检测方法还包含步骤：S4，根据第二落尘数量N2与第一落尘数量N1的差值，获取第一时间点T1至第二时间点T2的时间段内待检测透明基板上的落尘数量。计算N1和N2的差值，即可以得到第一时间点T1至第二时间点T2的时间段内待检测透明基板上增加的落尘数量，实现了对落尘数量增减的检测。

可选的，步骤S1还包含步骤S11，放置待检测透明基板于检测模块上。可选的，步骤S1还包含启动落尘检测设备的步骤，启动落尘检测设备的步骤包含：S12，开启光源并调整光源照射方向至待检测透明基板；S13，开启图像采集单元和控制单元。光源的光线应投射到透明基板上以提高透明基板亮度，便于图像采集单元采集透明基板图像，提高了图像显示效果。

可选的，步骤S2还包含：

S21，获取落尘的尺寸；

S22，将落尘的尺寸与预设范围比较；

S23，若落尘的尺寸落入预设范围，则将落尘计入第一落尘数量N1。

在此，预设范围可以是预设值区间，如[100微米，300微米]，则第一落尘数量N1具体是指，在第一时间点T1时透明基板上大于或等于100微米且小于300微米的落尘数量，实现了对设定落尘尺寸范围内的落尘数量的检测。

在此，预设范围可以是大于或等于预设值，如[300微米，+∞)，则第一落尘数量N1具体是指，在第一时间点T1时透明基板上大于或等于300微米的落尘数量，实现了对大于或等于设定落尘值的落尘数量的检测。

可选的，步骤S3包含：

S31，获取落尘的尺寸；

S32，将落尘的尺寸与预设范围比较；

S33，若落尘的尺寸落入预设范围，则将落尘计入第二落尘数量N2。

在此，预设范围可以是预设值区间，如[100微米，300微米]，则第二落尘数量N2具体是指，在第二时间点T2时透明基板上大于或等于100微米且小于300微米的落尘数量，实现了对设定落尘尺寸范围内的落尘数量的检测。

在此，预设范围可以是大于或等于预设值，如[300微米，+∞)，则第二落尘数量N2具体是指，在第二时间点T2时透明基板上大于或等于300微米的落尘数量，实现了对大于或等于设定落尘值的落尘数量的检测。

可选的，该落尘检测方法还包含：步骤S5，将落尘的图像与预设落尘图像进行匹配，分析待检测透明基板上的落尘的种类。可选的，步骤S5包含步骤：

S51，将落尘的图像与预存落尘图像进行匹配；

S52，若落尘的图像与预存落尘图像匹配成功，则获取该落尘的种类；反之，则标记落尘的种类，并将该落尘的图像及所标记的种类存入预存落尘图像的存储资料库。

本实施例中，图像采集单元采集到透明基板的落尘图像后，控制单元将落尘的图像与预设落尘图像进行匹配，可以分析待检测透明基板上的落尘的种类。实现了对落尘种类的检测和补充、更新。

本实施例中，藉由透明基板吸附落尘的特性，通过简单的图像处理技术可以检测空气中设定尺寸以上的悬浮落尘的情况，实现对待检测环境的落尘检测分析和洁净程度检测；透明基板为用于生产显示面板的透明基板，则落尘检测设备可以实现对显示面板的生产环境、透明基板的洁净程度或吸附情况进行检测。本实施例实现了对大型落尘的检测，还实现了对落尘信息的检测和分析。

参考图2所示，为本发明实施例提供的一种落尘检测设备的示意图。该落尘检测设备可以用于执行上述任意实施例所述的落尘检测方法。本实施例提供的落尘检测设备包括：检测模块10，用于放置和检测待检测透明基板20；检测模块10包括壳体11以及设置在壳体11中的光源12、图像采集单元13和控制单元14，控制单元14分别与光源12和图像采集单元13电连接；光源12用于投射光线至待检测透明基板20上，图像采集单元13用于扫描待检测透明基板20并采集图片，控制单元14用于控制光源12发光并在发光阶段控制图像采集单元13采集待检测透明基板20的图像以对待检测透明基板20进行落尘检测。

本实施例中，可选检测模块10为透明的密封形式，则落尘检测设备所处环境中的悬浮微粒不会进入检测模块10，也不会影响检测模块10的检测结果。透明基板20裸露在落尘检测设备所处环境中，其正面吸附悬浮微粒21即落尘，背面与检测模块10接触，则透明基板20放置在该落尘检测设备所处环境中一段时间后，可以吸附落尘检测设备所处环境中的悬浮微粒即落尘，则其上吸附的落尘可以反映落尘检测设备所处环境在当前的悬浮微粒量、洁净程度等参数，落尘检测设备还可以间隔一段时间多次检测，则可以反映长时间环境内的落尘情况。

本实施例中，光源12用于投射光线至待检测透明基板20上，图像采集单元13用于扫描待检测透明基板20并采集图片。可选在检测模块10的出光方向上，光源12位于图像采集单元13的外围，则光源12发出的光线可均匀的分布在图像采集单元13的四周，使得图像采集单元13获得比较均匀的图像采集光源，光源12与图像采集单元13的投影存在间隙，则光源12不会遮挡图像采集单元13的图像采集视野，保证了图像采集单元13采集的图像完整性。

本实施例中，控制单元14控制光源12发光，以给图像采集单元13提供图像采集光源，便于图像采集单元13在明亮的光线下采集图像，保证了图像的清晰度。透明基板20位于检测模块10的出光侧，且位于检测模块10的扫描区域，壳体11为透明壳体11，可选检测模块10的壳体11为真空密封壳体。在光源12的发光阶段，光源12发出的光线可依次穿过壳体11和位于出光测的透明基板20，清楚照射出透明基板20上的落尘，此时控制单元14在该发光阶段控制图像采集单元13采集透明基板20的图像。透明基板20上吸附有悬浮微粒，则透明基板20的图像上还显示有其吸附的微粒，则图像中反映了透明基板20上的落尘情况。控制单元14对透明基板20的图像进行分析处理，可抓取出透明基板20的图像中的落尘数量，实现对透明基板20的落尘检测。可选落尘检测包括落尘量、落尘种类和落尘尺寸中的至少一种检测。可选透明基板为透明玻璃基板或透明塑料基板。

具体的，控制单元14控制光源12持续发光，同时通过步进的方式控制光源12和图像采集单元13同步移动至透明基板20的各个区域以采集多帧图像；控制单元14根据该多帧图像合成出透明基板20的整体图像，再分析该整体图像以实现落尘检测。如计算出透明基板20中直径超过设定尺寸的微粒总量，或者，计算出间隔一定时间的两帧图像中落尘增加量，或者，根据落尘数据库中的参数进行比对以检测出透明基板20上的微粒种类即落尘种类，或者，根据落尘数据库中的参数进行比对以检测出透明基板20上的落尘尺寸。图3是图2所述检测设备获取的透明基板图像，需要说明的是，为了清晰显示出图像中的落尘，控制单元将图像背景调节为黑，其中白色点状或条状物体即为落尘，便于进行落尘检测。

可选的，控制单元14包含落尘数量计算子单元，落尘数量计算子单元用于计算第一时间点T1的待检测透明基板20上的第一落尘数量N1和第二时间点T2的待检测透明基板20上的第二落尘数量N2，并据第二落尘数量N2与第一落尘数量N1的差值，获取第一时间点T1至第二时间点T2的时间段内待检测透明基板20上的落尘数量。本实施例中，落尘数量计算子单元可以对设定时间点采集的图像进行分析以得到该设定时间点的落尘数量，实现了实时对落尘情况进行监控的效果。另一方面，落尘数量计算子单元还可以计算出任意两个时间点构成的时间段内的落尘数量增幅，实现了对落尘增减情况进行检测的效果。

可选的，控制单元14包含落尘分析子单元，落尘分析子单元用于根据图像采集单元获取的落尘图像计算落尘尺寸和/或分析落尘种类。本实施例中，落尘分析子单元可以对落尘图像进行分析以计算得出落尘尺寸、种类等，实现了对落尘的检测。

图像采集单元13采集的图像清晰度受限于图像采集单元13的分辨率，因此透明基板20上直径过小的微粒可能无法被图像采集单元13取像即无法在图像中显示出来，则上述设定尺寸为图像采集单元13的图像可以显示出的微粒直径，例如设定尺寸为100μm，则控制单元14可以计算出透明基板20的图像中超过第一尺寸的微粒的相关参数，该第一尺寸大于或等于100μm。因此实现了大型落尘的检测。可选落尘的直径大于或等于300μm，该尺寸可选为图像采集单元13采集的图像中能够清晰显示出的落尘尺寸。

需要说明的是，可选光源12与图像采集单元13设置为同步运动。光源12和图像采集单元13可选作为一个整体安装在一个履带条上进行移动，例如从左往右步进移动，图像采集单元13对透明基板20进行图像采集，拍摄得出多帧图片，控制单元10将该多帧图片拼接为透明基板20的图像，再进行落尘检测。

落尘检测设备处于待检测环境中，例如无尘室，则待检测设备的悬浮微粒落在透明基板上，落尘检测设备可以通过简单的图像处理技术实现对待检测环境的落尘检测和洁净等级检测。例如第一洁净等级的无尘室，其要求超出第一特定尺寸的微粒总量小于20个；第二洁净等级的无尘室，其要求超出第一特定尺寸的微粒总量小于100个，等等；则落尘检测设备可以检测出透明基板中第一特定尺寸以上的微粒总量，以此判断待检测环境的落尘情况和洁净等级。可选第一特定尺寸为300μm。

可选透明基板20为用于生产显示面板的透明基板，在制程组装阶段，大型落尘如300μm以上落尘会影响产品，因此需要针对较大落尘进行检测和异物源分析并确认生产区域的洁净程度。检测设备可以通过简单的图像处理技术实现对显示面板的生产环境、透明基板的洁净程度或吸附情况进行检测。例如透明基板的制作产线是否存在大粉尘、机油等落尘，或者透明基板使用时的落尘吸附情况等，实现了对落尘信息与异物源的分析。

需要说明的是，本发明实施例所述的检测模块的结构仅是一种简单实例，检测模块还包括其他器件，在此均不再赘述；检测模块中各个部件的具体类型或型号在此不再赘述，任意一种能够实现其功能的器件均落入本发明的保护范围，例如可选图像采集单元为高分辨率摄像头，可选光源为白光LED，可选控制模块为主控芯片等；检测模块根据透明基板的图像进行落尘检测的方式依赖于图像处理技术，在此不对图像处理技术进行赘述；本发明实施例还不限定透明基板的材料，任意一种可吸附落尘的透明基板均落入本发明的保护范围。

本实施例中，透明基板位于检测模块的出光侧，控制单元控制光源发光并在发光阶段控制图像采集单元采集透明基板的图像以对透明基板进行落尘检测。本实施例中，落尘检测设备处于待检测环境中，藉由透明基板吸附落尘的特性，通过简单的图像处理技术可以检测空气中设定尺寸以上的悬浮落尘的情况，实现对待检测环境的落尘检测分析和洁净程度检测；透明基板为用于生产显示面板的透明基板，则落尘检测设备可以实现对显示面板的生产环境、透明基板的洁净程度或吸附情况进行检测。本实施例实现了对大型落尘的检测，还实现了对落尘信息和异物源的检测和分析。

如图4所示可选光源12为环形光源，图像采集单元13的轴线穿过环形光源12的内环。在此，环形光源12发出的光线可以均匀围绕在图像采集单元13的周围并出射向透明基板20，使图像采集单元13采集的图像的显示均匀。具体可选光源12为环形灯组，即光源12具有一个环形基底，环形基底上设置有一个环形发光器件。

如图5所示可选光源12包括相对设置的至少两个发光器件12a，图像采集单元13的轴线穿过至少两个发光器件12a之间。光源12发光即光源12中的各个发光器件同时发光，则光源12发出的光线对称围绕在图像采集单元13的周围并出射向透明基板20，可以使图像采集单元13采集的图像的显示相对均匀。具体可选光源12具有一个承托基底，该基底上对称设置有至少两个发光器件。

如图6所示可选光源12包括相对设置的至少两行发光器件12a，图像采集单元13的轴线穿过至少两行发光器件12a之间。光源12发光即光源12中的各个发光器件同时发光，则光源12发出的光线对称围绕在图像采集单元13的周围并出射向透明基板20，可以使图像采集单元13采集的图像的显示相对均匀。具体可选光源12具有对称的至少两个灯条，灯条上设置有多个发光器件，相对设置的两个灯条上的发光器件也相对设置。本实施例中可选图像采集单元13包括多个采集子单元13a，该多个采集子单元13a排列为一行并平行设置在两行发光器件12a之间。可选一行发光器件12a以及一行采集子单元13a的长度均超出检测模块的扫描区域的对应长度，便于采集到透明基板的完整图像。

在垂直于检测模块的出光方向上，光源12与图像采集单元的投影13存在间隙或交叠。如图2和图7所示可选在垂直于检测模块10的出光方向X上，光源12与图像采集单元13的投影存在间隙，即图像采集单元12位于光源12的背光侧或出光侧。如图8所示可选在垂直于检测模块的出光方向上，光源12与图像采集单元13的投影存在交叠。

本发明实施例中，在光源12不影响图像采集单元13的采集视野以及保证光源12提供均匀的图像采集背光的情况下，不具体限定光源12与图像采集单元13的相对位置关系，也不具体限定光源12和图像采集单元13的结构。

对于图2～图8，可选光源12和图像采集单元13构成一个整体的图像子模块，检测模块10中可以包括至少一个图像子模块。如检测模块10中包括一个图像子模块，则该图像子模块从左至右步进移动以及从上到下步进移动，直至扫描完透明基板的各个区域。如检测模块10中包括多个图像子模块，则该多个图像子模块作为一个整体从左至右步进移动和/或从上到下步进移动，直至扫描完透明基板的各个区域。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种落尘检测方法，其特征在于，包含步骤：

S1，提供一种落尘检测设备，所述落尘检测设备包含检测模块，用于放置和检测待检测透明基板；所述检测模块包括壳体以及设置在所述壳体中的光源、图像采集单元和控制单元；

S2，扫描所述待检测透明基板，获取第一时间点T1的第一落尘数量N1；

S3，扫描所述待检测透明基板，获取第二时间点T2的第二落尘数量N2。

2.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，所述落尘检测方法还包含步骤：

S4，根据所述第二落尘数量N2与所述第一落尘数量N1的差值，获取所述第一时间点T1至所述第二时间点T2的时间段内所述待检测透明基板上的落尘数量。

3.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，所述步骤S1还包含步骤S11，放置待检测透明基板于所述检测模块上。

4.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，所述步骤S1还包含启动所述落尘检测设备的步骤，启动所述落尘检测设备的步骤包含：

S12，开启所述光源并调整所述光源照射方向至所述待检测透明基板；

S13，开启所述图像采集单元和所述控制单元。

5.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，所述步骤S2还包含：

S21，获取落尘的尺寸；

S22，将所述落尘的尺寸与预设范围比较；

S23，若所述落尘的尺寸落入所述预设范围，则将所述落尘计入所述第一落尘数量N1。

6.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，所述步骤S3包含：

S31，获取落尘的尺寸；

S32，将所述落尘的尺寸与预设范围比较；

S33，若所述落尘的尺寸落入所述预设范围，则将所述落尘计入所述第二落尘数量N2。

7.根据权利要求1所述的落尘检测方法，其特征在于，还包含：步骤S5，将落尘的图像与预设落尘图像进行匹配，分析所述待检测透明基板上的落尘的种类。

8.根据权利要求7所述的落尘检测方法，其特征在于，所述步骤S5包含步骤：

S51，将落尘的图像与所述预存落尘图像进行匹配；

S52，若所述落尘的图像与所述预存落尘图像匹配成功，则获取该落尘的种类；反之，则标记所述落尘的种类，并将该落尘的图像及所标记的种类存入预存落尘图像的存储资料库。