TWI677231B

TWI677231B - 顯示器檢測方法與系統

Info

Publication number: TWI677231B
Application number: TW107109006A
Authority: TW
Inventors: 陳志成; Chih-Cheng Chen
Original assignee: 和碩聯合科技股份有限公司; Pegatron Corporation
Priority date: 2018-03-16
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2019-11-11
Also published as: CN110288662B; CN110288662A; TW201939946A

Abstract

一種顯示器檢測方法與系統。所述方法包括下列步驟。控制待測顯示器顯示預設測試畫面。利用影像擷取裝置擷取待測顯示器所顯示的預設測試畫面，而獲取一檢測影像。基於從該檢測影像中所偵測之對應預設測試畫面的多個邊界，從檢測影像中擷取出待校正區域。將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常。

Description

顯示器檢測方法與系統

本發明是有關於一種顯示器檢測方法與系統，且特別是有關於一種可確認顯示器的顯示畫面是否正常的顯示器檢測方法與系統。

在傳統的顯示器生產線當中，製造完成的顯示器在出貨前都要經過產品檢測，以確保每一台顯示器的功能正常。傳統的顯示器測試方法是控制顯示器顯示各種測試畫面，再由檢測員透過肉眼檢測這些測試畫面是否符合預設的正常畫面。舉例而言，透過人眼觀察顯示器是否正確顯示黑色、白色、紅色、綠色、藍色、灰階、彩階的測試畫面，來判斷檢測中的顯示器是否為良品。一旦顯示器顯示出與預設的測試畫面不同的瑕疵畫面，即可判定檢測中的顯示器為顯示功能異常的瑕疵品。

然而，檢測員長時間觀看大量的測試畫面，其眼睛易產生視覺疲勞或視覺暫存的現象，此將影響檢測員的檢測能力，而易導致檢測員發生誤判而將瑕疵品判定為良品。此外，由人眼檢查的客觀性與公正性是存在疑慮的，不同檢測員可能產生不同的判定結果，因此難以維持檢測標準的一致性。

目前一種透過影像處理與分析來檢測顯示器是否為良品的方法被提出。詳細而言，待測顯示器經控制而顯示一預設測試畫面，影像擷取裝置可朝此待測顯示器擷取影像。接著，藉由分析影像擷取裝置所擷取到的影像，可據以判斷待測顯示器的顯示功能是否正常。基於待測顯示器的顯示區域的形狀是預知的（一般大多為矩形），在影像擷取角度與待測顯示器的擺放位置已經完美校正至理想狀態的情況下，可毫無偏差地從檢測影像中擷取出只呈現預設測試畫面的感興趣區域（Region of Interest，ROI）來進行檢驗。然而，在實際檢測過程中，假設待測顯示器的顯示區域是矩形，但受到相機鏡頭特性與製程公差的影響，使得預設測試畫面於擷取到的影像中所呈現出來的畫面將可能是不規則的四邊形。

舉例而言，請參照圖1，假設待測顯示器的顯示區域為矩形，受到環境因素與鏡頭特性的種種影響，影像擷取裝置所擷取到的檢測影像Img1中對應待測顯示器的預設測試畫面F1所呈現的形狀並非是理想的矩形。此時，如果使用內縮後的矩形感興趣區域ROI1來進行分析，則可能發生待測顯示器之邊緣存在瑕疵而漏檢的狀況。另一方面，如果使用擴大後的矩形感興趣區域ROI2來進行分析，則可能因為感興趣區域ROI2包括非預設測試畫面的其他雜訊區域而影響檢測準確度。

有鑑於此，本發明提供一種顯示器檢測方法與系統，其可藉由電腦視覺技術來提供準確且一致性的顯示器檢測結果。

本發明提供一種顯示器檢測方法，所述方法包括下列步驟。控制待測顯示器顯示預設測試畫面。利用影像擷取裝置擷取待測顯示器所顯示的預設測試畫面，而獲取一檢測影像。基於從該檢測影像中所偵測之對應預設測試畫面的多個邊界，從檢測影像中擷取出待校正區域。將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常。

在本發明的一實施例中，上述基於從檢測影像中所偵測之對應預設測試畫面的邊界，從檢測影像中擷取出待校正區域的步驟包括：藉由直線偵測演算法，從檢測影像偵測出對應預設測試畫面的多個邊界，以獲取只包括預設測試畫面的待校正區域。

在本發明的一實施例中，上述將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數的步驟包括：計算這些邊界的多個交點；依據這些交點取得至少包含待校正區域的一方框；以及以此方框為基準，對待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。

在本發明的一實施例中，上述基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常的步驟包括：控制待測顯示器顯示另一預設測試畫面；利用影像擷取裝置擷取待測顯示器所顯示的另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像；依據幾何變形參數，從另一檢測影像獲取另一檢測區域；依據另一預設測試畫面的樣式，從另一檢測區域當中取得多個子檢測區域；分別針對這些子檢測區域，對子檢測區域當中多個像素座標點的像素特徵值進行統計，而獲取子檢測區域各自對應的像素統計值；以及判斷子檢測區域各自對應的像素統計值是否落入預設範圍內，以判定待測顯示器是否正常。

在本發明的一實施例中，若上述子檢測區域其中之一的像素統計值並非落入預設範圍內，則判定待測顯示器異常。若上述各子檢測區域之每一像素統計值落入預設範圍內，判定待測顯示器並正常。

在本發明的一實施例中，在分別針對上述子檢測區域的像素座標點的像素特徵值進行統計的步驟之前，上述方法更包括：對另一檢測區域或子檢測區域中的像素座標點的像素特徵值進行色彩模型轉換，以將屬於第一色彩模型的像素特徵值轉換為屬於第二色彩模型的像素特徵值。

在本發明的一實施例中，屬於上述第二色彩模型的像素特徵值包括色度、飽和度、與亮度其中之一或其組合。

在本發明的一實施例中，上述基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常的步驟包括：控制待測顯示器顯示另一預設測試畫面；利用影像擷取裝置擷取待測顯示器所顯示的另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像；依據幾何變形參數，從另一檢測影像獲取另一檢測區域；依據另一預設測試畫面的樣式，擷取另一檢測區域中的具有相同的第一軸向座標的多個像素座標點的多個灰階值；基於具有相同的第一軸向座標的各像素座標點與各像素座標點對應的灰階值獲取灰階值分佈；以及判斷該灰階值分佈是否符合預設分佈規則，以判定待測顯示器是否正常。

在本發明的一實施例中，在擷取另一檢測區域中的具有相同的第一軸向座標的像素座標點的灰階值的步驟之前，上述方法更包括：對另一檢測區域當中各像素座標點的像素特徵值進行色彩模型轉換，以將屬於第一色彩模型的像素特徵值轉換為灰階值。

在本發明的一實施例中，上述預設分佈規則包括灰階值分佈是依序遞增或依序遞減。

從另一觀點來看，本發明提供一種顯示器檢測系統，其包括影像擷取裝置與處理裝置。處理裝置控制待測顯示器顯示預設測試畫面。影像擷取裝置連接處理裝置。影像擷取裝置擷取待測顯示器所顯示的預設測試畫面，而獲取一檢測影像。基於從檢測影像中所偵測出之對應預設測試畫面的多個邊界，處理裝置從檢測影像中擷取出待校正區域，並將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數，以及基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常。

基於上述，本發明實施例所提出的顯示器檢測方法與系統可藉由電腦視覺技術而依據檢測影像的處理與分析來檢測待測顯示器是否正常。於此，本發明實施例更可基於預設測試畫面呈現於檢測影像當中的多個邊界，從檢測影像中擷取出因為擷取角度誤差而產生歪斜之待校正區域。之後，對此待校正區域進行幾何變形，從而獲取完整呈現待測顯示器之顯示畫面的檢測區域。如此一來，本發明實施例更可提供一種更準確且具備一致性的顯示器檢測方法。

為讓本發明的上述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。

本發明的部份實施例接下來將會配合附圖來詳細描述，以下的描述所引用的元件符號，當不同附圖出現相同的元件符號將視為相同或相似的元件。這些實施例只是本發明的一部份，並未揭示所有本發明的可實施方式。更確切的說，這些實施例只是本發明的專利申請範圍中的顯示器檢測方法以及系統的範例。

圖2是依照本發明一實施例的顯示器檢測系統的示意圖。請參照圖2，顯示器檢測系統10包括處理裝置110與影像擷取裝置120。顯示器檢測系統10用以檢測待測顯示器130的顯示功能是否正常。處理裝置110連接影像擷取裝置120，用以控制影像擷取裝置120朝待測顯示器130拍攝以擷取待測顯示器130的顯示畫面，並藉由擷取之畫面進而判斷待測顯示器130的顯示功能是否正常。

請參照圖2，處理裝置110至少包括記憶體以及耦接至記憶體的至少一個處理器。處理裝置110可以是桌上電腦、筆記型電腦、工作站（work station）、工業電腦、伺服器主機等具有運算能力的電腦控制系統。所述記憶體可以是任意型式的非暫態性、揮發性、非揮發性的資料儲存裝置，其用以儲存緩衝資料、永久資料以及用來執行處理裝置100的功能的編譯程式碼。所述處理器可以是場式可程式閘陣列（Field Programmable Array，FPGA）、可程式化邏輯裝置（Programmable Logic Device，PLD）、特殊應用積體電路（Application Specific Integrated Circuits，ASIC）、其他類似裝置或這些裝置的組合。處理器亦可以是中央處理單元（Central Processing Unit，CPU）或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器（Microprocessor）、數位訊號處理器（Digital Signal Processor，DSP）、圖形處理單元（Graphics Processing Unit，GPU）、其他類似裝置或這些裝置的組合。

影像擷取裝置120用以朝待測顯示器130拍攝以擷取待測顯示器130的顯示畫面，並且影像擷取裝置120包括具有透鏡以及感光元件的攝像鏡頭。感光元件用以感測進入透鏡的光線強度，進而產生影像。感光元件可以例如是電荷耦合元件（CCD）、互補性氧化金屬半導體（CMOS）元件或其他元件，本發明不在此設限。進一步而言，影像擷取裝置120朝待測顯示器130拍攝以擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取檢測影像，並將上述檢測影像提供給處理裝置110進行分析判斷待測顯示器130的顯示功能是否正常。

待測顯示器130經由例如是處理裝置110的控制而顯示預設測試畫面F1。待測顯示器130可以是液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）、發光二極體（Light-Emitting Diode，LED）顯示器、有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED）顯示器、場發射顯示器（Field Emission Display，FED）或其他種類的顯示器，本發明對於待測顯示器130的種類並不加以限制。

於本發明實施例中，影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的預設測試畫面F1以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取用以作為檢測待測顯示器130的顯示功能是否正常的檢測影像。由於預設測試畫面F1的畫面內容是預設的，因此將上述檢測影像提供給處理裝置110，處理裝置110可透過分析上述檢測影像與預設測試畫面F1比對來檢測待測顯示器130的顯示功能是正常或異常。

當處理裝置110獲取檢測影像，處理裝置110可從檢測影像當中擷取出感興趣區域（Region of Interest，ROI），並進一步分析感興趣區域內的畫面內容以判斷待測顯示器所顯示的預設測試畫面F1是否如預期。上述的感興趣區域即為檢測影像中對應待測顯示器130所顯示之預設測試畫面F1的特定區域。

為了改善圖1所示之無法於檢測影像中取得理想的矩形感興趣區域的問題，於本發明的實施例中，處理裝置110可彈性地依據檢測影像對應於預設測試畫面F1所擷取的實際形狀（例如是梯形、平行四邊形或其他不規則的四邊形）來取出待校正區域，並將此待校正區域經過幾何變形而校正回理想的矩形形狀，從而獲取只包括預設測試畫面F1且為理想的矩形形狀的檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。依據檢測影像取得檢測區域與檢測區域的幾何變形參數的過程可視為感興趣區域的校正流程。經過上述校正流程之後，當正式開始測試待測顯示器的顯示功能時，可基於檢測區域的幾何變形參數而從擷取的另一檢測影像中取得已經轉換為理想的矩形形狀的另一檢測區域（即校正後的感興趣區域）。然而，為了便於說明本發明，後續實施例將以待測顯示器的顯示區域為矩形為例來進行說明。

圖3是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。本實施例的方法適用於上述實施例（如圖2所示）的顯示器檢測系統10，故將一併搭配圖2所示之顯示器檢測系統10中的各項元件說明本實施例的詳細步驟。

請參照圖3，於步驟S301，處理裝置110控制待測顯示器130顯示預設測試畫面F1。預設測試畫面F1可包括白畫面、黑畫面、單色畫面、多色畫面或多色拼接混搭畫面等預先設置樣式的畫面。於步驟S302，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的預設測試畫面F1，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取檢測影像。需特別說明的是，雖然圖2係以一台影像擷取裝置120為例進行說明，但本發明對於影像擷取裝置的數目不加以限制。舉例而言，可藉由設置四台影像擷取裝置來分別擷取待測顯示器130所顯示的部份的預設測試畫面F1，處理裝置110還是可透過分析四張檢測影像來檢測待測顯示器130的顯示功能是否正常。

接著，於步驟S303，處理裝置110基於從檢測影像中所偵測之對應預設測試畫面F1的多個邊界，而可從檢測影像中擷取出待校正區域。於步驟S304，處理裝置110將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域（即經過幾何變形校正的感興趣區域）與檢測區域的幾何變形參數。於此，所述之獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數可代表獲取此檢測區域的相關參數（像是尺寸、位置等等）與用以進行幾何變形的相關轉換參數。於步驟S305，處理裝置110基於依據幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的多個像素特徵值判斷待測顯示器130是否正常。進一步而言，由於預設測試畫面F1的畫面是事先設定好的，因此處理裝置110可藉由比對預設測試畫面F1的像素特徵值及檢測區域內的像素特徵值來檢測待測顯示器130的顯示功能是否正常。上述像素特徵值可以是任何色彩模型下的色彩分量（例如RGB模型底下的R分量、G分量、B分量；HSI模型底下的色度、飽和度、亮度）或灰階值等等，本發明對此並不限制。

以下將列舉一實施例以詳細說明如何從檢測影像中獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。圖4是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。本實施例的方法適用於上述實施例（如圖2所示）的顯示器檢測系統10，故將一併搭配圖2所示之顯示器檢測系統10中的各項元件說明本實施例方法的詳細步驟。圖5是對照圖4所述之顯示器檢測方法的流程圖進而獲取檢測區域的示意圖，故請同時參照圖2、圖4與圖5。

於步驟S401，處理裝置110控制待測顯示器130顯示預設測試畫面F1。於一實施例中，當處理裝置110欲執行感興趣區域的校正流程時，可控制待測顯示器130顯示一個白畫面，可使顯示為白畫面的預設測試畫面F1呈現於檢測影像中的的邊界明顯且易於偵測。於步驟S402，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的預設測試畫面F1，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取檢測影像。如圖5所示，檢測影像Img_2中對應預設測試畫面F1的形狀並非是理想的矩形而是不規則四邊形。

接著，於步驟S403，藉由直線偵測演算法，處理裝置110從檢測影像中偵測出對應預設測試畫面F1的多個邊界，以獲取只包括預設測試畫面F1的待校正區域。上述直線偵測演算法可以是霍夫變換（Hough Transform）或其他邊緣偵測演算法（例如坎尼邊緣偵測(Canny edge detection)或索貝爾運算子(Sobel operator)）等等。如圖5所示，處理裝置110可藉由霍夫變換偵測出檢測影像Img_2中對應預設測試畫面F1的四條邊界L1～L4，並獲取這四條邊界L1～L4的直線方程式。待校正區域C1為由這四條邊界L1～L4所圍繞的不規則四邊形區域。

於步驟S404，處理裝置110計算邊界L1～L4的多個交點P1～P4。於步驟S405，處理裝置110依據交點P1～P4取得至少包含待校正區域C1的方框MBR（Minimum Bounding Rectangle）。如圖5所示，處理裝置110可利用上述四條邊界L1～L4的直線方程式分別求出四個交點P1～P4的座標位置。接著，處理裝置110可依據四個交點P1～P4的座標位置取得方框MBR的尺寸。為了取得至少包含待校正區域C1的方框MBR，處理裝置110可依據四個交點P1～P4於第一軸向（如X軸）上的最大座標位置與最小座標位置以及於第二軸向（如Y軸）上的最大座標位置與最小座標位置，來取得方框MBR的4個端點座標、長度與高度等參數。於圖5的範例中，處理裝置110可依據交點P3與交點P2分別於第一軸向（X軸）上的座標位置取得方框MBR於第一軸向的端點座標及長度，並依據交點P3與交點P4分別於第二軸向（Y軸）上的座標位置取得方框MBR於第二軸向的端點座標及高度，以取得至少包含待校正區域C1的方框MBR。

接著，於步驟S406，處理裝置110以方框MBR為感興趣區域的形狀基準，對待校正區域C1進行幾何變形（Geometric Transformation），而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。如圖5所示，處理裝置110以已知尺寸的方框MBR為感興趣區域的形狀基準，對待校正區域C1進行幾何變形，此幾何變形也稱作扭曲校正（warping correction）程序。舉例而言，處理裝置110可依據交點P1～P4的座標位置與矩形方框MBR進行旋轉量估測，並依據單應性矩陣（homography matrix）對待校正區域C1進行幾何變形，以獲得檢測區域C2與檢測區域C2的幾何變形參數。在獲取檢測區域之後，檢測區域的相關參數以及幾何變形的幾何變形參數可以被處理裝置110的記憶體紀錄下來。之後，當同一款式（或同一台）的待測顯示器130顯示其他預設測試畫面以進行其他顯示器測試方法時，處理裝置110可透過同一影像擷取裝置獲取另一檢測影像，再利用已紀錄的幾何變形參數而直接從另一檢測影像落取另一檢測區域。最後，於步驟S407，處理裝置110從所獲取的另一檢測影像中依據幾何變形參數取得另一檢測區域，並依據另一檢測區域內的多個像素特徵值判斷待測顯示器130是否正常。如圖6所示，圖6是依照本發明一實施例的另一檢測影像、另一待校正區域與另一檢測區域的範例示意圖。處理裝置110控制待測顯示器130在顯示白畫面並取得幾何變形參數之後，控制待測顯示器130顯示由多個色彩條組成的彩色畫面。如此，處理裝置110可在獲取對應於上述彩色畫面之另一檢測影像Img_3之後，利用已紀錄的檢測區域的幾何變形參數而直接從另一檢測影像Img_3獲取另一檢測區域C4。如圖6所示，原本稍微歪斜的待校正區域C3經過幾何變形後可呈現為矩形的另一檢測區域C4。如此一來，處理裝置110可依據另一檢測區域C4內的多個像素特徵值判斷待測顯示器130的色彩顯示功能是否正常。

以下將列舉實施例以說明如何依據檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常。圖7是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。本實施例的方法適用於上述實施例（如圖2所示）的顯示器檢測系統10，故將一併搭配圖2所示之顯示器檢測系統10中的各項元件說明本實施例方法的詳細步驟。

請參照圖7，於步驟S701，處理裝置110控制待測顯示器130顯示預設測試畫面F1。於步驟S702，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的預設測試畫面F1，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取檢測影像。於步驟S703，藉由直線偵測演算法，處理裝置110從檢測影像中偵測出對應預設測試畫面F1的多個邊界，以獲取只包括預設測試畫面的待校正區域。於步驟S704，處理裝置110將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。

於此，步驟S701～步驟S704可參照圖3及圖4所示之步驟流程，於此不再贅述。簡而言之，經過步驟S701～步驟S704的執行之後，檢測區域的幾何變形參數可以被處理裝置110紀錄下來。

之後，於步驟S705，處理裝置110控制待測顯示器130顯示另一預設測試畫面。於本實施例中，假設處理裝置110欲測試待測顯示器130的色彩顯示功能是否正常，另一預設測試畫面可以是包括多個色彩條（color bar）的彩色畫面。於步驟S706，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的另一預設測試畫面，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像。於步驟S707，處理裝置110可依據已紀錄的檢測區域的幾何變形參數而從另一檢測影像獲取矩形的另一檢測區域。

於步驟S708，處理裝置110對另一檢測區域當中各像素座標點的像素特徵值進行色彩模型轉換，以將屬於第一色彩模型的像素特徵值轉換為屬於第二色彩模型的像素特徵值。舉例而言，一般影像擷取裝置120所擷取之檢測影像系屬於RGB色彩模型，處理裝置110可將另一檢測區域內的每一像素座標點的像素特徵值，即紅色（R）分量、綠色（G）分量、藍色（B）分量，轉換為HSI色彩模型的色相（Hue）、飽和度（Saturation）、亮度（Intensity）。亦即，藉由檢測第二色彩模型的像素特徵值，如色度、飽和度、與亮度其中之一或其組合，以判斷待測顯示器130是否正常。

於步驟S709，處理裝置110依據另一預設測試畫面的樣式，從另一檢測區域中取得多個子檢測區域。舉例而言，圖8是依照本發明一實施例的藉由像素統計值檢測待測顯示器的範例。待測顯示器130所顯示之另一預設測試畫面F2包括色彩條81～84。色彩條81～84的顏色分別為‘色彩1’、‘色彩2’、‘色彩3’、‘色彩4’。處理裝置110可依據已紀錄之檢測區域的幾何變形參數而從另一檢測影像取得另一檢測區域C8。基於另一預設測試畫面F2的樣式，處理裝置110可從另一檢測區域C8當中取得多個子檢測區域Z1～Z4。舉例而言，處理裝置110可依據色彩條81～84的寬度比例而從另一檢測區域C8取出子檢測區域Z1～Z4。然而，本發明並不限制於此。於另一實施例中，處理器110可從另一檢測區域C8當中取得範圍比子檢測區域Z1～Z4還小的多個子檢測區域。本發明對於子檢測區域的尺寸並不加以限制。

然而，需說明的是，本實施例雖然係以先對另一檢測區域當中各像素座標點的像素特徵值進行色彩模型轉換，再進一步取得多個子檢測區域，但本發明並不限制於此。於另一實施例中，處理裝置110可先對另一檢測區域取得多個子檢測區域之後，再針對多個子檢測區域中各像素座標點的像素特徵值進行色彩模型轉換。

之後，於步驟S710，處理裝置110分別針對子檢測區域，對子檢測區域當中多個像素座標點的像素特徵值進行統計，而獲取子檢測區域各自對應的像素統計值。上述像素統計值可以為子檢測區域內所有像素特徵值的平均值或子檢測區域內所有像素特徵值的眾數。如圖8所示，處理裝置110可分別針對子檢測區域Z1～Z4，對子檢測區域Z1～Z4當中多個像素座標點的色度進行平均統計，而獲取4個子檢測區域Z1～Z4各自對應的4個色度平均值。

之後，於步驟S711，處理裝置110判斷子檢測區域各自對應的像素統計值是否落入預設範圍內，以判定待測顯示器是否正常。進一步而言，若子檢測區域其中之一的像素統計值並非落入預設範圍內，處理裝置110判定待測顯示器130異常。若各子檢測區域之每一像素統計值都落入預設範圍內，處理裝置110判定待測顯示器130正常。如圖8的範例所示，由於另一預設測試畫面F2的畫面是事先設定好的，處理裝置110可獲取另一預設測試畫面F2的色彩條81～84的像素特徵值而得知色彩條81～84對應的色度預設範圍，在獲取四個子檢測區域Z1～Z4各自對應的四個色度平均值之後，將四個色度平均值與對應的色彩條的色度預設範圍進行判斷，以判定待測顯示器130是否正常。假設子檢測區域Z1～Z4其中之一的色度平均值並未落入色彩條81～84對應的色度預設範圍之內，處理裝置110可判定待測顯示器130的色彩顯示功能異常。假設每一個子檢測區域Z1～Z4的色度平均值皆落入對應的色度預設範圍之內，處理裝置110可判定待測顯示器130的色彩顯示功能正常。

以下將列舉另一實施例以說明如何依據另一檢測區域內的像素特徵值判斷待測顯示器是否正常。圖9是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。本實施例的方法適用於上述實施例（如圖2所示）的顯示器檢測系統10，故將一併搭配圖2所示之顯示器檢測系統10中的各項元件說明本實施例方法的詳細步驟。

請參照圖9，於步驟S901，處理裝置110控制待測顯示器130顯示預設測試畫面F1。於步驟S902，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的預設測試畫面F1，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的預設測試畫面F1，而獲取檢測影像。於步驟S903，藉由直線偵測演算法，處理裝置110基於從檢測影像中所偵測之對應預設測試畫面F1的多個邊界，從檢測影像中擷取出待校正區域。於步驟S904，處理裝置110將待校正區域進行幾何變形，而獲取檢測區域與檢測區域的幾何變形參數。

於此，步驟S901～步驟S904可參照圖3及圖4所示之步驟流程，於此不再贅述。簡而言之，經過步驟S901～步驟S904的執行之後，檢測區域的幾何變形參數可以被處理裝置110紀錄下來。

之後，於步驟S905，處理裝置110控制待測顯示器130顯示另一預設測試畫面。於本實施例中，假設處理裝置110欲測試待測顯示器130的灰階顯示功能是否正常，另一預設測試畫面可以是由多個灰階區塊所組成的畫面，這些灰階區塊對應至不同的灰階值。於步驟S906，處理裝置110利用影像擷取裝置120朝向待測顯示器130並面對待測顯示器130的另一預設測試畫面，以拍攝擷取待測顯示器130所顯示的另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像。於步驟S907，處理裝置110可依據已紀錄的檢測區域的幾何變形參數而從另一檢測影像取得已經轉換成矩形的另一檢測區域。

於步驟S908，處理裝置110對另一檢測區域當中多個像素座標點的像素特徵值進行轉換，以將屬於第一色彩模型的像素特徵值轉換為灰階值。舉例而言，一般影像擷取裝置120所擷取之檢測影像系屬於RGB色彩模型，處理裝置110可將另一檢測區域內的每一像素座標點的紅色（R）分量、綠色（G）分量、藍色（B）分量相加後取平均，進而轉換為每一像素座標點各自對應的灰階值。

於步驟S909，處理裝置110依據另一預設測試畫面的樣式，擷取另一檢測區域中具有相同的第一軸向（X軸或Y軸）座標的多個像素座標點的多個灰階值。於步驟S910，處理裝置110基於具有相同的第一軸向（X軸或Y軸）座標的各像素座標點與上述各像素座標點對應的灰階值獲取灰階值分佈。

舉例而言，圖10A與圖10B是依照本發明一實施例的檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。須先說明的是，於一實施範例中，假設待測顯示器130所顯示之另一預設測試畫面（圖未示出）的左半邊為灰階值由上至下依序遞減的多個灰階區塊（灰階範圍例如為255至0），且另一預設測試畫面的右半邊為黑畫面。基此，經過幾何變形的處理之後，另一檢測區域C10可如圖10A所示。然而，上述之另一預設測試畫面僅為一示範例，並非用以限制本發明。於其他範例中，進行灰階測試的預設測試畫面可未被切分為左右兩半邊畫面而是單純用以顯示灰階值依序遞增或遞減的多個灰階區塊。詳細來說，處理裝置110從影像擷取裝置120獲取另一檢測影像後，可依據已紀錄之檢測區域的幾何變形參數而從另一檢測影像取得已經轉換成矩形的另一檢測區域C10（如圖10A所示）。之後，處理裝置110可對另一檢測區域C10當中多個像素座標點的像素特徵值進行轉換，以將屬於第一色彩模型的像素特徵值轉換為灰階值。接著，處理裝置110可擷取另一檢測區域C10中具有相同的第一軸向（X軸）座標（如X座標為Q1）的多個像素座標點的灰階值。假設另一檢測區域C10的尺寸為M*N，則處理裝置110可擷取出N個具有相同第一軸向座標（如X座標為Q1）的像素座標點的N個灰階值。接著，處理裝置110可依據這N個像素座標點的N個灰階值以及這N個像素座標點的像素Y軸座標值而獲取灰階值分佈G1，其中圖10B所示之灰階值分佈G1中，橫軸為這N個像素座標點的像素Y軸座標值，而縱軸為這N個像素座標點對應的N個灰階值。

於步驟S911，處理裝置110判斷灰階值分佈是否符合預設分佈規則，以判定待測顯示器130是否正常。於此，若另一預設測試畫面中的灰階區塊的灰階值是由上至下依序遞減的，則預設分佈規則為灰階值分佈是依序遞減，而處理裝置110進而判斷於步驟S910取得之灰階值分佈是否符合上述預設分佈規則，藉此判定待測顯示器130的灰階顯示功能是否正常。於另一實施例中，若另一預設測試畫面中的灰階區塊的灰階值是由上至下依序遞增的，則預設分佈規則為灰階值分佈是依序遞增。而處理裝置110進而判斷於步驟S910取得之灰階值分佈是否符合上述預設分佈規則，藉此判定待測顯示器130的灰階顯示功能是否正常。若於步驟S910取得之灰階值分佈符合上述預設分佈規則，藉此判定待測顯示器130的灰階顯示功能正常，但若於步驟S910取得之灰階值分佈不符合上述預設分佈規則，藉此判定待測顯示器130的灰階顯示功能異常。需說明的是，處理裝置110可依序依據灰階值分佈G1中兩兩相鄰的灰階值之間的差值來判斷灰階值分佈是否依序遞減或遞減。

圖11A與圖11B是依照本發明一實施例的另一檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。於圖11A與圖11B的範例是假設另一預設測試畫面的左半邊畫面的灰階區塊的灰階值是依序遞減，而右半邊畫面的灰階區塊的灰階值是依序遞增。故左半邊畫面的預設分佈規則為灰階值分佈是依序遞減，右半邊畫面的預設分佈規則為灰階值分佈是依序遞增，而在處理裝置110從另一檢測影像取得另一檢測區域C11之後，處理裝置110可基於具有相同第一軸向座標（如X座標為DL1）的像素座標點的灰階值獲取對應至左半邊畫面的灰階值分佈G2，與基於具有相同第一軸向座標（如X座標為DL2）的像素座標點的灰階值獲取對應至右半邊畫面的灰階值分佈G3。處理裝置110可偵測到灰階值分佈G2中存在灰階值下降後又突然上升的現象（即箭頭R1所指處），因此處理裝置110可判定對應至左半邊畫面的灰階值分佈G2不符合依序遞減的預設分佈規則，從而檢測出待測顯示器130發生異常。相似的，處理裝置110可偵測到灰階值分佈G3中存在灰階值逐步上升後又突然下降的現象（即箭頭R2所指處），因此處理裝置110可判定對應至右半邊畫面的灰階值分佈G3不符合依序遞增的預設分佈規則，從而檢測出待測顯示器130發生異常。

圖12是依照本發明一實施例的另一檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。於圖12的範例是假設另一預設測試畫面的左半邊畫面的灰階區塊的灰階值依序遞減且右半邊畫面為全黑畫面。故左半邊畫面的預設分佈規則為灰階值分佈是依序遞減，而在處理裝置110從另一檢測影像取得另一檢測區域C12之後，處理裝置110可具有相同第一軸向座標（如X座標為DL3）的像素座標點的灰階值獲取對應至左半邊畫面的灰階值分佈G4。處理裝置110可偵測到灰階值分佈G4中存在灰階值瞬間下降又瞬間上升的現象（即箭頭R3所指處），因此處理裝置110可判定對應至左半邊畫面的灰階值分佈G4不符合依序遞減的預設分佈規則，從而檢測出待測顯示器130發生異常。一般而言，當灰階值分佈G4中存在灰階值瞬間下降又瞬間上升的現象，代表待測顯示器130的顯示畫面存在非預期的暗線。

值得一題的是，於一實施例中，處理裝置110可依據多個不同的第一軸向座標（X座標）而擷取出多行像素座標點的灰階值而獲取多個灰階值分佈，並分別判斷這些灰階值分佈是否符合預設分佈規則。可知的，採樣的像素行數越多，則檢測精確度越高。

綜上所述，於本發明實施例中，顯示器的檢測可藉由電腦視覺技術來完成，可有效改善人工檢測的誤判狀況與檢測結果不一致。此外，考量到鏡頭偏移與製程誤差的現象，本發明實施例更可將因種種環境誤差所擷取的檢測影像透過邊界偵測取出歪斜之待校正區域之後，對待校正區域進行幾何變形而獲取最佳的檢測區域。藉此，本發明所提供的顯器檢測方法更為準確，且不受到鏡頭偏移與製程誤差的影響。由於本發明實施例可藉由相同的計算流程與公式來檢測每一台待測顯示器，因此本發明實施例更可提供一種更客觀且公正的顯示器檢測方法，以為檢測標準的一致性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10：顯示器檢測系統 110：處理裝置 120：影像擷取裝置 130：待測顯示器 F1、F2：預設測試畫面 Img1、Img2、Img3：檢測影像 ROI1、ROI2：感興趣區域 L1～L4：邊界 P1～P4：交點 MBR：方框 C1、C3：待校正區域 C2、C4、C8、C10、C11、C12：檢測區域 Z1～Z4：子檢測區域 81～84：色彩條 G1～G4：灰階值分佈 R1～R3：箭頭 S301～S305、S401～S407、S701～S711、S901～S911：步驟 DL1、DL2、DL3、Q1：第一軸向座標

圖1是獲取非理想檢測區域的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的顯示器檢測系統的示意圖。圖3是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。圖4是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。圖5是依照本發明一實施例的獲取檢測區域的示意圖。圖6是依照本發明一實施例的檢測影像、待校正區域與檢測區域的範例示意圖。圖7是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。圖8是依照本發明一實施例的藉由像素統計值檢查待測顯示器的範例。圖9是依照本發明一實施例的顯示器檢測方法的流程圖。圖10A與圖10B是依照本發明一實施例的檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。圖11A與圖11B是依照本發明一實施例的檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。圖12A與圖12B是依照本發明一實施例的檢測區域與灰階值分佈的範例示意圖。

Claims

一種顯示器檢測方法，所述方法包括：控制一待測顯示器顯示一預設測試畫面；利用一影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該預設測試畫面，而獲取一檢測影像；基於從該檢測影像中所偵測之對應該預設測試畫面的多個邊界，從該檢測影像中擷取出一待校正區域；將該待校正區域進行幾何變形，而獲取一檢測區域與該檢測區域的幾何變形參數；以及基於依據該幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的多個像素特徵值判斷該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第1項所述的顯示器檢測方法，其中基於從該檢測影像中所偵測之對應該預設測試畫面的該些邊界，從該檢測影像中擷取出該待校正區域的步驟包括：藉由直線偵測演算法，從該檢測影像中偵測出對應該預設測試畫面的該些邊界，以獲取只包括該預設測試畫面的該待校正區域。
如申請專利範圍第2項所述的顯示器檢測方法，其中將該待校正區域進行幾何變形，而獲取該檢測區域與該檢測區域的該幾何變形參數的步驟包括：計算該些邊界的多個交點；依據該些交點取得至少包含該待校正區域的一方框；以及以該方框為基準，對該待校正區域進行幾何變形，而獲取該檢測區域與該檢測區域的該幾何變形參數。
如申請專利範圍第1項所述的顯示器檢測方法，其中基於依據該幾何變形參數所獲取的該另一檢測區域內的該些像素特徵值判斷該待測顯示器是否正常的步驟包括：控制該待測顯示器顯示另一預設測試畫面；利用該影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像；依據該幾何變形參數，從該另一檢測影像獲取另一檢測區域；依據該另一預設測試畫面的樣式，從該另一檢測區域中取得多個子檢測區域；分別針對該些子檢測區域的多個像素座標點的該些像素特徵值進行統計，而獲取該些子檢測區域各自對應的一像素統計值；以及判斷該些子檢測區域各自對應的該像素統計值是否落入一預設範圍內，以判定該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第4項所述的顯示器檢測方法，其中若該些子檢測區域其中之一的該像素統計值並非落入該預設範圍內，則判定該待測顯示器異常；以及若各該些子檢測區域之每一該像素統計值落入該預設範圍內，則判定該待測顯示器正常。
如申請專利範圍第4項所述的顯示器檢測方法，其中在分別針對該些子檢測區域的該些像素座標點的該些像素特徵值進行統計的步驟之前，所述方法更包括：對該另一檢測區域或該些子檢測區域中的該些像素座標點的該些像素特徵值進行色彩模型轉換，以將屬於一第一色彩模型的該些像素特徵值轉換為屬於一第二色彩模型的該些像素特徵值。
如申請專利範圍第6項所述的顯示器檢測方法，其中屬於該第二色彩模型的該些像素特徵值包括色度、飽和度、與亮度其中之一或其組合。
如申請專利範圍第1項所述的顯示器檢測方法，其中基於依據該幾何變形參數所獲取的該另一檢測區域內的該些像素特徵值判斷該待測顯示器是否正常的步驟包括：控制該待測顯示器顯示另一預設測試畫面；利用該影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像；依據該幾何變形參數，從該另一檢測影像獲取該另一檢測區域；依據該另一預設測試畫面的樣式，擷取該另一檢測區域中具有相同的一第一軸向座標的多個像素座標點的多個灰階值；基於具有相同的該第一軸向座標的各該些像素座標點與各該些像素座標點對應的各該些灰階值獲取一灰階值分佈；以及判斷該灰階值分佈是否符合一預設分佈規則，以判定該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第8項所述的顯示器檢測方法，其中在擷取該另一檢測區域中的具有相同的該第一軸向座標的該些像素座標點的該些灰階值的步驟之前，所述方法更包括：對該另一檢測區域當中該些像素座標點的該些像素特徵值進行轉換，以將屬於一第一色彩模型的該些像素特徵值轉換為該些灰階值。
如申請專利範圍第8項所述的顯示器檢測方法，其中該預設分佈規則包括該灰階值分佈是依序遞增或依序遞減。
一種顯示器檢測系統，包括：一處理裝置，控制一待測顯示器顯示一預設測試畫面；以及一影像擷取裝置，連接該處理裝置，該影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該預設測試畫面，而獲取一檢測影像，其中，基於從該檢測影像中所偵測出之對應該預設測試畫面的多個邊界，該處理裝置從該檢測影像中擷取出一待校正區域，並將該待校正區域進行幾何變形，而獲取一檢測區域與該檢測區域的幾何變形參數，以及基於依據該幾何變形參數所獲取的另一檢測區域內的多個像素特徵值判斷該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第11項所述的顯示器檢測系統，其中藉由直線偵測演算法，該處理裝置從該檢測影像中偵測出對應該預設測試畫面的該些邊界，以獲取只包括該預設測試畫面的該待校正區域。
如申請專利範圍第12項所述的顯示器檢測系統，其中該處理裝置計算該些邊界的多個交點，依據該些交點取得至少包含該待校正區域的一方框，並以該方框為基準，對該待校正區域進行幾何變形，而獲取該檢測區域與該檢測區域的該幾何變形參數。
如申請專利範圍第11項所述的顯示器檢測系統，其中該處理裝置控制該待測顯示器顯示另一預設測試畫面，並利用該影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像，其中，依據該幾何變形參數，該處理裝置從該另一檢測影像獲取該另一檢測區域，並依據該另一預設測試畫面的樣式，從該另一檢測區域中取得多個子檢測區域，其中，該處理裝置分別針對該些子檢測區域，對該些子檢測區域當中多個像素座標點的該些像素特徵值進行統計，而獲取該些子檢測區域各自對應的像素統計值，其中，該處理裝置判斷該些子檢測區域各自對應的該像素統計值是否落入一預設範圍內，以判定該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第14項所述的顯示器檢測系統，其中若該些子檢測區域其中之一的該像素統計值並非落入該預設範圍內，該處理裝置判定該待測顯示器異常；以及若各該些子檢測區域之每一該像素統計值落入該預設範圍內，則該處理裝置判定該待測顯示器並正常。
如申請專利範圍第14項所述的顯示器檢測系統，其中在分別對該些子檢測區域的該些像素座標點的該些像素特徵值進行統計之前，該處理裝置對該另一檢測區域或該些子檢測區域中的該些像素座標點的該些像素特徵值進行色彩模型轉換，以將屬於第一色彩模型的該些像素特徵值轉換為屬於第二色彩模型的該些像素特徵值。
如申請專利範圍第16項所述的顯示器檢測系統，其中屬於第二色彩模型的該些像素特徵值包括色度、飽和度、與亮度其中之一或其組合。
如申請專利範圍第11項所述的顯示器檢測系統，其中該處理裝置控制該待測顯示器顯示另一預設測試畫面，並利用該影像擷取裝置擷取該待測顯示器所顯示的該另一預設測試畫面，而獲取另一檢測影像，其中依據該幾何變形參數，該處理裝置從該另一檢測影像獲取該另一檢測區域，並依據該另一預設測試畫面的樣式，擷取該另一檢測區域中的具有相同的一第一軸向座標的多個像素座標點的多個灰階值，其中該處理裝置基於具有相同的該第一軸向座標的各該些像素座標點與各該些像素座標點對應的各該些灰階值獲取一灰階值分佈，其中該處理裝置判斷該灰階值分佈是否符合一預設分佈規則，以判定該待測顯示器是否正常。
如申請專利範圍第18項所述的顯示器檢測系統，其中在擷取該另一檢測區域中的具有相同的該第一軸向座標的該些像素座標點的該些灰階值之前，該處理裝置對該另一檢測區域當中該些像素座標點的該些像素特徵值進行轉換，以將屬於第一色彩模型的該些像素特徵值轉換為該些灰階值。
如申請專利範圍第18項所述的顯示器檢測系統，其中該預設分佈規則包括該灰階值分佈是依序遞增或依序遞減。