CN110132999B - 一种检测fpd基板的成像***及方法 - Google Patents

一种检测fpd基板的成像***及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测FPD基板的成像***及方法，涉及FPD基板缺陷检测技术领域。***包括：同轴照明装置，其用于凸显FPD基板上电路线条的方位特征；图像采集装置，其用于采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板的第一图像；暗场照明装置，其用于凸显FPD基板上电路线条的缺陷特征；图像处理装置，其用于根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板划分出不同的特征区域；图像采集装置还用于采集所有特征区域的第二图像，图像处理装置获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。本发明采用同轴照明装置和暗场照明装置来凸显FPD基板上电路线条的特征，提高了对FPD基板缺陷检测的准确度和检测效率。

Description

一种检测FPD基板的成像***及方法
技术领域
本发明涉FPD基板缺陷检测技术领域及领域，具体是涉及一种检测FPD基板的成像***及方法。
背景技术
在FPD基板实际生产过程中，常出现例如FPD基板表面电路存在线条断裂、缺口、线条边缘凸起、线条孔洞、非线条区堆积等各类缺陷，对此，需要通过FPD基板缺陷检测技术来实现FPD基板缺陷的检测。特别是，在FPD基板基板检测技术中，对于FPD基板缺陷检测通常采用孤立的亮场照明或暗场照明来获得FPD基板表面缺陷图像，从而根据FPD基板表面的缺陷图像来确定具体缺陷类型。
而采用孤立的亮场照明或暗场照明的情况下，对相机的成像产生干扰，对相机的分辨率要求较高，并且对FPD基板表面的探测力度仍然不足，在检测过程中难以发现例如线条断裂，缺口，线条边缘凸起，线条孔洞，非线条区堆积等部分缺陷。因此，目前提高对FPD基板表面缺陷的检测力度对FPD基板基板的品质改善起到尤为重要的作用。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术中的孤立的亮场照明或暗场照明的情况下，对相机的成像产生干扰，在检测过程中难以发现FPD基板电路线条缺陷的不足，提供一种检测FPD基板的成像***及方法。
本发明提供一种检测FPD基板的成像***，其包括：
同轴照明装置，所述同轴照明装置用于凸显FPD基板上电路线条的方位特征；
图像采集装置，其用于采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板的第一图像；
暗场照明装置，所述暗场照明装置用于凸显FPD基板上电路线条的缺陷特征；
图像处理装置，其用于根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板划分出不同的特征区域；
同时所述图像采集装置还用于逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有所述特征区域的第二图像；所述图像处理装置还用于获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。
优选方案：所述图像采集装置为相机，所述同轴照明装置连接在相机的镜头上，所述同轴照明装置的光线与相机镜头的主光轴平行。
优选方案：所述同轴照明装置的光线射出端设有物镜，所述物镜用于放大FPD基板上电路线条，提高图像采集装置的图像清晰度。
优选方案：所述暗场照明装置套设在物镜的外圆上，暗场照明装置为物镜提供设定角度的暗场光线。
优选方案：所述***还包括：控制所述同轴照明装置和暗场照明装置的光源控制装置，所述光源控制装置分别与同轴照明装置和暗场照明装置电连接，所述光源控制装置用于控制同轴照明装置和暗场照明装置的工作状态。
优选方案：所述相机为线阵CCD相机或矩阵CCD相机。
本发明的另一方面还提供了一种检测FPD基板的成像方法，所述方法包括以下步骤：
把待检测的FPD基板放置在图像采集装置的图像采集区域的范围内；
打开同轴照明装置的光源，凸显FPD基板电路线条的方位特征；
图像采集装置采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板的第一图像；
图像处理装置根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板划分出不同的特征区域；
关闭同轴照明装置的光源，打开暗场照明装置的光源，凸显FPD基板上电路线条的缺陷特征；
图像采集装置逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有特征区域的第二图像；
图像处理装置获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。
优选方案：所述打开暗场照明装置的光源具体为：
计算暗场照明装置的光源角度与电路线条的角度之间的差值的绝对值A，其中0≤A≤90，打开满足45≤A≤90角度的暗场光源。
优选方案：所述缺陷特征为线条断裂、缺口、线条边缘凸起、线条孔洞、非线条区堆积中的一种或多种。
在上述技术方案的基础上，与现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明的一种检测FPD基板的成像***及方法，在对FPD基板表面的电路线条进行检测时，首先打开同轴照明装置的光源凸显出FPD基板电路线条的方位特征，同轴照明装置是清晰的凸显FPD基板电路线条的方位特征，以便根据电路线条方位特征来选择相应的暗场照明装置的角度；暗场照明装置用于清晰的凸显FPD基板上电路线条的缺陷特征，减少了不必要的照明带来的干扰。相机能够更加清晰的获取FPD基板上电路线条的方位特征和缺陷特征的图像。图像处理装置将获取电路线条的方位特征和缺陷特征的图像进行识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。提高了相机对FPD基板缺陷检测的准确度和检测效率。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2为本发明的FPD基板的区域图；
图3为本发明的暗场照明装置的光线角度定义图。
附图标记：1-图像采集装置，2-物镜，3-暗场照明装置，4-同轴照明装置，5-图像处理装置，6-光源控制装置，7-FPD基板。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种检测FPD基板的成像***，其包括：
同轴照明装置4，所述同轴照明装置4用于凸显FPD基板7上电路线条的方位特征；同轴照明装置4发出的同轴光直射FPD基板7上，比传统照明提供更均匀的照明，同轴照明装置4直射FPD基板7上后，图像采集装置1接收其反射光，亮度更好，可以加强FPD基板7上电路线条的方位特征，在镜面、漫反射或吸收表面形成比较明显的对比，降低透明物体的透过率。
图像采集装置1，其用于采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板7的第一图像。
暗场照明装置3，所述暗场照明装置3用于凸显FPD基板7上电路线条的缺陷特征。该暗场照明装置3主要是利用物体漫反射的特征，增强表面纹理的特征，能够极大程度的凸显出FPD基板7上电路线条的例如线条断裂，缺口，线条边缘凸起，线条孔洞，非线条区堆积等部分缺陷。
图像处理装置5，其用于根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板7划分出不同的特征区域。同时，图像采集装置1还用于逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有特征区域的第二图像；图像处理装置5还用于获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。
工作原理
本发明的一种检测FPD基板的成像***，该成像***在使用时，首先把待检测的FPD基板7放置在图像采集装置1的图像采集区域的平台上，其次打开同轴照明装置4的光源，同轴照明装置4能够清晰的凸显出FPD基板7电路线条的方位特征；然后图像采集装置1采集同轴照明装置4凸显出FPD基板7的电路线条方位特征的第一图像；接下来图像处理装置5根据图像采集装置1采集的FPD基板7的电路线条方位的第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度特征把FPD基板7划分出不同的特征区域(如图2所示)。
接下来关闭同轴照明装置4的光源，根据电路线条的角度打开暗场照明装置3对应角度的光源，暗场照明装置3的光源的光线角度与电路线条的角度垂直为最佳光线照射角度，暗场照明装置3凸显FPD基板7上电路线条的线条断裂、缺口、线条边缘凸起、线条孔洞、非线条区堆积等缺陷特征。进一步地图像采集装置1还用于逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有特征区域的第二图像；最后图像处理装置5获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。
优选实施例方案：该图像采集装置1为相机，相机优选但不限于为线阵CCD相机或矩阵CCD相机，同轴照明装置4连接在相机的镜头上，同轴照明装置4的光线与相机镜头的主光轴平行。在同轴照明装置4的光线射出端设有物镜2，物镜2用于放大FPD基板7上电路线条，提高相机的图像清晰度。暗场照明装置3套设在物镜2的外圆上，暗场照明装置3为物镜2提供设定方位角度的暗场光线，更加清晰的凸显FPD基板7上电路线条的缺陷特征。
优选实施例方案：本发明的一种检测FPD基板的成像***还包括控制同轴照明装置4和暗场照明装置3的光源控制装置6，该光源控制装置6分别与同轴照明装置4和暗场照明装置3电连接，光源控制装置6用于控制同轴照明装置4和暗场照明装置3的工作状态，例如同轴照明装置4和暗场照明装置3的工作顺序、工作时间、光线强度或光线方位角度等。
本发明的另一方面还提供了一种检测FPD基板的成像方法，所述方法包括以下步骤：
步骤1：把待检测的FPD基板7放置在图像采集装置1的图像采集区域的范围内；
步骤2：打开同轴照明装置4的光源，凸显FPD基板7电路线条的方位特征；
步骤3：图像采集装置1采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板7的第一图像；
步骤4：图像处理装置5根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板7划分出不同的特征区域；
步骤5：关闭同轴照明装置4的光源，打开暗场照明装置3的光源，凸显FPD基板7上电路线条的缺陷特征；
步骤6：图像采集装置1逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有特征区域的第二图像；
步骤7：图像处理装置5获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，缺陷特征为线条断裂、缺口、线条边缘凸起、线条孔洞、非线条区堆积中的一种或多种，且对有缺陷特征的图像进行定位。
优选实施例方案：在上述步骤5中打开暗场照明装置3的光源具体为：图像处理装置5计算暗场照明装置3的光源角度与电路线条的角度之间的差值的绝对值A，其中0≤A≤90，打开满足45≤A≤90角度的暗场光源。暗场照明装置3的光线角度定义如图3所示，暗场照明装置3的光源的光线角度与电路线条的角度垂直为最佳光线照射角度。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种检测FPD基板的成像***，其特征在于，其包括：
同轴照明装置(4)，所述同轴照明装置(4)用于凸显FPD基板(7)上电路线条的方位特征；
图像采集装置(1)，其用于采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板(7)的第一图像；
暗场照明装置(3)，所述暗场照明装置(3)用于凸显FPD基板(7)上电路线条的缺陷特征；
图像处理装置(5)，其用于根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板(7)划分出不同的特征区域；同时，
所述图像采集装置(1)还用于逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有所述特征区域的第二图像；所述图像处理装置(5)还用于获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位；
所述***还包括：
控制所述同轴照明装置(4)和暗场照明装置(3)的光源控制装置(6)，所述光源控制装置(6)分别与同轴照明装置(4)和暗场照明装置(3)电连接，所述光源控制装置(6)用于控制同轴照明装置(4)和暗场照明装置(3)的工作状态；
打开暗场照明装置(3)的光源具体方式为：
计算暗场照明装置(3)的光源角度与电路线条的角度之间的差值的绝对值A，打开满足45≤A≤90角度的暗场光源。
2.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述图像采集装置(1)为相机，所述同轴照明装置(4)连接在相机的镜头上，所述同轴照明装置(4)的光线与相机镜头的主光轴平行。
3.如权利要求1所述的***，其特征在于：
所述同轴照明装置(4)的光线射出端设有物镜(2)，所述物镜(2)用于放大FPD基板(7)上电路线条，提高图像采集装置(1)的图像清晰度。
4.如权利要求3所述的***，其特征在于：
所述暗场照明装置(3)套设在物镜(2)的外圆上，暗场照明装置(3)为物镜(2)提供设定角度的暗场光线。
5.如权利要求2所述的***，其特征在于：所述相机为线阵CCD相机或矩阵CCD相机。
6.一种检测FPD基板的成像方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
把待检测的FPD基板(7)放置在图像采集装置(1)的图像采集区域的范围内；
打开同轴照明装置(4)的光源，凸显FPD基板(7)电路线条的方位特征；
图像采集装置(1)采集被凸显电路线条方位特征的FPD基板(7)的第一图像；
图像处理装置(5)根据第一图像确定电路线条的角度，并且根据电路线条的角度把FPD基板(7)划分出不同的特征区域；
关闭同轴照明装置(4)的光源，打开暗场照明装置(3)的光源，凸显FPD基板(7)上电路线条的缺陷特征，所述打开暗场照明装置(3)的光源具体方式为：
计算暗场照明装置(3)的光源角度与电路线条的角度之间的差值的绝对值A，打开满足45≤A≤90角度的暗场光源；
图像采集装置(1)逐个采集被凸显FPD电路线条缺陷特征的所有特征区域的第二图像；
图像处理装置(5)获取所有第二图像后进行缺陷特征识别，且对有缺陷特征的图像进行定位。
7.如权利要求6所述的一种检测FPD基板的成像方法，其特征在于：所述缺陷特征为线条断裂、缺口、线条边缘凸起、线条孔洞、非线条区堆积中的一种或多种。
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