机器视觉在屏点灯检测方案中的应用

目前，随着LED液晶屏的市场需求量越来越大，液晶屏的性能指标也越来越高，要求生产单位对产品的质量检查相应的就要求得更高目前通用的液晶屏检测手段是人工检测，而随着液晶屏的分辨率越来越密集，人工检测的效率也随之越来越低，已经不能满足生产量的需求。

所以就需要有效的自动化检测系统，替代原有人工检测方式本项目主要是为了应对液晶屏的点灯检测需求，判断LCD屏是否出现亮点、划伤、色差、黑白点、暗点、暗线、脏污、亮点、异物等情况从而保证产品质量液晶屏的检测主要分为：点灯检测和外观检测。

检测需求? 坏点检测：在白屏情况下为纯黑色的点或者在黑屏情况下为纯白色的点，或者在切换至红、绿、蓝三色显示模式下此点始终在同一位置上并且使用为纯黑色或者纯白色的点，<0??亮点检测：在黑屏情况下，呈现R、G、B三个像素的点，≤2??暗点检测：在白屏情况下出现非单纯R、G、B三个像素的色点，≤2??漏光检测：屏幕四周围漏光检测说明产品尺寸：12寸长宽：约270*150mm分辨率：2160*1440点灯检测系统案详细设计针对检测，采用面阵相机配合Panel点灯用控制器，扫描可以判断。

前期采用离线式的分析设备，升级为在线检测设备十分方便，只需要在检测流水线上进行设备升级改造即可本系统检测的是其分辨率为2160 * 1440，考虑到为了实现高速检测，采用两台2900万像素相机，进行并排拍摄，这样在每种颜色的拍摄过程中，只需要拍摄2次即可以保证全视场拍摄。

（备注：也可以一台2900万相机，通过2轴运动机构拍摄四次）检测流程设计? 将点灯电控装置安装在载物台上??将Panel水平放置在电控装置上，夹紧??开始检测：* a)?首先控制电控装置按照顺序控制Panel的点灯顺序：黑色、红色、绿色、蓝色、白色、黑白阶色* b)?载物台正向移动，相机采集Panel黑色图像* c)?载物台反向移动，相机采集Panel红色图像* d)?载物台正向移动，相机采集Panel绿色图像*?e)?载物台反向移动，相机采集Panel蓝色图像*?f)?载物台正向移动，相机采集Panel白色图像??采集结束后，载物台复位??检测软件：在移动的同时分析Panel质量情况??根据分析结果给出产品的Good、NG评判结果??操作员：根据结果进行分仓操作和复检操作3.1 硬件选型根据方案设计，选择硬件型号如下：面阵相机：?高分辨率高感度面阵相机?相机镜头：SCHNEIDER高分辨率线阵相机专用镜头图像采集盒：Camerali nk采集卡运动平台：定制高速PC：CPU-i73960X，MEMORY-8GB，HDD-1TB显示器：WUXGA（1920，1200）用于各种缺陷确认由于客户需求要求最小的检测缺陷分辨率为0.0001mm2,因此对于线阵相机而言就是水平和垂直的分辨率最小要满足：0.01 * 0.01mm：垂直分辨率由运动脉冲编码器精度决定；水平分辨率由相机的分辨率决定；但是针对Panel的点灯检查，要求能够分辨Panel上的每个LCD的颜色，所以本项目采用的2900万面阵相机可以检测的最大Panel的分辨率为1315，即25Pixel对应1个LCD像素。

镜头：施耐德镜头 F镜头组安装物距需要根据液晶屏尺寸，分辨率变化时，需要更换镜头及调节机架位置3.2?软件操作流程3.3 算法实现原理为了更好对屏进行点灯检测，需要针对不同点亮颜色的进行分开处理所以需要能够通过软件控制控制器的点灯步骤以及亮度。

以下是拍摄的不同亮度图像效果：对比检测效果图：特点介绍在第三章中，本LED屏检系统的检测方法目前本系统设计检测4-13寸的LED屏，屏幕最大分辨率可以达到2500*1650本系统目前设计的结构图如下：本系统可以实现以下功能的检测：针对LCD屏在生产制作过程中出现的白点、黑点、漏辉、斑纹、MURA、异物、色阶不均、暗线等点灯检测过程中的缺陷LCD屏外观检测出现的划伤、异物、气泡、褶皱、针孔等缺陷，进行检测本系统的特点：可以针对不同尺寸、分辨率的LCD屏进行点灯、外观检测。

而且可以根据检测LED屏的性能调整机电运动控制的过程，加快整个LCD屏点灯检测的速度同时系统可以兼容点灯检测和外观检测，实现一个过程全功能检测5.1 检测精度由于要求的最小缺陷的精度为0.05mm2，水平精度由相机的分辨精度决定，通过相机性能得到解决。

垂直精度由运动平台精度决定，所以要求运动平台的步进精度达到＜0.025mm，才可以满足实际检测使用方案中选择的运动平台为直线电机，运动精度可以保证0.025mm5.2 检测速度为了保证拍摄图像质量，运动速度与光源需要拍摄，才可以拍摄高质量图片，通过目前的测试分析，平台的运动速度保证在100m/s，所以检测时间初步计算如下（以115.2mm×58.6mm的屏为例）：? Tg = 500ms ；??平均采集时间 Tp = 2s ;??Ttotal= 5 * 2 *（Tg + Tp） + t(上下料时间) ≈ 60；??平均检测每块Touch Panel需要的时间约为：45秒钟。

所以如果需要继续提升检测速度：就需要提升运动平台的速度、或者实现多块Panel平行检测目前这个分析是基于离线检测进行的，如果改为流水线检测，平均每块检测所花费的时间只需要减掉上下料时间10-15s；满足系统要求的检测时间.5.3 机电平台要求针对不同规格的Panel，需要进行检测，除了更换不同的电控装置之外，还需要根据需求调整物距，在离线检测中可以通过人工调节实现，在在线系统推荐采用电机自动调节。

同时在在线检测系统中，添加了设备分仓工作，根据检测结果进行分仓操作目前的设计还是人工分仓，关于是否自动上下料以及全自动分仓设计，需要与最终客户沟通讨论确定5.4 检测效率目前采用的是离线检测方案，而由于系统采用的是线阵相机，升级到在线检测十分便捷。

只需要确保在线检测机电平台的运动速度和平整度现有检测平台需要1名操作工人配合，上下料和复检操作升级到在线检测平台只需要1名操作工人进行复检操作即可5.5 备注注意事项：由于Panel检测的精度要求，所以检测环境要求为高清洁度的实验室，避免粉尘对检测结果的误判：建议采用10000级无尘实验室，或者更高的检测室。

为了有效消除灰尘对屏幕检测的影响，在上料和机械平台自身设计除尘装置

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