一種液晶屏缺陷分層定位方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例公開了一種液晶屏缺陷分層定位方法及裝置，通過控制多臺相機成像，且相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏；以待測液晶屏平面為基準面，標定各相機圖像坐標系之間的映射關系T；根據(jù)映射關系T，將各相機對應的缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系；根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷缺陷點是否在基準面，辨識內(nèi)外層缺陷。另外，通過相機圖像坐標與物空間坐標的映射關系G，精確計算缺陷點深度坐標，確定缺陷層。通過多臺相機構成視覺系統(tǒng)，將平面成像缺陷檢測提升為立體成像，不僅能夠判斷缺陷點的有無和平面位置，而且獲取其深度信息，進而完成缺陷點的內(nèi)外分層定位、分級，幫助剔除干擾，指導工藝改善保證液晶屏質(zhì)量。
【專利說明】
一種液晶屏缺陷分層定位方法及裝置
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及液晶屏缺陷檢測技術領域，特別是涉及一種液晶屏缺陷分層定位方法 及裝置。
【背景技術】
[0002] 液晶屏是以液晶材料為基本組件，通過改變電壓來改變液晶材料內(nèi)部分子排列從 而產(chǎn)生遮光和透光效果，進行圖像顯示的設備。隨著人們對液晶屏需求的提高，液晶屏已形 成規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)。
[0003] 如圖1所示，為一種目前常用的液晶屏結構示意圖，所述液晶屏從外至內(nèi)依次包括 TP玻璃01、上偏光片02、彩色濾光片03、液晶層04、TFT基板05、下偏光片06以及背光源07。其 中，所述背光源07作為發(fā)光源提供光線;所述背光源07發(fā)出的光線經(jīng)下偏光片06偏光產(chǎn)生 偏振光;所述TFT基板05控制信號電壓，并將所述信號電壓施加到液晶層04進而控制液晶分 子的偏轉(zhuǎn)角度;所述彩色濾光片03將經(jīng)液晶分子偏轉(zhuǎn)的光線濾光、混合調(diào)節(jié)成各種顏色和 亮度的光線;所述上偏光片02與所述下偏光片06配合讓光線單方向通過，并最終通過所述 TP玻璃01顯示輸出。由于所述液晶屏結構的復雜性和特殊性，缺陷可能位于液晶屏內(nèi)部不 同的片層或外表面，這種缺陷片層位置信息對于區(qū)分真實缺陷和干擾、區(qū)分缺陷類型有重 要價值，對液晶屏生產(chǎn)和品質(zhì)管控有重要意義。
[0004] 目前，對液晶屏缺陷檢測一般采用光學檢測方法，如圖2所示為一種目前常用的液 晶屏缺陷檢測原理示意圖。在所述TP玻璃01上方設置相機08,所述相機08攝取液晶屏的圖 像，通過對圖像的分析，判斷所述液晶屏是否存在缺陷。具體地，在實際使用過程中，如果所 述TP玻璃01的上表面存在缺陷U，所述相機08可以拍攝到所述缺陷U的相機圖像PL，技術人 員可以較方便的通過相機圖像判斷出所述液晶屏是否存在缺陷，保證液晶屏的生產(chǎn)質(zhì)量。
[0005] 然而，上述液晶屏缺陷檢測方法，僅能粗略判斷是否存在缺陷，在實際生產(chǎn)過程 中，缺陷往往存在相隔幾十到幾百微米的透明物體的兩個表面上，例如在圖2中，液晶屏可 能存在缺陷U和缺陷B，所述缺陷U在TP玻璃01的上表面，所述缺陷B在TP玻璃01的下表面，所 述缺陷U和所述缺陷B均成像于相機圖像PL處，技術人員很難通過相機圖像進行區(qū)分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明實施例中提供了一種液晶屏缺陷分層定位方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術中 的液晶屏缺陷檢測無法快速區(qū)分液晶屏內(nèi)部缺陷和外表面干擾，無法定位缺陷層級問題。
[0007] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案：
[0008] 本發(fā)明實施例公開了一種液晶屏缺陷分層定位方法，該方法包括以下步驟：
[0009] 控制多臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏；
[0010] 以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像關系進行標定，確定在所述基準 面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T;
[0011 ]所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述映射關系T，將缺陷點圖 像坐標均映射到同一圖像坐標系中；
[0012] 根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基準面上，完成 缺陷內(nèi)外分層辨識。
[0013] 優(yōu)選地，控制2臺相機成像，且所述2臺相機的視場重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏。
[0014] 優(yōu)選地，所述根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基 準面上，包括：
[0015] 判斷對應缺陷點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤差閾值；
[0016] 如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點不在基準面上;或 者，
[0017] 如果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點在基準面上。
[0018] 優(yōu)選地，該方法還包括以下步驟：
[0019 ]對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系與圖像坐標系的映射關系G;
[0020] 根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映射關系G，計算確定缺陷點的物 空間坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位缺陷層。
[0021] 優(yōu)選地，根據(jù)所述缺陷點的物空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所述層級 用于提示缺陷類型以及相對應的工藝缺陷。
[0022] 本發(fā)明實施例還公開了一種液晶屏缺陷分層定位裝置，該裝置包括：
[0023] 相機成像控制模塊，用于控制多臺相機成像，使所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待 測液晶屏；
[0024] 圖像映射關系標定模塊，用于以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像關 系進行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T;
[0025] 缺陷點圖像坐標映射變換模塊，用于所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖 像，并根據(jù)所述映射關系T，將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中；
[0026] 內(nèi)外缺陷辨識模塊，用于根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷 點是否在基準面上，完成缺陷內(nèi)外分層辨識。
[0027] 優(yōu)選地，所述相機成像控制模塊相機調(diào)整模塊用于調(diào)整控制所述2臺所述相機成 像，使所述2臺相機的視場重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏。
[0028] 優(yōu)選地，述內(nèi)外缺陷辨識模塊還包括判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷對應缺陷 點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤差閾值;如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值， 則判斷所述缺陷點不在基準面上;或者，如果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷 所述缺陷點在基準面上。
[0029] 優(yōu)選地，所述液晶屏缺陷分層定位裝置還包括物空間映射關系標定模塊和缺陷層 定位模塊，其中：
[0030] 所述物空間映射關系標定模塊，用于對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系與 圖像坐標系的映射關系G;
[0031] 所述缺陷層定位模塊，用于根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映射關 系G，計算確定缺陷點的物空間坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位缺陷 層。
[0032] 優(yōu)選地，所述液晶屏缺陷分層定位裝置還包括缺陷點分級模塊，用于根據(jù)所述缺 陷點的物空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所述層級用于提示缺陷類型以及相對 應的工藝缺陷。
[0033] 由以上技術方案可見，本發(fā)明實施例提供的液晶屏缺陷分層定位方法及裝置，通 過控制多臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏；以待測液晶屏平面為 基準面，對所述相機的成像關系進行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像 坐標系之間的映射關系T;然后，所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述 映射關系T，將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中；根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像 坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基準面上，完成待測液晶屏內(nèi)外層缺陷辨識。另外，對上 述雙相機或多相機系統(tǒng)圖像坐標與物空間三維坐標的關系進行標定，確定相機圖像坐標與 物空間的映射關系G。根據(jù)缺陷點的圖像坐標和G計算缺陷點的深度坐標，確定缺陷發(fā)生的 層。在上述過程中，本發(fā)明通過多臺相機構成雙目或多目視覺系統(tǒng)，將原有的平面成像進行 缺陷檢測提升為立體成像，不僅能夠判斷缺陷點有無和平面位置，而且能夠有效獲取其深 度信息，進而完成缺陷點的分層定位，能夠快速區(qū)分液晶內(nèi)部缺陷和外表面干擾，同時根據(jù) 缺陷點深度位置對所述缺陷點分級，進一步幫助技術人員對液晶屏缺陷進行處理、分析缺 陷原因以及改進生產(chǎn)工藝，有利于提高液晶屏質(zhì)量。
【附圖說明】
[0034] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而 言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0035] 圖1為一種目前常用的液晶屏結構示意圖；
[0036] 圖2為一種目前常用的液晶屏缺陷檢測原理示意圖；
[0037] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種液晶屏缺陷分層定位方法的流程示意圖；
[0038] 圖4為本發(fā)明實施例提供的一種液晶屏缺陷分層定位方法的原理圖；
[0039] 圖5為本發(fā)明實施例提供的一種缺陷點圖像映射關系示意圖；
[0040] 圖6為本發(fā)明實施例提供的另一種液晶屏缺陷分層定位方法的流程示意圖；
[0041 ]圖7為本發(fā)明實施例提供的一種液晶屏缺陷分層定位裝置的結構示意圖；
[0042]圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種液晶屏缺陷分層定位裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0043]為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實 施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施 例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通 技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(fā)明保護 的范圍。
[0044]液晶屏是廣泛使用的顯示設備，已形成規(guī)模巨大的產(chǎn)業(yè)。在液晶屏制造生產(chǎn)過程 中，液晶屏質(zhì)量缺陷光學自動檢測設備是監(jiān)控液晶屏生產(chǎn)質(zhì)量的關鍵。由于液晶結構的復 雜性和特殊性，缺陷可能發(fā)生在不同的層。傳統(tǒng)平面成像的自動光學檢測設備無法區(qū)分在 液晶屏不同層中的缺陷。而確認缺陷具體位于哪一層，或至少將液晶屏外表面和內(nèi)部的缺 陷，或不同層的缺陷區(qū)分開來，對于液晶制造商進行品質(zhì)的判定和管控，有重要價值。技術 人員可以根據(jù)缺陷的定位位置，判斷缺陷的嚴重程度和可修復性，快速剔除干擾，更準確地 定位缺陷類型，提高品質(zhì)管控的精準度，降低損失；而且，通過缺陷定位能夠提高缺陷復檢 確認和修復的效率，并結合工藝分析缺陷產(chǎn)生的環(huán)節(jié)，為工藝改進提供依據(jù)。
[0045] 圖3為本發(fā)明實施例提供的一種液晶屏缺陷分層定位方法的流程示意圖，所述缺 陷定位方法包括以下步驟：
[0046] 步驟S101:控制多臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏。
[0047] 所述相機可以為CCD(Charge Coupled Device，電荷親合元件）相機或者CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補金屬氧化物半導體)相機。為了保證所 述相機均能夠拍攝液晶屏圖像，調(diào)整所述相機的視場，使所述視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液 晶屏。同時技術人員還可以對所述相機的曝光時間、光圈大小等相機參數(shù)進行設置，保證所 述相機能夠獲得清晰完整的待測液晶屏圖像。在具體實施時，可以包括多臺相機，例如由2 臺相機構成雙目成像系統(tǒng)，2臺所述相機的排布可以參看圖4,為本發(fā)明實施例提供的一種 液晶屏缺陷分層定位方法的原理圖，所述相機均設置于待測液晶屏的上方，相機的光軸相 互平行、且垂直于待測液晶屏的平面；當然，在具體實施時，所述相機的光軸也可以不平行， 只需保證所述相機的均能拍攝完整的待測液晶屏圖像即可。
[0048] 為了獲取更多缺陷點信息以進行精確定位，本發(fā)明實施例可以設置任意多臺相 機，例如使用3臺或者4臺相機等構成多目成像系統(tǒng)，設定多臺所述相機的參數(shù)和視場，使得 多臺相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏，保證所述多目成像系統(tǒng)中的相機均能攝取完整 的待測液晶屏圖像。另外，本發(fā)明實施例對相機的拍攝角度以及設置位置等不做限制，相機 的鏡頭同樣可以選擇使用移軸鏡頭。
[0049] 步驟S102:以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像關系進行標定，確定在 所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T。
[0050] 在實際應用中，所述基準面可以選擇為待測液晶屏的任意一個平面，例如可以選 擇TP玻璃的上表面作為所述基準面，或者選擇TP玻璃的下表面作為所述基準面。
[0051 ]確定所述基準面后，對上述雙目成像系統(tǒng)或多目成像系統(tǒng)中的所有相機間的成像 關系進行標定，所述成像關系可以理解為在基準面上的任意一點A，在相機L的相機圖像Ia 中成像于PL處，所述PL在相機L的圖像坐標系中的坐標為(UL，VL)，在相機R的相機圖像Ib中 成像于PR處，所述PR在相機R的圖像坐標系中的坐標為(UR，VR )，確定(UL，VL )與(UR，VR )之間 的映射關系T。
[0052]其中，所述圖像坐標系為本領域技術人員常用的建立圖像坐標系的方式，例如對 于相機L以相機圖像Ia的中心作為原點，以相互垂直的兩邊作為坐標軸等;所述圖像坐標可 以為以像素為單位的坐標系或者物理長度為單位的坐標系等。
[0053]所述映射關系T可以為一多維矩陣，通過所述基準面上多個點在所述相機圖像Ia 和所述相機圖像Ib上的圖像坐標，聯(lián)立方程計算確定所述多維矩陣，具體地，考慮最理想的 情況，所述多維矩陣可以為2X2矩陣;為了保證計算的精確性，考慮到鏡頭畸變等因素，同 樣可以將所述多維矩陣擴展到任意維矩陣例如4X4矩陣等。當然，所述映射關系T也可以為 其他數(shù)學表達形式例如函數(shù)表達式等，只要能夠描述(UL，VL)與(UR，VR)之間的數(shù)學轉(zhuǎn)換關 系即可；同樣，對于多臺相機，例如3臺相機，同樣可以確定第三臺相機M的圖像坐標系中的 任意一點到所述相機L或所述相機R的映射關系，例如確定相機L與相機M之間的映射關系， 相機R與相機M之間的映射關系等，具體的圖像坐標系的建立過程以及映射關系的確定過程 如上述過程所述，在此不再贅述。
[0054]需要說明的是，在所述雙目成像系統(tǒng)或多目成像系統(tǒng)中，標定完成后相機的位置 一般保持不變，且相機與所述液晶屏的相對位置也保持不變，以保證缺陷檢測的精確性，防 止重復標定。
[0055] 步驟S103:所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述映射關系T， 將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中。
[0056] 所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，具體地，在本發(fā)明實施例中，相機L 和相機R分別拍攝待測液晶屏的缺陷點圖像并獲得相機圖像Ia和相機圖像Ib，所述缺陷點的 確定方法為本領域技術人員的常規(guī)方法，在此不再贅述，例如可以通過缺陷點圖像進行灰 度分析和邊緣分析等，確定缺陷點；獲取所述缺陷點圖像之后，確定缺陷點在相機L對應的 圖像坐標系中的圖像坐標，以及缺陷點在相機R對應的圖像坐標系中的圖像坐標，所述圖像 坐標可以為所述缺陷點圖像中心對應的圖像坐標;將相機L對應的缺陷點圖像坐標，利用上 述步驟S102確定的映射關系T，映射到相機R對應的圖像坐標系中，如圖5所示，為本發(fā)明實 施例提供的一種缺陷點圖像映射關系示意圖，考慮以下實測場景，在液晶屏上存在三個缺 陷點，即三角形缺陷點、方形缺陷點和圓形缺陷點，所述三角形缺陷點位于TP玻璃的下表 面，方形缺陷點和圓形缺陷點位于TP玻璃的上表面，所述映射關系T以TP玻璃的上表面為基 準面建立;需要說明的是，所述三角形缺陷點、所述方形缺陷點以及所述圓形缺陷點僅是示 例性說明液晶屏上存在3個可以區(qū)分的缺陷點，并不代表液晶屏缺陷點的形狀屬性等。相機 L對液晶屏進行拍攝，獲取上述3個缺陷點的圖像Ia，并確定在相機L對應的圖像坐標系中的 3個缺陷點的圖像坐標;相機R同樣對液晶屏進行拍攝，獲取上述3個缺陷點的圖像Ib，并確 定在相機R對應的圖像坐標系中的3個缺陷點的圖像坐標;根據(jù)映射關系T，通過數(shù)學計算， 將圖像Ia中的3個缺陷點映射到圖像Ib對應的圖像坐標系中，其中虛線所示的缺陷點為圖像 Ia中的缺陷點映射到圖像Ib后的結果，即虛線三角形缺陷點為三角形缺陷點從圖像Ia映射 到圖像Ib后的結果，虛線方形缺陷點為方形缺陷點從圖像Ia映射到圖像Ib后的結果，虛線圓 形缺陷點為圓形缺陷點從圖像Ia映射到圖像Ib后的結果。同樣，對于多目成像系統(tǒng)，例如所 述多目成像系統(tǒng)包括3臺相機，第三臺相機拍攝得到缺陷點的圖像IM，可以將圖像IM中的缺 陷點圖像通過上述方式映射到所述相機R對應的圖像坐標系中。需要說明的是，在實際檢測 過程中，所述缺陷點可能為任意多個，而且可以將所述缺陷點圖像坐標映射到任意一臺相 機對應的圖像坐標系中，例如相機L對應的圖像坐標系，或者將所述缺陷點圖像坐標也可以 映射到一個獨立建立的全局圖像坐標系中。
[0057] 另外，需要說明的是，由于缺陷點的體積很小因此在圖像坐標系中可以作為一個 缺陷點，從而確定所述缺陷點的圖像坐標；當然，在實際測試中，所述缺陷的體積很大不能 作為缺陷點時，可以將所述缺陷的中心對應的圖像坐標作為所述缺陷的圖像坐標。
[0058]步驟S104:根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基準 面上，完成缺陷內(nèi)外分層辨識。
[0059]通過步驟S103將所有相機對應的缺陷點圖像坐標均映射到一臺相機對應的圖像 坐標系之后，根據(jù)映射后的缺陷點圖像坐標，計算對應缺陷點的圖像坐標偏差判斷所述缺 陷點是否在基準面上，在具體實施時，包括以下步驟：
[0060]判斷對應缺陷點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤差閾值。
[0061 ]所述對應缺陷點可以理解為，在圖5中，3個缺陷點從圖像Ia映射到圖像Ib后，在圖 像Ib中虛線三角形缺陷點與三角形缺陷點相對應，虛線方形缺陷點與方形缺陷點相對應， 虛線圓形缺陷點與圓形缺陷點相對應。以虛線三角形缺陷點以及三角形缺陷點為例，所述 三角形缺陷點在圖像Ia和圖像Ib中的圖像坐標分別為(Uli，VLi)和(Uri，VRi);根據(jù)映射關系 T，圖像Ia中的三角形缺陷點映射到圖像Ib中，得到虛線三角形缺陷點，所述虛線三角形缺陷 點在Ib對應的圖像坐標中的坐標為(URLl，VRLl )，進而判斷圖像坐標(URl，VRl )與(mi，VRLl )之 間的坐標偏差是否大于預設的誤差閾值。在本發(fā)明實施例中，所述圖像坐標偏差的具體計 算方式不做限制，例如可以為各個坐標軸方向的偏差例如URl-URU ,VRl-VRU等，或者距離差 #~+(νΛ1 -vm)2等;而且，所述誤差閾值的具體數(shù)值也不做限制，本領域技術人 員可以設定所述誤差閾值為絕對誤差或者相對誤差等。
[0062] 由于成像精度以及標定計算的準確度的問題，同一缺陷點在不同相機進行成像， 通過數(shù)學計算將缺陷點圖像坐標均映射到一個圖像坐標系后，總會出現(xiàn)一些誤差，不會發(fā) 生完全重合，通過判斷所述圖像坐標偏差的大小，判斷所述缺陷點是否在基準面上。具體 地，如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點不在基準面上。在圖5中， 虛線三角形缺陷點與三角形缺陷點之間的圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，即所述三角形 缺陷點在圖像Ia中圖像坐標和所述三角形缺陷點在圖像Ib中的圖像坐標不滿足映射關系T， 判定所述三角形缺陷點不在基準面上。如果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷 所述缺陷點在基準面上，在本發(fā)明實施例中所述基準面選擇為TP玻璃上表面，進而確定所 述三角形缺陷點不在TP玻璃的上表面上。同樣參見圖5,圖中的方形缺陷點和圓形缺陷點對 應的圖像坐標偏差均在誤差閾值之內(nèi)，從而判定所述方形缺陷點以及所述圓形缺陷點均在 基準面上，即在TP玻璃的上表面。
[0063] 通過上述步驟描述的方法，在完成系統(tǒng)標定的情況下，對于同一平面上的缺陷點， 其在兩相機圖像中的對應映射關系是確定的。而當兩個缺陷點不位于同一平面時，則不滿 足該映射關系，基于此可以判斷兩個缺陷是否位于同一層。在具體實施時，同樣可以以待測 液晶屏的任意其他平面作為基準面，對雙目或多目成像系統(tǒng)中的相機進行標定，確定映射 關系T，例如以上偏光片02為基準面的映射關系Tl，以彩色濾光片03為基準面的映射關系T2 等，通過將獲取的缺陷點圖像坐標，映射到一個圖像坐標系中，進而根據(jù)圖像坐標偏差的大 小判斷缺陷點是否在相應的基準面上。最終判斷出所有的缺陷點所在的缺陷層，完成缺陷 點的缺陷層分層辨識。
[0064]為進一步提高液晶屏缺陷分層定位的精度和效率，參見圖6,為本發(fā)明實施例提供 的另一種液晶屏缺陷分層定位方法的流程示意圖，在圖3所述液晶屏缺陷分層定位方法的 基礎上該方法還包括以下步驟：
[0065]步驟S201:對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系與圖像坐標系的映射關系G。
[0066] 所述物空間坐標系，在具體實施時，可以以相機L或相機R的光心作為原點，建立 XYZ三維坐標系作為物空間坐標系，當然所述物空間坐標系也可以稱作世界坐標系，為本領 域技術人員常用的坐標系建立手段，具體的坐標系建立過程在此不再贅述。。
[0067] 所述映射關系G，可以表示為矩陣的形式，在具體實施時，除了建立物空間坐標系、 圖像坐標系外，一般還包括以相機光心為原點分別建立的相機坐標系，所述矩陣即表征所 述物空間坐標系與圖像坐標系的轉(zhuǎn)換關系，具體地，所述矩陣中包含了物空間坐標系與圖 像坐標系的轉(zhuǎn)換關系，即包括相機焦距、傾斜角度的相機內(nèi)參，以及包括相機坐標系與物空 間坐標系的旋轉(zhuǎn)、平移量的相機外參，使用標定模板法利用實際尺度信息和拍攝到的圖像 上的尺度信息計算出映射關系G，或者利用相機自身的旋轉(zhuǎn)、平移等運動計算出所述映射關 系G 〇
[0068] 步驟S202:根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映射關系G，計算確定缺 陷點的物空間坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位缺陷層。
[0069] 由于在單目成像系統(tǒng)中，相機只能獲得待測液晶屏上缺陷點的平面圖像，通過引 入兩臺相機或多臺相機，從而能夠確定待測液晶屏上缺陷點的深度信息。在本發(fā)明實施例 中，所述深度方向可以理解為液晶屏各個層面的排列方向，其中以Z坐標方向作為所述深度 方向坐標，進行詳細描述。將相機圖像坐標系中的缺陷點圖像坐標，利用所述映射關系G，可 以計算確定缺陷點對應的物空間坐標;在物空間坐標系中，待測液晶屏各層均對應Z方向的 固定值，例如TP玻璃的上表面對應一固定Z值，上偏光片的下表面對應另一固定Z值;通過比 對缺陷點的物空間坐標與待測液晶屏各層對應Z值的大小，即可確定缺陷點所位于的待測 液晶屏的層面，進而定位缺陷點所在的層面。
[0070] 步驟S203:根據(jù)所述缺陷點的物空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所述層 級用于提示缺陷類型以及相對應的工藝缺陷。
[0071] 在具體實施過程中，通過步驟S202中計算獲得的缺陷點的物空間坐標，確定所述 缺陷點在待測液晶屏的層面，例如如果一粒灰塵缺陷點位于上偏光片上方，可以通過簡單 的清潔進行去除，該屏仍可作為好品使用，則判斷所述缺陷點的層級為干擾缺陷點，所述缺 陷點的缺陷層級為干擾級，對液晶屏的質(zhì)量不會產(chǎn)生致命影響。而如果缺陷點位于上偏光 片下方，則屬于不可修復的嚴重缺陷，需做報廢處理，則判斷所述缺陷點為嚴重缺陷點，所 述缺陷點的層級為嚴重級，所述缺陷點對液晶屏的質(zhì)量產(chǎn)生嚴重影響。同時，技術人員根據(jù) 缺陷點的缺陷層級，能夠方便安排相應缺陷等級的液晶屏進行翻修處理，提高質(zhì)量;對于缺 陷層級為嚴重級的缺陷點，技術人員可以根據(jù)所述缺陷點所處的位置，進行分析判斷生產(chǎn) 環(huán)節(jié)可能存在的問題，例如如果所述缺陷點在TP玻璃層的下表面，則需要考慮是否再TP玻 璃層清理工藝環(huán)節(jié)發(fā)生問題，進而改善生產(chǎn)工藝。
[0072] 另外，技術人員還可以根據(jù)所述液晶屏的缺陷點物空間坐標，統(tǒng)計分析所述缺陷 點的分布規(guī)律和產(chǎn)生規(guī)律，從而進一步判斷缺陷點產(chǎn)生的原因，規(guī)避質(zhì)量風險，有利于提高 液晶屏生產(chǎn)質(zhì)量。
[0073]由上述實施例可見，本發(fā)明實施例提供的液晶屏缺陷分層定位方法，通過控制多 臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏；以待測液晶屏平面為基準面，對 所述相機的成像關系進行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間 的映射關系T;然后，所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述映射關系T， 將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中；根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差， 判斷所述缺陷點是否在基準面上，完成待測液晶屏內(nèi)外層缺陷辨識。另外，對上述雙相機或 多相機系統(tǒng)圖像坐標與物空間三維坐標的關系進行標定，確定相機圖像坐標與物空間的映 射關系G。根據(jù)缺陷點的圖像坐標和G計算缺陷點的深度坐標，確定缺陷發(fā)生的層。在上述過 程中，本發(fā)明通過多臺相機構成雙目或多目視覺系統(tǒng)，將原有的平面成像進行缺陷檢測提 升為立體成像，不僅能夠判斷缺陷點有無和平面位置，而且能夠有效獲取其深度信息，進而 完成缺陷點的內(nèi)外分層定位，能夠快速區(qū)分液晶內(nèi)部缺陷和外表面干擾，同時根據(jù)缺陷點 深度位置對所述缺陷點分級，進一步幫助技術人員對液晶屏缺陷進行處理、分析缺陷原因 以及改進生產(chǎn)工藝，有利于提高液晶屏質(zhì)量。
[0074] 通過以上的方法實施例的描述，所屬領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明可 借助軟件加必需的通用硬件平臺的方式來實現(xiàn)，當然也可以通過硬件，但很多情況下前者 是更佳的實施方式?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術做出貢 獻的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包 括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，服務器，或者網(wǎng)絡設備等)執(zhí)行 本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括：只讀存儲器 (R0M)、隨機存取存儲器(RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0075] 與本發(fā)明提供的液晶屏缺陷分層定位方法實施例相對應，本發(fā)明還提供了一種液 晶屏缺陷分層定位裝置，參見圖7,為本發(fā)明實施例提供的一種液晶屏缺陷分層定位裝置的 結構示意圖，所述裝置包括：
[0076] 相機成像控制模塊110,用于控制多臺相機成像，使所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋 待測液晶屏；
[0077] 圖像映射關系標定模塊120,用于以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像 關系進行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T;所 述基準面可以選擇所述待測液晶屏的任意層面，而且可以根據(jù)所述待測液晶屏的多個層面 建立相應的映射關系T，例如上偏光上表面為基準面時對應的映射關系Tl，上偏光片下表面 為基準面時對應的映射關系T2等;所述映射關系T可以為矩陣、函數(shù)表達式等數(shù)學表示形 式；
[0078] 缺陷點圖像坐標映射變換模塊130,用于所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點 圖像，并根據(jù)所述映射關系T，將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中；
[0079] 內(nèi)外缺陷辨識模塊140,用于根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺 陷點是否在基準面上，完成缺陷內(nèi)外分層辨識。
[0080] 在具體實施時，優(yōu)選地，通過2臺相機構成的雙目成像系統(tǒng)獲取待測液晶屏的缺陷 點圖像，所述相機成像控制模塊110用于調(diào)整控制所述2臺所述相機成像，使所述2臺相機的 視場重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏。
[0081 ]優(yōu)選地，內(nèi)外缺陷辨識模塊140還包括判斷模塊，所述判斷模塊通過以下方式判斷 所述缺陷點是否在同一平面上：判斷對應缺陷點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤差閾 值;如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點不在基準面上;或者，如 果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點在基準面上。
[0082]為了更精確地定位缺陷點位置，如圖8所示，為本發(fā)明實施例提供的另一種液晶屏 缺陷分層定位裝置的結構示意圖，所述液晶屏缺陷分層定位裝置還包括空間映射關系標定 模塊210和缺陷層定位模塊220,其中：
[0083]所述物空間映射關系標定模塊210,用于對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系 與圖像坐標系的映射關系G;所述物空間坐標系為三維坐標系，通過所述映射關系G可以將 圖像坐標系中任一缺陷點的圖像坐標計算轉(zhuǎn)換為物空間坐標；
[0084] 所述缺陷層定位模塊220,用于根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映 射關系G，計算確定缺陷點的物空間坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位 缺陷層。通過計算出的物空間坐標，與待測液晶屏各個層面的物空間坐標進行匹配判斷，從 而確定所述缺陷點坐在的層面，完成缺陷層定位。
[0085] 為了方便技術人員，對缺陷點進行處理，所述液晶屏缺陷分層定位裝置還包括缺 陷點分級模塊230,用于根據(jù)所述缺陷點的物空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所 述層級用于提示缺陷類型以及相對應的工藝缺陷。
[0086] 由上述實施例可見，本發(fā)明實施例提供的液晶屏缺陷分層定位裝置，通過控制多 臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏；以待測液晶屏平面為基準面，對 所述相機的成像關系進行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間 的映射關系T;然后，所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述映射關系T， 將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中；根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差， 判斷所述缺陷點是否在基準面上，完成待測液晶屏內(nèi)外層缺陷辨識。另外，對上述雙相機或 多相機系統(tǒng)圖像坐標與物空間三維坐標的關系進行標定，確定相機圖像坐標與物空間的映 射關系G。根據(jù)缺陷點的圖像坐標和G計算缺陷點的深度坐標，確定缺陷發(fā)生的層。在上述過 程中，本發(fā)明通過多臺相機構成雙目或多目視覺系統(tǒng)，將原有的平面成像進行缺陷檢測提 升為立體成像，不僅能夠判斷缺陷點有無和平面位置，而且能夠有效獲取其深度信息，進而 完成缺陷點的內(nèi)外分層定位，能夠快速區(qū)分液晶內(nèi)部缺陷和外表面干擾，同時根據(jù)缺陷點 深度位置對所述缺陷點分級，進一步幫助技術人員對液晶屏缺陷進行處理、分析缺陷原因 以及改進生產(chǎn)工藝，有利于提高液晶屏質(zhì)量。
[0087] 需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的液晶屏缺陷分層定位方法及裝置，不只適用 于液晶屏缺陷分層定位，同樣可以適用于其他由多層透明介質(zhì)構成設備的缺陷定位，例如 PCB基板或玻璃基板的缺陷定位等。
[0088] 為了描述的方便，描述以上裝置時以功能分為各種單元分別描述。當然，在實施本 發(fā)明時可以把各單元的功能在同一個或多個軟件和/或硬件中實現(xiàn)。
[0089] 本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，各個實施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置或 系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關之處參見方法 實施例的部分說明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為 分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或 者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上。可以根 據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領域普通技術 人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。
[0090] 需要說明的是，在本文中，術語"包括"、"包含"或者其任何其他變體意在涵蓋非排 他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而 且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有 的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句"包括一個……"限定的要素，并不排除在包括所 述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0091]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實施方式】，使本領域技術人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一 致的最寬的范圍。
【主權項】
1. 一種液晶屏缺陷分層定位方法，其特征在于，包括以下步驟： 控制多臺相機成像，且所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏； 以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像關系進行標定，確定在所述基準面上 多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T; 所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并根據(jù)所述映射關系T，將缺陷點圖像坐 標均映射到同一圖像坐標系中； 根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基準面上，完成缺陷 內(nèi)外分層辨識。2. 根據(jù)權利要求1所述的液晶屏缺陷分層定位方法，其特征在于，包括控制2臺相機成 像，且所述2臺相機的視場重疊區(qū)域覆蓋待測液晶屏。3. 根據(jù)權利要求1所述的液晶屏缺陷分層定位方法，其特征在于，所述根據(jù)映射后的對 應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是否在基準面上，包括： 判斷對應缺陷點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤差閾值； 如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點不在基準面上;或者， 如果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點在基準面上。4. 根據(jù)權利要求1所述的液晶屏缺陷分層定位方法，其特征在于，還包括以下步驟： 對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系與圖像坐標系的映射關系G; 根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映射關系G，計算確定缺陷點的物空間 坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位缺陷層。5. 根據(jù)權利要求4所述的液晶屏缺陷分層定位方法，其特征在于，根據(jù)所述缺陷點的物 空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所述層級用于提示缺陷類型以及相對應的工藝 缺陷。6. -種液晶屏缺陷分層定位裝置，其特征在于，包括： 相機成像控制模塊，用于控制多臺相機成像，使所述相機視場的重疊區(qū)域覆蓋待測液 晶屏； 圖像映射關系標定模塊，用于以待測液晶屏平面為基準面，對所述相機的成像關系進 行標定，確定在所述基準面上多臺所述相機對應的圖像坐標系之間的映射關系T; 缺陷點圖像坐標映射變換模塊，用于所述相機分別獲取待測液晶屏的缺陷點圖像，并 根據(jù)所述映射關系T，將缺陷點圖像坐標均映射到同一圖像坐標系中； 內(nèi)外缺陷辨識模塊，用于根據(jù)映射后的對應缺陷點圖像坐標偏差，判斷所述缺陷點是 否在基準面上，完成缺陷內(nèi)外分層辨識。7. 根據(jù)權利要求6所述的液晶屏缺陷分層定位裝置，其特征在于，所述相機成像控制模 塊相機調(diào)整模塊用于調(diào)整控制所述2臺所述相機成像，使所述2臺相機的視場重疊區(qū)域覆蓋 待測液晶屏。8. 根據(jù)權利要求6所述的液晶屏缺陷分層定位裝置，其特征在于，所述內(nèi)外缺陷辨識模 塊還包括判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷對應缺陷點的圖像坐標偏差是否大于預設的誤 差閾值；如果所述圖像坐標偏差大于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點不在基準面上；或 者，如果所述圖像坐標偏差小于所述誤差閾值，則判斷所述缺陷點在基準面上。9. 根據(jù)權利要求6所述的液晶屏缺陷分層定位裝置，其特征在于，還包括物空間映射關 系標定模塊和缺陷層定位模塊，其中： 所述物空間映射關系標定模塊，用于對多臺相機進行標定，確定物空間坐標系與圖像 坐標系的映射關系G; 所述缺陷層定位模塊，用于根據(jù)所有相機對應的缺陷點圖像坐標以及所述映射關系G， 計算確定缺陷點的物空間坐標，并通過所述物空間坐標中的深度方向坐標，定位缺陷層。10.根據(jù)權利要求9所述的液晶屏缺陷分層定位裝置，其特征在于，還包括缺陷點分級 模塊，用于根據(jù)所述缺陷點的物空間坐標，將所述缺陷點定位至多個層級，所述層級用于提 示缺陷類型以及相對應的工藝缺陷。
【文檔編號】G02F1/13GK105842885SQ201610161132
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】金剛, 姚毅, 周鐘海, 馬增婷, 尹淑娟
【申請人】凌云光技術集團有限責任公司