液晶面板視覺檢測系統(tǒng)的定位對焦方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及液晶面板機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)的表面定位與對焦技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一 種液晶面板視覺檢測系統(tǒng)的定位對焦方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 薄膜晶體管液晶顯不器（TFT_LCD :Thin film transistir liquid crystal display)具有高分辨率、高亮度以及無幾何變形等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)由于其體積小、重量輕和功耗 低，因而被廣泛的應(yīng)用在人們?nèi)粘Ｊ褂玫南M(fèi)電子產(chǎn)品中，例如電視、電腦、手機(jī)、平板等。 TFT_LCD的制造工藝復(fù)雜，需要近百道工序，因此在制造過程中難免會(huì)出現(xiàn)各種各樣的缺 陷。目前各大TFT_LCD的廠商都依靠人工檢測不良，檢測效率低下且對人眼傷害很大，所以 現(xiàn)在開始出現(xiàn)使用機(jī)器視覺的方式代替人眼檢測TFT_LCD缺陷。
[0003] 目前生產(chǎn)TFT_IXD是自動(dòng)生產(chǎn)線，每一片TFT_IXD的位置不固定，且有些TFT_IXD 產(chǎn)品在生產(chǎn)線上流動(dòng)時(shí)不是與地面水平，導(dǎo)致相機(jī)不能安裝在固定的位置，必須根據(jù)屏幕 的擺放位置來靈活調(diào)整相機(jī)位姿。所以TFT_LCD機(jī)器視覺自動(dòng)檢測系統(tǒng)中比較關(guān)鍵的一步 就是對TFT_LCD進(jìn)行定位與對焦。
[0004] 傳統(tǒng)的方法是使用棋盤格圖像進(jìn)行相機(jī)標(biāo)定確定相機(jī)位姿，該方法功能比較全 面，它能夠標(biāo)定相機(jī)鏡頭的內(nèi)參，相機(jī)的位置，且能夠?qū)D像進(jìn)行畸變校正，但該方法的系 統(tǒng)較為復(fù)雜，操作麻煩，使用時(shí)浪費(fèi)時(shí)間，對于很多精度要求不高的項(xiàng)目是不必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種操作簡單，適用于目前市面上所有規(guī)格 尺寸，各種位姿（水平，傾斜等）的液晶面板產(chǎn)品視覺檢測的液晶面板視覺檢測系統(tǒng)的定位 對焦方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案為：包括以下步驟：
[0007] 步驟1 :將定位對焦畫面導(dǎo)入到待測屏幕上，所述定位對焦畫面中心設(shè)有方形田 字格，所述方形田字格中心位于待測屏幕中心，移動(dòng)相機(jī)至初始位置后連續(xù)采集定位對焦 畫面，所述定位對焦畫面在相機(jī)內(nèi)成像形成成像畫面；
[0008] 步驟2 :確定成像畫面上方形田字格中心坐標(biāo)i (ix，iy)和成像畫面中心坐標(biāo)I (Ix， Iy)，利用方形田字格中心與成像畫面中心的坐標(biāo)對應(yīng)關(guān)系調(diào)節(jié)相機(jī)位置，使成像畫面上方 形田字格中心與成像畫面的中心重合；
[0009] 步驟3 :調(diào)整相機(jī)位置，使相機(jī)成像畫面所在平面與待測屏幕所在平面平行，即相 機(jī)光軸與待測屏幕所在平面垂直；
[0010] 步驟4 :計(jì)算成像畫面內(nèi)定位對焦畫面矩形外框與成像畫面邊界之間的傾斜角度 9,以傾斜角度9的值為零為條件將相機(jī)繞光軸旋轉(zhuǎn)，使得成像畫面內(nèi)定位對焦畫面矩形 外框與成像畫面邊界平行。
[0011] 進(jìn)一步的，所述步驟4后有步驟5 :確定成像畫面上方形田字格四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo) lt(ltx，lty)、rt(rtx，;rt y)、lb(lbx，lby)、rb(rbx，;rb y)，根據(jù)公式
計(jì)算出系統(tǒng)成像倍率R，調(diào)節(jié)相機(jī)與待測屏幕之間垂直距離，使成像倍率R達(dá)到系統(tǒng)標(biāo)定 值，所述公式中的W為方形田字格在待測屏幕中的長度。
[0012] 進(jìn)一步的，所述步驟5后有步驟6 :所述定位對焦畫面四個(gè)角上設(shè)有圓形田字格， 計(jì)算出圓形田字格和方形田字格的對焦評價(jià)值，調(diào)整相機(jī)對焦環(huán)使所有對焦評價(jià)值均達(dá)到 最大值。
[0013] 進(jìn)一步的，所述步驟3和/或步驟4后重復(fù)步驟2,使成像畫面上方形田字格中心 與成像畫面的中心重合。
[0014] 進(jìn)一步的，所述步驟3中，相機(jī)成像畫面所在平面與待測屏幕所在平面通過多點(diǎn) 鐳射測距的方式調(diào)節(jié)至平行。
[0015] 進(jìn)一步的，步驟4中傾斜角度0的計(jì)算方式為：確定成像畫面上定位對焦畫面 矩形外框四個(gè)頂點(diǎn)坐標(biāo) LT(LTX，LTy)、RT(RTX，RTy)、LB(LB X，LBy)、RB(RBX，RBy)，根據(jù)公式
計(jì)算出傾斜角度9的值。
[0016] 進(jìn)一步的，用于確定所述坐標(biāo)的參考坐標(biāo)系為：以成像畫面邊框的任意一個(gè)頂點(diǎn) 為坐標(biāo)原點(diǎn)，頂點(diǎn)處相交的兩條邊框延長線為x、y軸，與光軸平行且過頂點(diǎn)的直線為z軸。
[0017] 進(jìn)一步的，所述定位對焦畫面導(dǎo)入到待測屏幕上后成全屏顯示。
[0018] 進(jìn)一步的，所述相機(jī)置于初始位置時(shí)，待測屏幕完全位于相機(jī)視場內(nèi)。
[0019] 進(jìn)一步的，所述相機(jī)位置通過機(jī)械手進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020] 本發(fā)明的有益效果：利用待測屏幕的顯示功能，在其上導(dǎo)入定位對焦畫面，以定位 對焦畫面上的田字格與成像畫面中心重合，定位對焦畫面的邊框與成像畫面邊框平行為標(biāo) 準(zhǔn)來調(diào)整相機(jī)位置，實(shí)現(xiàn)相機(jī)的定位。通過田字格在待測屏幕和成像畫面上的長度比來調(diào) 節(jié)成像倍率，計(jì)算定位對焦畫面上方形田字格和圓形田字格的對焦評價(jià)值，來實(shí)現(xiàn)相機(jī)的 對焦。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，操作方便，大大的提高了工作效率。此外，在待測屏幕過 大，相機(jī)無法完全顯示時(shí)，還可通過在待測屏幕上均勻平鋪多個(gè)定位對焦畫面，利用多個(gè)相 機(jī)同時(shí)進(jìn)行定位對焦。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明方形田字格與成像畫面中心不重合時(shí)成像畫面示意圖；
[0022] 圖2為本發(fā)明定位對焦畫面矩形外框與成像畫面邊界不平行時(shí)成像畫面示意圖；
[0023] 圖3為本發(fā)明使用狀態(tài)圖；
[0024] 圖中：1 一定位對焦畫面，2-成像畫面，3-方形田字格，4一圓形田字格，5-定位 對焦畫面矩形外框，6-光軸，7-待測屏幕，8-相機(jī)，9一機(jī)械手。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：
[0026] 本發(fā)明所示定位對焦畫面1如圖1所示，定位對焦畫面1的中心設(shè)有一個(gè)方形田 字格3,四個(gè)頂點(diǎn)處設(shè)有圓形田字格4。如圖3所示，本發(fā)明的相機(jī)8固定在機(jī)械手9上，通 過機(jī)械手9調(diào)節(jié)相機(jī)8的位置。
[0027] 利用該定位對焦畫面進(jìn)行定位對焦的步驟包括：
[0028] 步驟1 :將定位對焦畫面1導(dǎo)入到待測屏幕7上，在待測屏幕7上全屏顯示，移動(dòng) 相機(jī)8至初始位置，連續(xù)采集定位對焦畫面1，定位對焦畫面1在相機(jī)8內(nèi)成像形成成像畫 面2,初始位置的計(jì)算公式為W D= f (1+1/0 )，其中W D為相機(jī)位于初始位置時(shí)，鏡頭距待測 屏幕的垂直距離，f為鏡頭焦距，0為系統(tǒng)光學(xué)倍率；
[0029] 步驟2 :確定成像畫面2上方形田字格3中心坐標(biāo)i (ix，iy)和成像畫面2中心坐 標(biāo)I (Ix，Iy)，（由于成像畫面上方形田字格3中心不一定為成像畫面的中心，因此需要進(jìn)行 中心對齊