TWI788822B

TWI788822B - 檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置和方法

Info

Publication number: TWI788822B
Application number: TW110113735A
Authority: TW
Inventors: 范鈞翔; 周奕婷; 李佳樺
Original assignee: 中強光電股份有限公司
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2021-04-16
Publication date: 2023-01-01
Also published as: TW202242389A

Abstract

提出一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置和方法。方法包含：取得對應於顯示器的影像，其中影像包含顯示區域和非顯示區域，其中顯示區域的邊緣與非顯示區域相鄰；根據影像擷取對應於顯示器的顯示區域的邊緣的邊緣影像，其中邊緣影像包含部分的顯示區域和部分的非顯示區域；取得邊緣影像中的像素陣列，並且產生像素陣列的迴歸模型；根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果；以及輸出判斷結果。

Description

檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置和方法

本發明是有關於一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置和方法。

在液晶平面顯示器的組裝完成後，顯示器需被點亮以進行畫面檢測。液晶平面顯示器例如為薄膜電晶體液晶顯示器(thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)，畫面檢測可用於檢測顯示器的畫面上是否含有異物、亮點或暗點等瑕疵。在顯示器的顯示區域中，亮度或色彩呈現低對比之區域瑕疵稱為Mura。在過去，顯示器的檢測方法都是由品管人員以人眼目視顯示器來進行的。然而，長時間緊盯顯示器的瑕疵，尤其是Mura等低對比瑕疵，容易造成品管人員的眼睛疲勞，且由不同品管人員進行檢測容易發生標準不一致的情況。因此，通過光學儀器實施自動光學檢測(automated optical inspection，AOI)的檢測方法逐漸成為業界的主流。

現有的AOI檢測方法大都是基於背景估測(background estimation)來進行的。然而，由於顯示器的邊緣區域所包含的部分的顯示區域和部分的非顯示區域呈現顯著的亮度差異，故背景估測方法難以被應用於檢測顯示器的邊緣區域。舉例來說，相較於顯示區域和非顯示區域的交界的亮度差異，顯示區域中的低對比瑕疵非常不明顯，故所述低對比瑕疵很容易被忽略。若能精準地定位顯示器的顯示區域的位置，則光學儀器可排除上述的亮度差異帶來的干擾。然而，要完全地固定住顯示器或攝影機的位置是很困難的。

“先前技術”段落只是用來幫助了解本發明內容，因此在“先前技術”段落所揭露的內容可能包含一些沒有構成所屬技術領域中具有通常知識者所知道的習知技術。在“先前技術”段落所揭露的內容，不代表該內容或者本發明一個或多個實施例所要解決的問題，在本發明申請前已被所屬技術領域中具有通常知識者所知曉或認知。

本發明提供一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置和方法，可應用於顯示器的顯示區域的邊緣區域。

本發明的一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置，包含收發器、儲存媒體以及處理器。儲存媒體儲存多個模組。處理器耦接儲存媒體和收發器，並且存取和執行多個模組，其中多個模組包含資料收集模組以及運算模組。資料收集模組通過收發器取得對應於顯示器的影像，其中影像包含顯示區域和非顯示區域，其中顯示區域的邊緣與非顯示區域相鄰。運算模組經配置以執行：根據影像擷取對應於顯示器的顯示區域的邊緣的邊緣影像，其中邊緣影像包含部分的顯示區域和部分的非顯示區域；取得邊緣影像中的像素陣列，並且產生像素陣列的迴歸模型；根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果；以及通過收發器輸出判斷結果。

在本發明的一實施例中，上述的運算模組計算像素陣列與迴歸模型的差值的範數，並且響應於範數大於閾值而判斷對應於範數的像素為異常。

在本發明的一實施例中，上述的邊緣影像為矩形，其中像素陣列的延伸方向與矩形的長邊平行。

在本發明的一實施例中，上述的影像為灰階影像。

在本發明的一實施例中，上述的運算模組對影像進行影像預處理以產生經處理影像，並且自經處理影像擷取邊緣影像，其中運算模組根據下列的至少其中之一進行影像預處理：伽馬校正以及低通濾波。

在本發明的一實施例中，上述的迴歸模型為多項式迴歸模型。

在本發明的一實施例中，上述的運算模組根據最小平方法產生迴歸模型。

在本發明的一實施例中，上述的運算模組根據判斷結果產生對應於邊緣影像的遮罩影像，其中遮罩影像包含對應於像素的標記。

在本發明的一實施例中，上述的顯示區域為矩形，其中運算模組自對應於顯示區域的兩個長邊分別擷取兩個邊緣影像，並且自對應顯示區域的兩個短邊分別擷取兩個邊緣影像，其中運算模組根據各邊緣影像產生遮罩影像，並將四個遮罩影像融合成一瑕疵遮罩影像。

在本發明的一實施例中，上述的影像對應於下列的其中之一：關閉的顯示器以及顯示黑屏的顯示器。

本發明的一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的方法，包含：取得對應於顯示器的影像，其中影像包含顯示區域和非顯示區域，其中顯示區域的邊緣與非顯示區域相鄰；根據影像擷取對應於顯示器的顯示區域的邊緣的邊緣影像，其中邊緣影像包含部分的顯示區域和部分的非顯示區域；取得邊緣影像中的像素陣列，並且產生像素陣列的迴歸模型；根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果；以及輸出判斷結果。

在本發明的一實施例中，上述的根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果的步驟包含：計算像素陣列與迴歸模型的差值的範數，並且響應於範數大於閾值而判斷對應於範數的像素為異常。

在本發明的一實施例中，上述的影像為灰階影像。

在本發明的一實施例中，上述的根據影像擷取對應於邊緣的邊緣影像的步驟包含：對影像進行影像預處理以產生經處理影像，並且自經處理影像擷取邊緣影像，其中對影像進行影像預處理以產生經處理影像的步驟包含：根據伽馬校正以及低通濾波的至少其中之一進行影像預處理。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：根據最小平方法產生迴歸模型。

在本發明的一實施例中，上述的方法更包含：根據判斷結果產生對應於邊緣影像的遮罩影像，其中遮罩影像包含對應於像素的標記。

在本發明的一實施例中，上述的顯示區域為矩行，其中方法更包含：自對應於顯示區域的兩個長邊分別擷取兩個邊緣影像；自對應顯示區域的兩個短邊分別擷取兩個邊緣影像；根據各邊緣影像產生遮罩影像；以及將四個遮罩影像融合成一瑕疵遮罩影像。

基於上述，本發明可用於檢測顯示器的顯示區域的邊緣的瑕疵，而不被顯示區域和非顯示區域交界處的高亮度對比影響。

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。

100:電子裝置

110:處理器

120:儲存媒體

121:資料收集模組

122:運算模組

130:收發器

200:影像

30:顯示器

300:經處理影像

310:非顯示區域

320:顯示區域

321、322、323、324:邊緣影像

400:遮罩影像

50:瑕疵

S401、S402、S403、S404、S405:步驟

圖1根據本發明的實施例繪示一種電子裝置的示意圖。

圖2根據本發明的實施例繪示顯示器的多個影像的示意圖。

圖3根據本發明的實施例繪示擷取顯示器的顯示區域的邊緣影像的示意圖。

圖4根據本發明的實施例繪示一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的方法的流程圖。

為了使本發明之內容可以被更容易明瞭，以下特舉實施例作為本發明確實能夠據以實施的範例。另外，凡可能之處，在圖式及實施方式中使用相同標號的元件/構件/步驟，係代表相同或類似部件。

圖1根據本發明的實施例繪示一種電子裝置100的示意圖。電子裝置100可用於檢查顯示器的顯示區域的瑕疵(例如： Mura瑕疵)。電子裝置100可包含處理器110、儲存媒體120以及收發器130。

處理器110例如是中央處理單元(central processing unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微控制單元(micro control unit，MCU)、微處理器(microprocessor)、數位信號處理器(digital signal processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(application specific integrated circuit，ASIC)、圖形處理器(graphics processing unit，GPU)、影像訊號處理器(image signal processor，ISP)、影像處理單元(image processing unit，IPU)、算數邏輯單元(arithmetic logic unit，ALU)、複雜可程式邏輯裝置(complex programmable logic device，CPLD)、現場可程式化邏輯閘陣列(field programmable gate array，FPGA)或其他類似元件或上述元件的組合。處理器110可耦接至儲存媒體120以及收發器130，並且存取和執行儲存於儲存媒體120中的多個模組和各種應用程式。

儲存媒體120例如是任何型態的固定式或可移動式的隨機存取記憶體(random access memory，RAM)、唯讀記憶體(read-only memory，ROM)、快閃記憶體(flash memory)、硬碟(hard disk drive，HDD)、固態硬碟(solid state drive，SSD)或類似元件或上述元件的組合，而用於儲存可由處理器110執行的多個模組或各種應用程式。在本實施例中，儲存媒體120可儲存包含資料收集模組121以及運算模組122等多個模組，其功能將於後續說明。

收發器130以無線或有線的方式傳送及接收訊號。收發器130還可以執行例如低噪聲放大、阻抗匹配、混頻、向上或向下頻率轉換、濾波、放大以及類似的操作。

圖2根據本發明的實施例繪示顯示器的多個影像的示意圖。資料收集模組121可通過收發器130取得對應於顯示器的影像200。影像200可對應於關閉的顯示器或顯示黑屏的顯示器。

影像200可為灰階影像。若影像200非為灰階影像，則運算模組122可先將影像200轉換為灰階影像。圖2中的影像200雖然僅包含了顯示器的左上角的局部影像，但本發明不限於此。舉例來說，影像200中可包含完整的顯示器。

影像200可包含顯示器的顯示區域和非顯示區域(例如：如圖3所示的顯示器的30的顯示區域320和非顯示區域310)。顯示區域320的邊緣可與非顯示區域310相鄰。換句話說，在影像200中，顯示器的顯示區域和非顯示區域的交界處可能為高亮度對比或高色彩對比的影像。現有的自動光學檢測技術很容易被高亮度對比或高色彩對比的影像影響而產生錯誤的判斷結果。舉例來說，影像200包含了瑕疵50。然而，相較於顯示區域和非顯示區域的交界處的高對比影像，瑕疵50顯得非常不明顯。

為了檢查顯示器的顯示區域的邊緣的瑕疵，運算模組122可取得顯示器30的顯示區域320的邊緣的邊緣影像。圖3根據本發明的實施例繪示擷取顯示器的顯示區域的邊緣影像的示意圖。

為了使顯示器的顯示區域的瑕疵更為明顯並且濾除顯示器的晶格紋理(lattice)，在資料收集模組121取得對應於顯示器的影像200後，運算模組122可先對影像200進行影像預處理以產生經處理影像300，如圖2所示。影像預處理可包含伽馬校正或低通濾波等，但本發明不限於此。

運算模組122可自經處理影像300擷取對應於顯示器30的顯示區域320的邊緣的邊緣影像。在本實施例中，運算模組122可自經處理影像300取得對應於顯示器30的顯示區域320的左緣的邊緣影像321、對應於顯示器30的顯示區域320的右緣的邊緣影像322、對應於顯示器30的顯示區域320的上緣的邊緣影像323以及對應於顯示器30的顯示區域320的下緣的邊緣影像324。其中，上述的邊緣影像321、322、323、324分別包括顯示器30的顯示區域310的邊緣部分以及非顯示區域的部分。也就是說，運算模組122可自對應於顯示區域320的兩個短邊分別擷取兩個邊緣影像(即：邊緣影像321和邊緣影像322)，並可自對應於顯示區域320的兩個長邊分別擷取兩個邊緣影像(即：邊緣影像323和邊緣影像324。為了便於說明，以下將以邊緣影像321為例來說明本發明的實施方式。

邊緣影像321可包含部分的顯示區域320和部分的非顯示區域310。在取得邊緣影像321後，運算模組122可自邊緣影像321取得像素陣列。在一實施例中，邊緣影像321可為矩形，並且像素陣列的延伸方向與矩形的長邊平行。舉例來說，邊緣影像321 的長邊(顯示區域320的一短邊)與y軸平行。因此，運算模組122可自邊緣影像321中取得與y軸平行的像素陣列的影像。

在取得與y軸平行的像素陣列後，運算模組122可產生像素陣列的迴歸模型。迴歸模型例如是多項式迴歸(polynomial regression)模型I’，如公式(1)所示，其中d為多項式的最大階數並且a _m為第m階的多項式參數。運算模組122可例如根據最小平方法(least squares，LS)來求得各個多項式參數a _m。

在取得迴歸模型後，運算模組122可根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果，並可通過收發器130輸出判斷結果以供品管人員參考。具體來說，運算模組可根據公式(2)計算像素陣列與迴歸模型的差值的範數r(y)，其中I(y)為像素陣列中的像素的值。

r(y)=∥I(y)-I'(y)∥...(2)

在取得像素陣列與迴歸模型的差值的範數r(y)，運算模組122可根據範數r(y)判斷與範數r(y)相對應的像素是否為異常的像素。具體來說，運算模組122可響應於範數r(y)大於閾值而判斷與範數r(y)相對應的像素為異常的。例如，運算模組122可響應於範數r(y1)大於閾值而判斷在像素陣列中的y座標值等於y1的像素為異常的像素。運算模組122可根據據此產生判斷結果。

在一實施例中，運算模組122可動態地調整閾值。舉例來說，運算模組122可例如基於Niblack演算法動態地調整閾值。

除了輸出判斷結果，運算模組122還可根據判斷結果產生對應於邊緣影像的遮罩影像，其中遮罩影像可包含對應於異常的像素的標記。運算模組122可通過收發器130輸出遮罩影像以供品管人員參考。具體來說，運算模組122可根據公式(3)產生邊緣影像的遮罩影像，其中m(y)為對應於像素陣列的遮罩影像中的像素的值，並且th為閾值。

舉例來說，m(y1)等於1代表遮罩影像中的y座標值為y1的像素可被標記為黑色，m(y1)等於0代表遮罩影像中的y座標值為y1的像素可被標記為白色。如圖2所示的遮罩影像400。運算模組122可根據公式(3)產生對應於經處理影像300的遮罩影像400。在遮罩影像400中，運算模組122可將對應於瑕疵50的像素標記為黑色(異常像素)，並且將其餘的像素標記為白色。如此，品管人員就可以很容易地從遮罩影像400中辨識出瑕疵50於顯示器上的位置。

根據上述的方法，運算模組122可分別產生對應於邊緣影像321的遮罩影像、對應於邊緣影像322的遮罩影像、對應於邊緣影像323的遮罩影像以及對應於邊緣影像324的遮罩影像。運算模組122可將四個遮罩影像融合成一瑕疵遮罩影像，並且通過收發器130輸出所述瑕疵遮罩影像以供品管人員參考。

圖4根據本發明的實施例繪示一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的方法的流程圖，其中所述方法可由如圖1所示的電子裝置100實施。在步驟S401中，取得對應於顯示器的影像，其中影像包含顯示器的顯示區域和非顯示區域，其中顯示區域的邊緣與非顯示區域相鄰。在步驟S402中，根據影像擷取對應於顯示器的顯示區域的邊緣的邊緣影像，其中邊緣影像包含部分的顯示區域和部分的非顯示區域。在步驟S403中，取得邊緣影像中的像素陣列，並且產生像素陣列的迴歸模型。在步驟S404中，根據像素陣列以及迴歸模型判斷像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果。在步驟S405中，輸出判斷結果。

綜上所述，本發明可用於檢測顯示器的顯示區域的邊緣區域，而不被顯示區域和非顯示區域交界處的高亮度對比影響。根據像素陣列產生的迴歸模型可用於檢測所述像素陣列中的每一個像素，從而判斷是否有異常的像素。本發明還可以對具有顯示器的影像進行影像預處理或灰階化，以使瑕疵變得更明顯。在判斷完異常的像素後，本發明可產生與判斷結果相關的遮罩影像。品管人員可以很容易地根據遮罩影像判斷出顯示器上瑕疵的具體位置。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的“第一”、“第二”等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。

S401、S402、S403、S404、S405:步驟

Claims

一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的電子裝置，包括：收發器、儲存媒體以及處理器；其中，所述儲存媒體儲存多個模組；以及所述處理器耦接所述儲存媒體和所述收發器，並且存取和執行所述多個模組，其中所述多個模組包括：資料收集模組，通過所述收發器取得對應於所述顯示器的影像，其中所述影像包括所述顯示區域和非顯示區域，其中所述顯示區域的邊緣與所述非顯示區域相鄰；以及運算模組，經配置以執行：根據所述影像擷取對應於所述顯示器的所述顯示區域的所述邊緣的邊緣影像，其中所述邊緣影像包括部分的所述顯示區域和部分的所述非顯示區域；取得所述邊緣影像中的像素陣列，並且產生所述像素陣列的迴歸模型；根據所述像素陣列以及所述迴歸模型判斷所述像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果；以及通過所述收發器輸出所述判斷結果。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述運算模組計算所述像素陣列與所述迴歸模型的差值的範數，並且響應於所述範數大於閾值而判斷對應於所述範數的所述像素為異常。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述邊緣影像為矩形，其中所述像素陣列的延伸方向與所述矩形的長邊平行。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述影像為灰階影像。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述運算模組對所述影像進行影像預處理以產生經處理影像，並且自所述經處理影像擷取所述邊緣影像，其中所述運算模組根據下列的至少其中之一進行所述影像預處理：伽馬校正以及低通濾波。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述迴歸模型為多項式迴歸模型。
如請求項6所述的電子裝置，其中所述運算模組根據最小平方法產生所述迴歸模型。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述運算模組根據所述判斷結果產生對應於所述邊緣影像的遮罩影像，其中所述遮罩影像包括對應於所述像素的標記。
如請求項8所述的電子裝置，其中所述顯示區域為矩形，其中所述運算模組自對應於所述顯示區域的兩個長邊分別擷取兩個所述邊緣影像，並且自對應所述顯示區域的兩個短邊分別擷取兩個所述邊緣影像，其中所述運算模組根據各所述邊緣影像產生所述遮罩影像，並將四個所述遮罩影像融合成一瑕疵遮罩影像。
如請求項1所述的電子裝置，其中所述影像對應於下列的其中之一：關閉的所述顯示器以及顯示黑屏的所述顯示器。
一種檢查顯示器的顯示區域的瑕疵的方法，包括：取得對應於所述顯示器的影像，其中所述影像包括所述顯示區域和非顯示區域，其中所述顯示區域的邊緣與所述非顯示區域相鄰；根據所述影像擷取對應於所述顯示器的所述顯示區域的所述邊緣的邊緣影像，其中所述邊緣影像包括部分的所述顯示區域和部分的所述非顯示區域；取得所述邊緣影像中的像素陣列，並且產生所述像素陣列的迴歸模型；根據所述像素陣列以及所述迴歸模型判斷所述像素陣列中的像素是否異常以產生判斷結果；以及輸出所述判斷結果。
如請求項11所述的方法，其中根據所述像素陣列以及所述迴歸模型判斷所述像素陣列中的所述像素是否異常以產生所述判斷結果的步驟包括：計算所述像素陣列與所述迴歸模型的差值的範數，並且響應於所述範數大於閾值而判斷對應於所述範數的所述像素為異常。
如請求項11所述的方法，其中所述邊緣影像為矩形，其中所述像素陣列的延伸方向與所述矩形的長邊平行。
如請求項11所述的方法，其中所述影像為灰階影像。
如請求項11所述的方法，其中根據所述影像擷取對應於所述邊緣的所述邊緣影像的步驟包括：對所述影像進行影像預處理以產生經處理影像，並且自所述經處理影像擷取所述邊緣影像，其中對所述影像進行所述影像預處理以產生所述經處理影像的步驟包括：根據伽馬校正以及低通濾波的至少其中之一進行所述影像預處理。
如請求項11所述的方法，其中所述迴歸模型為多項式迴歸模型。
如請求項16所述的方法，更包括：根據最小平方法產生所述迴歸模型。
如請求項11所述的方法，更包括：根據所述判斷結果產生對應於所述邊緣影像的遮罩影像，其中所述遮罩影像包括對應於所述像素的標記。
如請求項18所述的方法，其中所述顯示區域為矩行，其中所述方法更包括：自對應於所述顯示區域的兩個長邊分別擷取兩個所述邊緣影像；自對應所述顯示區域的兩個短邊分別擷取兩個所述邊緣影像；根據各所述邊緣影像產生所述遮罩影像；以及將四個所述遮罩影像融合成一瑕疵遮罩影像。
如請求項11所述的方法，其中所述影像對應於下列的其中之一：關閉的所述顯示器以及顯示黑屏的所述顯示器。