TWI470207B - 灰階－明度對照關係式的建立方法、顯示面板檢測方法、及顯示面板自動檢測系統 - Google Patents

Description

灰階-明度對照關係式的建立方法、顯示面板檢測方法、及顯示面板自動檢測系統

本發明與顯示面板的檢測設備有關，尤指一種使用西洋棋盤格畫面來檢測顯示面板品質的自動檢測系統與方法。

諸如液晶面板、電子紙等顯示面板，已廣泛運用於各種電子產品的顯示器，且基於高品質顯示器的要求，目前已發展出許多面板品質檢測的方法。其中一種檢測方法是使用西洋棋盤格畫面來進行檢測的，其經常使用於像電子紙這類的軟性顯示面板。這種檢測方法是輸入一棋盤格畫面信號給一被檢測面板，在正常狀況下，該被檢測面板應當對顯示出一西洋棋盤格畫面，即畫面中的每一行或每一列中的格子都是以黑白格子交錯的方式來呈現的，然而，如果該被檢測面板所顯示出來的畫面非如前述，則視該被檢測面板為一瑕疵面板。

為了量測該被檢測面板所顯示出來的畫面是否為黑白格子交錯的西洋棋盤格畫面，目前業界是使用一電子校色器，例如eye one系列或Color Vision系列的螢幕校色器，來進行量測，亦即，一檢測人員手持該電子校色器平貼於該被檢測面板，並一格一格地移動，藉以量測取得該被檢測面板所顯示之畫面的每一格子的明度值(Lightness)。該電子校色器對該被檢測面板的量測結果會被傳至一電腦，該電腦在接收到前述每一格子的明度值之後，會針對各個格子的明度值作左右比對及上下比對，並根據比對結果來決定該被檢測面板的良莠。

前述的明度值是指國際照明委員會(Commission Internationale d'Eclairage,CIE)所提出的CIE LAB色彩模型中的L*的值。該色彩模型定義了三個色軸a*、b*、及L*，用以別表示顏色的紅綠程度、黃藍程度、與黑白程度。其中，L*=100為最白，此時人眼所感知到的顏色最明亮，L*=0為最黑，此時人眼所感知到的顏色最暗。

無論如何，上述以人員手持電子校色器進行面板檢測的方式，相當費時費力，亟需改善。

本發明提供一種灰階-明度對照關係式的建立方法。該灰階-明度對照關係式可運用於顯示面板的檢測或其它用途。該建立方法包括：使用一電子校色裝置量測一標準色卡中用於表示黑白程度的每一白度色塊，藉以取得該些白度色塊的明度值。使用一攝像裝置拍攝該標準色卡，藉以取得一色卡影像，該色卡影像的內容包含該標準色卡中的每一白度色塊。使用一電腦接收該色卡影像，並運算出該色卡影像中的每一白度色塊的灰階值。利用依上述步驟所取得的每一白度色塊的明度值與每一白度色塊的灰階值，產生該灰階-明度對照關係式。

由於前述每一白度色塊的明度值與每一白度色塊的灰階值都是取自同一標準色卡上的白度色塊，因此，該灰階-明度對照關係式可正確地表示出任一灰階值與其對應的明度值。

本發明還提供一種顯示面板檢測方法，其包括對一被檢測面板輸入一棋盤格信號，以使該被檢測面板對應顯示一棋盤格畫面。拍攝該棋盤格畫面以取得一棋盤格畫面影像。計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值。根據一灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值。比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值。根據比對結果，產生表示該被檢測面板良莠的訊息。

本發明更提供一種顯示面板自動檢測系統，其用以檢測一被檢測面板，該被檢測面板已顯示一棋盤格畫面。該系統包括一攝像裝置及一電腦裝置。該攝像裝置係用以拍攝該棋盤格畫面，藉以取得一棋盤格畫面影像。該電腦裝置係用以接收該攝像裝置傳送來的該棋盤格畫面影像，並用以計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值、根據一灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值、比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值、及根據比對結果，產生表示該被檢測面板良莠的訊息。

無論如何，本發明藉由事先建立的灰階-明度對照關係式及影像處理技術，達到自動檢測出一顯示面板的良莠之目的。相對於過去以人員手持電子校色器進行面板檢測的方式，本發明顯然具備省時省力及檢測速度較快等優點。

更多的發明內容及其作用，將揭露於隨後的說明。

第一圖顯示本發明之顯示面板檢測系統的一個較佳實施例。該系統包括一輸送裝置1、一攝像裝置2、及一電腦裝置3。該輸送裝置1係用以輸送一被檢測面板4到該攝像裝置2的拍攝範圍內。該被檢測面板4係指液晶面板、電子紙、或其它種類的顯示面板。

本發明系統中的一信號產生器(圖中未示)係用以產生一棋盤格信號給該被檢測面板4，以使該被檢測面板4對應顯示如第二圖所示的一棋盤格畫面。在正常情況下，該棋盤格畫面應當呈現西洋棋盤格的形式，其包含由多個格子所構成的陣列，且每一行中的格子是黑白交錯地排列，每一列中的格子也是黑白交錯地排列。該信號產生器是依據事先儲存在該電腦裝置3中的一預設值而產生的，該預設值定義該棋盤格畫面每一行的格子的數量與每一列的格子的數量。一人員可經由該電腦裝置3的操作而改變該預設值。

該攝像裝置2係用以拍攝該被檢測面板4所顯示的棋盤格畫面，藉以取得一棋盤格畫面影像。該系統中的一光源21係用以提供充足的照明，以使該攝像裝置2能夠拍攝到清楚的棋盤格畫面影像。該棋盤格畫面影像的內容包含該棋盤格畫面，從而具有多個格子。其中，該攝像裝置2較佳是選用線性掃瞄式照相機(Line Scan CCD)。

該電腦裝置3係連接該攝像裝置2，其不但可控制該攝像裝置2及輸送裝置1的運作，還能接收該攝像裝置2傳送來的該棋盤格畫面影像，並執行以下a~d步驟：

a)計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值(指平均灰階值)；這可利用現有的或自行開的影像處理技術來達成。

b)根據一灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值(Lightness,L*)；該灰階-明度對照關係式是事先建立於該電腦裝置3中，其建立方式容後再述，重點是只要任一格子的灰階值被計算出來，則透過該灰階-明度對照關係式，就可推算出對應該任一格子的明度值。

c)比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值。在正常狀況下，該被檢測面板4根據棋盤格信號所對應產生的畫面應該是跟該棋盤格畫面一樣，都是呈現黑白格子交錯的形式，也就說，若一格子是黑的，則其上、下、左、右的格子都應該是白的，反之，若一格子是白的，則其上、下、左、右的格子都應該是黑。其中任兩格子的明度值的差值大於或等於0.5(此值可自訂)時，即以明度值較大者為黑格子，較小者為白格子，即視其兩者為黑白。因此，將一格子的明度值跟其相鄰格子的明度值作比對，就可以判斷出該被檢測面板4根據棋盤格信號所對應產生的畫面是否為棋盤格畫面。若否，即表示該被檢測面板4係為一瑕疵面板。

d)最後，根據比對結果，產生表示該被檢測面板4良莠的訊息。該訊息可以燈號方式呈現，或是以文字及/或圖案顯示於該電腦裝置3的螢幕中。

從上述說明可知，本發明之顯示面板檢測系統實際上是用以實行一種顯示面板檢測方法，藉以達到檢測顯示面板良莠之目的。該方法包括以下步驟：建立一灰階-明度對照關係式(或對照表)；對該被檢測面板4輸入一棋盤格信號，以使該被檢測面板對應顯示如第二圖所示的棋盤格畫面；拍攝該棋盤格畫面以取得一棋盤格畫面影像；計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值；根據該灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值；比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值；及根據比對結果，產生表示該被檢測面板良莠的訊息。

其中，該灰階-明度對照關係式的建立步驟如下：先使用一電子校色裝置量測一標準色卡中用於表示黑白程度的每一白度色塊，用以取得該些白度色塊的明度值。該電子校色裝置較佳是選用eye one系列或Color Vision系列的螢幕校色器。該標準色卡較佳是選用XRIT公司的24色標準色卡(ColorChecker)，此一標準色卡中有一列用以表示黑白程度的白度色塊，這些白度色塊從最黑到最白共計6個。所謂的白度係指一灰階顏色的黑白程度(多黑或多白)而言。

接著，使用一攝像裝置拍攝該標準色卡，藉以取得一色卡影像，該色卡影像的內容包含該標準色卡中的每一白度色塊。該攝像裝置較佳是選用線性掃瞄式照相機。

然後，使用一電腦接收該色卡影像，並運算出該色卡影像中的每一白度色塊的灰階值。這可利用現有的或自行開的影像處理技術來達成。

最後，利用依上述步驟所取得的每一白度色塊的明度值與每一白度色塊的灰階值，產生該灰階-明度對照關係式。由於前述每一白度色塊的明度值與每一白度色塊的灰階值都是取自同一標準色卡上的白度色塊，因此，該灰階-明度對照關係式可正確地表示出任一灰階值與其對應的明度值。

依該灰階-明度對照關係式所繪出的曲線圖係如第三圖所示，其中X軸為灰階值(平均灰階值)，Y軸為明度值(Lightness,L*)。因此，當取得一顏色的灰階值之後，就能根據該灰階-明度對照關係式，找到與該顏色的灰階值相對應的明度值。

從上述說明可知，藉由事先建立的灰階-明度對照關係式，就可以利用影像處理技術來自動檢測出一顯示面板的良莠。相對於過去以人員手持電子校色器進行面板檢測的方式，本發明之自動檢測系統與方法顯然具備省時省力及檢測速度較快等優點。

1．．．輸送裝置

2．．．攝像裝置

21．．．光源

3．．．電腦裝置

4．．．被檢測面板

第一圖係顯示本發明之顯示面板自動檢測系統的一個較佳實施例的架構。

第二圖係顯示一棋盤格畫面。

第三圖依本發明之灰階-明度對照關係式所繪出的曲線圖。

1．．．輸送裝置

2．．．攝像裝置

21．．．光源

3．．．電腦裝置

4．．．被檢測面板

Claims (8)

1. 一種灰階-明度對照關係式的建立方法，包括：使用一電子校色裝置量測取得一標準色卡中用於表示黑白程度的每一白度色塊的明度值；使用一攝像裝置拍攝該標準色卡，藉以取得一色卡影像，該色卡影像的內容包含該標準色卡中的每一白度色塊；使用一電腦接收該色卡影像，並運算出該色卡影像中的每一白度色塊的灰階值；及利用依上述步驟所量測得到的每一白度色塊的明度值與所運算得到的每一白度色塊的灰階值，產生該灰階-明度對照關係式。
2. 一種根據申請專利範圍第1項所述的建立方法而建立的灰階-明度對照關係式。
3. 一種顯示面板檢測方法，包括：對一被檢測面板輸入一棋盤格信號，以使該被檢測面板對應顯示一棋盤格畫面，該棋盤格畫面包含由多個格子所構成的陣列，且每一行中的格子是黑白交錯地排列，每一列中的格子也是黑白交錯地排列；拍攝該棋盤格畫面以取得一棋盤格畫面影像；計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值；根據一灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值； 比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值；及根據比對結果，產生表示該被檢測面板良莠的訊息。
4. 如申請專利範圍第3項所述的顯示面板檢測方法，其中該灰階-明度對照關係式係根據申請專利範圍第1項所述的建立方法而建立的。
5. 一種顯示面板自動檢測系統，係用以檢測一被檢測面板，該被檢測面板已顯示一棋盤格畫面，該系統包括：一攝像裝置，係用以拍攝該棋盤格畫面，藉以取得一棋盤格畫面影像，其中，該棋盤格畫面包含由多個格子所構成的陣列，且每一行中的格子是黑白交錯地排列，每一列中的格子也是黑白交錯地排列；一電腦裝置，係用以接收該攝像裝置傳送來的該棋盤格畫面影像，並用以執行以下步驟：計算出該棋盤格畫面影像中的每一格子的灰階值；根據一灰階-明度對照關係式，計算出該棋盤格畫面影像的每一格子的明度值；比對該棋盤格畫面影像的每一格子與其相鄰格子的明度值；及根據比對結果，產生表示該被檢測面板良莠的訊息。
6. 如申請專利範圍第5項所述的顯示面板自動檢測系統，其中該灰階-明度對照關係式係根據申請專利範圍第1項所述的建立方法而建立的。
7. 如申請專利範圍第5項所述的顯示面板自動檢測系統，包括：一輸送裝置，係用以輸送一被檢測面板到該攝像裝置的拍攝範圍內。
8. 如申請專利範圍第7項所述的顯示面板自動檢測系統，包括：一信號產生器，係用以產生一棋盤格信號給該被檢測面板，以使該被檢測面板顯示出該棋盤格畫面。