CN110428761A - 一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于显示面板检测技术领域，公开了一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统，对液晶模组显示的画面进行非接触式取像，提取每一帧画面的灰度值并获取灰度值随时间变化的曲线即灰度值的时域信号，对时域信号进行变换得到灰度值频域信号；基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压下的Flicker闪烁值；其装置包括于对液晶模组进行非接触式取像的取像设备，用于提取画面灰度值及灰度值时域信号的计算处理模块；用于对时域信号进行快速傅里叶变换得到灰度值频域信号的傅里叶变换模块，用于计算Flicker闪烁值的Flicker闪烁值计算模块；本发明的方案不需与待测液晶面板接触；在取完像后可快速输出Flicker闪烁值，实现对液晶模组Flicker闪烁值的远距离快速检测。

Description

一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及 系统
技术领域
本发明属于液晶显示面板检测技术领域，更具体地，涉及一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示屏(TFT-LCD)在显示行业占有举足轻重的地位。TFT-LCD显示屏工作时，会在像素电极与公共电极即Common电极两端施加电压，若施加的公共电极电压Vcom偏离最优值(该最优值下Flicker闪烁值最小)，会导致同一副画面在刷新时呈现出不同亮度，即是Flicker现象。Flicker现象严重时，会增加液晶面板产生图像残留的风险，降低显示质量，并会引起观者生理上的不适，因而TFT-LCD生产过程中需要对显示屏在各公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值进行检测，并最终找到Flicker最小值所对应的共电极电压Vcom值。
现在对显示屏的Flicker闪烁值的检测多采用色度计或亮度计直接测量，用光学探头尽量接近或贴着屏幕测量以减少外部干扰，现有技术的测定液晶模组Flicker闪烁度的设备是把LCD模组闪烁的光信号先变成交流信号，再把交流信号变换成与其同能量的直流信号，综合交直流分析结果计算出液晶模组的Flicker值；或者是在液晶模组显示Flicker画面时扫描液晶模组的模拟亮度波形信号转换成数字亮度波形信号，通过傅里叶变换装置获得特定频率波(公共电极电压Vcom信号的切换频率)的幅值，通过公式计算获得Flicker闪烁值。
这些方法需要用测量头扫描LCD模组来测量其亮度，每次只能检测探头所覆盖的面板范围，需要移动测量装置；而且需要使探头贴着屏幕，这可能会对屏幕造成污染；而且若屏幕在生产过程中发生倾斜，移动测量装置时探头与屏造成按压，容易对待测屏幕造成损伤。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统，通过对液晶模组进行非接触式取像，提取每一帧画面的灰度值得到每一个公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；对灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号，基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值实现对液晶模组的非接触式Flicker闪烁值测量。
为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，包括：
对待测液晶模组所显示的画面进行非接触式取像，提取每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；
对该灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值。
优选地，上述非接触测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，还包括：
根据预设步长调节公共电极电压Vcom值，在调节后的公共电极电压Vcom下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；
根据各公共电极电压Vcom值与对应的Flicker闪烁值得到公共电极电压与Flicker闪烁值之间的关系曲线Vcom-Flicker曲线，根据曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值。
优选地，上述非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，还包括：
将待测液晶模组的公共电极电压设置为上述Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值，以减少该液晶模组的Flicker现象。
为实现本发明的目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，包括：
取像设备，用于对液晶模组在公共电极电压Vcom下的画面进行非接触式取像；
计算处理模块，用于提取取得的每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；
频域变换模块，用于对该灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
Flicker闪烁值计算模块，基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值。
优选的，上述非接触测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，还包括：
公共电极电压Vcom值调节模块，用于根据预设步长调节公共电极电压Vcom值，并通知取像设备在调节后的公共电极电压Vcom下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；
曲线生成模块，用于根据各公共电极电压Vcom值与对应的Flicker闪烁值得到Vcom-Flicker曲线，根据曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值。
优选的，上述非接触测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，还包括
公共电极电压Vcom值设置模块，用于根据曲线生成模块所输出的Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值来设置液晶模组的公共电极电压Vcom，以减少该液晶模组的Flicker现象。
为实现本发明的目的，按照本发明的另一个方面，提供了一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，包括处理器、存储器、取像设备以及信号发生器；存储器中存储有指令，该指令被处理器执行时，实现：
使信号发生器根据初始值以及预设步长调节公共电极电压Vcom值以点亮液晶模组；
使取像设备对液晶模组所显示的画面进行非接触式取像；
对提取取得的每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；
对该灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值。
优选的，上述非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，指令被处理器执行时，还实现：
根据各公共电极电压Vcom值与对应的Flicker闪烁值得到Vcom-Flicker曲线，根据曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值。
优选的，上述非接触测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，指令被处理器执行时，还实现：
将待测液晶模组的公共电极电压设置为上述Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值，以减少该液晶模组的Flicker现象。
优选的，上述非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，还包括测量距离调节装置，用于针对不同尺寸的液晶模组来自动调节测量液晶模组与取像装置之间的距离，以调整取像设备的视场角使之适应各尺寸的液晶模组。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
本发明提供了这种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统，由于是通过图像采集设备譬如相机取像，不需要与待测液晶面板进行接触；测试表明，Flicker闪烁值检测准确度对取像设备与LCD面板之间的距离不敏感；而通过该方法，可以在取完像后快速输出Flicker闪烁值，实现对LCD液晶模组Flicker闪烁值的远距离快速检测，填补了该技术领域的空白，满足面板生产线中对Flicker闪烁值进行远距离快速测量的需求；
本发明提供的这种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统，系统结构简单，在现有产线上加上相机和镜头即可实现，易于安装，适于实时监测，而且适于在线检测，可实时监测生产线上每块屏的闪烁程度，有助于提高生产良率；相比较而言，本发明提供的装置、系统只需要采用一个普通相机和镜头通过取像就可以得到Flicker闪烁值，而现有技术的方法需采用特别设计的光学探头或测量头来测量Flicker画面，进行一系列转换后计算出Flicker闪烁值；这些装置结构复杂，并且特别涉及的特需探头价格昂贵；而且现有的显示屏Flicker闪烁值测量技术通常只能紧贴显示屏检测有限面积的Flicker，而本发明提供的Flicker量测的方法，对量测距离、感兴趣区域(Region of Interest，ROI)的选取以及相机聚焦程度等都无严格要求，具有更广的应用范围。
附图说明
图1是本发明提供的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法的流程示意图。
图2是实施例中得到的Vcom-Flicker曲线示意图。
图3是本发明提供的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统的示意图。
图4是实施例中在同一离焦状态下，改变工作距离的Vcom-Flicker曲线无影响；以及同一工作距离下改变相机的离焦状态的Vcom-Flicker曲线示意图。
图5是相机相对待测液晶模组的倾斜角度分别在0度、5度、10度下测量得到的Flicker闪烁值示意图。
图6是在不同Mura下对Flicker闪烁值进行测量的结果示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例中，非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，其流程参照图1，包括：
(1)设置初始公共电极电压Vcom值，在该初始值下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；
(2)根据预设步长调节公共电极电压Vcom值，在调节后的公共电极电压Vcom下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；实施例中预设步长ΔVcom＝1；
在实施例中，获取Flicker闪烁值的方法为：
设置相机帧率和帧数，对液晶模组的显示画面取像，提取每一帧画面的灰度值，得到各公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；对灰度值的时域信号进行傅里叶变换或者快速傅里叶变换(FFT)得到灰度值频域信号，根据灰度值的频域信号进行线性变换计算出当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值；在一个实施例中，相机帧率被设置为240Hz，帧数被设置为64，以确保不失帧；
(3)根据公共电极电压Vcom设置值与对应的Flicker闪烁值得到Vcom-Flicker曲线，根据曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压Vcom值。参照图2，是实施例中所得到的Vcom-Flicker曲线；其中Flicker闪烁值最小点对应的公共电极电压Vcom即为最优的Vcom。
在一个实施例中，相机曝光时间采用自动曝光设置，避免固定曝光时间导致的图片过曝或灰度值太低，由此以适应LCD屏可采用不同灰阶图测量Flicker闪烁值的各种应用场景。
参照图3，实施例提供的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，包括：
计算机，用于控制取像设备譬如相机，使其对液晶模组在公共电极电压Vcom下的画面进行非接触式取像；
还用于调控用于点亮LCD显示屏的信号发生器的公共电极电压Vcom，使得LCD显示屏在各公共电极电压Vcom下显示不同的画面；
设置于计算机的计算处理模块，用于提取取得的每一帧画面的灰度值，并获取公共电极电压Vcom下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；
设置于计算机的频域变换模块，用于对该灰度值的时域信号进行傅里叶变换或快速傅里叶变换得到灰度值频域信号；
设置于计算机的Flicker闪烁值计算模块，基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压Vcom下的Flicker闪烁值。
在另一个优选实施例中，非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统还包括高度调节装置，针对不同尺寸的屏来自动调节显示屏与取像设备之间的距离，以调整取像设备譬如相机的视场角；由于本发明提供的这种方法、系统对测量距离不敏感，调整测量距离变化不影响对Flicker闪烁值的测量结果。
在另一个优选实施例中，非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统还包括水平移动装置，用于使得取像设备进行水平移动，针对尺寸较大的屏，移动取像设备，在不同的位置对液晶模组显示画面取像进而获取Flicker闪烁值，用于测试不同取像位置对Flicker闪烁值测试的影响。
实施例提供的这种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法、装置及系统，在给定的公共电极电压Vcom下，通过相机等取像设备对LCD屏进行取像，进而得到对应的Flicker闪烁值；根据预设的Vcom调节步长调整Vcom，再次取像获取对应的Flicker闪烁值；重复若干次获取多组Vcom与对应的Flicker闪烁值，进而获得Vcom-Flicker曲线，得到最优Flicker闪烁值；最优Flicker闪烁值即是Vcomm-Flicker曲线中Flicker闪烁值最小点；得到最优Flicker闪烁值所对应的公共电极电压Vcom，通过调整公共电极电压Vcom来调节液晶模组的Flicker。
参照图4，相机的采集帧数设置120，相机帧率设置为240Hz；从该图可以很清楚的看出，当相机设置在同样的离焦状态，改变工作距离对Vcom-Flicker曲线无影响；在相同工作距离下，改变相机的离焦状态对Vcom-Flicker曲线无影响，因此测量中取像设备可以根据实际情况进行布置，增加了灵活性。
参照图5，示意的是相机相对待测液晶模组的倾斜角度分别在0度、5度、10度下测量得到的Flicker闪烁值，其中，横坐标是公共电极电压Vcom，纵坐标是Flicker闪烁值；从该图可以很明显的看出，采用本发明提供的方法、装置及系统，相机相对待测液晶模组的小角度倾斜对Flicker闪烁值的测量没有影响。
参照图6，示意的是在不同Mura下对Flicker闪烁值进行测量的结果示意图，其中，横坐标是公共电极电压Vcom，纵坐标是Flicker闪烁值；从该图可以看出，Mura大小最佳公共电极电压Vcom和Flicker闪烁值没有影响。
本发明提供的测量方法为非接触式的，不需要移动测量装置，避免了测量装置与被测LCD屏接触的风险，不会对显示屏造成损伤；由于可实时监控Vcom-Flicker数值变化，且实现简单，适于在线检测，可是实时监控公共电极电压Vcom与Flicker对应的曲线，找到最优Flicker闪烁值对应的公共电极电压Vcom，提高生产良率；相较于传统的测量方法采用探头贴近LCD屏进行Flicker闪烁值测量有限的测量区域而言，采用相机等图像采集设备取像，测量范围广，可以提取任意ROI区域，测试结果表明相机高度及聚焦程度对Flicker闪烁值获取以及Vcom-Flicker曲线没有影响。
本领域的技术人员容易理解，以上所述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)

1.一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，其特征在于，包括：
对待测液晶模组显示画面进行非接触式取像，提取每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压下的灰度值随时间变化的曲线，即灰度值的时域信号；
对灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
基于灰度值频域信号得到当前公共电极电压下的Flicker闪烁值。
2.如权利要求1所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，其特征在于，还包括：
根据预设步长调节公共电极电压，在调节后的公共电极电压下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；
根据各公共电极电压值与对应的Flicker闪烁值得到公共电极电压与Flicker闪烁值之间的关系曲线，根据该曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压值。
3.如权利要求2所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的方法，其特征在于，还包括：
将待测液晶模组的公共电极电压设置为Flicker最小值对应的公共电极电压值，以减少该液晶模组的Flicker现象。
4.一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，其特征在于，包括：
取像设备，用于对液晶模组在公共电极电压下的画面进行非接触式取像；
计算处理模块，用于提取取得的每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压下的灰度值随时间变化的关系即灰度值的时域信号；
频域变换模块，用于对该灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
Flicker闪烁值计算模块，基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压下的Flicker闪烁值。
5.如权利要求4所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，其特征在于，还包括：
公共电极电压值调节模块，用于根据预设步长调节公共电极电压值，并通知取像设备在调节后的公共电极电压下对液晶模组的显示画面取像，获取对应的Flicker闪烁值；
曲线生成模块，用于根据各公共电极电压值与对应的Flicker闪烁值得到公共电极电压与Flicker闪烁值之间的关系曲线，根据该关系曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压值。
6.如权利要求5所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的装置，其特征在于，还包括：
公共电极电压设置模块，用于根据曲线生成模块所输出的Flicker最小值对应的公共电极电压值来设置液晶模组的公共电极电压，以减少该液晶模组的Flicker现象。
7.一种非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，其特征在于，包括处理器、存储器、取像设备以及信号发生器；存储器中存储有指令，该指令被处理器执行时，实现：
使信号发生器根据初始值以及预设步长调节公共电极电压值以点亮液晶模组；
使取像设备对液晶模组所显示的画面进行非接触式取像；
对提取取得的每一帧画面的灰度值，并获取各公共电极电压下的灰度值随时间变化的关系，即灰度值的时域信号；
对该灰度值的时域信号进行变换得到灰度值频域信号；
基于该灰度值频域信号得到当前公共电极电压下的Flicker闪烁值。
8.如权利要求7所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，其特征在于，指令被处理器执行时，还实现：
根据各公共电极电压值与对应的Flicker闪烁值得到公共电极电压与Flicker闪烁值之间的关系曲线，根据该曲线找到Flicker最小值对应的公共电极电压值。
9.如权利要求8所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，其特征在于，所述指令被处理器执行时，还实现：
将待测液晶模组的公共电极电压设置为上述Flicker最小值对应的公共电极电压值，以减少该液晶模组的Flicker现象。
10.如权利要求7～9任一项所述的非接触式测量液晶模组Flicker闪烁值的系统，其特征在于，还包括测量距离调节装置，用于针对不同尺寸的液晶模组来自动调节测量液晶模组与取像装置之间的距离，以调整取像设备的视场角使之适应各尺寸的液晶模组。
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