本發(fā)明涉及視覺檢測(cè)，尤其涉及一種顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)及其檢測(cè)裝置與檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

視覺檢測(cè)就是用機(jī)器代替人眼來做測(cè)量和判斷。視覺檢測(cè)是指通過機(jī)器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分cmos和ccd兩種)將被攝取目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號(hào)；圖像系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，進(jìn)而根據(jù)判別的結(jié)果來控制現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備動(dòng)作，是用于生產(chǎn)、裝配或包裝的有價(jià)值的機(jī)制。它在檢測(cè)缺陷和防止缺陷產(chǎn)品被配送到消費(fèi)者的功能方面具有不可估量的價(jià)值。

機(jī)器視覺檢測(cè)的特點(diǎn)是提高生產(chǎn)的柔性和自動(dòng)化程度。在一些不適合于人工作業(yè)的危險(xiǎn)工作環(huán)境或人工視覺難以滿足要求的場(chǎng)合，常用機(jī)器視覺來替代人工視覺；同時(shí)在大批量工業(yè)生產(chǎn)過程中，用人工視覺檢查產(chǎn)品質(zhì)量效率低且精度不高，用機(jī)器視覺檢測(cè)方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)的自動(dòng)化程度。而且機(jī)器視覺易于實(shí)現(xiàn)信息集成，是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造的基礎(chǔ)技術(shù)。

液晶顯示面板在電子產(chǎn)品中、特別是終端中的使用越來越多，產(chǎn)量巨大且仍在大幅增加。這些顯示面板的品質(zhì)主要通過亮點(diǎn)、暗點(diǎn)和彩點(diǎn)的數(shù)量來衡量，其中：亮點(diǎn)是指在液晶面板的生產(chǎn)過程中，氣泡、雜質(zhì)進(jìn)入子像素，導(dǎo)致一通電就直接發(fā)白光的點(diǎn)；暗點(diǎn)是指在白屏情況下出現(xiàn)非單純的r、g、b色點(diǎn)，無論屏幕顯示何種顏色，暗點(diǎn)始終是黑的不會(huì)發(fā)光；彩點(diǎn)是指一直顯示紅綠藍(lán)色的點(diǎn)，分別將顯示面板設(shè)置顯示為全黑、全白、全紅、全藍(lán)、全綠等不同的純色，再對(duì)此顯示面板進(jìn)行圖像采集，比較容易發(fā)現(xiàn)該顯示面板上有問題的像素點(diǎn)。

工業(yè)相機(jī)是機(jī)器視覺系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵組件，其最本質(zhì)的功能就是將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成有序的電信號(hào)。選擇合適的相機(jī)也是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)，相機(jī)的選擇不僅直接決定所采集到的圖像分辨率、圖像質(zhì)量等，同時(shí)也與整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行模式直接相關(guān)。用于進(jìn)行視覺檢測(cè)的工業(yè)相機(jī)分為黑白相機(jī)和彩色相機(jī)兩種。黑白相機(jī)直接將光強(qiáng)信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像灰度值，生成的是灰度圖像；彩色相機(jī)能獲得景物中紅、綠、藍(lán)三個(gè)分量的光信號(hào)，輸出彩色圖像。彩色相機(jī)能夠提供比黑白相機(jī)更多的圖像信息。彩色相機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法主要有兩種，棱鏡分光法和bayer濾波法。棱鏡分光彩色相機(jī)，利用光學(xué)透鏡將入射光線的r、g、b分量分離，在三片傳感器上分別將三種顏色的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，最后對(duì)輸出的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行合成，得到彩色圖像。

通常該領(lǐng)域生產(chǎn)中用于檢測(cè)顯示器顯示缺陷用的是高分辨率的彩色工業(yè)相機(jī)。與黑白工業(yè)相機(jī)相比較而言，相同分辨率的彩色工業(yè)相機(jī)的價(jià)格要高出許多。本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種顯示面板的檢測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的檢測(cè)方法，在能夠完成顯示缺陷檢測(cè)的同時(shí)，降低系統(tǒng)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，使顯示器處于顯示狀態(tài)時(shí)，檢測(cè)顯示面板的顯示缺陷，并同時(shí)記錄該顯示缺陷對(duì)應(yīng)的顯示色彩。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種顯示面板檢測(cè)裝置，包括檢測(cè)相機(jī)、輔助相機(jī)以及處理器；所述檢測(cè)相機(jī)為黑白相機(jī)，所述輔助相機(jī)為彩色相機(jī)；所述處理器與所述檢測(cè)相機(jī)、輔助相機(jī)相連，適于分別獲取所述檢測(cè)相機(jī)和輔助相機(jī)對(duì)處于顯示狀態(tài)的同一顯示面板拍攝的圖像；所述處理器還適于從所述輔助相機(jī)對(duì)于所述顯示面板拍攝的圖像中提取色彩信息，將所述色彩信息配合所述檢測(cè)相機(jī)對(duì)所述顯示面板拍攝的圖像進(jìn)行視覺檢測(cè)處理。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)相機(jī)的分辨率高于所述輔助相機(jī)，所述輔助相機(jī)能識(shí)別顯示面板顯示的純色內(nèi)容的色彩信息即可，無需配備高分辨率彩色相機(jī)，節(jié)省成本。

進(jìn)一步地，所述檢測(cè)相機(jī)為ccd相機(jī)或cmos相機(jī)。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種包括上述顯示面板檢測(cè)裝置以及被檢測(cè)的顯示面板的顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)。

進(jìn)一步地，所述顯示面板為lcd面板。

進(jìn)一步地，所述顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)還包括補(bǔ)償光源。所述補(bǔ)償光源用于彌補(bǔ)所述顯示面板照度不足對(duì)檢測(cè)造成的影響。

此外，本發(fā)明又提供了一種基于前述顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)的顯示面板檢測(cè)方法，包括：

使需要被檢測(cè)的顯示面板處于顯示狀態(tài)；

控制所述檢測(cè)相機(jī)對(duì)所述顯示面板進(jìn)行圖像采集以獲取檢測(cè)圖像；

控制所述輔助相機(jī)對(duì)所述顯示面板進(jìn)行圖像采集以獲取輔助圖像；

由所述處理器分別獲取所述檢測(cè)圖像和輔助圖像，從所述輔助圖像中提取色彩信息，并將所述色彩信息配合所述檢測(cè)圖像進(jìn)行視覺檢測(cè)處理。

進(jìn)一步地，所述進(jìn)行視覺檢測(cè)包括：

對(duì)所述檢測(cè)圖像進(jìn)行目標(biāo)提取處理，區(qū)分目標(biāo)區(qū)域圖像和背景；

處理器對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行圖像校正，獲得校正后的目標(biāo)圖像；

處理器對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行視覺檢測(cè)。

進(jìn)一步地，所述處理器對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行視覺檢測(cè)為壞點(diǎn)檢測(cè)、暗點(diǎn)檢測(cè)或亮點(diǎn)檢測(cè)。

本發(fā)明提供的顯示面板檢測(cè)裝置、檢測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的檢測(cè)方法在保證檢測(cè)顯示面板的顯示缺陷的檢測(cè)效果的同時(shí)，可提供相應(yīng)的顯示缺陷對(duì)應(yīng)的色彩信息，并顯著降低系統(tǒng)成本。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖；

圖2是圖1中檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法流程示意圖；

圖3是圖2中視覺檢測(cè)的流程示意圖；

圖4是對(duì)檢測(cè)圖像的一種處理步驟；

圖1中，1-檢測(cè)相機(jī)，2-輔助相機(jī)，3-處理器，4-顯示面板，5-適配器。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)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觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。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，或僅僅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，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

現(xiàn)階段液晶顯示面板得到廣泛應(yīng)用。顯示面板的品質(zhì)主要通過亮點(diǎn)、暗點(diǎn)、彩點(diǎn)等缺陷的數(shù)量來衡量。如果用人工識(shí)別，效率較低，并且由于疲勞等人為因素很容易導(dǎo)致誤判，因此引入機(jī)器視覺系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制的視覺檢測(cè)。

除了背景技術(shù)中介紹的采用高分辨率彩色相機(jī)對(duì)顯示面板進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)方案以外，現(xiàn)有技術(shù)中還有如圖1的方案，就是將黑白的檢測(cè)相機(jī)1連接于處理器3，需要檢測(cè)的顯示面板4通過適配器5也連接于處理器3。對(duì)顯示面板4進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，處理器3通過適配器5給顯示面板4發(fā)送顯示指令，進(jìn)行特定的顯示，如r、g、b純色等；處理器3在顯示面板4處于顯示狀態(tài)時(shí)，給檢測(cè)相機(jī)1發(fā)送拍攝指令，采集顯示面板4的圖像，并進(jìn)行相關(guān)處理后進(jìn)行視覺檢測(cè)、識(shí)別顯示缺陷。顯示缺陷的檢測(cè)結(jié)合前述顯示指令，即可確定是何種顯示模式下存在何種顯示缺陷。

然而上述現(xiàn)有技術(shù)存在一些缺陷。在生產(chǎn)活動(dòng)中，顯示面板的檢測(cè)流水生產(chǎn)線和用于控制檢測(cè)過程的處理器通常位于不同的位置，甚至相隔很遠(yuǎn)，每進(jìn)行一次檢測(cè)需要停下生產(chǎn)線，拆除顯示面板4和適配器5的連接，并進(jìn)行下一次連接、檢測(cè)過程，繁瑣且效率低下，容易出錯(cuò)。

為解決上述缺陷，本實(shí)施例提供一種顯示面板的檢測(cè)系統(tǒng)及相應(yīng)的檢測(cè)方法，通過將分辨率遠(yuǎn)低于檢測(cè)相機(jī)的輔助相機(jī)結(jié)合，在檢測(cè)顯示缺陷并獲取對(duì)應(yīng)的色彩信息的同時(shí)，無須停下生產(chǎn)線，可連續(xù)檢測(cè)；此外，對(duì)顯示面板的顯示缺陷進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可實(shí)時(shí)檢測(cè)到其實(shí)際的顯示狀態(tài)，避免顯示指令和拍攝指令對(duì)應(yīng)過程中出錯(cuò)。以下詳述該檢測(cè)系統(tǒng)及裝置的工作原理。

如圖2所示的顯示面板檢測(cè)系統(tǒng)包括檢測(cè)相機(jī)1、輔助相機(jī)2、處理器3以及需要被檢測(cè)的顯示面板4，檢測(cè)相機(jī)1和輔助相機(jī)2分別連接于處理器3，并且均對(duì)準(zhǔn)顯示面板4。檢測(cè)相機(jī)1和輔助相機(jī)2并不必須正對(duì)顯示面板，但需滿足這樣的條件，就是顯示面板4需要檢測(cè)的部分必須全部位于檢測(cè)相機(jī)1的成像內(nèi)，而至少部分需要檢測(cè)的部分位于輔助相機(jī)2的成像內(nèi)。

顯示面板4連有時(shí)序控制電路(未示出)，時(shí)序控制電路發(fā)送信號(hào)到顯示面板4，使其顯示指定的圖像，如某一純色；也可時(shí)序地依次發(fā)送不同的信號(hào)到顯示面板4，使其順次顯示對(duì)應(yīng)的不同圖像，比如不同的純色。

以下詳細(xì)闡述上述檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)顯示面板4的檢測(cè)步驟：

步驟s01，使需檢測(cè)的顯示面板處于顯示狀態(tài)。

將檢測(cè)相機(jī)1、輔助相機(jī)2連接到處理器3，檢測(cè)相機(jī)1和輔助相機(jī)2分別對(duì)準(zhǔn)需要檢測(cè)的顯示面板4。顯示面板4連接有時(shí)序控制電路，順次地發(fā)出控制信號(hào)，使顯示面板4自發(fā)光、處于顯示狀態(tài)，并顯示用于檢測(cè)的不同的純色畫面，如r、g、b或者全白屏、全黑屏。

當(dāng)然，畫面的顯示并不必須是順次的，也可是隨機(jī)產(chǎn)生，并采集所需的圖像信息即可。如果需要檢測(cè)單獨(dú)某一種純色，或者全白屏、全黑屏的情況，也可通過時(shí)序控制電路實(shí)現(xiàn)。

時(shí)序控制電路可以是從外部與顯示面板4連接的，也可以直接集成在顯示面板4，并不需要連接到處理器3，從而可以大幅提高檢測(cè)效率和降低出錯(cuò)概率。

特別地，如果檢測(cè)環(huán)境較暗，為防止產(chǎn)品本身的缺陷造成照度不足而對(duì)后續(xù)的檢測(cè)造成困難，需要對(duì)環(huán)境光線進(jìn)行補(bǔ)償，例如安裝外接光源進(jìn)行補(bǔ)光。

步驟s02，檢測(cè)相機(jī)對(duì)所述顯示面板進(jìn)行圖像采集以獲取檢測(cè)圖像。

處理器發(fā)送指令到檢測(cè)相機(jī)1，檢測(cè)相機(jī)1接收到控制指令后，對(duì)顯示面板4需要檢測(cè)的部分進(jìn)行圖像采集。

步驟s03，輔助相機(jī)對(duì)所述顯示面板進(jìn)行圖像采集以獲取輔助圖像。

處理器發(fā)送指令到輔助相機(jī)2，輔助相機(jī)2接收到控制指令后，對(duì)顯示面板4需要檢測(cè)的部分進(jìn)行圖像采集。

特別地，如果用于檢測(cè)的畫面是純色，則輔助相機(jī)2并不需要采集與檢測(cè)圖像范圍一樣的輔助圖像，只需采集到需檢測(cè)顯示畫面的一部分即可。

步驟s04，處理器獲取所述檢測(cè)圖像。

檢測(cè)相機(jī)1采集到檢測(cè)圖像后，將檢測(cè)圖像傳輸?shù)教幚砥?。

步驟s05，處理器獲取所述輔助圖像。

輔助相機(jī)2采集到輔助圖像后，將輔助圖像傳輸?shù)教幚砥?。

步驟s06，處理器從所述輔助圖像提取色彩信息。

處理器3將輔助圖像中需檢測(cè)部分選出，并判斷、獲取其中的顏色信息，如r、g、b或者全白、全黑。

步驟s07，處理器將所述色彩信息配合所述檢測(cè)圖像，進(jìn)行視覺檢測(cè)。

處理器3將獲取的顏色信息，如r、g、b或者全白、全黑，結(jié)合通過檢測(cè)相機(jī)1獲取的檢測(cè)圖像，通過識(shí)別檢測(cè)圖像上的顯示缺陷，從而檢測(cè)顯示面板4在顯示特定顏色時(shí)的顯示缺陷，包括但不限于亮點(diǎn)、暗點(diǎn)或者彩點(diǎn)。

在實(shí)際生產(chǎn)中，顯示面板4的顯示部分的成像一般不會(huì)完全檢測(cè)相機(jī)1的成像器件，所以檢測(cè)相機(jī)1獲取的檢測(cè)圖像中的信息并不全是有用的。更重要的是，不管是人工還是機(jī)器視覺進(jìn)行視覺檢測(cè)，都需要從一定的角度進(jìn)行觀察，此時(shí)顯示圖像中原本的矩形形狀變成矩形，加上相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)不可避免地存在一定程度的失真和畸變，在進(jìn)行視覺檢測(cè)時(shí)可對(duì)檢測(cè)圖像進(jìn)行如下處理：

步驟s71，對(duì)所述檢測(cè)圖像進(jìn)行目標(biāo)提取處理，區(qū)分目標(biāo)區(qū)域圖像和背景。

由于被測(cè)的顯示面板4具有自發(fā)光的特性，和周邊相對(duì)簡單的暗背景有明顯的亮度差，即具有較明顯的邊緣，便可通過分辨該邊緣而將顯示面板部分提取出來。

區(qū)分目標(biāo)區(qū)域和背景的方法可能有多種，較為簡單的一種方法為閾值分割。

步驟s72，處理器對(duì)所述目標(biāo)區(qū)域圖像進(jìn)行圖像校正，獲得校正后的目標(biāo)圖像。

圖像的幾何畸變失真主要是表現(xiàn)在圖像中像素點(diǎn)發(fā)生位移，從而使圖像中物體扭曲變形。主要原因是成像系統(tǒng)的非線性，例如光學(xué)系統(tǒng)畸變像差。對(duì)畸變失真的圖像進(jìn)行校正后，可獲得真正用于檢測(cè)的目標(biāo)圖像。

常見的校正方法為空間變換和灰度插值。

步驟s73，處理器對(duì)所述目標(biāo)圖像進(jìn)行視覺檢測(cè)。

處理器3將獲取的顏色信息，如r、g、b或者全白、全黑，結(jié)合通過校正后的目標(biāo)圖像，通過識(shí)別目標(biāo)圖像上的顯示缺陷，從而檢測(cè)顯示面板4在顯示特定顏色時(shí)的顯示缺陷，包括但不限于亮點(diǎn)、暗點(diǎn)或者彩點(diǎn)。

上詳細(xì)描述了本發(fā)明的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。