CN114705698A - 缺陷检测方法、装置、系统及存储介质 - Google Patents

缺陷检测方法、装置、系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种缺陷检测方法、装置、系统及存储介质，涉及半导体检测技术领域，方法包括：获取待测LED芯片的待测区块；控制激光发射器照射待测区块，获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱；根据视觉图像，确定待测区块上第一电极的位置；根据第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与第一电极接触，获得待测区块的电致发光光谱；根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。本发明解决了现有技术中Micro‑LED芯片的缺陷检测存在检测效率较低的问题，实现了集成视觉检测、PL检测和EL检测对LED芯片进行缺陷检测的目的，提高了LED芯片缺陷检测效率。

Description

缺陷检测方法、装置、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及半导体检测技术领域，尤其涉及一种缺陷检测方法、装置、系统及存储介质。
背景技术
微米发光二极管（MicroLightEmitting Diode，简称Micro-LED）显示技术是指以自发光的微米量级的发光二极管（LightEmitting Diode，简称LED）为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。Micro-LED芯片是指尺寸小于50*50um的LED芯片，尺寸小，集成度高。
Micro-LED芯片的缺陷检测一般是指晶圆检测，主要包括三个方面，视觉检测、光致发光（PhotoLuminescence，PL）检测和电致发光（Electro Luminescent，EL）检测。当前Micro-LED芯片的缺陷检测中，视觉检测、PL检测和EL检测这三种检测手段是在单独的设备中开展的，需要一项一项地完成，加长了检测流程，降低了检测效率。
发明内容
本发明的主要目的在于：提供一种缺陷检测方法、装置、系统及存储介质，旨在解决现有技术中Micro-LED芯片的缺陷检测存在检测效率较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种缺陷检测方法，所述方法包括：
获取待测LED芯片的待测区块；
控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱；
根据所述视觉图像，确定所述待测区块上第一电极的位置；
根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱；
根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述获取待测LED芯片的待测区块的步骤包括：
将包括多个区块的待测LED芯片放置在移动设备上；
控制所述移动设备移动所述待测LED芯片，使所述区块与显微物镜对准；
将与所述显微物镜对准的所述区块确定为待测区块。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果的步骤包括：
根据所述移动设备移动所述待测LED芯片所产生的移动数据，对所述待测LED芯片的多个待测区块对应的视觉图像进行拼接，得到所述待测LED芯片的视觉图像；
对所述待测LED芯片的视觉图像进行缺陷识别，得到所述待测LED芯片的视觉检测结果；
分别对所述多个待测区块的光致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块的光致发光检测结果；
分别对所述多个待测区块的电致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块的电致发光检测结果；
根据所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果，进行结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述根据所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果，进行结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果的步骤包括：
根据所述待测LED芯片的尺寸信息和所述多个待测区块的间隔与排列信息，对所述待测LED芯片的视觉图像进行重构，得到所述待测LED芯片的阵列图像；
基于所述移动数据，确定所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果各自对应的缺陷位置；
根据所述缺陷位置，分别在所述阵列图像中进行标记，得到视觉缺陷标记图、光致发光缺陷标记图和电致发光缺陷标记图；
对所述视觉缺陷标记图、所述光致发光缺陷标记图和所述电致发光缺陷标记图进行叠加，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱的步骤包括：
控制激光发射器打开激光快门，产生激光光束，使所述激光光束依次通过激光扩束器、第一准直镜、第一分光镜和显微物镜，照射所述待测区块；
控制图像传感器依次通过第一聚光透镜、第一滤光片、第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的视觉图像；
控制光谱检测器依次通过第二聚光透镜、第二滤光片、所述第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的光致发光光谱。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱的步骤还包括：
控制激光发射器关闭所述激光快门，并控制照明灯依次通过第二准直镜、第三分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，对所述待测区块进行照明；
控制图像传感器依次通过所述第一聚光透镜、所述第一滤光片、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的视觉图像。
可选地，上述缺陷检测方法中，所述根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱的步骤包括：
根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，使所述待测区块产生电致发光；
控制所述光谱检测器依次通过所述第二聚光透镜、所述第二滤光片、所述第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的电致发光光谱。
第二方面，本发明提供了一种缺陷检测装置，所述装置包括：
区块获取模块，用于获取待测LED芯片的待测区块；
同步采集模块，用于控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱；
电极定位模块，用于根据所述视觉图像，确定所述待测区块上第一电极的位置；
第二采集模块，用于根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱；
缺陷检测模块，用于根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
第三方面，本发明提供了一种缺陷检测系统，所述系统包括：
光学设备，用于对待测LED芯片进行光学处理，所述光学设备包括激光发射器；
机械臂，用于移动第二电极至所述待测LED芯片；
移动设备，用于移动所述待测LED芯片；以及，
缺陷检测设备，用于实现如上述的缺陷检测方法。
第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如上述的缺陷检测方法。
本发明提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：
本发明提出的一种缺陷检测方法、装置、系统及存储介质，通过控制激光发射器照射待测LED芯片的待测区块，同步获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱，再根据视觉图像确定待测区块中第一电极的位置，并控制机械臂上第二电极与第一电极接触，获得待测区块的电致发光光谱，然后根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果，实现了集成视觉检测、PL检测和EL检测对LED芯片进行缺陷检测的目的。本发明可在同一设备中完成视觉检测、PL检测和EL检测，减少了检测工序，可有效提高LED芯片缺陷检测的效率；本发明对LED芯片的各个待测区块分别进行缺陷识别后，融合缺陷识别结果，从而得到LED芯片最终的缺陷检测结果，可提高缺陷检测的准确度和完整性，使LED芯片存在的缺陷情况可以更清晰地展示给用户。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据提供的这些附图获得其他的附图。
图1为本发明缺陷检测方法第一实施例的流程示意图；
图2为本发明涉及的缺陷检测系统的结构示意图；
图3为图2中缺陷检测设备的硬件结构示意图；
图4为图2的缺陷检测系统的细化结构示意图；
图5为本发明缺陷检测方法第一实施例的步骤S400中第一电极与第二电极接触的示意图；
图6为本发明缺陷检测方法第二实施例中步骤S553的视觉缺陷标记图；
图7为本发明缺陷检测方法第二实施例中步骤S553的光致发光缺陷标记图；
图8为本发明缺陷检测方法第二实施例中步骤S553的电致发光缺陷标记图；
图9为本发明缺陷检测方法第二实施例中步骤S554的待测LED芯片的缺陷检测结果示意图；
图10为本发明缺陷检测装置第一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，在本发明中，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方法、装置、设备或者系统不仅包括那些要素，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方法、装置、设备或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法、装置、设备或者系统中还存在另外的相同要素。另外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，也可以是两个元件的相互作用关系。在本发明中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
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发明中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是，是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
微米发光二极管（MicroLightEmitting Diode，简称Micro-LED）显示技术是指以自发光的微米量级的发光二极管（LightEmitting Diode，简称LED）为发光像素单元，将其组装到驱动面板上形成高密度LED阵列的显示技术。Micro-LED显示技术具有发光效率高、能耗低、寿命高等优点。
Micro-LED芯片是指尺寸小于50*50um的LED芯片，对现有技术的分析发现，相比普通LED芯片或Mini-LED（次毫米发光二极管）芯片，Micro-LED芯片的尺寸更小，集成度更高，检测难度和成本也更高，而检测效率却成倍下降，这便导致Micro-LED面板的生产成本过高。
Micro-LED芯片的缺陷检测一般是指晶圆检测，主要包括三个方面，视觉检测、光致发光（PhotoLuminescence，PL）检测和电致发光（Electro Luminescent，EL）检测。视觉检测是通过观察芯片的外观，判断芯片有无破损、缺失等缺陷，可以检测出Micro-LED芯片上的一些外观污损与缺陷；PL检测是通过特定波长的激光使芯片发光，检测相关的光致发光参数，进行缺陷判断，可以对Micro-LED芯片进行非接触式的大批量检测；EL检测是使芯片产生电致发光，通过检测相关的电致发光参数，进行缺陷判断，可以精确检测出Micro-LED芯片的电学缺陷，但当前技术水平下，其检测效率暂不能满足芯片生产线上的检测需要，所以一般在生产线上采用抽检的方式。
Micro-LED芯片的缺陷检测中，视觉检测、PL检测和EL检测这三种检测手段互为补充。但当前这三种检测手段都是在单独的设备中开展的，需要一项一项地完成，加长了检测流程，降低了检测效率；并且，单独检测的设备都会给出各自的检测结果，三项检测结果相互独立，增加了结果处理和读取的时间以及成本，不仅存在后续数据处理不方便，还会进一步降低检测效率。
鉴于现有技术中Micro-LED芯片的缺陷检测存在检测效率较低的技术问题，本发明提供了一种缺陷检测方法，总体思路如下：
获取待测LED芯片的待测区块；控制激光发射器照射待测区块，获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱；根据视觉图像，确定待测区块上第一电极的位置；根据第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与第一电极接触，获得待测区块的电致发光光谱；根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
通过上述技术方案，实现了集成视觉检测、PL检测和EL检测对LED芯片进行缺陷检测的目的；可在同一设备中完成视觉检测、PL检测和EL检测，减少了检测工序，可有效提高LED芯片缺陷检测的效率；对LED芯片的各个待测区块分别进行缺陷识别后，融合缺陷识别结果，从而得到LED芯片最终的缺陷检测结果，可提高缺陷检测的准确度和完整性，使LED芯片存在的缺陷情况可以更清晰地展示给用户。
下面结合附图，通过具体的实施例和实施方式对本发明提供的缺陷检测方法、装置、系统及存储介质进行详细说明。
实施例一
参照图1的流程示意图，提出本发明缺陷检测方法的第一实施例，该缺陷检测方法可应用于缺陷检测系统，具体可应用于缺陷检测系统中的缺陷检测设备10。
如图2所示为缺陷检测系统的结构示意图，缺陷检测系统可以包括：
光学设备20，用于对待测LED芯片进行光学处理，光学设备20包括激光发射器；
机械臂30，用于移动第二电极至待测LED芯片；
移动设备40，用于移动待测LED芯片；以及，
缺陷检测设备10，用于实现缺陷检测方法。
本领域技术人员可以理解，图2中示出的硬件结构并不构成对本发明缺陷检测系统的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，缺陷检测设备10是指能够实现通信连接的终端设备或网络设备，可以是嵌入式工控机、电脑、手机等终端设备，也可以是服务器、云平台等网络设备，还可以是包括依次连接的驱动器、控制器、工控机和服务器的系统设备，驱动器可以用于驱动机械臂30和移动设备40，并接收反馈，控制器可以实时控制光学设备20，并接收传感反馈，工控机可以进行指令传输和数据传输等信息的传输，并将获得的数据上传至服务器进行数据处理或识别处理，从而接收服务器反馈的处理结果，再由工控机显示给用户。
如图3所示为缺陷检测设备10的硬件结构示意图，缺陷检测设备10可以包括：处理器1001，例如CPU（Central Processing Unit，中央处理器），通信总线1002，用户接口1003，通信接口1004，存储器1005。
具体的，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口1003用于连接客户端，与客户端进行数据通信，用户接口1003可以包括输出单元，如显示屏、输入单元，如键盘；通信接口1004用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信，通信接口1004可以包括输入/输出接口，比如标准的有线接口、无线接口，如Wi-Fi接口，本实施例中，通信接口1004可以与光学设备20、机械臂30和移动设备40通信连接；存储器1005用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括该缺陷检测设备10中任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据，存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器，例如磁盘存储器；可选的，存储器1005还可以是独立于处理器1001的存储装置或数据库，继续参照图3，存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及缺陷检测程序；处理器1001用于调用存储器1005中存储的缺陷检测程序，并执行以下操作：获取待测LED芯片的待测区块；控制激光发射器照射待测区块，获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱；根据视觉图像，确定待测区块上第一电极的位置；根据第一电极的位置，控制机械臂30上第二电极与第一电极接触，获得待测区块的电致发光光谱；根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
如图4所示为缺陷检测系统的细化结构示意图，该缺陷检测系统中，光学设备20可以包括：激光发射器2001、显微物镜2006、图像传感器2007、光谱检测器2011以及各自工作所需的辅助器件，对放置在移动设备40上的待测芯片50进行光学处理，包括进行激光照射、照明、图像采集和光谱采集等。其中，激光发射器2001、图像传感器2007和光谱检测器2011均可以由缺陷检测设备10控制，包括发送控制指令或接收采集数据。机械臂30同样由缺陷检测设备10控制，对应进行操作，比如将外部电源提供的第二电极与待测芯片50的第一电极接触。移动设备40可以包括：XYZ位移台4002以及设置在XYZ位移台4002上的精密转台4001，XYZ位移台4002用于移动精密转台4001，从而移动放置在精密转台4001上的待测芯片50，精密转台4001可以对该待测芯片50进行更细节的转动和移动，使待测芯片50与光学设备20的显微物镜2006之间符合光学处理实际所需的角度或尺寸等观测要求。
基于上述的缺陷检测系统，下面结合图1所示的流程示意图，对本实施例的缺陷检测方法进行详细描述。缺陷检测方法可以包括以下步骤：
步骤S100：获取待测LED芯片的待测区块。
具体的，待测LED芯片可以是Micro-LED芯片、Mini-LED芯片、普通LED芯片等晶圆，待测LED芯片放置在精密转台4001上，精密转台4001设置在亚微米级、可快速移动的XYZ位移台4002上，该XYZ位移台4002可以在缺陷检测之前，进行待测LED芯片与光学设备20之间的视野矫正，方便更好地获取准确的数据，也可以在缺陷检测过程中，根据缺陷检测设备10的控制，对应在X方向、Y方向和Z方向上进行快速移动，使待测LED芯片可以更快、更全地被光学设备20扫描，实现缺陷检测。
待测LED芯片可以为大尺寸的晶圆，显微物镜2006的视野区域一般小于待测LED芯片的尺寸，针对该问题，可以将待测LED芯片划分成多个区块。划分区块时，可以根据芯片上具体的功能模块划分，也可以根据电路结构划分，还可以根据实际情况设定其他划分方式。划分得到多个区块后，可以根据本实施例的方法对每个区块依次进行缺陷检测，具体可以通过移动设备40按预设顺序将待测LED芯片的每个区块，依次移动至光学设备20下进行缺陷检测。对应的，该步骤中，可以获取到待测LED芯片上即将进行缺陷检测的区块，将其确定为待测区块。
步骤S200：控制激光发射器2001照射待测区块，获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱。
具体的，激光发射器2001可以是独立的装置，也可以是光学设备20上集成的器件。在确定了待测芯片50上的待测区块后，光学设备20对准该待测区块，具体为光学设备20的显微物镜2006对准该待测区块，此时，待测区块位于移动设备40和光学设备20之间，如图4所示。
缺陷检测设备10可以控制光学设备20的激光发射器2001打开，开始发射激光，照射待测区块，接着，缺陷检测设备10可以通过图像传感器2007或外部图像采集装置对待测LED芯片的待测区块进行视觉图像采集，得到该待测区块的视觉图像，同时，缺陷检测设备10还可以通过光谱检测器2011或外部光谱采集装置对待测LED芯片的待测区块进行发光光谱采集，需要说明，此时待测区块是由于激光照射产生的发光，缺陷检测设备10采集的发光光谱为光致发光光谱，也就是说，缺陷检测设备10可同时获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱。
步骤S300：根据视觉图像，确定待测区块上第一电极的位置。
具体的，第一电极5002是指待测LED芯片上的待测区块发光发亮需要连接电源的端口，可以在全部待测区块上设置，也可以在部分待测区块上设置。仅视觉检测和光致发光检测还不算是对待测LED芯片的完整检测，还需要电致发光检测，以防有些LED芯片视觉上感觉良好，但实际存在无法实现点亮功能的缺陷未被发现。因此，在得到待测区块的视觉图像后，为了知道该待测区块上的电极位置，可以通过视觉处理算法或外接视觉系统来识别第一电极，以确定出待测区块上第一电极5002的位置。
步骤S400：根据第一电极5002的位置，控制机械臂30上第二电极301与第一电极5002接触，获得待测区块的电致发光光谱。
具体的，第二电极301可以是外部电源或测试电源的输出端子，用于给待测LED芯片供电，使其产生电致发光。
如图5所示为第一电极5002与第二电极301接触的示意图；可以通过机械臂30夹住外部电源或测试电源的第二电极301，以将第二电极301移动至待测区块处，与第一电极5002接触，使待测区块发光；还可以是第二电极301直接设置在机械臂30上，比如机械臂30的端部，并使第二电极301与外部电源或测试电源连接，具体可以根据实际需要设定。在控制机械臂30移动的过程中，可以结合视觉处理算法，实时确定第二电极301的位置，以及与第一电极5002的位置之间的距离，从而对应控制机械臂30动作。
第一电极5002与第二电极301接触后，缺陷检测设备10可以通过光谱检测器2011或外部光谱采集装置对第一电极5002所在的待测区块进行发光光谱采集，需要说明，此时待测区块是由于电极接触产生的发光，缺陷检测设备10采集的发光光谱为电致发光光谱。
步骤S500：根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
具体的，一种实施方式中，可以先在缺陷检测设备10得到待测区块的视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱后，分别进行缺陷识别，得到相应的缺陷识别结果，也就是视觉图像缺陷识别结果、光致发光缺陷识别结果和电致发光缺陷识别结果；然后以同样的方法，得到待测LED芯片上其他区块的视觉图像缺陷识别结果、光致发光缺陷识别结果和电致发光缺陷识别结果；最后对所有区块的三种缺陷识别结果一起进行融合，得到最终的待测LED芯片的缺陷检测结果。
另一种实施方式中，可以在缺陷检测设备10得到待测区块的视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱后，以同样的方法，依次对待测LED芯片上其他区块进行检测，得到各个待测区块的视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱；然后对所有待测区块的视觉图像进行拼接得到该待测LED芯片的视觉图像，而非只是某个区块的视觉图像，再基于待测LED芯片的视觉图像进行缺陷识别，从而得到待测LED芯片的视觉图像缺陷识别结果，需要说明，也可以以类似的方式根据所有待测区块的光致发光光谱得到待测LED芯片的光致发光光谱后，进行缺陷识别，得到待测LED芯片的光致发光缺陷识别结果，并以类似的方式得到待测LED芯片的电致发光缺陷识别结果；最后再进行该待测LED芯片的三种缺陷识别结果的融合，得到最终的待测LED芯片的缺陷检测结果。
集成了三种检测，相比现有分开进行检测的方式，可以减少检测工序，提高检测效率；将三种检测的缺陷识别结果进行融合处理，方便最终结果的观察与后续数据的处理。
其中，可以根据实际需要选择合适的缺陷识别和结果融合的方式，需要说明，对视觉图像进行缺陷识别，对光致发光光谱进行缺陷识别以及对电致发光光谱进行缺陷识别可以是通过深度学习的网络模型来进行，也可以通过常规的识别算法来进行，具体可根据实际需要选择，此处不再赘述。
本实施例提供的缺陷检测方法，通过控制激光发射器照射待测LED芯片的待测区块，同步获得待测区块的视觉图像和光致发光光谱，再根据视觉图像确定待测区块中第一电极的位置，并控制机械臂上第二电极与第一电极接触，获得待测区块的电致发光光谱，然后根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果，实现了集成视觉检测、PL检测和EL检测对LED芯片进行缺陷检测的目的。本实施例可在同一设备，即缺陷检测设备10中完成视觉检测、PL检测和EL检测，减少了检测工序，可有效提高LED芯片缺陷检测的效率；本实施例对LED芯片的各个待测区块分别进行缺陷识别后，融合缺陷识别结果，从而得到LED芯片最终的缺陷检测结果，可提高缺陷检测的准确度和完整性，使LED芯片存在的缺陷情况可以更清晰地展示给用户。
实施例二
基于同一发明构思，在实施例一的基础上，继续提出本发明缺陷检测方法的第二实施例，该方法也可应用于上述的缺陷检测系统中的缺陷检测设备10。
下面结合附图和上述的缺陷检测系统，对本实施例的缺陷检测方法进行详细描述。缺陷检测方法可以包括以下步骤：
步骤S100：获取待测LED芯片的待测区块。
进一步地，步骤S100可以包括：
步骤S110：将包括多个区块的待测LED芯片放置在移动设备40上。
如图4所示，移动设备40包括XYZ位移台4002，以及设置在XYZ位移台4002上的精密转台4001，待测LED芯片可以放置在精密转台4001上，即图4中待测芯片50的位置。其中，精密转台4001为圆柱体台面，对应的，放置待测LED芯片时，可以不用设定过多放置要求。
如图5所示，待测LED芯片的多个区块可以直接根据芯片本身的功能模块划分，一个功能模块划分为一个区块，也可以直接根据芯片的尺寸或规格划分，一个预设尺寸区域划分为一个区块。不管哪种划分方式，均可以得到多个横向排列、交错排列或网格排列的区块，后续则可以将其中任意一个区块确定为待测区块5001。
步骤S120：控制移动设备40移动待测LED芯片，使区块与显微物镜2006对准。
由于用户放置待测LED芯片是随意放置在精密转台4001上的，为了更好地对待测LED芯片，尤其是对划分的各个区块进行精确检测，在放置好待测LED芯片后，还可以针对待测LED芯片的具体结构类型或用户预先设定的放置要求，控制移动设备40移动待测LED芯片，具体控制精密转台4001转动，对待测LED芯片的放置方向进行矫正，或控制XYZ位移台4002在X轴、Y轴或Z轴方向上移动，对待测LED芯片的放置位置进行矫正，使其与显微物镜2006对准。比如，为了使一个矩形的且具有网格排列的多个区块的待测LED芯片与显微物镜2006更好地对准，可以设定在检测到用户将待测LED芯片放置在圆形的精密转台4001上时，定位待测LED芯片的相互垂直的两个边缘，使其分别与XYZ位移台4002的X轴和Y轴平行，以便更好地检测待测区块5001。
步骤S130：将与显微物镜2006对准的区块确定为待测区块5001。
针对具有多个区块的待测LED芯片，在每次检测时，一般只使显微物镜2006对准一个区块，对应的，该区块即可以确定为待测区块5001。具体实施时，还可以对每个区块进行排序，从而控制移动设备40移动待测LED芯片，使每个区块按序对准显微物镜2006，以依次采集各个区块分别进行三种检测所需的图像或光谱。
步骤S200：控制激光发射器2001照射待测区块5001，获得待测区块5001的视觉图像和光致发光光谱。
一种实施方式中，步骤S200可以包括：
步骤S210：控制激光发射器2001打开激光快门2002，产生激光光束，使激光光束依次通过激光扩束器2003、第一准直镜2004、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射待测区块5001；
步骤S220：控制图像传感器2007依次通过第一聚光透镜2008、第一滤光片2009、第二分光镜2010、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的视觉图像；
步骤S230：控制光谱检测器2011依次通过第二聚光透镜2012、第二滤光片2013、第二分光镜2010、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的光致发光光谱。
需要说明，步骤S220和步骤S230可以同步进行，也可以一前一后进行，比如先采集视觉图像，后采集光致发光光谱，或者先采集光致发光光谱，后采集视觉图像。
具体的，缺陷检测系统的光学设备20通过光路的耦合，可在扫描和观测待测LED芯片的同时，采集待测LED芯片的视觉检测与PL检测所需数据。如图4所示，光学设备20的激光发射器2001上设置有激光快门2002，激光发射器2001所在通道可以依次设置激光扩束器2003、第一准直镜2004和第一分光镜2005，第一分光镜2005靠近显微物镜2006。其中，激光发射器2001发射的激光光束的波长可调，比如当待测LED芯片为Micro-LED芯片时，激光发射器2001发射的激光光束的波长可以为405nm、445nm或510nm，以应对不同类型的Micro-LED芯片的激发，激光发射器2001由缺陷检测设备10控制。因此，激光发射器2001可以采用可调谐激光发射器，以应对不同类型或规格的待测LED芯片，对应的，激光扩束器2003可整体更换，以匹配不同波长的激光范围。
缺陷检测设备10控制激光发射器2001打开激光快门2002，激光发射器2001产生特定波长的激光光束，该激光光束依次经过激光快门2002、激光扩束器2003、第一准直镜2004、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射至待测区块5001上，待测区块5001的发光层受到激光激发，产生光致发光。
继续参考图4，光学设备20的光谱检测器2011所在通道，从第一分光镜2005往远离显微物镜2006的一侧，可以依次设置第二分光镜2010、第二滤光片2013、第二聚光透镜2012，第二聚光透镜2012靠近光谱检测器2011。其中，光谱检测器2011可以为检测光谱的各种仪器，如各类光谱仪、多光谱相机等，由缺陷检测设备10控制。第二滤光片2013可以为高通滤光片或带通滤光片，以滤除同步进行的视觉检测的激光。
待测LED芯片产生光致发光，也叫发射光，该发射光依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第二分光镜2010、第二滤光片2013和第二聚光透镜2012，汇聚于光谱检测器2011上，缺陷检测设备10控制光谱检测器2011快速检测该反射光的光谱，即采集得到待测区块5001的光致发光光谱。
继续参考图4，光学设备20的图像传感器2007所在通道，从第二分光镜2010往远离第一分光镜2005的一侧，可以依次设置第一滤光片2009和第一聚光透镜2008，第一聚光透镜2008靠近图像传感器2007。其中，图像传感器2007可以为CCD（电荷耦合器件，ChargeCoupled Device）相机或工业相机等图像采集装置，由缺陷检测设备10控制。第一滤光片2009可以为高通滤光片或带通滤光片，以滤除同步进行的PL检测的激光。
在激光光束照射待测区块5001时，也提供了一定的光源，也就是可以将激光光束作为照明光源，在进行光致发光检测的同时，可以借助该光源，对该待测区块5001进行视觉图像采集。也就是说，待测LED芯片的反射光也依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第二分光镜2010、第一滤光片2009和第一聚光透镜2008，投射至图像传感器2007处，缺陷检测设备10控制图像传感器2007进行拍照，即采集得到待测区块5001的视觉图像。
在该实施方式中，采用激光光源作为视觉检测的照明光源，不仅可以在一个设备上集成了视觉检测和PL检测，还可同时进行视觉检测以及PL检测，在方便于一个设备上进行两项检测，缩短检测时间，提高缺陷检测速率的同时，进一步减少调整光学设备20的流程和时间，从而进一步提高了缺陷检测速率。
另一实施方式中，步骤S200可以包括：
步骤S201：控制激光发射器2001打开激光快门2002，产生激光光束，使激光光束依次通过激光扩束器2003、第一准直镜2004、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射待测区块5001；
步骤S202：控制光谱检测器2011依次通过第二聚光透镜2012、第二滤光片2013、第二分光镜2010、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的光致发光光谱；
步骤S203：控制激光发射器2001关闭激光快门2002，并控制照明灯2014依次通过第二准直镜2015、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，对待测区块5001进行照明；
步骤S204：控制图像传感器2007依次通过第一聚光透镜2008、第一滤光片2009、第二分光镜2010、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的视觉图像。
需要说明，除了按上述步骤S201-S204的顺序依次进行PL检测和视觉检测，还可以先进行视觉检测，再进行PL检测，也就是说，还可以先控制照明灯2014依次通过第二准直镜2015、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，对待测区块5001进行照明；控制图像传感器2007依次通过第一聚光透镜2008、第一滤光片2009、第二分光镜2010、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的视觉图像；再控制激光发射器2001打开激光快门2002，产生激光光束，使激光光束依次通过激光扩束器2003、第一准直镜2004、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射待测区块5001；控制光谱检测器2011依次通过第二聚光透镜2012、第二滤光片2013、第二分光镜2010、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的光致发光光谱，最后才控制激光发射器2001关闭激光快门2002，停止照射。
具体的，如图4所示，本实施方式相比前一实施方式，增加了点光源照明通道，照明灯2014所在通道可以依次设置第二准直镜2015和第三分光镜2016，第三分光镜2016可以位于第一分光镜2005与第二分光镜2010之间。其中，照明灯2014可以为LED光源或外部照明装置，由缺陷检测设备10控制。
缺陷检测设备10控制激光发射器2001打开激光快门2002，激光发射器2001产生特定波长的激光光束，该激光光束依次经过激光快门2002、激光扩束器2003、第一准直镜2004、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射至待测区块5001上，待测区块5001的发光层受到激光激发，产生光致发光；发射光依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第三分光镜2016、第二分光镜2010、第二滤光片2013和第二聚光透镜2012，汇聚于光谱检测器2011上，缺陷检测设备10控制光谱检测器2011采集得到待测区块5001的光致发光光谱；然后，缺陷检测设备10控制激光发射器2001关闭激光快门2002，同时控制照明灯2014打开，照明灯2014的光线依次经过第二准直镜2015、第三分光镜2016、第一分光镜2005和显微物镜2006，照射到待测区块5001上，对待测区块5001提供照明；照明反射光依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第三分光镜2016、第二分光镜2010、第一滤光片2009和第一聚光透镜2008，投射至图像传感器2007处，缺陷检测设备10控制图像传感器2007采集得到待测区块5001的视觉图像。
在该实施方式中，采用点光源作为视觉检测的照明光源，不仅可以在一个设备上集成了视觉检测和PL检测，还可给视觉检测提供更清晰明亮的照明，在方便于一个设备上进行两项检测，缩短检测时间，提高缺陷检测速率的同时，进一步提升视觉检测所需的亮度，保证后续视觉图像的缺陷识别更精准，从而还提高了缺陷检测准确度。
步骤S300：根据视觉图像，确定待测区块5001上第一电极5002的位置。
具体的，缺陷检测设备10可以调用目标识别算法或模型直接根据视觉图像确定待测区块5001上第一电极5002的位置，也可以根据步骤S310-S330来精确确定第一电极5002的位置，以保证EL检测成功进行。
进一步地，步骤S300可以包括：
步骤S310：对视觉图像进行目标识别，得到待测区块5001上的第一电极5002；
步骤S320：控制移动设备40移动待测LED芯片，使第一电极5002与显微物镜2006的中心对准；
步骤S330：根据移动设备40移动待测LED芯片所产生的移动数据，对第一电极5002进行定位，得到第一电极5002的位置。
具体的，如图5所示，待测芯片50为本实施例前述的待测LED芯片时，其上具有多个区块，每个区块会被依次确定为待测区块5001，进行视觉图像采集和光致发光光谱采集，但EL检测可以不用对每个区块进行，可以从其中抽取部分区块进行。比如，在待测LED芯片按前述排序的各个区块中，设定间隔预设数量的区块不进行EL检测，从而实现在一个设备上集成全检和抽检。当遇到需要进行EL检测的待测区块5001时，可以在采集得到待测区块5001的视觉图像之后，根据该视觉图像，利用目标识别算法或目标识别模型进行目标识别，确定待测区块5001上是否有电极，若有，则得到该待测区块5001上的第一电极5002。缺陷检测设备10再对应控制移动设备40的XYZ位移台4002和/或精密转台4001移动或转动，使第一电极5002与显微物镜2006对准。其中，移动控制时，可以根据图像传感器2007实时采集的视觉图像来定位第一电极5002的实时位置，控制移动设备40移动，也可以由移动设备40仅依靠本身的坐标系统来定位第一电极5002的实时位置，进行移动。当缺陷检测设备10根据实时采集的视觉图像识别到第一电极5002与显微物镜2006对准时，移动设备40停止移动，缺陷检测设备10可根据移动设备40移动该待测区块5001上第一电极5002所产生的移动数据，对当前的第一电极5002进行定位，得到第一电极5002的位置信息。
步骤S400：根据第一电极5002的位置，控制机械臂30上第二电极301与第一电极5002接触，获得待测区块5001的电致发光光谱。
进一步地，步骤S400可以包括：
步骤S410：根据第一电极5002的位置，控制机械臂30上第二电极301与第一电极5002接触，使待测区块5001产生电致发光；
步骤S420：控制光谱检测器2011依次通过第二聚光透镜2012、第二滤光片2013、第二分光镜2010、第一分光镜2005和显微物镜2006，采集待测区块5001的电致发光光谱。
继续参照图4，机械臂30由缺陷检测设备10控制，机械臂30工作过程中，可以直接伸入显微物镜2006与移动设备40之间，除了本实施例提供的作用，机械臂30还可以实现更换移动设备40上的待测芯片50。其中，机械臂30可以采用微动机械臂。如图5所示，机械臂30上可以设置第二电极301，也可以直接夹住外部提供的第二电极301，其中，第二电极301处提供有直流电或者交流电，以输出直流电或交流电给第一电极5002。
如图5所示，缺陷检测设备10确定第一电极5002的位置信息后，对应控制机械臂30微动，机械臂30微动便可带动机械臂30上设置的第二电极301或机械臂30夹住的第二电极301与第一电极5002接触，待测区块5001的第一电极5002通电后，产生电致发光，反射光依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第二分光镜2010、第二滤光片2013和第二聚光透镜2012，汇聚于光谱检测器2011上，缺陷检测设备10控制光谱检测器2011采集得到待测区块5001的电致发光光谱。可选地，当光学设备20具有点光源通道时，待测区块5001的第一电极5002通电后，产生电致发光的反射光将依次经过显微物镜2006、第一分光镜2005、第三分光镜2016、第二分光镜2010、第二滤光片2013和第二聚光透镜2012，汇聚于光谱检测器2011上，缺陷检测设备10控制光谱检测器2011采集得到待测区块5001的电致发光光谱。
PL检测与EL检测采用同一光谱采集光路以及同一光谱检测器进行检测，减轻了缺陷检测系统的整体结构，减少了缺陷检测成本。采集得到的视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱可以存储在缺陷检测设备10中，也可以由缺陷检测设备10转发至其他数据库或外部的缺陷识别装置，完成缺陷识别与检测。
步骤S500：根据视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
进一步地，步骤S500可以包括：
步骤S510：根据移动设备40移动待测LED芯片所产生的移动数据，对待测LED芯片的多个待测区块5001对应的视觉图像进行拼接，得到待测LED芯片的视觉图像；
步骤S520：对待测LED芯片的视觉图像进行缺陷识别，得到待测LED芯片的视觉检测结果。
一种实施方式中，步骤S400之后，即已采集到当前待测区块5001的视觉图像、光致发光光谱和电致发光光谱，缺陷检测设备10可以重复步骤S100-S400，通过控制移动设备40移动待测LED芯片，确定待测LED芯片的下一顺序的区块为待测区块5001，再进行三项数据采集，当缺陷检测设备10控制光学设备20对各个区块都扫描完成后，缺陷检测设备10根据移动设备40移动该待测LED芯片所产生的移动数据，对多个待测区块5001对应的视觉图像进行拼接，得到完整的待测LED芯片的视觉图像。可选地，还可以将移动数据与图像传感器2007的相机视场图像进行结合，完成对多个视觉图像的拼接，得到完整的待测LED芯片的视觉图像。然后，缺陷检测设备10调用自身存储的缺陷识别算法或模型对该待测LED芯片的视觉图像进行视觉缺陷识别，得到待测LED芯片的视觉检测结果，比如，待测LED芯片是否存在缺损等外观缺陷。
另一实施方式中，当缺陷检测设备10控制光学设备20对各个区块都扫描完成后，缺陷检测设备10也可以对各个待测区块5001的视觉图像分别进行缺陷识别，得到各个待测区块5001的视觉检测结果后，再对各个待测区块5001的视觉检测结果进行汇总，得到待测LED芯片的视觉检测结果。
一种是先拼接后检测的方式，另一种是先检测后拼接的方式，实际应用中可以根据需要选择。
步骤S530：分别对多个待测区块5001的光致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块5001的光致发光检测结果。
具体的，当缺陷检测设备10控制光学设备20对各个区块都扫描完成后，缺陷检测设备10可以对多个待测区块5001的光致发光光谱分别进行光致发光光谱的缺陷识别，得到各个待测区块5001的光致发光检测结果。可选地，在得到各个待测区块5001的光致发光检测结果后，还可以对各个待测区块5001的光致发光检测结果进行汇总，得到待测LED芯片的光致发光检测结果。
步骤S540：分别对多个待测区块5001的电致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块5001的电致发光检测结果。
具体的，当缺陷检测设备10控制光学设备20对各个区块都扫描完成后，缺陷检测设备10可以对多个待测区块5001的电致发光光谱分别进行电致发光光谱的缺陷识别，得到各个待测区块5001的电致发光检测结果。可选地，在得到各个待测区块5001的电致发光检测结果后，还可以对各个待测区块5001的电致发光检测结果进行汇总，得到待测LED芯片的电致发光检测结果。
需要说明，步骤S510-S520、S530、S540可以同步进行，也可以按设定顺序执行。上述对图像进行的缺陷识别以及对光谱进行的缺陷识别，均有现有技术的识别算法或识别模型实现，此处不再赘述。
步骤S550：根据视觉检测结果、光致发光检测结果和电致发光检测结果，进行结果融合，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
更进一步地，步骤S550可以包括：
步骤S551：根据待测LED芯片的尺寸信息和多个待测区块5001的间隔与排列信息，对待测LED芯片的视觉图像进行重构，得到待测LED芯片的阵列图像。
具体的，缺陷检测设备10得到待测LED芯片的视觉检测结果，以及得到多个待测区块5001的光致发光检测结果和电致发光检测结果后，缺陷检测设备10根据待测LED芯片的尺寸信息、多个待测区块5001的间隔与排列信息，对待测LED芯片的视觉图像进行重构，将拼接完成后的图像重构为二位阵列图像，得到待测LED芯片的阵列图像。如图9所示，将一个具有108个区块的待测LED芯片，扫描完成后的各个待测区块5001的视觉图像，进行拼接后的完整图像重构为一个12行9列的阵列图像。
步骤S552：基于移动数据，确定视觉检测结果、光致发光检测结果和电致发光检测结果各自对应的缺陷位置。
具体的，由于待测LED芯片具有多个区块，并不是每个区块都存在缺陷，因此，需要对存在缺陷的那些区块进行标记时，可以基于移动设备40的移动数据、待测区块5001自身的排序和/或待测LED芯片上所有区块的排列信息等，确定存在缺陷的待测区块有哪些，以及这些待测区块的位置，实现对待测LED芯片的视觉检测结果、光致发光检测结果和电致发光检测结果各自对应的缺陷位置进行定位。
步骤S553：根据缺陷位置，分别在阵列图像中进行标记，得到视觉缺陷标记图、光致发光缺陷标记图和电致发光缺陷标记图。
在确定存在具体缺陷的具体待测区块的位置之后，基于该待测区块在待测LED芯片上的位置，对应在步骤S551得到的阵列图像中进行标记，即可得到对应的视觉缺陷标记图、光致发光缺陷标记图和电致发光缺陷标记图。如图6所示为得到的视觉缺陷标记图的示例、如图7所示为得到的光致发光缺陷标记图的示例、如图8所示为得到的电致发光缺陷标记图的示例，图6-图8中，有填充表示检测异常，无填充表示无异常。图6的视觉缺陷标记图可以看出，该待测LED芯片上有四个待测区块，第1行第2列、第2行第6列、第7行第2列和第8行第8列存在视觉缺陷，图7的光致发光缺陷标记图可以看出，该待测LED芯片上有四个待测区块，第2行第6列、第5行第4列、第7行第2列和第11行第2列存在光致发光缺陷，图8的电致发光缺陷标记图可以看出，该待测LED芯片上有四个待测区块，第2行第6列、第5行第4列、第8行第8列和第10行第5列存在电致发光缺陷。
步骤S554：对视觉缺陷标记图、光致发光缺陷标记图和电致发光缺陷标记图进行叠加，得到待测LED芯片的缺陷检测结果。
最后，为了方便用户清晰地知晓哪些待测区块存在什么样的缺陷，还可以对图6-图8的三种缺陷标记图进行重叠融合，得到一个标记图。对应的，为了区分各种检测结果的不同，还可以用不同颜色或不同填充图案来标记对应的区块，比如，均不存在任何缺陷的区块，用白色或无填充标记，表示无异常，视觉检测正常、PL检测正常但EL检测异常的区块，用红色或斜纹填充图案标记等等，对应的，可以有八种不同的结果，对应表示不同的区块，如图9所示为对图6-图8的三幅标记图进行叠加后得到的待测LED芯片的缺陷检测结果，通过不同颜色且不同填充图案来表示不同的检测结果，需要说明，由于附图不可以有颜色，因此，图中未体现出明显的颜色区别，仅体现了填充图案的区别，但实质上，八种标记可以有八种颜色来表示不同的检测结果，当然，也可以仅用颜色或仅用填充图案结合来表示不同的检测结果。
缺陷检测设备10对待测LED芯片进行三项检测完毕后，最终结果可在一幅图像中展示，三种检测结果更直观地体现给用户，方便用户知晓具体情况，还可便于后续对该待测LED芯片要进行的其他处理时使用更直接的检测结果。比如，只对存在EL检测异常，视觉检测正常、PL检测正常的区块进行矫正或修补，对应的，可以直接确定是图9中第10行第5列对应的区块，从而准确进行定位和后续操作。因此，本实施例将三项缺陷检测的结果融合至同一图示，具有方便结果观察与后续数据处理的效果。
上述方法步骤的具体实施方式中更多实施细节可参见实施例一中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再重复赘述。
本实施例提供的缺陷检测方法，通过移动设备移动待测LED芯片，实现待测LED芯片与光学设备之间的精确对准，以便得到更准确的检测结果；通过具体的光学设备设计，共用一个光学通道，可同时进行视觉图像和光致发光光谱的获取，节省了光学设备结构空间，也提高了缺陷检测效率；通过增加照明灯，对待测LED芯片单独进行照明，使视觉图像更清晰，提高了检测准确度；通过对多个待测区块对应的视觉图像进行拼接，得到待测LED芯片的视觉图像后进行缺陷识别，得到视觉检测结果，同时分别对多个待测区块的光致发光光谱和电致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块的光致发光检测结果和电致发光检测结果，进行结果融合，得到最终的缺陷检测结果，可以提高整个待测LED芯片的视觉图像缺陷识别的全面性，以及光谱检测的准确性；还通过区别标记的方式对待测区块的三种检测结果的不同融合结果进行区分，方便用户更直观地知晓待测LED芯片的具体缺陷位置以及具体存在的缺陷的种类和异常情况。
实施例三
基于同一发明构思，参照图10，提出本发明缺陷检测装置的第一实施例，该缺陷检测装置可以为虚拟装置，应用于缺陷检测系统，具体应用于上述缺陷检测系统的缺陷检测设备10中。
下面结合图10所示的功能模块示意图，对本实施例提供的缺陷检测装置进行详细描述，缺陷检测装置可以包括：
区块获取模块，用于获取待测LED芯片的待测区块；
同步采集模块，用于控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱；
电极定位模块，用于根据所述视觉图像，确定所述待测区块上第一电极的位置；
第二采集模块，用于根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱；
缺陷检测模块，用于根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
需要说明，本实施例提供的缺陷检测装置中各个模块可实现的功能和对应达到的技术效果可以参照本发明缺陷检测方法各个实施例中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
实施例四
基于同一发明构思，参照图2的硬件结构示意图，本实施例提供了一种缺陷检测系统，缺陷检测系统可以包括：
光学设备20，用于对待测LED芯片进行光学处理；
机械臂30，用于移动第二电极至待测LED芯片；
移动设备40，用于移动待测LED芯片；以及，
缺陷检测设备10，用于实现上述的缺陷检测方法。
其中，如图3所示的硬件结构示意图，缺陷检测设备10可以包括处理器和存储器，存储器中存储有缺陷检测程序，该缺陷检测程序被处理器执行时，实现本发明缺陷检测方法各个实施例的全部或部分步骤。
具体的，缺陷检测设备10是指能够实现通信连接的终端设备或网络设备。可以是嵌入式工控机、电脑、手机等终端设备，也可以是服务器、云平台等网络设备，还可以是包括依次连接的驱动器、控制器、工控机和服务器的系统设备，驱动器可以用于驱动机械臂30和移动设备40，并接收反馈，控制器可以实时控制光学设备，并接收传感反馈，工控机可以进行指令传输和数据传输等信息的传输，并将获得的数据上传至服务器进行数据处理或识别处理，从而接收服务器反馈的处理结果，再由工控机显示给用户。
可以理解，缺陷检测设备10还可以包括通信总线，用户接口和通信接口。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信；用户接口用于连接客户端，与客户端进行数据通信，用户接口可以包括输出单元，如显示屏、输入单元，如键盘；通信接口用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信，通信接口可以包括输入/输出接口，比如标准的有线接口、无线接口。通信接口可以与光学设备20、机械臂30和移动设备40通信连接。
存储器用于存储各种类型的数据，这些数据例如可以包括该缺陷检测设备10中任何应用程序或方法的指令，以及应用程序相关的数据。存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器（Static RandomAccess Memory，简称SRAM），随机存取存储器（Random Access Memory，简称RAM），电可擦除可编程只读存储器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EEPROM），可擦除可编程只读存储器（Erasable Programmable Read-Only Memory，简称EPROM），可编程只读存储器（Programmable Read-Only Memory，简称PROM），只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘，可选的，存储器还可以是独立于处理器的存储装置。
处理器用于调用存储器中存储的缺陷检测程序，并执行如上述的缺陷检测方法，处理器可以是专用集成电路（Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC）、数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）、数字信号处理设备（DigitalSignal Processing Device，简称DSPD）、可编程逻辑器件（Programmable Logic Device，简称PLD）、现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件，用于执行如上述缺陷检测方法各个实施例的全部或部分步骤。
如图4所示的细化结构示意图，该缺陷检测系统中，光学设备20可以包括：
激光发射器2001、显微物镜2006、图像传感器2007、光谱检测器2011以及各自工作所需的辅助器件，对放置在移动设备40上的待测芯片50进行光学处理，包括进行激光照射、照明、图像采集和光谱采集等。
其中，激光发射器2001、图像传感器2007和光谱检测器2011均可以由缺陷检测设备10控制，包括发送控制指令或接收采集数据。
具体的，激光发射器2001上设置有激光快门2002，激光发射器2001所在通道可以依次设置激光扩束器2003、第一准直镜2004和第一分光镜2005，第一分光镜2005靠近显微物镜2006；光谱检测器2011所在通道，从第一分光镜2005往远离显微物镜2006的一侧，可以依次设置第二分光镜2010、第二滤光片2013、第二聚光透镜2012，第二聚光透镜2012靠近光谱检测器2011；图像传感器2007所在通道，从第二分光镜2010往远离第一分光镜2005的一侧，可以依次设置第一滤光片2009和第一聚光透镜2008，第一聚光透镜2008靠近图像传感器2007。
可选地，光学设备20还可以包括由缺陷检测设备10控制的照明灯2014，照明灯2014所在通道可以依次设置第二准直镜2015和第三分光镜2016，第三分光镜2016可以位于第一分光镜2005与第二分光镜2010之间。
如图4所示的细化结构示意图，该缺陷检测系统中，机械臂30也可由缺陷检测设备10控制，对应进行操作，比如将外部电源提供的第二电极与待测芯片50的第一电极接触。
如图4所示的细化结构示意图，该缺陷检测系统中，移动设备40可以包括：
XYZ位移台4002以及设置在XYZ位移台4002上的精密转台4001；
其中，XYZ位移台4002用于移动精密转台4001，从而移动放置在精密转台4001上的待测芯片50，精密转台4001可以对该待测芯片50进行更细节的转动和移动，使待测芯片50与光学设备20的显微物镜2006之间符合光学处理实际所需的角度或尺寸等观测要求。
需要说明，该缺陷检测系统中，各个设备的更多细节可以参照本发明缺陷检测方法各个实施例中具体实施方式的描述，为了说明书的简洁，此处不再赘述。
实施例五
基于同一发明构思，本实施例提供了一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（RAM）、静态随机访问存储器（SRAM）、只读存储器（ROM）、可编程只读存储器（PROM）、可擦除可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除可编程只读存储器（EEPROM）、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器等等，该存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序可被一个或多个处理器执行，该计算机程序被处理器执行时可以实现本发明缺陷检测方法各个实施例的全部或部分步骤。
需要说明，上述本发明实施例序号仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上实施例仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待测LED芯片的待测区块；
控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱；
根据所述视觉图像，确定所述待测区块上第一电极的位置；
根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱；
根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
2.如权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述获取待测LED芯片的待测区块的步骤包括：
将包括多个区块的待测LED芯片放置在移动设备上；
控制所述移动设备移动所述待测LED芯片，使所述区块与显微物镜对准；
将与所述显微物镜对准的所述区块确定为待测区块。
3.如权利要求2所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果的步骤包括：
根据所述移动设备移动所述待测LED芯片所产生的移动数据，对所述待测LED芯片的多个待测区块对应的视觉图像进行拼接，得到所述待测LED芯片的视觉图像；
对所述待测LED芯片的视觉图像进行缺陷识别，得到所述待测LED芯片的视觉检测结果；
分别对所述多个待测区块的光致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块的光致发光检测结果；
分别对所述多个待测区块的电致发光光谱进行缺陷识别，得到各个待测区块的电致发光检测结果；
根据所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果，进行结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
4.如权利要求3所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果，进行结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果的步骤包括：
根据所述待测LED芯片的尺寸信息和所述多个待测区块的间隔与排列信息，对所述待测LED芯片的视觉图像进行重构，得到所述待测LED芯片的阵列图像；
基于所述移动数据，确定所述视觉检测结果、所述光致发光检测结果和所述电致发光检测结果各自对应的缺陷位置；
根据所述缺陷位置，分别在所述阵列图像中进行标记，得到视觉缺陷标记图、光致发光缺陷标记图和电致发光缺陷标记图；
对所述视觉缺陷标记图、所述光致发光缺陷标记图和所述电致发光缺陷标记图进行叠加，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
5.如权利要求1所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱的步骤包括：
控制激光发射器打开激光快门，产生激光光束，使所述激光光束依次通过激光扩束器、第一准直镜、第一分光镜和显微物镜，照射所述待测区块；
控制图像传感器依次通过第一聚光透镜、第一滤光片、第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的视觉图像；
控制光谱检测器依次通过第二聚光透镜、第二滤光片、所述第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的光致发光光谱。
6.如权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱的步骤还包括：
控制激光发射器关闭所述激光快门，并控制照明灯依次通过第二准直镜、第三分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，对所述待测区块进行照明；
控制图像传感器依次通过所述第一聚光透镜、所述第一滤光片、所述第二分光镜、所述第三分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的视觉图像。
7.如权利要求5所述的缺陷检测方法，其特征在于，所述根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱的步骤包括：
根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，使所述待测区块产生电致发光；
控制所述光谱检测器依次通过所述第二聚光透镜、所述第二滤光片、所述第二分光镜、所述第一分光镜和所述显微物镜，采集所述待测区块的电致发光光谱。
8.一种缺陷检测装置，其特征在于，所述装置包括：
区块获取模块，用于获取待测LED芯片的待测区块；
同步采集模块，用于控制激光发射器照射所述待测区块，获得所述待测区块的视觉图像和光致发光光谱；
电极定位模块，用于根据所述视觉图像，确定所述待测区块上第一电极的位置；
第二采集模块，用于根据所述第一电极的位置，控制机械臂上第二电极与所述第一电极接触，获得所述待测区块的电致发光光谱；
缺陷检测模块，用于根据所述视觉图像、所述光致发光光谱和所述电致发光光谱，进行缺陷识别和结果融合，得到所述待测LED芯片的缺陷检测结果。
9.一种缺陷检测系统，其特征在于，所述系统包括：
光学设备，用于对待测LED芯片进行光学处理，所述光学设备包括激光发射器；
机械臂，用于移动第二电极至所述待测LED芯片；
移动设备，用于移动所述待测LED芯片；以及，
缺陷检测设备，用于实现如权利要求1至7中任一项所述的缺陷检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被一个或多个处理器执行时，实现如权利要求1至7中任一项所述的缺陷检测方法。
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