CN111474748A - 一种大尺寸lcd显示模组机器视觉检查方法与系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法，包括以下步骤：S1、图像校准，通过精密运动机构调整相机位置和角度，使图像分辨率和屏幕分辨率达到3:1或接近3:1；S2、图像采集，采用高分辨率的相机获取多张不同情况下LCD屏幕的照片；S3、缺陷检测，对照片进行缺陷综合图像分析，输出最终检测结果。本发明还提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查系统。本发明的有益效果是：可同时保证大尺寸LCD屏幕检测的速度、准确性和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及视觉检查方法，尤其涉及一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法与系统。
背景技术
AOI(Automated Optic Inspection)全称自动光学检测，是基于光学原理对生产中遇到的常见缺陷进行检测的设备，是视觉检测中一个相对标准化的分支。AOI主要用在PCB、FPD、半导体等行业。在整个LCD显示面板生产过程中，检测工序十分重要，遍布各个环节。AOI画面检测是平板显示器件生产各制程中的必备环节，主要是对LCD显示面板生产过程中进行光学、信号、电气性能等各种功能检测。其主要用途为：
1、确认生产制程是否完好，在线监控整个生产制造工艺的可行性和稳定性；
2、根据检测的结果来分辨平板显示器件良品与否，避免不良品流入下道工序；
3、对每道工序上的不良品进行复判，确认维修或者报废；
4、对维修后的不良品进行再次检测；
5、帮助研发和品质部门评价质量水平，改善制程工艺和流程；
6、对不良品分类并加以解析，提升产线良品率。
基于AOI的LCD屏幕检测，如今已有很多检测方案，但是难点在于如何同时保证检测的速度、准确性和稳定性。对于大尺寸的LCD面板，这一问题就越发突显。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法与系统。
本发明提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法，包括以下步骤：
S1、图像校准，采用高分辨率的相机拍照前，对拍照图片进行校准，通过精密运动机构调整相机位置和角度，使屏幕照片分辨率和屏幕实际分辨率达到3:1或接近的对应关系，消除相机芯片采样和屏幕信号的高频干扰；
S2、图像采集，采用高分辨率的相机获取多张不同情况下LCD屏幕的照片；
步骤S2包括以下子步骤：
S21、打开除灰灯，不点亮屏幕，拍摄Dust图像GD；
S22、除灰灯不亮，屏幕点亮，颜色为白色，拍摄白色ROI定位图像GROI，用于提取检测区域；
S23、将屏幕分别点亮为白色、128灰度、64灰度、黑色、R红、G绿、B蓝，拍摄检测图像，表示为G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7；
S3、缺陷检测，对照片进行缺陷，综合分析输出最终检测结果；
步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过白色ROI定位图像GROI，获取几何变换矩阵M，得到各检测图像的待检测区域RGi：
RGi＝M*Gi,,Gi∈{GD，G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7}；
S32、定位Dust图像GD中的灰尘，亮点为灰尘，并记录其位置信息：
S33、利用白色检测图像G1，检测LCD的背光和暗点，标记为可疑瑕疵M1，记录其位置信息：
S34、利用128灰度G2、64灰度图像G3，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M2、M3，记录其位置信息：
S35、利用黑色图像G4，检测LCD的亮点，标记为可疑瑕疵M4，记录其位置信息：
S36、利用R、G、B各通道图像G5，G6，G7，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M4、M6、M7，记录其位置信息：
S37、将检测图像G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7相互对比，重复记录的瑕疵位置认为是同一个瑕疵，记录一次即可；
MG＝M1∩M2∩M3∩M4∩M5∩M6∩M7；
S38、将检测图像瑕疵MG与图像GD中灰尘D进行对比，位置相同的，记为灰尘，忽略不计，因此LCD屏检测的瑕疵为：
M＝MG-D；
将剩下的7张检测图像瑕疵M合并成一张，得到最终的检测结果。
以上处理方法除开拍照需要顺次进行，计算环节可以充分利用计算机并行处理方法，以便提高速度和效率。
本发明还提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查系统，包括可读存储介质，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现如上述的方法。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可同时保证大尺寸LCD屏幕检测的速度、准确性和稳定性。
附图说明
图1是本发明一种相机拍照图片像素和屏幕实际像素对应关系图。
图2是本发明一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法的流程图。
图3是本发明的黑斑型缺陷及白斑型缺陷检出和标记实例图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法，包括以下步骤：
S1、图像校准，如图1所示，采用高分辨率的相机拍照前，对拍照图片进行校准，通过精密运动机构调整相机位置和角度，使屏幕照片分辨率和屏幕实际分辨率达到3:1的关系，消除相机芯片采样和屏幕信号的高频干扰；
S2、图像采集，如图2所示，采用高分辨率的相机获取多张不同情况下LCD屏幕的照片；
步骤S2包括以下子步骤：
S21、打开除灰灯，不点亮屏幕，拍摄Dust图像GD；
S22、除灰灯不亮，屏幕点亮，颜色为白色，拍摄白色ROI定位图像GROI，用于提取检测区域；
S23、将屏幕分别点亮为白色、128灰度、64灰度、黑色、R红、G绿、B蓝，拍摄检测图像，表示为G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7；
S3、缺陷检测，如图2所示，对照片进行缺陷，综合分析输出最终检测结果；
步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过白色ROI定位图像GROI，获取几何变换矩阵M，得到各检测图像的待检测区域RGi：
RGi＝M*Gi,,Gi∈{GD，G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7}；
S32、定位Dust图像GD中的灰尘(在算法中，认为亮点就是灰尘)，并记录其位置信息：
S33、利用白色检测图像G1，检测LCD的背光和暗点，标记为可疑瑕疵M1，记录其位置信息：
S34、利用128灰度G2、64灰度图像G3，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M2、M3，记录其位置信息：
S35、利用黑色图像G4，检测LCD的亮点，标记为可疑瑕疵M4，记录其位置信息：
S36、利用R、G、B各通道图像G5，G6，G7，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M4、M6、M7，记录其位置信息：
S37、将检测图像G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7相互对比，重复记录的瑕疵位置认为是同一个瑕疵，记录一次即可；
MG＝M1∩M2∩M3∩M4∩M5∩M6∩M7；
S38、将检测图像瑕疵MG与图像GD中灰尘D进行对比，位置相同的，记为灰尘，忽略不计，因此LCD屏检测的瑕疵为：
M＝MG-D；
综合分析，将剩下的7张检测图像瑕疵M合并成一张，得到最终的检测结果，如图3所示。
本发明还提供了一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查系统，包括拍照模块和可读存储介质，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现如上述的方法，存储有执行指令的可读存储介质构成了算法处理模块，拍照模块用高分辨率的相机获取9张不同情况下LCD屏幕的照片，使得屏幕所有缺陷都能显现出来，以供算法模块进行检测。算法处理模块分别对这9张照片进行缺陷检测，综合分析输出最终检测结果。通过相机模块和算法处理模块的相互配合，快速定位照片中出现的缺陷，去除灰尘、不均匀光照等的干扰因素形成的缺陷，准确检测出LCD屏幕中存在的缺陷。
本发明提供的一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法与系统，具有以下优点：
1.本发明在取图前，对图像进行校准，以精密运动机构调整相机位置和角度，使屏幕照片分辨率和屏幕实际分辨率达到3:1的关系，消除相机芯片采样和屏幕信号的高频干扰；
2.本发明在获取图像时，依次获取了9张高分辨率的图像，基本可以显示所有的缺陷，从而保证了检测的准确性。
3.本发明在算法检测的时候，采用了并行处理图像，在保证检测准确性的同时，提高了检测的速度。
4.最终将7张不同亮度的图像与Dust图像对比，进行综合分析，防止了误判和漏判，一方面提高准确性，另一方面也提高了系统的稳定性。
本发明提供的一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法与系统，通过相机模块和算法处理模块的相互反馈配合，保证大尺寸LCD屏幕检测的速度、准确度和稳定性，主要用于AOI(Automated Optical Inspection)画面的光学检测。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、图像校准，采用高分辨率的相机拍照前，对拍照图片进行校准，通过精密运动机构调整相机位置和角度，使屏幕照片分辨率和屏幕实际分辨率达到3:1，消除相机芯片采样和屏幕信号的高频干扰；
S2、图像采集，采用高分辨率的相机获取多张不同情况下LCD屏幕的照片；
步骤S2包括以下子步骤：
S21、打开除灰灯，不点亮屏幕，拍摄Dust图像GD；
S22、除灰灯不亮，屏幕点亮，颜色为白色，拍摄白色ROI定位图像GROI，用于提取检测区域；
S23、将屏幕分别点亮并显示画面为白色(最高灰阶)、128灰度、64灰度、黑色、R红、G绿、B蓝，拍摄检测图像，分别表示为G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7；
S3、缺陷检测，对照片进行缺陷相关的图像处理，综合分析输出最终检测结果；
步骤S3包括以下子步骤：
S31、通过白色ROI定位图像GROI，获取几何变换矩阵M，得到各检测图像的待检测区域RGi：
RGi＝M*Gi,,Gi∈{GD，G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7}；
S32、定位Dust图像GD中的灰尘，亮点为灰尘，并记录其位置信息：
S33、利用白色检测图像G1，检测LCD的背光和暗点，标记为可疑瑕疵M1，记录其位置信息：
S34、利用128灰度G2、64灰度图像G3，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M2、M3，记录其位置信息：
S35、利用黑色图像G4，检测LCD的亮点，标记为可疑瑕疵M4，记录其位置信息：
S36、利用R、G、B各通道图像G5，G6，G7，检测LCD的亮点或暗点，标记为可疑瑕疵M4、M6、M7，记录其位置信息：
S37、将检测图像G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7相互对比，重复记录的瑕疵位置认为是同一个瑕疵，记录一次即可；
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S38、将检测图像瑕疵MG与图像GD中灰尘D进行对比，位置相同的，记为灰尘，忽略不计，因此LCD屏检测的瑕疵为：
M＝MG-D；
将剩下的7张检测图像瑕疵M合并成一张，得到最终的检测结果。
2.一种大尺寸LCD显示模组机器视觉检查系统，其特征在于：包括可读存储介质，所述可读存储介质中存储有执行指令，所述执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1所述的方法。
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