CN114324366A - 一种成像检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种成像检测方法及系统，其包括如下步骤：使用单点控制光源对测量物进行照明，单点控制光源包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠；使用成像设备，拍摄测量物的图像；根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制单点控制光源的各个灯珠的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。本申请实施例提供了一种成像检测方法及系统，本申请提供的单点控制光源对测量物进行照明，成像设备对测量物进行成像，然后结合预设的亮度，对拍摄的图像的亮度进行分析，根据分析结果，控制单点控制光源的各个灯珠的电压，从而调整各个灯珠的亮度，通过少量有限次循环反馈，改善成像效果，达到应用场景取像亮度均匀或可控的不均匀性亮度的目的。

Description

一种成像检测方法及系统

技术领域

本申请涉及成像检测技术领域，特别涉及一种成像检测方法及系统。

背景技术

随着显示行业的快速发展，显示面板缺陷检测所应用的场景也越来越多样化。比如大放大倍率显微成像检测常使用的内同轴明场照明场景，再比如透明材料缺陷检测常需要背光场景等等。

在上述及一些其它成像检测应用场景中，成像检测时，难以避免地会出现如图1所示的中间亮度高而边缘亮度低的情况，且这种亮度差异有时候比较大，不能达到所需要的比较均匀的亮度或者可控的不均匀性亮度。

发明内容

本申请实施例提供一种成像检测方法及系统，以解决相关技术中不能达到所需要的比较均匀的亮度或者可控的不均匀性亮度的问题。

第一方面，提供了一种成像检测方法，其包括如下步骤：

使用单点控制光源对测量物进行照明，所述单点控制光源包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠；

使用成像设备，拍摄所述测量物的图像；

根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源的各个灯珠的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

一些实施例中，根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源的各个灯珠的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致，包括如下步骤：

对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值；

将所述区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值不一致，则调整照亮该区域的灯珠的电压，直至相一致；若亮度值相一致，则进入下一个区域；

遍历所有区域，完成亮度值的调整。

一些实施例中，所述单点控制光源包括：

光源本体，所述光源本体包括所述灯珠，各所述灯珠的阳极用于连接同一个电源；

中央处理器，其用于接收主控装置发来的控制指令，所述主控装置对比所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，根据对比结果，生成所述控制指令；

多通道恒流控制器，其与所述中央处理器相连接，所述多通道恒流控制器具有多路电压控制通道，每一路电压控制通道的一端连接于一个所述灯珠的阴极，并根据控制指令，独立地控制该灯珠的电压，以控制该灯珠的亮度，每一路电压控制通道的另一端用于连接所述电源。

一些实施例中，所述电压控制通道包括：

MOS管，其漏极连接灯珠的阴极，源极连接检流电阻；

数模转换芯片，其连接所述中央处理器，并根据所述控制指令，输出目标电压；

驱动器，其连接所述数模转换芯片，并根据所述目标电压，驱动MOS管的栅极；

系统地，其连接所述检流电阻。

一些实施例中，所述电压控制通道还包括模数转换芯片，所述模数转换芯片连接所述检流电阻和中央处理器，所述模数转换芯片用于检测所述检流电阻电压是否等于目标电压，并将检测结果反馈给中央处理器。

一些实施例中，所述成像设备包括镜头、传感器和分束器，所述分束器反射所述单点控制光源发出的光，并经所述镜头透射后对测量物进行照明；所述测量物反射所述单点控制光源的光，并经所述分束器透射后，在所述传感器上形成所述图像。

一些实施例中，所述成像设备包括镜头和传感器，所述单点控制光源发出的光直接照射所述测量物，经所述测量物和镜头透射后的光在所述传感器上形成所述图像。

第二方面，提供了一种成像检测系统，其包括：

单点控制光源，所述单点控制光源用于对测量物进行照明，所述单点控制光源包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠；

成像设备，所述成像设备用于拍摄所述测量物的图像；

主控装置，所述主控装置连接所述单点控制光源和成像设备，并用于根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源的各个灯珠的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

一些实施例中，所述单点控制光源包括：

光源本体，所述光源本体包括所述灯珠，各所述灯珠的阳极用于连接同一个电源；

中央处理器，其用于接收主控装置发来的控制指令，所述主控装置对比所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，根据对比结果，生成所述控制指令；

多通道恒流控制器，其与所述中央处理器相连接，所述多通道恒流控制器具有多路电压控制通道，每一路电压控制通道的一端连接于一个所述灯珠的阴极，并根据控制指令，独立地控制该灯珠的电压，以控制该灯珠的亮度，每一路电压控制通道的另一端用于连接所述电源。

一些实施例中，所述电压控制通道包括：

MOS管，其漏极连接灯珠的阴极，源极连接检流电阻；

数模转换芯片，其连接所述中央处理器，并根据所述控制指令，输出目标电压；

驱动器，其连接所述数模转换芯片，并根据所述目标电压，驱动MOS管的栅极；

系统地，其连接所述检流电阻。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

本申请实施例提供了一种成像检测方法及系统，本申请提供的单点控制光源对测量物进行照明，成像设备对测量物进行成像，然后结合预设的亮度，对拍摄的图像的亮度进行分析，根据分析结果，控制单点控制光源的各个灯珠的电压，从而调整各个灯珠的亮度，通过少量有限次循环反馈，改善成像效果，达到应用场景取像亮度均匀或可控的不均匀性亮度的目的。

在切换不同测量物时(反射特性不一或透射特性不一)或者镜头时，也能快速作出适应性调整。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本申请实施例提供的现有技术中成像检测时获得的图像；

图2为本申请实施例提供的成像检测时获得的图像；

图3为本申请实施例提供的成像检测系统在一种照明场景下的原理图；

图4为本申请实施例提供的成像检测系统在另一种照明场景下的原理图；

图5为本申请实施例提供的成像检测系统在再一种照明场景下的原理图；

图6为本申请实施例提供的灯珠呈矩形阵列排布示意图；

图7为本申请实施例提供的灯珠呈圆形阵列排布示意图；

图8为本申请实施例提供的单点控制光源示意图；

图9为本申请实施例提供的电源与灯珠连接示意图；

图10为本申请实施例提供的灯珠控制原理图。

图中：1、光源本体；10、灯珠；2、电源；3、中央处理器；4、多通道恒流控制器；40、电压控制通道；400、MOS管；401、检流电阻；402、数模转换芯片；403、驱动器；404、系统地；405、模数转换芯片；5、串口；6、单点控制光源；7、测量物；8、成像设备；80、镜头；81、传感器；82、分束器；9、主控装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

参见图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本申请实施例提供的一种成像检测方法，其包括如下步骤：

101：使用单点控制光源6对测量物7进行照明，单点控制光源6包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠10，也就是说，单点控制光源6的各个灯珠10是可以单独地控制其亮度。灯珠10发光颜色可以是单色，也可是多种颜色进行混合。

102：使用成像设备8，拍摄测量物7的图像。

103：根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制单点控制光源6的各个灯珠10的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

本申请提供的单点控制光源6对测量物7进行照明，成像设备8对测量物7进行成像，然后结合预设的亮度，对拍摄的图像的亮度进行分析，根据分析结果，控制单点控制光源6的各个灯珠10的电压，从而调整各个灯珠10的亮度，通过少量有限次循环反馈，改善成像效果，达到应用场景取像亮度均匀或可控的不均匀性亮度的目的。

在切换不同测量物7时(反射特性不一或透射特性不一)或者镜头时，也能快速作出适应性调整。

作为一个示例，在执行上述步骤103时，具体包括如下步骤：

201：对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值。

在步骤201中，划分的区域数量以及划分的方式，可以根据实际所需要达到的效果进行确定，比如，可以划分成中心区域以及围绕在中心区域外侧的边缘区域。

202：将区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值不一致，则独立地调整照亮该区域的各个灯珠10的电压，再次成像，并进行对比分析，直至相一致；若亮度值相一致，则进入下一个区域。

203：遍历所有区域，完成亮度值的调整。

作为另一个示例，上述步骤103还可以采用如下方式执行：

对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值。

将区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值一致，则直接进入下一个区域进行调整；若亮度值不一致，则独立地调整照亮该区域的各个灯珠10的电压，然后进入下一个区域进行调整；遍历所有区域，完成所有区域灯珠10的电压调整；再次成像，并进行对比分析，直至所有区域的亮度与预设的亮度相一致，完成亮度值的调整。

作为示例，本申请还提供了单点控制光源6，参见图6、图7、图8和图9所示，单点控制光源6包括光源本体1、中央处理器3和多通道恒流控制器4，光源本体1包括呈阵列式分布的多颗灯珠10，各灯珠10安装在灯板上，各灯珠10的阳极用于连接同一个电源2；中央处理器3用于接收主控装置9发来的控制指令，控制指令是由主控装置9发送来的，也就是说，主控装置9对比所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，根据对比结果，生成控制指令；多通道恒流控制器4与中央处理器3相连接，多通道恒流控制器4具有多路电压控制通道40，每一路电压控制通道40的一端连接于一个灯珠10的阴极，并根据控制指令，独立地控制该灯珠10的电压，以控制该灯珠10的亮度，每一路电压控制通道40的另一端用于连接电源2。

本实施例利用多通道恒流控制器4连接各个灯珠10，每一路电压控制通道40根据控制指令，独立地控制灯珠10的电压，从而对每一颗灯珠10的亮度进行独立控制，实现所需要的比较均匀的亮度或者可控的不均匀性亮度。

结合图8、图9和图10所示，电压控制通道40包括MOS管400、检流电阻401、数模转换芯片402、驱动器403和系统地404，MOS管400的漏极连接灯珠10的阴极，源极连接检流电阻401；数模转换芯片402连接中央处理器3，并根据控制指令，输出目标电压，驱动器403连接数模转换芯片402，并根据目标电压，驱动MOS管400的栅极，系统地404连接检流电阻401。

本实施例中，控制原理为：

电源2接入灯珠10的阳极，并从灯珠10的阴极流出，然后灯珠10的阴极接入到多通道恒流控制器4内部的MOS管400的漏级作为输入，并从MOS管400的源级流出到检流电阻401，最后流入到系统地404，形成一个完整的点亮回路。

主控装置9发出控制指令，中央处理器3通过串口5接收控制指令，对该控制指令进行解析，得到需要点亮的区域以及灯珠10的亮度，并结合检流电阻401的电阻，得到各个电压控制通道40的目标电压，数模转换芯片402与中央处理器3进行通信，并输出目标电压，驱动器403根据目标电压，驱动MOS管400的栅极，从而达到调节灯珠10的亮度的目的。

串口5可以从多种形式中进行选择，作为示例，串口5采用RS232串口。

参见图10所示，电压控制通道40还包括模数转换芯片405，模数转换芯片405连接检流电阻401和中央处理器3，模数转换芯片405检测检流电阻401电压是否等于目标电压，并将检测结果反馈给中央处理器3，进行实时的闭环反馈调节。

在本申请中，灯珠10可以根据实际的检测需要进行排布，比如参见图6，各灯珠10呈矩形阵列排布，再比如参见图7，各灯珠10呈圆形阵列排布，还可以采用异形阵列排布方式。

在本申请中，直流供电的灯珠均可以使用，根据实际检测需要进行选择即可，比如灯珠10采用LED灯、氙灯或卤素灯。

在本申请中，中央处理器3可以采用单片机MCU、FPGA处理器、DSP处理器或ARM处理器。

在本申请中，中央处理器3与多通道恒流控制器4可以通过SPI协议或IIC协议通信连接。

在本申请中，单点控制光源6还包括电源2，电源2连接灯珠10和多通道恒流控制器4，该电源2可以采用固定电源，也可以采用移动电源。

在本申请中，中央处理器3与灯珠10连接于同一个电源2上，或者中央处理器3连接于另外一个电源2上。

本申请提供的检测方法可以应用于明场照明，也可以将单点控制光源6作为背光源进行照明。

作为一种明场照明示例，参见图3所示，成像设备8包括镜头80、传感器81和分束器82，分束器82反射单点控制光源6发出的光，并经镜头80透射后对测量物7进行照明；测量物7反射单点控制光源6的光，并经分束器82透射后，在传感器81上形成图像。

区别于图3示例，作为另一种明场照明示例，在图4中，分束器82置于镜头80内。

作为一种背光源示例，参见图5所示，成像设备8包括镜头80和传感器81，单点控制光源6发出的光直接照射测量物7，经测量物7和镜头80透射后的光在传感器81上形成图像。

以上三种示例，只是解释本申请可以进行上述检测照明，但并不是限定本申请仅仅只能应用于上述三种情况，对于其他应用场景，本申请依然适用。

参见图3、图4和图5所示，本申请还提供了一种成像检测系统，该系统包括单点控制光源6、成像设备8和主控装置9，单点控制光源6用于对测量物7进行照明，单点控制光源6包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠10，成像设备8用于拍摄测量物7的图像，并将拍摄的图像发给主控装置9，主控装置9连接单点控制光源6和成像设备8，并用于根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制单点控制光源6的各个灯珠10的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

具体地，主控装置9对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值；将区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值不一致，则调整照亮该区域的灯珠10的电压，直至相一致；若亮度值相一致，则进入下一个区域；遍历所有区域，完成亮度值的调整。

或者，主控装置9对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值；将区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值一致，则直接进入下一个区域进行调整；若亮度值不一致，则独立地调整照亮该区域的各个灯珠10的电压，然后进入下一个区域进行调整；遍历所有区域，完成所有区域灯珠10的电压调整；再次成像，并进行对比分析，直至所有区域的亮度与预设的亮度相一致，完成亮度值的调整。

本实施例提供的单点控制光源6可以采用上述实施例提供的单点控制光源6，以实现成像检测照明。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种成像检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：

使用单点控制光源(6)对测量物(7)进行照明，所述单点控制光源(6)包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠(10)；

使用成像设备(8)，拍摄所述测量物(7)的图像；

根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源(6)的各个灯珠(10)的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

2.如权利要求1所述的成像检测方法，其特征在于，根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源(6)的各个灯珠(10)的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致，包括如下步骤：

对所拍摄的图像进行区域划分，获取各个区域的亮度值；

将所述区域的亮度值，与预设的亮度中，与该区域相对应的亮度值进行比对，若亮度值不一致，则调整照亮该区域的灯珠(10)的电压，直至相一致；若亮度值相一致，则进入下一个区域；

遍历所有区域，完成亮度值的调整。

3.如权利要求1所述的成像检测方法，其特征在于，所述单点控制光源(6)包括：

光源本体(1)，所述光源本体(1)包括所述灯珠(10)，各所述灯珠(10)的阳极用于连接同一个电源(2)；

中央处理器(3)，其用于接收主控装置(9)发来的控制指令，所述主控装置(9)对比所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，根据对比结果，生成所述控制指令；

多通道恒流控制器(4)，其与所述中央处理器(3)相连接，所述多通道恒流控制器(4)具有多路电压控制通道(40)，每一路电压控制通道(40)的一端连接于一个所述灯珠(10)的阴极，并根据控制指令，独立地控制该灯珠(10)的电压，以控制该灯珠(10)的亮度，每一路电压控制通道(40)的另一端用于连接所述电源(2)。

4.如权利要求3所述的成像检测方法，其特征在于，所述电压控制通道(40)包括：

MOS管(400)，其漏极连接灯珠(10)的阴极，源极连接检流电阻(401)；

数模转换芯片(402)，其连接所述中央处理器(3)，并根据所述控制指令，输出目标电压；

驱动器(403)，其连接所述数模转换芯片(402)，并根据所述目标电压，驱动MOS管(400)的栅极；

系统地(404)，其连接所述检流电阻(401)。

5.如权利要求4所述的成像检测方法，其特征在于：所述电压控制通道(40)还包括模数转换芯片(405)，所述模数转换芯片(405)连接所述检流电阻(401)和中央处理器(3)，所述模数转换芯片(405)用于检测所述检流电阻(401)电压是否等于目标电压，并将检测结果反馈给中央处理器(3)。

6.如权利要求1所述的成像检测方法，其特征在于：

所述成像设备(8)包括镜头(80)、传感器(81)和分束器(82)，所述分束器(82)反射所述单点控制光源(6)发出的光，并经所述镜头(80)透射后对测量物(7)进行照明；所述测量物(7)反射所述单点控制光源(6)的光，并经所述分束器(82)透射后，在所述传感器(81)上形成所述图像。

7.如权利要求1所述的成像检测方法，其特征在于：

所述成像设备(8)包括镜头(80)和传感器(81)，所述单点控制光源(6)发出的光直接照射所述测量物(7)，经所述测量物(7)和镜头(80)透射后的光在所述传感器(81)上形成所述图像。

8.一种成像检测系统，其特征在于，其包括：

单点控制光源(6)，所述单点控制光源(6)用于对测量物(7)进行照明，所述单点控制光源(6)包括呈阵列式分布的多颗独立控制的灯珠(10)；

成像设备(8)，所述成像设备(8)用于拍摄所述测量物(7)的图像；

主控装置(9)，所述主控装置(9)连接所述单点控制光源(6)和成像设备(8)，并用于根据所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，控制所述单点控制光源(6)的各个灯珠(10)的电压，直至所拍摄的图像的亮度与预设的亮度一致。

9.如权利要求8所述的成像检测系统，其特征在于，所述单点控制光源(6)包括：

光源本体(1)，所述光源本体(1)包括所述灯珠(10)，各所述灯珠(10)的阳极用于连接同一个电源(2)；

中央处理器(3)，其用于接收主控装置(9)发来的控制指令，所述主控装置(9)对比所拍摄的图像的亮度与预设的亮度，根据对比结果，生成所述控制指令；

多通道恒流控制器(4)，其与所述中央处理器(3)相连接，所述多通道恒流控制器(4)具有多路电压控制通道(40)，每一路电压控制通道(40)的一端连接于一个所述灯珠(10)的阴极，并根据控制指令，独立地控制该灯珠(10)的电压，以控制该灯珠(10)的亮度，每一路电压控制通道(40)的另一端用于连接所述电源(2)。

10.如权利要求9所述的成像检测系统，其特征在于，所述电压控制通道(40)包括：

MOS管(400)，其漏极连接灯珠(10)的阴极，源极连接检流电阻(401)；

数模转换芯片(402)，其连接所述中央处理器(3)，并根据所述控制指令，输出目标电压；

驱动器(403)，其连接所述数模转换芯片(402)，并根据所述目标电压，驱动MOS管(400)的栅极；

系统地(404)，其连接所述检流电阻(401)。

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