CN114577805A - 一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置 - Google Patents

一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置 Download PDF

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Abstract

本申请涉及图像处理技术领域，提供一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置。该方法包括：将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，从而可以快速、准确的检测出MiniLED背光面板中LRD颗粒的缺陷。

Description

一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置
技术领域
本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置。
背景技术
目前，主要采用显微镜和人工目检的方式对MiniLED背光面板进行缺陷状态检测，由于MiniLED背光面板具有LED颗粒尺寸小(50*100微米)、数量多(20万颗/片)的特点，导致人工检测LED颗粒缺陷的效率较低。于是，部分厂家采用点亮MiniLED背光检测LED颗粒的缺陷状态，但该方法只能检测出与发光效果相关的面板缺陷状态(比如极反、反白等)，对于与发光效果无关的缺陷状态则无法检测，影响了MiniLED背光面板的出货良品率。
发明内容
本申请提供一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置，用以快速、准确的检测MiniLED背光面板中LED颗粒的缺陷状态。
第一方面，本申请实施例提供一种MiniLED背光面板缺陷检测方法，包括：
将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
本申请的上述实施例中，按照缺陷类型，可并行的自动检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，提高了检测效率；且对划分得到的各LED图像包含的LED颗粒进行缺陷检测，相对于对整张MiniLED背光面板图像的检测，提高了检测速度和准确率。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括位置缺陷，按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，根据设定的灰度匹配方法权重和轮廓匹配方法权重，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与LED图像中各子图像的匹配度，并将最大匹配度对应的子图像确定为模板图像对应的匹配图像；
根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷。
本申请的上述实施例，针对任一LED图像，将LED图像包含的LED颗粒的模板图像与LED图像中各子图像进行灰度匹配和轮廓匹配，并按设定权重计算模板图像与LED图像中各子图像的匹配度，得到模板图像对应的匹配图像，相对于仅用一种匹配方法确定模板图像对应的匹配图像，该方法可以提高匹配的准确率。
本申请的一些实施例中，位置缺陷包括缺件和错件缺陷，根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷，包括：
针对任一LED图像，确定LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值；
若匹配分值小于第一阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在缺件和错件缺陷；和/或
位置缺陷包括偏位缺陷，根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷，包括：
针对任一LED图像，根据LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定LED图像中包含的LED颗粒的图像坐标；
将LED颗粒的图像坐标转换为物理坐标，并确定LED颗粒的物理坐标与MiniLED背光面板中相应LED颗粒的标准物理坐标的差值；
若差值大于第二阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在偏位缺陷。
本申请的上述实施例，根据模板图像与对应的匹配图像的匹配分值，检测LED颗粒的缺件和错件缺陷，根据模板图像与对应的匹配图像的匹配坐标，检测LED颗粒的偏位缺陷，从而实现了与发光效果无关的缺陷检测，进而提高了检测质量。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括破损缺陷，按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，确定LED图像中包含的LED颗粒的封闭边缘区域与相应封闭边缘区域外接矩形的面积比值；
若面积比值小于第三阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在破损缺陷。
本申请的上述实施例，根据LED颗粒的封闭边缘区域与相应封闭边缘区域外接矩形的面积比值与阈值的大小，检测LED颗粒的破损缺陷，从而实现了与发光效果无关的缺陷检测，进而提高了检测质量。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括极反缺陷，按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式，确定各LED图像包含的LED颗粒在与分布方式相匹配的方向上的投影值，其中，各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布一致；
根据投影值，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在极反缺陷。
本申请的上述实施例，根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式确定LED颗粒在相应方向的投影值，根据投影值检测LED颗粒的极反缺陷，在保证检测效果的同时，减少了使用整张MiniLED背光面板图像检测极反缺陷的计算量，提升了检测速度。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括反白缺陷和侧立缺陷，按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，截取LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像；
确定LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，并确定差异像素的个数与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内像素点的总个数的比值；
若比值大于第四阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在侧立缺陷；
若比值与预设值的差小于第五阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在反白缺陷。
本申请的上述实施例中，由于只统计各LED图像包含的LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，减少了使用整张MiniLED背光面板图像检测反白缺陷和侧立缺陷的计算量，提升了检测速度。
本申请的一些实施例中，将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，包括：
对MiniLED背光面板图像进行二值化处理，得到二值化图像；
根据二值化图像中的各连通区域的亮度和形态学特征，将MiniLED背光面板划分为多个LED图像。
本申请的上述实施例，将MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，后续仅对各LED图像进行缺陷检测，相对于对整张MiniLED背光面板图像进行缺陷检测，减少了检测耗时。
第二方面，本申请实施例提供一种MiniLED背光面板缺陷检测装置，包括：
图像划分模块，用于将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
缺陷检测模块，用于按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
第三方面，本申请实施例提供一种MiniLED背光面板缺陷检测装置，包括光学系统、工控机、运动控制卡、两个直线电机，光学系统包括面阵工业相机、工业镜头、环形光源；
光学系统固定于一个直线电机上，两个直线电机控制光学系统运动；
运动控制卡，用于在预设的触发点位向工控机发送触发指令；
工控机根据触发指令向环形光源发送第一控制指令、向面阵工业相机发送第二控制指令；
环形光源根据第一控制指令进行点亮，同时面阵工业相机根据第二控制指令采集MiniLED背光面板图像；
工控机对面阵工业相机采集的MiniLED背光面板图像执行以下操作：
将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行MiniLED背光面板缺陷检测方法。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示例性示出了本申请实施例提供的采集图像的光学系统示意图；
图2示例性示出了本申请实施例提供的光学系统结构图；
图3示例性示出了本申请实施例提供的MiniLED背光面板缺陷检测装置硬件结构图；
图4示例性示出了本申请实施例提供的一种MiniLED背光面板缺陷检测方法流程图；
图5示例性示出了本申请实施例提供的一种MiniLED背光面板缺陷检测装置功能结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部份实施例，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
基于本申请中示出的示例性实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。此外，虽然本申请中公开内容按照示范性一个或几个实例来介绍，但应理解，可以就这些公开内容的各个方面也可以单独构成一个完整技术方案。
应当理解，本申请中说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，例如能够根据本申请实施例图示或描述中给出那些以外的顺序实施。
此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖但不排他的包含，例如，包含了一系列组件的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组件，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它组件。
本申请中使用的术语“模块”，是指任何已知或后来开发的硬件、软件、固件、人工智能、模糊逻辑或硬件或/和软件代码的组合，能够执行与该元件相关的功能。
为了提高MiniLED背光面板的检测效率以及检测质量，本申请实施例提供了一种MiniLED背光面板缺陷检测方法及装置。该方法按照MiniLED背光面板中LED颗粒的缺陷类型，采用与该缺陷类型相匹配的方法检测LED颗粒的缺陷状态。该方法可以快速、准确的自动检测LED颗粒的缺陷状态，相对于人工目检的方式，该方法可以提高MiniLED背光面板中LED颗粒的缺陷检测的效率；并且该方法可以检测与发光效果无关的缺陷，提高了MiniLED背光面的出货良品率。
下面结合附图详细描述本申请的实施例。
图1示例性示出了本申请实施例提供的采集图像的光学系统。如图1所示，该系统包括面阵工业相机、工业镜头、光源。其中，面阵工业相机为高分辨率、高帧率的全局彩色曝光相机，曝光时间达微秒级，使得面阵工业相机在运动过程中拍摄到无拖影的MiniLED背光面板图像；工业镜头为高倍率、低畸变镜头；光源为多角度、多频谱、高亮、频闪的环形光源。该光学系统可以拍摄到MiniLED背光面板中包含的全部LED颗粒(8k～200k颗/片)。
以一套光学系统为例，图2示例性示出了本申请实施例提供的光学系统结构图。如图2所示，面阵工业相机、工业镜头、环形光源同轴放置于MiniLED背光面板的上方，环形光源由不同照射角度、不同颜色的高亮LED排列而成，可以避免照射MiniLED背光面板时产生的阴影。在一种可选的实施方式中，环形光源由红R绿G蓝B三种颜色的光源组成，每种颜色的光源以不同的照射角度排布为一行。
图3示例性示出了本申请实施例提供的MiniLED背光面板缺陷检测装置结构图。如图3所示，该装置包括光学系统、工控机(图中未示出)、直线电机、运动控制卡。其中，工控机用于控制光学系统采集MiniLED背光面板图像以及检测LED颗粒缺陷状态；直线电机包括X方向的直线电机和Y方向的直线电机，光学系统中的面阵工业相机、工业镜头、环形光源调置同轴后，固定到Y方向的直线电机上，使光学系统与MiniLED背光面板垂直；启动X方向的直线电机和Y方向的直线电机，使光学系统延S形扫描整张MiniLED背光面板，经过预设的多个触发点位时，运动控制卡向工控机发送触发信号，工控机根据触发信号向面阵工业相机和环形光源发送控制指令，使得环形光源点亮的同时面阵工业相机拍摄MiniLED背光面板，工控机根据采集的MiniLED背光面板图像进行缺陷状态检测。
需要说明的是，为了提高检测速度，MiniLED背光面板缺陷检测装置可使用多套光学系统同时采集MiniLED背光面板图像，比如图3示出的使用4套光学系统采集MiniLED背光面板图像。在不影响本申请实质内容的基础上，本申请实施例对该装置中光学系统的数量不做限制性要求。
需要说明的是，可采用动态线程池方式对预设的多个触发点位采集的MiniLED背光面板图像并行进行缺陷检测，每个触发点位对应一个线程，在触发点位采集到MiniLED背光面板图像后，启动该触发点位对应的线程对采集的MiniLED背光面板图像进行检测，最后对多个触发点位采集的MiniLED背光面板图像的检测结果进行汇总，从而实现对整张MiniLED背光面板上全部LED颗粒的缺陷状态检测。
基于图1-图3示出的装置，图4示例性示出了本申请实施例提供的一种MiniLED背光面板缺陷检测方法流程图。如图4所示，该流程可由软件方式实现，也可由软硬件结合方式实现，该流程主要包括以下几步：
S401：将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒。
该步骤中，MiniLED背光面板上涂有大面积白油，用于反射光线，但LED颗粒和电子元器件区域没有白油，因此采集的MiniLED背光面板图像中LED颗粒区域图像亮度较暗，涂有白油的区域图像亮度较亮，可根据采集的MiniLED背光面板图像的亮度确定LED颗粒的局部图像。具体实施时，采用最小类间方差法对采集的MiniLED背光面板图像进行二值化处理，得到前景/背景分离后的二值化图像，对二值化图像进行blob分析，提取图像中的联通区域并标记，根据各连通区域的亮度和形态学特征，将MiniLED背光面板划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒。通过各连通区域的亮度和形态学特征可粗略定位LED颗粒的局部LED图像，后续只需对各LED图像进行检测缺陷，相对于对整张MiniLED背光面板图像进行缺陷检测，减少了耗时。
S402：按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
该步骤中，缺陷类型包括位置缺陷(包括缺件和错件缺陷、偏位缺陷)、破损缺陷、极反缺陷、反白缺陷和侧立缺陷，每种类型存在与其相匹配的检测方法(模块)，各检测方法可独立进行且互不影响，从而提高LED颗粒缺陷检测的效率。
在一些实施例中，当缺陷类型为位置缺陷时，可根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的LED图像中与其匹配的子图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷。具体的，针对各LED图像中的任一LED图像，根据预先设定的灰度匹配方法权重和轮廓匹配方法权重，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中各子图像的匹配度，并将最大匹配度对应的子图像确定为模板图像对应的匹配图像；根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷。
举例来说，设定灰度匹配方法权重为a，灰度轮廓匹配方法权重为b，针对任一LED图像，采用灰度匹配方法，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中第一子图像的匹配度为A1，采集轮廓匹配方法，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中第一子图像的匹配度为B1，则LED图像包含的LED颗粒的模板图像与第一子图像的匹配度为C1＝a*A1+b*B1；采用灰度匹配方法，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中第二子图像的匹配为A2，采集轮廓匹配方法，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中第二子图像的匹配度为B2，则LED图像包含的LED颗粒的模板图像与第二子图像的匹配度为C2＝a*A2+b*B2，若C1小于C2且C2最大，则将该LED图像中的第二子图像确定为模板图像对应的匹配图像。
本申请的上述实施例中，灰度匹配方法在LED颗粒轻微形变或光照变化时匹配精度不高，导致确定的LED颗粒位置和角度不准确，轮廓匹配方法确定的LED颗粒的位置和角度更精准，但无法获取到其他缺陷信息。因此，本申请实施例在计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与该LED图像中的子图像的匹配度时，根据设定权重采用灰度匹配方法和轮廓匹配方法确定匹配度，从而更加准确的确定LED图像包含的LED颗粒的位置信息。
在一种可选的实施方式中，可预先设定模板图像与对应匹配图像的匹配度与匹配分值的对应关系，比如，匹配度为90％以上时，对应的匹配分值为0.8分，当匹配度为30％以下时，对应的匹配分值为0.2分。根据该对应关系，可确定各LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配得分。当位置缺陷包括缺件和错件缺陷时，根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在缺件和错件缺陷，具体包括：根据匹配度与匹配得分的对应关系，针对任一LED图像，确定LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值，若匹配分值小于第一阈值，则确定该LED图像中包含的LED颗粒存在缺件和错件缺陷。
举例来说，若第一LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值为0.8，表明该LED颗粒不存在缺件和错件缺陷，判定整张MiniLED背光面板为合格产品；若第一LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值为0.2，表明该LED颗粒存在缺件和错件缺陷，判定整张MiniLED背光面板为不合格产品。
在一种可选的实施方式中，当位置缺陷包括偏位缺陷时，根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷，具体包括：针对任一LED图像，根据LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定LED图像中包含的LED颗粒的图像坐标，根据图像坐标与物理坐标的转换关系，将LED颗粒的图像坐标转换为物理坐标，并确定LED颗粒的物理坐标与MiniLED背光面板中相应LED颗粒的标准物理坐标的差值，若差值大于第二阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在偏位缺陷。
在一种可选的实施方式中，缺陷类型还包括破损缺陷。具体实施时，针对各LED图像中的任一LED图像，采用canny边缘检测算法确定LED图像中包含的LED颗粒的封闭边缘区域，并确定该LED颗粒的封闭边缘区域与该封闭边缘区域外接矩形的面积比值，若面积比值小于第三阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在破损缺陷。
需要说明的是，本申请的实施例对确定LED颗粒的封闭边缘区域的算法不做限制性要求，比如还可以使用整体嵌套边缘检测(Holistically-Nested Edge Detection，HED)算法等，并且本申请的实施例对封闭边缘区域外接形状不做限制性要求，比如还可以是确定该LED颗粒的封闭边缘区域与该封闭边缘区域外接圆形的面积比值。
在一种可选的实施方式中，缺陷类型还包括极反缺陷。MiniLED背光面板上存在用于标注LED颗粒和电子元器件极性的标志，同一种型号的MiniLED背光面板上的极性标志的形状一致，比如可以是“+”形、“-”形、“L”形、点形等，且同一种型号的MiniLED背光面板上LED颗粒的极性标志的分布方式一致，可以为左右分布，也可以为上下分布。在采集的MiniLED背光面板图像中，LED颗粒极性标志区域的亮度比LED颗粒区域的亮度低，可以根据亮度信息截取各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像。在检测极反缺陷时，可根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式，确定各LED图像包含的LED颗粒在与分布方式相匹配的方向上的投影值，其中，各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布一致；根据投影值，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在极反缺陷。
具体实施时，根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式，分别计算各LED图像翻转0°时的投影值数组和各LED图像翻转180°时的投影值数组，并分别确定翻转0°时的投影值数组和标准投影值数组的相似度以及翻转180°时的投影值数组和标准投影值数组的相似度，若翻转180°时的投影值数组和标准投影值数组的相似度大于翻转0°时的投影值数组和标准投影值数组的相似度，则确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在极反缺陷。
举例来说，如果LED颗粒的极性标志为左右分布，则分别确定各LED图像翻转0°和翻转180°时包含的LED颗粒在竖直方向上的投影值数组，投影值数组中的每一竖直投影值为一列LED颗粒的投影值，每一竖直投影值为一列LED颗粒对应的极性标志区域图像的灰度值的均值。为了描述方便，将翻转0°时确定的竖直方向上的投影值数组记为第一投影值数组，将180°时确定的竖直方向上的投影值数组记为第二投影值数组，分别确定第一投影值数组与标准投影值数组的第一相似度以及第二投影值数组与标准投影值数组的第二相似度，若第一相似度小于第二相似度，则确定各LED图像包含的LED颗粒存在极反缺陷。
在举例来说，如果LED颗粒的极性标志为上下分布，则分别确定各LED图像翻转0°和翻转180°时包含的LED颗粒在水平方向上的投影值数组，投影值数组中的每一水平投影值为一行LED颗粒的投影值，每一水平投影值为一行LED颗粒对应的极性标志区域图像的灰度值的均值。为了描述方便，将翻转0°时确定的水平方向上的投影值数组记为第三投影值数组，将180°时确定的水平方向上的投影值数组记为第四投影值数组，若第三相似度小于第四相似度，则确定各LED图像包含的LED颗粒存在极反缺陷。
本申请的上述实施例中，由于只计算各LED图像包含的LED颗粒在水平方向或竖直方向上的投影值数组，保证检测效果的同时，减少了使用整张MiniLED背光面板图像检测极反缺陷的计算量，提升了检测速度。
在一种可选的实施方式中，缺陷类型还包括反白缺陷和侧立缺陷，可LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像检测反白缺陷和侧立缺陷。具体实施时，针对任一LED图像，根据LED图像中LED极性标志区域与LED颗粒的亮度，截取LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像，确定LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，并确定差异像素的个数与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内像素点的总个数的比值，若该比值大于第四阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在侧立缺陷，若该比值与预设值的差小于第五阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在反白缺陷。
其中，在确定LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数时，可将LED颗粒的极性标志区域图像和模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像转为二值图像，根据像素的灰度值确定差异像素的个数。
本申请的上述实施例中，由于只统计各LED图像包含的LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，减少了使用整张MiniLED背光面板图像检测反白缺陷和侧立缺陷的计算量，提升了检测速度。
需要说明的是，由于不同型号MiniLED背光面板上的LED颗粒的尺寸、极性标志、反光度不同。因此，本申请实施例提供的检测MiniLED背光面板缺陷的方法(包括预处理和检测过程)嵌入了多种滤波算法和分割方式，对于不同型号MiniLED背光面板，可以通过快速适配、调整外部参数以实现对新不同型号MiniLED背光面板的检测。
本申请实施例提供的MiniLED背光面板缺陷检测方法，可同时、并行的按照缺陷类型对应的检测方法自动检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，与人工目检方式相比，可快速、准确的检测LED颗粒的缺陷状态，提高了检测效率，且提高了MiniLED背光面板的检测准确性，进而提高了MiniLED背光面板的出货良品率。
比如，检测1500*850毫米的MiniLED背光面板，本申请实施例提供的检测方法所需的检测时间为500秒/片，而人工目检的方式所需的检测时间为1800秒/片；在比如，本申请实施例提供的检测方法在每百万片的MiniLED背光面板中漏检的产品数量为440片，而人工目检的方式在每百万片的MiniLED背光面板中漏检的产品数量为10000片。
基于相同的技术构思，本申请实施例提供了一种MiniLED背光面板缺陷检测装置，该装置可实现上述实施例中缺陷检测方法。
参见图5，该装置包括图像划分模块501、缺陷检测模块502。
图像划分模块501，用于将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
缺陷检测模块502，用于按照缺陷类型，采用与缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括位置缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
针对任一LED图像，根据设定的灰度匹配方法权重和轮廓匹配方法权重，计算LED图像包含的LED颗粒的模板图像与LED图像中各子图像的匹配度，并将最大匹配度对应的子图像确定为模板图像对应的匹配图像；
根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷。
本申请的一些实施例中，位置缺陷包括缺件和错件缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
针对任一LED图像，确定LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值；
若匹配分值小于第一阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在缺件和错件缺陷；和/或
位置缺陷包括偏位缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
针对任一LED图像，根据LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定LED图像中包含的LED颗粒的图像坐标；
将LED颗粒的图像坐标转换为物理坐标，并确定LED颗粒的物理坐标与MiniLED背光面板中相应LED颗粒的标准物理坐标的差值；
若差值大于第二阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在偏位缺陷。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括破损缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
针对任一LED图像，确定LED图像中包含的LED颗粒的封闭边缘区域与相应封闭边缘区域外接矩形的面积比值；
若面积比值小于第三阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在破损缺陷。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括极反缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式，确定各LED图像包含的LED颗粒在与分布方式相匹配的方向上的投影值，其中，各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布一致；
根据投影值，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在极反缺陷。
本申请的一些实施例中，缺陷类型包括反白缺陷和侧立缺陷，缺陷检测模块502具体用于：
针对任一LED图像，截取LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像；
确定LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，并确定差异像素的个数与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内像素点的总个数的比值；
若比值大于第四阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在侧立缺陷；
若比值与预设值的差小于第五阈值，则确定LED图像中包含的LED颗粒存在反白缺陷。
本申请的一些实施例中，图像划分模块501具体用于：
对MiniLED背光面板图像进行二值化处理，得到二值化图像；
根据二值化图像中的各连通区域的亮度和形态学特征，将MiniLED背光面板划分为多个LED图像。
在此需要说明的是，本申请实施例提供的上述装置，能够实现上述方法实施例所实现的缺陷检测方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，计算机可执行指令用于使计算机执行上述实施例中的方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种MiniLED背光面板缺陷检测方法，其特征在于，包括：
将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷类型包括位置缺陷，所述按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，根据设定的灰度匹配方法权重和轮廓匹配方法权重，计算所述LED图像包含的LED颗粒的模板图像与所述LED图像中各子图像的匹配度，并将最大匹配度对应的子图像确定为所述模板图像对应的匹配图像；
根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述位置缺陷包括缺件和错件缺陷，所述根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷，包括：
针对任一LED图像，确定所述LED图像包含的LED颗粒的模板图像与对应的匹配图像的匹配分值；
若所述匹配分值小于第一阈值，则确定所述LED图像中包含的LED颗粒存在缺件和错件缺陷；和/或
所述位置缺陷包括偏位缺陷，所述根据各LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在位置缺陷，包括：
针对任一LED图像，根据所述LED图像包含的LED颗粒的模板图像以及对应的匹配图像，确定所述LED图像中包含的LED颗粒的图像坐标；
将所述LED颗粒的图像坐标转换为物理坐标，并确定所述LED颗粒的物理坐标与所述MiniLED背光面板中相应LED颗粒的标准物理坐标的差值；
若所述差值大于第二阈值，则确定所述LED图像中包含的LED颗粒存在偏位缺陷。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷类型包括破损缺陷，所述按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，确定所述LED图像中包含的LED颗粒的封闭边缘区域与相应封闭边缘区域外接矩形的面积比值；
若所述面积比值小于第三阈值，则确定所述LED图像中包含的LED颗粒存在破损缺陷。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷类型包括极反缺陷，所述按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
根据各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布方式，确定各LED图像包含的LED颗粒在与所述分布方式相匹配的方向上的投影值，其中，各LED图像中包含的LED颗粒的极性标志的分布一致；
根据所述投影值，确定各LED图像中包含的LED颗粒是否存在极反缺陷。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述缺陷类型包括反白缺陷和侧立缺陷，所述按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态，包括：
针对任一LED图像，截取所述LED图像中包含的LED颗粒的极性标志区域图像；
确定所述LED颗粒的极性标志区域图像内与模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内差异像素的个数，并确定所述差异像素的个数与所述模板图像中相应LED颗粒的极性标志区域图像内像素点的总个数的比值；
若所述比值大于第四阈值，则确定所述LED图像中包含的LED颗粒存在侧立缺陷；
若所述比值与预设值的差小于第五阈值，则确定所述LED图像中包含的LED颗粒存在反白缺陷。
7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，包括：
对所述MiniLED背光面板图像进行二值化处理，得到二值化图像；
根据所述二值化图像中的各连通区域的亮度和形态学特征，将所述MiniLED背光面板划分为多个LED图像。
8.一种MiniLED背光面板缺陷检测装置，其特征在于，包括：
图像划分模块，用于将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
缺陷检测模块，用于按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
9.一种MiniLED背光面板缺陷检测装置，其特征在于，包括光学系统、工控机、运动控制卡、两个直线电机，所述光学系统包括面阵工业相机、工业镜头、环形光源；
所述光学系统固定于一个直线电机上，两个直线电机控制所述光学系统运动；
所述运动控制卡，用于在预设的触发点位向工控机发送触发指令；
所述工控机根据所述触发指令向所述环形光源发送第一控制指令、向所述面阵工业相机发送第二控制指令；
所述环形光源根据所述第一控制指令进行点亮，同时所述面阵工业相机根据所述第二控制指令采集MiniLED背光面板图像；
所述工控机对所述面阵工业相机采集的MiniLED背光面板图像执行以下操作：
将采集的MiniLED背光面板图像划分为多个LED图像，每个LED图像包含一个LED颗粒；
按照缺陷类型，采用与所述缺陷类型相匹配方法检测各LED图像包含的LED颗粒的缺陷状态。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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