CN103257465A - 一种检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测技术领域，公开了一种检测装置及检测方法，其中，检测装置包括：采集待测液晶面板图像信息的图像采集模块；与图像采集模块信号连接的图像处理模块，图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。上述检测装置，在使用时，图像采集模块可以采集到待测液晶面板任一位置处的图像信息，图像处理模块将接收到的图像采集模块采集到的图像信息与缺陷数据库进行对比，进而判定待测液晶面板的缺陷等级。所以，本发明提供的检测装置，提高了液晶面板的缺陷识别率和检测效率。

Description

一种检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及检测技术领域，特别涉及一种检测装置及检测方法，该检测装置适用于液晶面板的检测。

背景技术

随着液晶显示技术的不断提供，人们对液晶显示产品的质量和显示效果要求也越来越高。

在液晶显示器的生产过程中，需要对已经生产完成的液晶面板进行缺陷检测，来提高液晶面板的优良率。现有技术下，需要人工目视对液晶面板的盒厚、液晶面板的对位情况，液晶面板中是否存在异物等进行检测。

但是，现有技术下的这种检测方法对液晶面板的缺陷识别率较低，容易出现误检，且检测效率较低。

发明内容

本发明提供了一种检测装置和检测方法，提高了液晶面板的缺陷识别率和检测效率。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种检测装置，包括：

采集待测液晶面板图像信息的图像采集模块；

与所述图像采集模块信号连接的图像处理模块，所述图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

在一些可选的实施例中，上述检测装置还包括：

壳体，所述壳体围成检测室；

安装于所述检测室内、支撑待测液晶面板的机台；

位于所述检测室内、与所述机台可相对滑动的支架，且所述支架平行于所述机台的支撑面，所述图像采集模块滑动安装于所述支架。

在一些可选的实施例中，所述图像采集模块包括：用于采集由异物类和/或气泡引起的不良图像信息的第一摄像管、用于采集异物位置图像信息的第二摄像管、用于采集待测液晶面板的盒厚引起的色差图像信息的第三摄像管、用于采集待测液晶面板的取向膜损伤图像信息的第四摄像管、以及用于采集待测液晶面板内的两个基板的对位状况图像信息的第五摄像管，其中，所述第一摄像管、所述第二摄像管、所述第三摄像管、所述第四摄像管以及第五摄像管与所述机台的支撑面之间的采集角度可调。

在一些可选的实施例中，所述第一摄像管为红外摄像管、所述第二摄像管、所述第三摄像管、所述第四摄像管以及所述第五摄像管皆为电荷耦合元件镜头。

在一些可选的实施例中，所述图像处理模块包括：接收所述图像采集模块采集到的图像信息、并将所述图像信息转换为电信号的红外图像传感器；

与所述红外图像传感器信号连接、对所述电信号进行分析和对比的图像识别器；

与所述图像识别器信号连接、判定待测液晶面板缺陷等级的计算模块。

在一些可选的实施例中，所述机台相对的两侧面上分别具有安装轴，且每一个所述安装轴的轴线与所述支架平行，所述机台通过每一个所述安装轴可旋转的安装于所述壳体。

在一些可选的实施例中，所述壳体相对的两侧分别设有第一滑槽和第二滑槽，且所述第一滑槽和所述第二滑槽相互平行，所述支架一端与所述第一滑槽滑动配合、另一端与所述第二滑槽互动配合。

在一些可选的实施例中，所述机台的支撑面上设有固定所述待测液晶面板的对位探针。

在一些可选的实施例中，所述检测装置还包括照明机构，所述照明机构设置在所述机台内对待检测液晶面板进行照明。

在一些可选的实施例中，所述检测室内设有光学感应器，所述光学感应器用于采集人手或其他物体进入所述检测室时产生的信号。

本发明还提供了一种检测方法包括：

载入待测液晶面板；

图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息；

图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

在一些可选的实施例中，所述图像采集模块包括：第一摄像管、第二摄像管、第三摄像管、第四摄像管、以及第五摄像管，所述步骤：图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息具体包括：

用第一摄像管对待测液晶面板由异物类和/或气泡引起的不良图像信息进行采集；

用第二摄像管对待测液晶面板的异物位置图像信息进行采集；

用第三摄像管对待测液晶面板的盒厚引起的色差图像信息进行采集；

用第四摄像管对待测液晶面板的取向膜损伤图像信息进行采集；

用第五摄像管对测液晶面板内的两个基板的对位状况图像信息进行采集。

在一些可选的实施例中，所述步骤：图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级具体包括：

根据第一摄像管采集到的图像信息判断由密封胶密封不良引起的气泡的大小，若气泡的直径大于8mm，则气泡为大气泡；若气泡的直径小于8mm，则气泡为小气泡；

调节第二摄像管的与待测液晶面板的采集角度，若所述异物的影像不动，则异物位于待测液晶面板内；若所述异物的影像移动，则异物位于待测液晶面板外；若黑矩阵遮挡住所述异物的影像，则异物位于彩膜基板的外侧；若异物气泡的影像遮住黑矩阵，则异物位于阵列基板的外侧；

根据第三摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，通过观察待测液晶面板是否存在色差，判断待测液晶面板的盒厚是否正常；

根据第四摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，判断待测液晶面板的取向膜是否损伤；

根据第五摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，若待测液晶面板内的两个基板对位存在偏移，通过计算模块计算偏移量。

本发明提供的检测装置，包括：

采集待测液晶面板图像信息的图像采集模块；

与所述图像采集模块信号连接的图像处理模块，所述图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

机器视觉缺陷检测是基于缺陷库的比对和匹配来判别缺陷是否超出要求，缺陷检测需要建被检测物品的缺陷库，并通过快速比对实物与缺陷库来代替人眼作出是否合格的判别。缺陷检测需要尽可能大的光学视场，以能分辨出最小缺陷要求为极限分辨率的标准（由于人眼的极限分辨率是0.1mm，因此，缺陷检查一般仅需要挑出大于0.1mm的缺陷，甚至是数毫米的缺陷特征）。机器视觉检测***基于高分辨率工业相机和视觉软件，可对产品进行外观检测、尺寸测量、角度测量、字符识别等。

本发明的发明点基于机器视觉技术的缺陷检测***，非接触检测测量，具有较高的准确度、较宽的光谱响应范围，可长时间稳定工作，节省大量劳动力资源，极大地提高了工作效率。可对工件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测。

机器视觉表面缺陷检测***现在已经广泛应用于塑料薄膜、金属、平板显示、印刷、玻璃、造纸等行业，准确分析目标物体存在的各类缺陷和瑕疵。用于工业流水线质检领域的视觉在线检测产品，能够在100％的范围，对各种高速、连续生产的产品，进行实时、精确的表面质量检测，为提高生产自动化和确保质量控制提供有效的解决方案。

本发明提供的检测装置，在使用时，图像采集模块可以采集到待测液晶面板任一位置处的图像信息，图像处理模块将接收到的图像采集模块采集到的图像信息与缺陷数据库进行对比，进而判定待测液晶面板的缺陷等级。

本发明提供的检测装置，避免了背景技术中提到的人工对液晶面板检测时，缺陷识别率较低，容易出现误检，且检测效率较低等问题。

所以，本发明提供的检测装置，提高了液晶面板的缺陷识别率和检测效率。

本发明还提供的一种检测方法，包括：

载入待测液晶面板；

图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息；

图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

上述检测方法，也提高了液晶面板的缺陷识别率和检测效率。

附图说明

图1为本发明提供的检测装置原理示意图；

图2为本发明提供的检测装置结构示意图；

图3为本发明提供的检测装置中的图像采集模块结构简图；

图4为本发明提供的检测装置中的图像处理模块原理示意图;

图5为本发明提供的检测方法流程图；

图6为本发明提供的缺陷数据库中的异物位置图像示意图；

图7A为本发明提供的缺陷数据库中的第一种取向膜损伤图像示意图；

图7B为本发明提供的缺陷数据库中的第二种取向膜损伤图像示意图；

图7C为本发明提供的缺陷数据库中的第三种取向膜损伤图像示意图。

附图标记：

1-待测液晶面板11-彩膜基板111-黑矩阵12-阵列基板13-液晶分子层14A-异物14B-异物14C-异物3-壳体31-光学感应器32-第一滑槽33-第二滑槽2-支架21-图像采集模块211-第一摄像管212-第二摄像管213-第三摄像管214-第四摄像管215-第五摄像管22-图像处理模块221-红外图像传感器222-图像识别器223-计算模块4-机台41-安装轴42-照明机构43-对位探针

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明专利保护的范围。

实施例一

本发明提供的检测装置原理示意图如图1所示，检测装置包括：

采集待测液晶面板1图像信息的图像采集模块21；

与图像采集模块21信号连接的图像处理模块22，图像处理模块22将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板1的缺陷等级。

机器视觉缺陷检测是基于缺陷库的比对和匹配来判别缺陷是否超出要求，缺陷检测需要建被检测物品的缺陷库，并通过快速比对实物与缺陷库来代替人眼作出是否合格的判别。缺陷检测需要尽可能大的光学视场，以能分辨出最小缺陷要求为极限分辨率的标准（由于人眼的极限分辨率是0.1mm，因此，缺陷检查一般仅需要挑出大于0.1mm的缺陷，甚至是数毫米的缺陷特征）。机器视觉检测***基于高分辨率工业相机和视觉软件，可对产品进行外观检测、尺寸测量、角度测量、字符识别等。

本发明的发明点基于机器视觉技术的缺陷检测***，非接触检测测量，具有较高的准确度、较宽的光谱响应范围，可长时间稳定工作，节省大量劳动力资源，极大地提高了工作效率。可对待检测部件表面的斑点、凹坑、划痕、色差、缺损等缺陷进行检测。

机器视觉表面缺陷检测***现在已经广泛应用于塑料薄膜、金属、平板显示、印刷、玻璃、造纸等行业，准确分析目标物体存在的各类缺陷和瑕疵。用于工业流水线质检领域的视觉在线检测产品，能够在100％的范围，对各种高速、连续生产的产品，进行实时、精确的表面质量检测，为提高生产自动化和确保质量控制提供有效的解决方案。

本发明提供的检测装置，图像采集模块21可以采集到待测液晶面板1任一位置处的图像信息，图像处理模块22将接收到的图像采集模块21采集到的图像信息与缺陷数据库进行对比，进而判定待测液晶面板1的缺陷等级。

本发明提供的检测装置，避免了背景技术中提到的人工对液晶面板检测时，缺陷识别率较低，容易出现误检，且检测效率较低等问题。

所以，本发明提供的检测装置，提高了液晶面板的缺陷识别率和检测效率。

为了方便检测，上述检测装置的结构示意图如图2所示，还包括：

壳体3，壳体3围成检测室；

安装于检测室内、支撑待测液晶面板1的机台4；

位于检测室内、与机台4可相对滑动的支架2，且支架2平行于机台4的支撑面，图像采集模块21滑动安装于支架2。

上述检测装置在使用时，具体地，将待测液晶面板1放置在检测室的机台4上，由于支架2可相对机台4滑动，图像采集模块21可以沿着支架2滑动，所以图像采集模块21可以采集到待测液晶面板1任一位置处的图像信息，图像处理模块22将接收到的图像采集模块21采集到的图像信息与缺陷数据库进行对比，进而判定待测液晶面板1的缺陷等级。

本发明优选实施例中，壳体3为透明材质的壳体，以便操作人员观察检测室的运行情况。

在一些可选的实施例中，如图3所示，图像采集模块包括：用于采集由异物类和/或气泡引起的不良图像信息的第一摄像管211、用于采集异物位置图像信息的第二摄像管212、用于采集待测液晶面板1的盒厚引起的色差图像信息的第三摄像管213、用于采集待测液晶面板1的取向膜损伤图像信息的第四摄像管214、以及用于采集待测液晶面板1内的两个基板的对位状况图像信息的第五摄像管215，其中，第一摄像管211的、第二摄像管212的、第三摄像管213的、第四摄像管214的以及第五摄像管215的与机台的支撑面之间的采集角度可调。

优选地，第一摄像管211为红外摄像管、第二摄像管212、第三摄像管213、第四摄像管214以及第五摄像管215皆为电荷耦合元件镜头（CCD、charge-coupled device）。CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号。

此处说明，当检测待测液晶面板内是否存在异物类和/或气泡时，第一摄像管（红外摄像管）可以根据异物或气泡分别发出的红外感应信号，判断是否存在异物或气泡，气泡的产生一般是因为待测液晶面板四周涂布的封框胶密封效果不好，使得外界气体进入液晶面板内。盒厚引起的色差主要是因为液晶盒的厚度不均匀，在前序工序中，液晶盒表面不均匀处被对位探针穿破，使得液晶面板显示的颜色存在色差。取向膜损伤指的是在用取向辊给待测液晶面板进行取向时，可能取向辊上的取向布的毛发之间存在杂物，杂物会划伤取向膜。

如图4所示，上述图像处理模块包括：接收图像采集模块采集到的图像信息、并将图像信息转换为电信号的红外图像传感器221；

与红外图像传感器221信号连接、对电信号进行分析和对比的图像识别器222；

与图像识别器222信号连接、判定待测液晶面板1缺陷等级的计算模块223。

上述计算模块优选地为计算机。

为了防止检测装置运行过程中对操作人员造成伤害，优选地，如图2所示，壳体3围成的检测室内设有光学感应器31，光学感应器31用于采集人手或其他物体进入检测室时产生的信号。在检测装置运行过程中，若有人手或其他物品进入检测室，光学感应器将采集这些信号，并将信号转送给检测装置的控制模块，使得检测装置紧急停止运行。

为了便于对液晶面板受重力时产生的缺陷进行检测，如图1所示，机台4相对的两侧面上分别具有安装轴41，且每一个安装轴41的轴线与支架2平行，机台4通过每一个安装轴41可旋转的安装于壳体3。当检测液晶面板受重力时产生的缺陷时，将机台4绕着安装轴41向下旋转90度（或安装轴41与机台4相对固定，安装轴41向下旋转90度，进而带动机台旋转），支架2也同时旋转90度，此时待测液晶面板1将受到自身的重力影响，用图像采集模块21采集此时待测液晶面板1的图像信息，并将采集到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判断待测液晶面板的缺陷等级。

优选地，如图2所示，壳体3相对的两侧分别设有第一滑槽32和第二滑槽33，且第一滑槽32和第二滑槽33相互平行，支架2的一端与第一滑槽32滑动配合、另一端与第二滑槽33滑动配合。可以实现支架2相对机台4滑动。

为了更好的承载待测液晶面板，如图2所示，机台4的支撑面上设有固定待测液晶面板1的对位探针43，此处机台的设计可以采用现有技术中具有对位探针的机台设计方法。

优选地，如图2所示，检测装置包括照明机构42，照明机构42设置在机台4内，对待检测液晶面1进行照明。照明机构42要配合图像采集模块的摄像管，提供不同类型光线。摄像管为偏振摄像头，照明机构42发射的光为偏振光；摄像管为CCD镜头，照明机构42提供普通背光。进一步地，上述照明机构42可以包括：LED背光灯、以及位于多个背光灯上的偏光片。LED灯具有显色性强、发光强、功耗低、散热小、光谱范围及寿命高等优点。

实施例二

本发明还提供了一种检测方法，检测方法的流程图如图5所示，包括：

步骤S501：载入待测液晶面板；

步骤S502：图像采集模块采待测集待测液晶面板的图像信息；

步骤S503：图像处理模块将接收到图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

优选地，图像采集模块包括：第一摄像管、第二摄像管、第三摄像管、第四摄像管、以及第五摄像管，步骤S502：图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息具体包括：

用第一摄像管对待测液晶面板的由异物类和/或气泡引起的不良图像信息采集；

用第二摄像管对待测液晶面板的异物位置图像信息进行采集；

用第三摄像管对待测液晶面板的盒厚引起的色差图像信息进行采集；

用第四摄像管对待测液晶面板的取向膜损伤图像信息进行采集；

用第五摄像管对测液晶面板内的两个基板的对位状况图像信息进行采集。

进一步地，步骤S503：图像处理模块将接收到图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级具体包括：

根据第一摄像管采集到的图像信息判断由密封胶密封不良引起的气泡的大小，若气泡的直径大于8mm，则气泡为大气泡；若气泡的直径小于8mm，则气泡为小气泡；

如图6所示的本发明提供的缺陷数据库中的异物位置图像示意图，液晶面板一般包括彩膜基板11、阵列基板12以及位于阵列基板12和彩膜基板11之间的液晶分子层13。液晶面板被检测时，一般阵列基板12在上，图像采集模块21在液晶面板1的阵列基板12一侧。调节图像采集模块21中第二摄像管与待测液晶面板的采集角度，若异物14的影像不动，则异物14A位于待测液晶面板1内；若异物14的影像移动，则异物14位于待测液晶面板1外；若黑矩阵111遮挡住异物14的影像，则异物14B位于彩膜基板12的外侧；若异物14的影像遮住黑矩阵111，则异物14C位于阵列基板11的外侧。

根据第三摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，通过观察待测液晶面板是否存在色差，判断待测液晶面板的盒厚是否正常。

根据第四摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，判断待测液晶面板的取向膜是否损伤；图7A、图7B和图7C分别为本发明提供的缺陷数据库中的一种取向膜损伤图像示意图。

根据第五摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，若待测液晶面板内的两个基板对位存在偏移，通过计算模块计算偏移量。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种检测装置，其特征在于，包括：

采集待测液晶面板图像信息的图像采集模块；

与所述图像采集模块信号连接的图像处理模块，所述图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括：

壳体，所述壳体围成检测室；

安装于所述检测室内、支撑待测液晶面板的机台；

位于所述检测室内、与所述机台可相对滑动的支架，且所述支架平行于所述机台的支撑面，所述图像采集模块滑动安装于所述支架。

3.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述图像采集模块包括：用于采集由异物类和/或气泡引起的不良图像信息的第一摄像管、用于采集异物位置图像信息的第二摄像管、用于采集待测液晶面板的盒厚引起的色差图像信息的第三摄像管、用于采集待测液晶面板的取向膜损伤图像信息的第四摄像管、以及用于采集待测液晶面板内的两个基板的对位状况图像信息的第五摄像管，其中，所述第一摄像管、所述第二摄像管、所述第三摄像管、所述第四摄像管以及所述第五摄像管与所述机台的支撑面之间的采集角度可调。

4.根据权利要求3所述的检测装置，其特征在于，所述第一摄像管为红外摄像管、所述第二摄像管、所述第三摄像管、所述第四摄像管以及所述第五摄像管皆为电荷耦合元件镜头。

5.根据权利要求2所述的检测装置，其特征在于，所述图像处理模块包括：接收所述图像采集模块采集到的图像信息、并将所述图像信息转换为电信号的红外图像传感器；

与所述红外图像传感器信号连接、对所述电信号进行分析和对比的图像识别器；

与所述图像识别器信号连接、判定待测液晶面板缺陷等级的计算模块。

6.根据权利要求2～5任一项所述的检测装置，其特征在于，所述机台相对的两侧面上分别具有安装轴，且每一个所述安装轴的轴线与所述支架平行，所述机台通过每一个所述安装轴可旋转的安装于所述壳体。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述壳体相对的两侧分别设有第一滑槽和第二滑槽，且所述第一滑槽和所述第二滑槽相互平行，所述支架一端与所述第一滑槽滑动配合、另一端与所述第二滑槽互动配合。

8.根据权利要求7所述的检测装置，其特征在于，所述机台的支撑面上设有固定所述待测液晶面板的对位探针。

9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述检测装置包括照明机构，所述照明机构设置在所述机台内对待检测液晶面板进行照明。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述检测室内设有光学感应器，所述光学感应器用于采集人手或其他物体进入所述检测室时产生的信号。

11.一种检测方法，其特征在于，包括：

载入待测液晶面板；

图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息；

图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级。

12.根据权利要求11所述的检测方法，其特征在于，所述图像采集模块包括：第一摄像管、第二摄像管、第三摄像管、第四摄像管、以及第五摄像管，所述步骤：图像采集模块采集待测液晶面板的图像信息具体包括：

用第一摄像管对待测液晶面板由异物类和/或气泡引起的不良图像信息进行采集；

用第二摄像管对待测液晶面板的异物位置图像信息进行采集；

用第三摄像管对待测液晶面板的盒厚引起的色差图像信息进行采集；

用第四摄像管对待测液晶面板的取向膜损伤图像信息进行采集；

用第五摄像管对待测液晶面板内的两个基板的对位状况图像信息进行采集。

13.根据权利要求12所述的检测方法，其特征在于，所述步骤：图像处理模块将接收到的图像信息与缺陷数据库进行对比，判定待测液晶面板的缺陷等级具体包括：

根据第一摄像管采集到的图像信息判断由密封胶密封不良引起的气泡的大小，若气泡的直径大于8mm，则气泡为大气泡；若气泡的直径小于8mm，则气泡为小气泡；

调节第二摄像管的与待测液晶面板的采集角度，若所述异物的影像不动，则异物位于待测液晶面板内；若所述异物的影像移动，则异物位于待测液晶面板外；若黑矩阵遮挡住所述异物的影像，则异物位于彩膜基板的外侧；若异物气泡的影像遮住黑矩阵，则异物位于阵列基板的外侧；

根据第三摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，通过观察待测液晶面板是否存在色差，判断待测液晶面板的盒厚是否正常；

根据第四摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，判断待测液晶面板的取向膜是否损伤；

根据第五摄像管采集到的图像信息与缺陷数据库对比，若待测液晶面板内的两个基板对位存在偏移，通过计算模块计算偏移量。

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