CN110988660B - 一种ito缺陷检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ITO缺陷检测方法，步骤如下：S1：对ITO电路通电，使之发热；S2：对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；S3：对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片；S4：依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷。该ITO缺陷检测方法基于热成像对ITO缺陷进行检测，具有较高的检测精度。本发明还公开了一种ITO缺陷检测系统。

Description

一种ITO缺陷检测方法及系统
技术领域
本发明涉及ITO检测领域，尤其涉及一种ITO缺陷检测方法及系统。
背景技术
ITO是一种透明电极材料，常溅镀成膜于玻璃基板或塑料薄膜等透明衬底的表面上，然后通过刻蚀工艺制作成各种透明电路图案，主要用于生产显示屏和触摸屏等电子元件，是电子工业的基础材料。
在ITO产品的制备及运输过程中，ITO电路常会出现各种缺陷，比如贴合偏移、划伤、划痕、端线、残缺等，需要将存在缺陷的ITO产品分拣出来。目前， ITO产品的缺陷检测主要依靠检测人员利用人眼进行观察和判断，工作量极大，检测人员因疲劳容易产生误判和漏判，而且每个人的视力、观察力和判断标准都不一致，没有统一的检测标准，无法做到标准化和快速化。
尽管目前已经存在基于机器视觉对ITO缺陷进行检测的全自动光学检测系统，但是因ITO的高透特性，光学检测系统的摄像头所拍摄到的ITO电路图片中，ITO电路和透明衬底之间的灰度差异低，难以对ITO电路和透明衬底进行区分，检测精度不高，使用价值低。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种ITO缺陷检测方法，基于热成像对ITO缺陷进行检测，具有较高的检测精度。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种ITO缺陷检测方法，步骤如下：
S1：对ITO电路通电，使之发热；
S2：对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；
S3：对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片；
S4：依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷。
进一步地，步骤S3如下：
S3.1：将所述热成像图片转换为灰度图片；
S3.2：对所述灰度图片进行二值化处理，得到二值化图片；
S3.3：对所述二值化图片进行边缘检测，得到图案边缘；
S3.4：将所述图案边缘作为所述ITO电路的边缘，生成电路图案，得到所述ITO电路图片。
进一步地，在步骤S3.2中，进行二值化处理之前，还包括：获取二值化阈值。
进一步地，所述二值化阈值已预先设置。
进一步地，获取二值化阈值的步骤如下：
提取出所述灰度图片中的灰度最大值；
然后取所述灰度最大值的预设百分比作为所述二值化阈值。
进一步地，所述灰度最大值为所述灰度图片中灰度值最大的像素点的灰度值，或者，所述灰度最大值为所述灰度图片中灰度值最大的多个像素点的灰度平均值。
进一步地，在步骤4中，将所述ITO电路图片与所述ITO电路的设计图案进行比对识别，以检测所述ITO电路的缺陷。
进一步地，还包括：
S5：将检测出缺陷的ITO电路分拣出来。
一种ITO缺陷检测方法，包括：
通电装置，用于对ITO电路通电，使之发热；
热成像装置，用于对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；
处理装置，用于对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片，然后依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷。
进一步地，还包括：
分拣装置，用于将检测出缺陷的ITO电路分拣出来。
本发明具有如下有益效果：该ITO缺陷检测方法基于热成像对所述ITO电路中的缺陷进行检测，利用所述ITO电路在通电产热后与所述透明衬底之间的温度差来识别所述电路图案的边缘，然后比对判断所述ITO电路是否存在缺陷，具有较高的检测精度。
附图说明
图1为本发明提供的ITO缺陷检测方法的步骤框图；
图2为本发明提供的ITO缺陷检测系统的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
实施例一
如图1所示，一种ITO缺陷检测方法，步骤如下：
S1：对ITO电路通电，使之发热。
在该步骤S1中，在所述ITO电路的正负两极上接入直流电源，依据电流的热效应公式，所述ITO电路的发热量Q = I2Rt，I为通入所述ITO电路中的电流值，R为所述ITO电路的电阻值，t为通电时间，可通过控制电流值I的大小以及通电时间t的长短来控制所述ITO电路的发热量Q，以使所述ITO电路达到热成像所需的温度值。
ITO作为电极材料，相较于传统的金属材料，具有更高的电阻值R，因此在相同的电流值I和通电时间t下，所述ITO电路的发热量要比金属电路的发热量大，具有更好的热成像效果。
S2：对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片。
在该步骤S2中，由于所述ITO电路的线宽在微米级别，故优选采用高分辨率热成像仪来对所述ITO电路进行热成像。所述高分辨率热成像仪为现有产品，可直接购置，故不做详细介绍。
在进行热成像时，将所述高分辨率热成像仪的光轴垂直于所述ITO电路的平面，以对所述ITO电路因发热而产生的热红外线进行采集，然后将各个像素采集到的热红外线值转换生成为温度值，得到所述热成像图片。在采集热红外线时，可将所述高分辨率热成像仪的采集范围覆盖所述ITO电路的整个区域，一次性对所述ITO电路的整个区域进行成像，直接得到所述热成像图片，也可将所述高分辨率成像仪的采集范围依次覆盖所述ITO电路的各个局部区域，分步对所述ITO电路的各个局部区域进行成像，然后通过对齐拼接方式得到所述热成像图片。
S3：对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片。
在该步骤S3中，所述ITO电路制作于一透明衬底上，由于所述透明衬底通常为玻璃基板（比如钠钙基玻璃或硅硼基玻璃）或塑料薄膜（比如PI薄膜或PET薄膜），具有较低的导热性，故而所述ITO电路产生的热量不会在所述透明衬底上大面积的扩散，因此所述ITO电路和从所述ITO电路中露出的透明衬底之间会形成较大的温度差；所述热成像图片上具有明显的高温图案和低温图案，所述高温图案对应于所述ITO电路，所述低温图案对应于从透明衬底的露出区域。
具体的，该步骤S3如下：
S3.1：将所述热成像图片转换为灰度图片。
在该步骤S3.1中，依据所述热成像图片中各个像素的温度值，将各个像素转换至对应的灰度值，温度越高的像素所对应的灰度值也越大，温度越低的像素所对应的灰度值也越小。
S3.2：对所述灰度图片进行二值化处理，得到二值化图片。
在该步骤S3.2中，依据二值化阈值来对所述灰度图片上的各个像素进行二值化处理，将灰度值大于所述二值化阈值的所有像素点的灰度值统一调至255，将灰度值小于所述二值化阈值的所有像素点的灰度值统一调至0，反之亦可。
在进行二值化处理之前，还包括：获取所述二值化阈值。其中，所述二值化阈值可由技术人员依据经验而预先设置，也可由软件提取出所述灰度图片中的灰度最大值，然后取所述灰度最大值的预设百分比作为所述二值化阈值。
特别说明的是，本案中灰度最大值既可以为所述灰度图片中灰度值最大的像素点的灰度值，也可以为所述灰度图片中灰度值最大的多个像素点的灰度平均值；其中，灰度值最大的多个像素点指的是将所有像素点按灰度值从大到小去重排序后，排在前几位的多个像素点的灰度平均值。
在得到所述二值化图片后，可对所述二值化图片中的二值化块进行八连通区域或四连通区域筛选，以去掉一些离散的二值化块，提高下一步边缘检测的精准度。
S3.3：对所述二值化图片进行边缘检测，得到图案边缘。
在该步骤3.3中，采用边缘检测算法来对所述二值化图片的边缘进行检测，以确定图案边缘。所述边缘检测算法为常规图像处理算法，不做详细介绍。
S3.4：将所述图案边缘作为所述ITO电路的边缘，生成电路图案，得到所述ITO电路图片。
在该步骤S3.4中，对所述图案边缘所描绘的图案内部区域进行像素填充，生成所述电路图案，对所述图案边缘所描绘的图案外部区域进行像素删除，消除噪点，最终得到所述ITO电路图片。
S4：依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷。
在该步骤S4中，将所述ITO电路图片与所述ITO电路的设计图案进行比对识别，以检测所述ITO电路的缺陷。该步骤S4中的比对识别方法与现有的光学检测系统中的比对识别方法无本质区别，主要有对所述ITO电路图片进行图像分割、对分割后的ITO电路图片进行特征提取、将得到的特征信息进行比对等步骤。
所述ITO电路的缺陷包括但不限于贴合偏移、划伤、划痕、端线、残缺等缺陷。
该ITO缺陷检测方法基于热成像对所述ITO电路中的缺陷进行检测，利用所述ITO电路在通电产热后与所述透明衬底之间的温度差来识别所述电路图案的边缘，然后比对判断所述ITO电路是否存在缺陷，具有较高的检测精度。
实施例二
如图2所示，一种ITO缺陷检测系统，采用实施例一种所述的ITO缺陷检测方法，包括：
通电装置，用于对ITO电路通电，使之发热；
热成像装置，用于对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；
处理装置，用于对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片，然后依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷；
分拣装置，用于将检测出缺陷的ITO电路分拣出来。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种ITO缺陷检测方法，其特征在于，步骤如下：
S1：对ITO电路通电，使之发热；
S2：对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；
S3：对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片；
S4：依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷；
其中，步骤S3如下：
S3.1：将所述热成像图片转换为灰度图片；
S3.2：对所述灰度图片进行二值化处理，得到二值化图片；
S3.3：对所述二值化图片进行边缘检测，得到图案边缘；
S3.4：将所述图案边缘作为所述ITO电路的边缘，生成电路图案，得到所述ITO电路图片。
2.根据权利要求1所述的ITO缺陷检测方法，其特征在于，在步骤S3.2中，进行二值化处理之前，还包括：获取二值化阈值。
3.根据权利要求2所述的ITO缺陷检测方法，其特征在于，所述二值化阈值已预先设置。
4.根据权利要求2所述的ITO缺陷检测方法，其特征在于，获取二值化阈值的步骤如下：
提取出所述灰度图片中的灰度最大值；
然后取所述灰度最大值的预设百分比作为所述二值化阈值。
5.根据权利要求4所述的ITO缺陷检测方法，其特征在于，所述灰度最大值为所述灰度图片中灰度值最大的像素点的灰度值，或者，所述灰度最大值为所述灰度图片中灰度值最大的多个像素点的灰度平均值。
6.根据权利要求1所述的 ITO缺陷检测方法，其特征在于，在步骤4中，将所述ITO电路图片与所述ITO电路的设计图案进行比对识别，以检测所述ITO电路的缺陷。
7.根据权利要求1所述的 ITO缺陷检测方法，其特征在于，还包括：
S5：将检测出缺陷的ITO电路分拣出来。
8.一种ITO缺陷检测装置，其特征在于，包括：
通电装置，用于对ITO电路通电，使之发热；
热成像装置，用于对发热的ITO电路进行热成像，得到热成像图片；
处理装置，用于对所述热成像图片进行处理，得到ITO电路图片，然后依据所述ITO电路图片，检测所述ITO电路的缺陷；
其中，所述处理装置在对所述热成像图片进行处理时，包括如下步骤：
将所述热成像图片转换为灰度图片；
对所述灰度图片进行二值化处理，得到二值化图片；
对所述二值化图片进行边缘检测，得到图案边缘；
将所述图案边缘作为所述ITO电路的边缘，生成电路图案，得到所述ITO电路图片。
9.根据权利要求8所述的ITO缺陷检测装置，其特征在于，还包括：
分拣装置，用于将检测出缺陷的ITO电路分拣出来。
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