CN116309583A - 一种显示屏凹痕缺陷检测的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示屏凹痕缺陷检测的方法和系统，包括以下步骤：获取检测区域图像；根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域；将所述凹痕区域的凹痕缺陷合并；对合并后的凹痕缺陷进行过滤。所述根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域过程如下：A)所述检测区域包括凹痕检测区域和凹痕非检测区域，将凹痕非检测区域设置成多个四边形，判断所述多个四边形与所述凹痕检测区域是否存在重叠区域；B）采用中值滤波的方法，对图像进行预处理；C)采用最大类间方差法，计算预处理后图像的二值化阈值，然后将预处理后的图像二值化，对二值化的图像进行反向运算。本发明在视觉检测系统具有精度高，速度快，稳定性好的特点。

Description

一种显示屏凹痕缺陷检测的方法和系统

技术领域

本发明属于计算机视觉检测技术领域，具体涉及一种显示屏凹痕缺陷检测的方法和系统。

背景技术

计算机视觉检测在物体检测领域获得广泛应用，因为计算机视觉检测技术具有快速高效、精度高和集成性等优点，逐步成为各行各业检测的主要方法。在显示屏缺陷检测，电路板缺陷检测，工件检缺陷测等领域都有广泛的应用。

由于显示屏材质柔软，当受到外力作用时，会形成凹痕，而且该过程不可逆，严重影响产品质量。因此对显示屏的凹痕检测尤为重要，通常检测方法是通过肉眼在显微镜下观察，效率低下，需要的人员较多，因此采用自动检测设备代替人工检查非常必要。

发明内容

基于目前显示屏凹痕缺陷检测的缺点，本发明提出了一种显示屏凹痕缺陷检测的方法。本发明首先获取检测区域图像；根据形态特征提取凹痕区域；然后将凹痕区域缺陷合并；最后将合并后的缺陷过滤。

具体的，本发明提供了一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，包括以下步骤：

获取检测区域图像；

根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域；

将所述凹痕区域的凹痕缺陷合并；

对合并后的凹痕缺陷进行过滤。

进一步地，所述获取检测区域图像过程如下：

根据设定的检测区域，将所述设定的检测区域的物理尺寸转化为像素，从采集的图像中获取检测区域图像。

进一步地，所述根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域过程如下：

A)所述检测区域包括凹痕检测区域和凹痕非检测区域，将凹痕非检测区域设置成多个四边形，判断所述多个四边形与所述凹痕检测区域是否存在重叠区域，如果存在重叠区域，则将所述重叠区域的像素的灰度值设为255，处理后的图像称为图像M；

B）采用中值滤波的方法，对M图像进行预处理；

C)采用最大类间方差法，计算预处理后图像M的二值化阈值，然后将预处理后的图像二值化，对二值化的图像进行反向运算，获取的图像称为图像N。

进一步地，所述凹痕缺陷合并的方法如下：

A）计算缺陷最大面积，所述缺陷最大面积以图像N的面积的0.1倍为上限；

B)根据缺陷最大面积，采用游程码获取图像N的缺陷，当所有缺陷的面积之和超过所述缺陷最大面积时，不再获取缺陷；

C)设定缺陷合并的半径，根据该半径，将缺陷逐一合并，获得缺陷列表。

进一步地，所述采用游程码获取图像N的缺陷，包括：

对图像N逐行遍历，通过计算每行零像素点开始至零像素点结束位置，得到图像N的缺陷。

进一步地，所述设定缺陷合并的半径，根据该半径，将缺陷逐一合并，包括：

根据获取的所有缺陷的游程码，按照设定缺陷合并的半径，将游程码的行数之差在所述半径的范围内进行合并，生成新的游程码。

进一步地，所述对合并后的缺陷进行过滤的方法如下：

A)对所述缺陷列表中每个缺陷内的像素点，根据坐标位置采用最小二乘法进行椭圆拟合，根据拟合的椭圆方程计算相应的椭圆参数；

B)根据缺陷的外接矩形的大小和缺陷的面积过滤非凹痕缺陷；如果缺陷的外接矩形的宽度和高度中最小者大于第一预设值，并且缺陷面积大于第二预设值，拟合椭圆的长短轴比例大于第三预设值，则该缺陷为凹痕缺陷，否则不是凹痕缺陷。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述的存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上所述的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

根据本发明的另一个方面，一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以实现如上所述的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先获取检测区域图像；根据形态特征提取凹痕区域；然后将凹痕区域缺陷合并；最后将合并后的缺陷过滤。用这样的处理方法结果较为可靠，本发明对类似显示屏凹痕缺陷检测均适用。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法实施流程图；

图2为本发明的显示屏凹痕缺陷检测的检测区域示例；

图3为本发明的显示屏凹痕缺陷检测的缺陷图像示例；

图4为本发明的显示屏凹痕缺陷检测中值滤波结果图像示例；

图5为本发明的显示屏凹痕缺陷检测反向二值化结果图像示例；

图6为本发明的显示屏凹痕缺陷检测的系统结构图；

图7示出了本发明一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；

图8示出了本发明一实施例所提供的一种存储介质的示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1中，如图1所示，本发明的目标是显示屏凹痕缺陷检测。检测过程如下：

1.获取检测区域图像，如图3所示；

根据设定的检测区域，从采集的图像中获取检测区域图像，将设定区域的物理尺寸转化为像素，从而获取检测区域的图像。

2.根据形态特征提取凹痕区域，如图4和图5所示；

A)因为获取的检测区域图像为矩形，该检测区域包括凹痕检测区域和凹痕非检测区域，该检测区域示意图如图2所示。因为凹痕检测区域不规则，根据显示屏制程需要将凹痕非检测区域设置成多个四边形，判断这些四边形与所述凹痕检测区域是否存在重叠区域，如果存在重叠区域，则将这些重叠区域的像素的灰度值设为255，处理的图像称为图像M，如图3所示。

B）采用中值滤波的方法，对M图像进行预处理，预处理后的图像如图4所示。

C)采用最大类间方差法，计算预处理图像M的二值化阈值，然后将预处理图像二值化，对二值化的图像进行反向运算，灰度值为0的像素，反向运算后灰度值为255，而灰度值为255的像素，反向运算后灰度值为0。最后获取的图像称为图像N，如图5所示。

3.凹痕缺陷合并

A）计算缺陷最大面积。缺陷面积是指该缺陷的像素数目，通过计算该缺陷的所有像素数目而得到。缺陷的最大面积以图像N的面积的0.1倍为上限。

B)根据缺陷最大面积，采用游程码获取图像N的缺陷。游程码获取图像缺陷具体方法是对图像N逐行遍历，通过计算每行灰度值为零像素点开始至灰度值零像素点结束位置，得到图像N的缺陷。当所有缺陷的面积之和超过缺陷最大面积时，不再获取缺陷游程码。

C)获取缺陷最终列表。具体步骤是根据获取的所有缺陷的游程码，按照设定缺陷合并的半径，将游程码的行数之差在合并半径范围内进行合并，合并后生成新的游程码，获得缺陷最终缺陷。

4.凹痕缺陷过滤

A)获取缺陷列表，对每个缺陷内的像素点，根据它们的坐标位置采用最小二乘法进行椭圆拟合，根据拟合的椭圆方程计算相应的椭圆参数，例如长轴、短轴、长短轴的比例等参数。

B)首先计算缺陷的外接矩形，缺陷的外接矩形是指包含缺陷内所有像素点最小矩形，即缺陷像素横坐标最大值和最小值之差为外接矩形的宽，缺陷像素纵坐标最大值和最小值之差为外接矩形的高。根据缺陷的外接矩形的大小和缺陷的面积过滤非凹痕缺陷。如果缺陷外接矩形的宽度和高度中最小者大于设定的值，该设定值为12，并且缺陷面积也大于设定的值，该值设为320，拟合椭圆的长短轴比例大于设定的值，该值设为3，则该缺陷为凹痕缺陷，否则不是凹痕缺陷。

实施例2中，本实施例提供一种显示屏凹痕缺陷检测的系统，如图6所示，包括：

获取检测区域图像模块100，用于获取检测区域的图像；

形态特征提取凹痕区域模块200，用于提取凹痕区域；

凹痕缺陷合并模块300，用于把凹痕缺陷进行合并；

凹痕缺陷过滤模块400，用于过滤假的凹痕缺陷并检测出真凹痕缺陷。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述的存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上所述的显示屏凹痕缺陷检测方法。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以实现如上所述的显示屏凹痕缺陷检测方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：首先获取检测区域图像；根据形态特征提取凹痕区域；然后将凹痕区域缺陷合并；最后将合并后的缺陷过滤。采用这样的处理方法结果较为可靠，本发明对类似显示屏凹痕缺陷检测均适用。

本发明实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法对应的电子设备，以执行上显示屏凹痕缺陷检测的方法。本发明实施例不做限定。

请参考图7，其示出了本发明的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。如图7所示，所述电子设备20包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本发明前述任一实施方式所提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器（RAM：Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口203（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施方式揭示的所述显示屏凹痕缺陷检测的方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。

处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器200中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Net work Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本发明实施例提供的电子设备与本发明实施例提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本发明实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法对应的计算机可读存储介质，请参考图8，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序（即程序产品），所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本发明的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本发明实施例提供的显示屏凹痕缺陷检测的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

需要说明的是：

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取检测区域图像；

根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域；

将所述凹痕区域的凹痕缺陷合并；

对合并后的凹痕缺陷进行过滤。

2.根据权利要求1所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述获取检测区域图像过程如下：

根据设定的检测区域，将所述设定的检测区域的物理尺寸转化为像素，从采集的图像中获取检测区域图像。

3.根据权利要求1或2所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述根据形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域过程如下：

A)所述检测区域包括凹痕检测区域和凹痕非检测区域，将凹痕非检测区域设置成多个四边形，判断所述多个四边形与所述凹痕检测区域是否存在重叠区域，如果存在重叠区域，则将所述重叠区域的像素的灰度值设为255，处理后的图像称为图像M；

B）采用中值滤波的方法，对M图像进行预处理；

C)采用最大类间方差法，计算预处理后图像M的二值化阈值，然后将预处理后的图像二值化，对二值化的图像进行反向运算，获取的图像称为图像N。

4.根据权利要求3所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述将凹痕区域的凹痕缺陷合并的方法如下：

A）计算缺陷最大面积，所述缺陷最大面积以图像N的面积的0.1倍为上限；

B)根据缺陷最大面积，采用游程码获取图像N的缺陷，当所有缺陷的面积之和超过所述缺陷最大面积时，不再获取缺陷；

C)设定缺陷合并的半径，根据该半径，将缺陷逐一合并，获得缺陷列表。

5.根据权利要求4所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述采用游程码获取图像N的缺陷，包括：

对图像N逐行遍历，通过计算每行灰度值为零像素点开始至灰度值为零像素点结束位置，得到图像N的缺陷。

6.根据权利要求4所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述设定缺陷合并的半径，根据该半径，将缺陷逐一合并，包括：

根据获取的所有缺陷的游程码，按照设定缺陷合并的半径，将游程码的行数之差在所述半径的范围内进行合并，生成新的游程码。

7.根据权利要求4-6任一项所述的一种显示屏凹痕缺陷检测的方法，其特征在于：

所述对合并后的缺陷进行过滤的方法如下：

A)对所述缺陷列表中每个缺陷内的像素点，根据坐标位置采用最小二乘法进行椭圆拟合，根据拟合的椭圆方程计算相应的椭圆参数；

B)根据缺陷的外接矩形的大小和缺陷的面积过滤非凹痕缺陷；如果缺陷的外接矩形的宽度和高度中最小者大于第一预设值，并且缺陷面积大于第二预设值，拟合椭圆的长短轴比例大于第三预设值，则该缺陷为凹痕缺陷，否则不是凹痕缺陷。

8.一种显示屏凹痕缺陷检测的系统，其特征在于，包括：

获取检测区域图像模块，用于获取检测区域的图像；

形态特征提取凹痕区域模块，用于形态特征提取所述检测区域图像的凹痕区域；

凹痕缺陷合并模块，用于将所述凹痕区域的凹痕缺陷合并；

凹痕缺陷过滤模块，用于对合并后的凹痕缺陷进行过滤。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述的存储器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如权利要求的1-7中任一所述的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行，以实现如权利要求1-7中任一所述的显示屏凹痕缺陷检测的方法。

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