TWI420097B - Method for detecting surface defect of object and device thereof - Google Patents

Description

物件表面缺陷之檢測方法及其裝置

本發明係關於一種檢測方法及其裝置，特別係關於一種物件表面的缺陷之檢測方法及其裝置。

傳統上，為了檢測液晶顯示面板表面的液晶單元或驅動線路是否有缺陷，舊有的檢測裝置被設計成人工目視的方式來檢測其顯示品質，但因人工檢測的品質不易管控，且產能不易提升。因此，延伸電腦自動化檢測的方式來檢測液晶顯示面板上的缺陷，以縮減檢測的時間，並可避免人工目視結果的不穩定，提高檢測的準確度。

然而當待測面板的液晶單元並無固定周期，或是驅動線路較為複雜，或是表面有其他特殊圖樣時，傳統的自動化檢測方法需要由人工依據不同的區域而設定檢測邏輯、條件及參數，以進行機器學習的動作，如此往往需要耗費長時間的設定及調整，又因使用者的經驗不同而有差異。

因此，如何以強健的檢測方式進行自動化檢測，以減化機器學習的困難度，將會是一個急需解決的問題。

有鑑於此，本發明的目的，即是在提供一種以電腦自動化控制方式來檢測物件的二維表面，以提高檢測準確度、簡化樣本學習的方式與時間的物件表面缺陷之檢測方法及其裝置，解決了舊有的技術中機器學習的困難度與複雜度的問題。

為達上述目的，本發明的物件表面缺陷之檢測方法，包括：準備m個(m為≧3的單數)同樣的物件，該些物件具有二維表面，拍攝該些物件的二維表面以取得一影像，將各該影像作定位校正，再將該等影像的第n個像素依其灰階值大小排序，以從中取得一中數：再根據該中數，判斷其它影像的第n個像素的灰階值與該中數的一差值(絕對值)是否小於一預設值，若否，則判定該物件之二維表面上與該第n個像素對應的位置存在缺陷，並令n=n+1，再重覆上述步驟，直到檢測完該些影像之一特定區域中的複數個像素。

為達上述目的，本發明的物件表面缺陷之檢測方法，其中，該m個物件中至少有一個物件是其二維表面完全沒有缺陷的標準物件。

為達上述目的，本發明的物件表面缺陷之檢測方法，其中，該m個物件是依序排列的複數待檢測物件中的第s個至第s+(m-1)個，且該方法更包括下列步驟：令s=s+1，再重覆上述步驟。

為達上述目的，本發明的物件表面缺陷之檢測裝置，用以檢測m個(m為≧3的單數)同樣物件的二維表面，該裝置包括一取得該等物件之二維表面影像的影像擷取模組，一將各該影像定位校正的影像定位校正模組，一將該等影像的第n個像素依其灰階值大小排序，以從中取得一中數的像素中數取得模組，及一物件缺陷判斷模組，其判斷其它影像的第n個像素的灰階值與該中數的一差值超過一預設值時，則判定該物件之二維表面上與該第n個像素對應的位置存在有缺陷。

本發明的功效在於藉由取得複數同樣的待測物件的二維表面影像，並將該些影像做定位點校正，再將各影像中相同位置的像素的灰階值依大小排序後，取其中數，再判斷其它影像中相同位置的像素的灰階值與該中數的差值是否小於一預設值，以判斷物件表面與該像素對應的位置是否存在缺陷，確實達到本發明自動化檢測顯示面板，簡化機器學習的困難度與複雜度，並提高檢測準確度的目的。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

請參見圖1，為依據本發明的物件表面缺陷之檢測方法的一較佳實施例的流程圖，其用以檢測由一輸送料帶依序輸送以進行檢測的複數個同樣的物件，在本實施例中是以檢測液晶顯示面板表面的液晶單元及驅動線路(電路)為例，此外，亦可用以檢測其它具有二維表面的物件，例如印刷電路板(PCB)上的電路佈局或其它具有表面印刷圖樣的物件等，在此僅為舉例，並不以上述者為限。

請再參見圖2，為依據本發明實現上述方法的物件表面缺陷之檢測裝置的一較佳實施例，該物件表面缺陷之檢測裝置100包括影像擷取模組21、影像定位校正模組22、像素中數取得模組24及物件缺陷判斷模組25。

在開始檢測之前，需要先做人工定位點學習的動作。首先從輸送料帶上選取預定的待測顯示面板，經過影像擷取模組21後拍攝取得一個二維影像，再讓使用者選擇具有特色的獨立點作為影像定位校正模組22校正影像位置的依據，使每張影像可經由定位點，修正到相同的位置，以克服機械動作的誤差或是待測顯示面板的公差。接著，從輸送料帶上選取預定的m片待測顯示面板，例如將第s片至第s+(m-1)片顯示面板移入一檢測區，其中m為≧3的單數，例如為3、5、7、9...等，於本實施例中是以m=5作舉例說明，亦即檢測區一次同時檢測5個顯示面板，而s可以是1或其它數字，亦即本發明可以從輸送料帶上的第1片顯示面板開始檢測，或從輸送料帶上的第s片顯示面板開始檢測。

當要檢測的5片顯示面板就定位(取像位置)後，如圖1中的步驟11，影像擷取模組21拍攝該等顯示面板的正面(表面)以取得該等顯示面板的一灰階影像，接著，進行步驟12，影像定位校正模組22將該影像的位置做校正，將影像校正到與其他m片相同的位置。

後續，進行步驟13，由像素中數取得模組24檢測各該影像的特定區域(即呈現顯示面板之液晶單元及驅動線路的局部影像)上的第n個像素，且在本實施例中，n=1，亦即像素中數取得模組24是從該等影像的特定區域中的第1個像素開始檢測。首先，像素中數取得模組24將這5個特定區域中的第1個像素依其灰階值大小排序，以從中取得一中數，例如這5個像素的灰階值分別為115、116、236、100、110，則經過由小至大排序後為的灰階值為100、110、115、116、236，則可取得這5個數值的中數為115。

接著，進行步驟14，物件缺陷判斷模組25根據該中數，判斷其它影像之特定區域中的第1個像素的灰階值與該中數之間的一差值(絕對值)是否小於一預設值(例如為20)，若否，則進入步驟15，判定該顯示面板之表面對應該第1個像素的位置存在缺陷；例如在本實施例中，灰階值(例如上述100、110、115、116)接近的像素(灰階值與中數(115)的差值不超過20)，表示液晶單元或驅動線路在這個位置與液晶面板之間存在相同的關係，例如導線連接，而灰階值(例如上述236)偏離上述大多數像素的像素(灰階值236與中數(115)的差值絕對值超過20)，則代表液晶單元或驅動線路在這個位置可能與液晶面板之間存有缺陷，例如是沒有導線正常連接的情況，藉此，物件缺陷判斷模組25可以判斷出與該影像的第1個像素對應之該液晶面板的相對位置上存在缺陷。

然後，像素中數取得模組24進行步驟16、17，判斷檢測的像素量是否達到一預設值，例如上述特定區域中的全部像素p(p表示全部的像素量)，若否，則像素中數取得模組24會重覆進行步驟13，取得該5個顯示面板的第2個像素、第3個像素、第4個像素…的中數，並交由物件缺陷判斷模組25進行步驟14，檢測物件的缺陷直到這5個顯示面板的該特定區域影像中的全部像素被檢測完成。

且如圖3中步驟31所示，顯示面板被批次檢測，其細部步驟如上述圖1所述，且當第一批5個顯示面板被檢測完後，如步驟32所示，顯示面板缺陷檢測裝置100會先判斷檢測區中的最後一個顯示面板是否是最後一個待檢測面板，若是，則結束檢測動作，若否，則如步驟33，將檢測區中的第1個顯示面板移出檢測區，並將下一個待檢測的顯示面板加入檢測區，以維持檢測區中同時有5個顯示面板接受檢測，再重覆步驟31(即圖1中的步驟11至17)，直到預定的待檢測顯示面板被全部檢測完畢。並且透過電腦自動化進行顯示面板檢測，其完成全部面板檢測的時間大約只需要5-15分鐘(視待檢測顯示面板的大小及數量而定)。

除此之外，為增加檢測的準確度，本實施例更在檢測區中放置兩個(或者一個、三個等其他數量，端視檢測需求而定)固定不變的標準顯示面板，亦即每次檢測時，這兩個標準顯示面板是檢測區中的固定成員，不會被移出檢測區，且這兩個標準顯示面板上的液晶單元或驅動線路與液晶面板正常導接，沒有缺陷，如此方式可以提高物件缺陷判斷模組25判斷物件缺陷的準確度。

綜上所述，本發明藉由取得複數同樣的待測物件的二維表面影像，並將該些影像的局部或全部像素轉成灰階值，且將各影像中相同位置的像素的灰階值依大小排序後，取其中數，再判斷其它影像中相同位置的像素的灰階值與該中數的差值(絕對值)是否小於一預設值，以判斷物件表面與該像素對應的位置上是否存在有缺陷，應用本發明確實可達到本發明之自動化檢測物件表面缺陷的功效和目的。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．物件表面缺陷之檢測裝置

11-17、31-33．．．步驟

21．．．影像擷取模組

22．．．影像定位校正模組

24．．．像素中數取得模組

25．．．物件缺陷判斷模組

圖1為依據本發明的物件表面缺陷之檢測方法的一較佳實施例流程圖。

圖2為依據本發明的物件表面缺陷之檢測裝置的一較佳實施例的模組方塊圖。

圖3為依據本發明之實施例的檢測顯示面板的流程圖。

11-17．．．步驟

Claims (6)

1. 一種物件表面缺陷之檢測方法，該物件具有一個二維表面，該檢測方法包括：步驟1：準備m個(m為≧3的單數)同樣的物件，並拍攝該等物件之二維表面以取得m張影像，再將各該影像作定位校正，其中，該m個物件是依序排列的複數待檢測物件中的第s片至第s+(m-1)片；步驟2：將該等影像的第n個像素依其灰階值大小排序，以從中取得一中數；步驟3：根據該中數，判斷其它影像的第n個像素的灰階值與該中數之間的一差值是否小於一預設值，若否，則判定該影像的第n個像素對應之該二維表面物件的相對位置存在缺陷；步驟4：令n=n+1，並重覆步驟2、3，直到檢測完該等影像上預定的p個像素；以及步驟5：令s=s+1，再重覆步驟1至4。
2. 依據申請專利範圍第1項所述的物件表面缺陷之檢測方法，其中，n從1或一預設值開始，且p為各該影像的局部區域像素或全部像素。
3. 依據申請專利範圍第1項所述的物件表面缺陷之檢測方法，其中，該m個物件被置入一檢測區中，且該m個物件中包含至少一個其二維表面完全沒有缺陷的標準物件。
4. 依據申請專利範圍第3項所述的物件表面缺陷之檢測方法，其中，當上述步驟1至4完成後，該m個物件中除了 該標準物件以外的物件其中之一會被移出該檢測區，且一待檢測物件會被置入該檢測區，使檢測區內維持m個物件，並重覆步驟1至4，直到預定的複數待檢測物件被全部檢測完畢。
5. 一種物件表面缺陷之檢測裝置，用以檢測m個(m為≧3的單數)同樣的物件的一個二維表面，該檢測裝置包括：一影像擷取模組，用以拍攝該等物件的二維表面，以取得m張影像；一影像定位校正模組，用以將各該影像的位置依定位點校正到相同的位置；一像素中數取得模組，用以將該等影像的第n個像素依其灰階值大小排序，以從中取得一中數；以及一物件缺陷判斷模組，用以判斷其它影像的第n個像素的灰階值與該中數之間的一差值超過一預設值時，則判定該影像的第n個像素對應之該物件的二維表面上相對位置存在缺陷。
6. 依據申請專利範圍第5項所述的顯示面板缺陷檢測裝置，其中，m≧3，n從1開始。