CN107024476A - 显示面板检测***及其检测装置与检测方法 - Google Patents

Abstract

一种显示面板检测***及检测装置，包括检测相机、辅助相机以及处理器；所述检测相机为黑白相机，所述辅助相机为彩色相机；所述处理器与所述检测相机、辅助相机相连，适于分别获取所述检测相机和辅助相机对同一显示面板拍摄的图像；所述处理器还适于从所述辅助相机对于所述显示面板拍摄的图像中提取色彩信息，将所述色彩信息配合所述检测相机对所述显示面板拍摄的图像进行视觉检测处理；还提供了基于这种检测装置的检测***及其检测方法。本发明在检测显示面板的显示缺陷的同时，可提供相应的显示缺陷对应的色彩信息，并显著降低***成本。

Description

显示面板检测***及其检测装置与检测方法

技术领域

本发明涉及视觉检测，尤其涉及一种显示面板检测***及其检测装置与检测方法。

背景技术

视觉检测就是用机器代替人眼来做测量和判断。视觉检测是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分CMOS和CCD两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理***，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像***对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作，是用于生产、装配或包装的有价值的机制。它在检测缺陷和防止缺陷产品被配送到消费者的功能方面具有不可估量的价值。

机器视觉检测的特点是提高生产的柔性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工视觉；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。

液晶显示面板在电子产品中、特别是终端中的使用越来越多，产量巨大且仍在大幅增加。这些显示面板的品质主要通过亮点、暗点和彩点的数量来衡量，其中：亮点是指在液晶面板的生产过程中，气泡、杂质进入子像素，导致一通电就直接发白光的点；暗点是指在白屏情况下出现非单纯的R、G、B色点，无论屏幕显示何种颜色，暗点始终是黑的不会发光；彩点是指一直显示红绿蓝色的点，分别将显示面板设置显示为全黑、全白、全红、全蓝、全绿等不同的纯色，再对此显示面板进行图像采集，比较容易发现该显示面板上有问题的像素点。

工业相机是机器视觉***中的一个关键组件，其最本质的功能就是将光信号转变成有序的电信号。选择合适的相机也是机器视觉***设计中的重要环节，相机的选择不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量等，同时也与整个***的运行模式直接相关。用于进行视觉检测的工业相机分为黑白相机和彩色相机两种。黑白相机直接将光强信号转换成图像灰度值，生成的是灰度图像；彩色相机能获得景物中红、绿、蓝三个分量的光信号，输出彩色图像。彩色相机能够提供比黑白相机更多的图像信息。彩色相机的实现方法主要有两种，棱镜分光法和Bayer滤波法。棱镜分光彩色相机，利用光学透镜将入射光线的R、G、B分量分离，在三片传感器 上分别将三种颜色的光信号转换成电信号，最后对输出的数字信号进行合成，得到彩色图像。

通常该领域生产中用于检测显示器显示缺陷用的是高分辨率的彩色工业相机。与黑白工业相机相比较而言，相同分辨率的彩色工业相机的价格要高出许多。本领域的技术人员致力于开发一种显示面板的检测***及相应的检测方法，在能够完成显示缺陷检测的同时，降低***成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，使显示器处于显示状态时，检测显示面板的显示缺陷，并同时记录该显示缺陷对应的显示色彩。

为实现上述目的，本发明提供了一种显示面板检测装置，包括检测相机、辅助相机以及处理器；所述检测相机为黑白相机，所述辅助相机为彩色相机；所述处理器与所述检测相机、辅助相机相连，适于分别获取所述检测相机和辅助相机对处于显示状态的同一显示面板拍摄的图像；所述处理器还适于从所述辅助相机对于所述显示面板拍摄的图像中提取色彩信息，将所述色彩信息配合所述检测相机对所述显示面板拍摄的图像进行视觉检测处理。

进一步地，所述检测相机的分辨率高于所述辅助相机，所述辅助相机能识别显示面板显示的纯色内容的色彩信息即可，无需配备高分辨率彩色相机，节省成本。

进一步地，所述检测相机为CCD相机或CMOS相机。

相应地，本发明还提供了一种包括上述显示面板检测装置以及被检测的显示面板的显示面板检测***。

进一步地，所述显示面板为LCD面板。

进一步地，所述显示面板检测***还包括补偿光源。所述补偿光源用于弥补所述显示面板照度不足对检测造成的影响。

此外，本发明又提供了一种基于前述显示面板检测***的显示面板检测方法，包括：

使需要被检测的显示面板处于显示状态；

控制所述检测相机对所述显示面板进行图像采集以获取检测图像；

控制所述辅助相机对所述显示面板进行图像采集以获取辅助图像；

由所述处理器分别获取所述检测图像和辅助图像，从所述辅助图像中提取色彩信息，并将所述色彩信息配合所述检测图像进行视觉检测处理。

进一步地，所述进行视觉检测包括：

对所述检测图像进行目标提取处理，区分目标区域图像和背景；

处理器对所述目标区域图像进行图像校正，获得校正后的目标图像；

处理器对所述目标图像进行视觉检测。

进一步地，所述处理器对所述目标图像进行视觉检测为坏点检测、暗点检测或亮点检测。

本发明提供的显示面板检测装置、检测***及相应的检测方法在保证检测显示面板的显示缺陷的检测效果的同时，可提供相应的显示缺陷对应的色彩信息，并显著降低***成本。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明一种显示面板检测***的原理图；

图2是图1中检测***的检测方法流程示意图；

图3是图2中视觉检测的流程示意图；

图4是对检测图像的一种处理步骤；

图1中，1-检测相机，2-辅助相机，3-处理器，4-显示面板，5-适配器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

现阶段液晶显示面板得到广泛应用。显示面板的品质主要通过亮点、暗点、彩点等缺陷的数量来衡量。如果用人工识别，效率较低，并且由于疲劳等人为因素很容易导致误判，因此引入机器视觉***，用于实现计算机控制的视觉检测。

除了背景技术中介绍的采用高分辨率彩色相机对显示面板进行检测的检测方案以外，现有技术中还有如图1的方案，就是将黑白的检测相机1连接于处理器3，需要检测的显示面板4通过适配器5也连接于处理器3。对显示面板4进行检测时，处理器3通过适配器5给显示面板4发送显示指令，进行特定的显示，如R、G、B纯色等；处理器3在显示面板4处于显示状态时，给检测相机1发送拍摄指令，采集显示面板4的图像，并进行相关处理后进行视觉检测、识别显示缺陷。显示缺陷的检测结合前述显示指令，即可确定是何种显示模式下存在何种显示缺陷。

然而上述现有技术存在一些缺陷。在生产活动中，显示面板的检测流水生产线和用于控制检测过程的处理器通常位于不同的位置，甚至相隔很远，每进行一次检测需要停下生产线，拆除显示面板4和适配器5的连接，并进行下一次连接、检测过程，繁琐且效率低下，容易出错。

为解决上述缺陷，本实施例提供一种显示面板的检测***及相应的检测方法，通过将分辨率远低于检测相机的辅助相机结合，在检测显示缺陷并获取对应的色彩信息的同时，无须停下生产线，可连续检测；此外，对显示面板的显示缺陷进行检测时可实时检测到其实际的显示状态，避免显示指令和拍摄指令对应过程中出错。以下详述该检测***及装置的工作原理。

如图2所示的显示面板检测***包括检测相机1、辅助相机2、处理器3以及需要被检测的显示面板4，检测相机1和辅助相机2分别连接于处理器3，并且均对准显示面板4。检测相机1和辅助相机2并不必须正对显示面板，但需满足这样的条件，就是显示面板4需要检测的部分必须全部位于检测相机1的成像内，而至少部分需要检测的部分位于辅助相机2的成像内。

显示面板4连有时序控制电路(未示出)，时序控制电路发送信号到显示面板4，使其显示指定的图像，如某一纯色；也可时序地依次发送不同的信号到显示面板4，使其顺次显示对应的不同图像，比如不同的纯色。

以下详细阐述上述检测***对显示面板4的检测步骤：

步骤S01，使需检测的显示面板处于显示状态。

将检测相机1、辅助相机2连接到处理器3，检测相机1和辅助相机2分别对准需要检测的显示面板4。显示面板4连接有时序控制电路，顺次地发出控制信号，使显示面板4自发光、处于显示状态，并显示用于检测的不同的纯色画面，如R、G、B或者全白屏、全黑屏。

当然，画面的显示并不必须是顺次的，也可是随机产生，并采集所需的图像信息即可。如果需要检测单独某一种纯色，或者全白屏、全黑屏的情况，也可通过时序控制电路实现。

时序控制电路可以是从外部与显示面板4连接的，也可以直接集成在显示面板4，并不需要连接到处理器3，从而可以大幅提高检测效率和降低出错概率。

特别地，如果检测环境较暗，为防止产品本身的缺陷造成照度不足而对后续的检测造成困难，需要对环境光线进行补偿，例如安装外接光源进行补光。

步骤S02，检测相机对所述显示面板进行图像采集以获取检测图像。

处理器发送指令到检测相机1，检测相机1接收到控制指令后，对显示面板4需要检测的部分进行图像采集。

步骤S03，辅助相机对所述显示面板进行图像采集以获取辅助图像。

处理器发送指令到辅助相机2，辅助相机2接收到控制指令后，对显示面板4需要检测的部分进行图像采集。

特别地，如果用于检测的画面是纯色，则辅助相机2并不需要采集与检测图像范围一样的辅助图像，只需采集到需检测显示画面的一部分即可。

步骤S04，处理器获取所述检测图像。

检测相机1采集到检测图像后，将检测图像传输到处理器3。

步骤S05，处理器获取所述辅助图像。

辅助相机2采集到辅助图像后，将辅助图像传输到处理器3。

步骤S06，处理器从所述辅助图像提取色彩信息。

处理器3将辅助图像中需检测部分选出，并判断、获取其中的颜色信息，如R、G、B或者全白、全黑。

步骤S07，处理器将所述色彩信息配合所述检测图像，进行视觉检测。

处理器3将获取的颜色信息，如R、G、B或者全白、全黑，结合通过检测相机1获取的检测图像，通过识别检测图像上的显示缺陷，从而检测显示面板4在显示特定颜色时的显示缺陷，包括但不限于亮点、暗点或者彩点。

在实际生产中，显示面板4的显示部分的成像一般不会完全检测相机1的成像器件，所以检测相机1获取的检测图像中的信息并不全是有用的。更重要的是，不管是人工还是机器视觉进行视觉检测，都需要从一定的角度进行观察，此时显示图像中原本的矩形形状变成矩形，加上相机的光学***不可避免地存在一定程度的失 真和畸变，在进行视觉检测时可对检测图像进行如下处理：

步骤S71，对所述检测图像进行目标提取处理，区分目标区域图像和背景。

由于被测的显示面板4具有自发光的特性，和周边相对简单的暗背景有明显的亮度差，即具有较明显的边缘，便可通过分辨该边缘而将显示面板部分提取出来。

区分目标区域和背景的方法可能有多种，较为简单的一种方法为阈值分割。

步骤S72，处理器对所述目标区域图像进行图像校正，获得校正后的目标图像。

图像的几何畸变失***要是表现在图像中像素点发生位移，从而使图像中物体扭曲变形。主要原因是成像***的非线性，例如光学***畸变像差。对畸变失真的图像进行校正后，可获得真正用于检测的目标图像。

常见的校正方法为空间变换和灰度插值。

步骤S73，处理器对所述目标图像进行视觉检测。

处理器3将获取的颜色信息，如R、G、B或者全白、全黑，结合通过校正后的目标图像，通过识别目标图像上的显示缺陷，从而检测显示面板4在显示特定颜色时的显示缺陷，包括但不限于亮点、暗点或者彩点。

上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种显示面板检测装置，其特征在于，包括检测相机、辅助相机以及处理器；所述检测相机为黑白相机，所述辅助相机为彩色相机；所述处理器与所述检测相机、辅助相机相连，适于分别获取所述检测相机和辅助相机对处于显示状态的同一显示面板拍摄的图像；所述处理器还适于从所述辅助相机对于所述显示面板拍摄的图像中提取色彩信息，将所述色彩信息配合所述检测相机对所述显示面板拍摄的图像进行视觉检测处理。

2.根据权利要求1所述的显示面板检测装置，其特征在于，所述检测相机的分辨率高于所述辅助相机。

3.根据权利要求1所述的显示面板检测装置，其特征在于，所述检测相机为CCD相机或CMOS相机。

4.一种显示面板检测***，其特征在于，包括根据权利要求1-3任一项所述的显示面板检测装置及被检测的显示面板。

5.根据权利要求4所述的显示面板检测***，其特征在于，所述显示面板为LCD面板。

6.根据权利要求4所述的显示面板检测***，其特征在于，还包括补偿光源，所述补偿光源用于弥补所述显示面板照度不足对检测的影响。

7.一种如权利要求4或5或6所述显示面板检测***的检测方法，其特征在于，

包括：

使需要被检测的显示面板处于显示状态；

控制所述检测相机对所述显示面板进行图像采集以获取检测图像；

控制所述辅助相机对所述显示面板进行图像采集以获取辅助图像；

由所述处理器分别获取所述检测图像和辅助图像，从所述辅助图像中提取色彩信息，并将所述色彩信息配合所述检测图像进行视觉检测处理。

8.根据权利要求7所述的检测方法，其特征在于，所述进行视觉检测处理包括：

对所述检测图像进行目标提取处理，区分目标区域图像和背景；

对所述目标区域图像进行图像校正，获得校正后的目标图像；

对所述目标图像进行视觉检测。

9.根据权利要求8所述的检测方法，其特征在于，对所述目标图像进行视觉检测为坏点检测、暗点检测或亮点检测。