专利名称：一种用于测试led电路芯片的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于LED芯片测试的范围，特别涉及一种用于测试LED电路芯片的装置。
背景技术：
LED发光二极管(Light Emitting Diode)是一种半导体固体发光器件,具有功耗低、节能、环保、寿命长、使用简便、无污染等优点，已成为应用很广泛的显示器件之一。近年来，随着LED性能的逐步提高，LED的品种不断增多而价格则稳步下降，因此被广泛应用于背光源、普通照明、城市夜景等多个领域。另一方面，随着LED应用的迅速发展，对LED产品的要求越来越高，对产品的光电性质的要求越来越苛刻，因此对LED产品的基本元件即LED 芯片需要进行多种特性与参数的测试，以确保LED芯片的质量达到要求。在LED芯片的生产与制造过程中，需要涉及光刻、腐蚀、淀积、剥离、镀膜、切割等多种工艺步骤，在这些步骤中由于工艺参数的微小变化或污染物的影响等因素，会导致LED芯片中一些缺陷的产生，例如，在LED芯片的表面常见的缺陷有附着的固体颗粒、金属污染、有机污染、崩边、缺角、斑点、裂痕和划痕等，这些都会对LED芯片的功能造成较大的影响。检测并剔除这些表面缺陷是LED芯片生产过程中的一个重要环节。对LED芯片的检测，目前人们已研制成功了一些自动化的测试设备，这些设备主要是用于对LED芯片发光的亮度、颜色、以及电流和电压等参数进行测试；对LED芯片中的缺陷，例如金属污染、有机污染、崩边、缺角、斑点、裂痕和划痕等，仍需要测试人员对其中的一些缺陷进行人工检测，因此劳动强度大，效率低。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种用于测试LED电路芯片的装置，以检测LED芯片的表面划痕、几何边界、斑点、裂痕、电极缺损等多种类型的缺陷。本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种用于测试LED电路芯片的装置，包括控制单元、照明系统、工作台和CCD视频信号采集装置；其中，控制单元与CCD视频信号采集装置连接，CXD视频信号采集装置和照明系统分别位于工作台的上方；所述的控制单元为计算机系统，优选为嵌入式计算机系统；所述的嵌入式计算机系统包括嵌入式处理器、存储器模块、显示模块和嵌入式操作系统；所述的嵌入式处理器优选为S3C2440A嵌入式ARM微处理器；所述的存储器模块存储有视频信号采集、图像增强、图像分割和测试结果处理等多个程序；优选为包含Flash存储器和SDRAM存储器； 所述的Flash存储器优选为AMD公司的AM29LV160D存储器；所述的SDRAM存储器优选为将两片HY57V561620存储芯片并联得到；[0013]所述的显示模块优选为5. 7英寸彩色CSTN液晶显示器；所述的嵌入式操作系统优选为Windows CE5. O软件；所述的控制单元还包括以太网接口或USB接口中的一种或两种，可用于将控制单元与其他计算机系统连接，实现数据的传输与通信；所述的照明系统产生合适的光源即光线照明，保证C⑶视频信号采集装置能获得具有足够对比度和清晰度的LED芯片图像，优选为LED红色环形光源；所述的工作台优选为二维工作台；所述的二维工作台优选设置在导轨上；所述的用于测试LED电路芯片的装置还包括电机和平台控制器；控制单元、平台 控制器、电机与导轨依次相连；控制单元发出指令控制平台控制器，平台控制器控制电机，电机驱动导轨运行的方向，从而平台控制器最终控制二维工作台的运行方向；所述的电机优选为步进电机或交流伺服电机； 所述的CXD视频信号采集装置包括CXD摄像机和图像采集卡；所述的CCD摄像机的摄像头优选为PanasonicWV_CP240/G彩色摄像头；所述的图像采集卡优选为NI公司的IMAQ PCI-1411采集卡。本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果本实用新型利用图像处理技术，结合计算机的高速性与高效性，能多方位采集LED电路芯片的图像，能够检测LED芯片的表面划痕、几何边界、斑点、裂痕、电极缺损等多种类型的缺陷，可以在一定程度上解决传统方法中的劳动强度大，效率低的问题。
图I是本实用新型的示意图，其中实线箭头为信号走向，虚线箭头为光线走向。图2是本实用新型中的控制单元的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例I本实用新型为一种用于测试LED电路芯片的装置，如图I所示，包括控制单元、照明系统、二维工作台、平台控制器和CCD视频信号采集装置；控制单元分别与平台控制器、CCD视频信号采集装置连接，控制单元提供控制信号给CCD视频信号采集装置，以实现CCD视频信号采集装置对放置于工作台上的LED芯片进行视频信号的采集；CCD视频信号采集装置将采集到的信息输送回控制单元中进行存储、分析以及输出；CCD视频信号采集装置和照明系统分别位于二维工作台的上方，二维工作台设置在导轨上，导轨由交流伺服电机驱动，交流伺服电机由平台控制器进行控制，从而，由控制单元控制的平台控制器最终控制二维工作台的运行方向。照明系统为LED红色环形光源，对LED芯片进行光线照明，保证CCD视频信号采集装置能够采集到具有足够对比度和清晰度的LED芯片图像。CCD视频信号采集装置包含CXD摄像机和图像采集卡，其中CXD摄像机的摄像头为PanasonicWV-CP240/G彩色摄像头，其为一种725 (H) X 582 (V)的彩色图像传感器，水平清晰度480线，信噪比50dB，并具有背光补偿功能；图像采集卡为NI公司的IMAQ PCI-1411采集卡，它具有I路NTSC、PAL、S-Video或CCIR输入，图像的最大分辨率为768 X 576 X 32bit，具有板载可编程感兴趣区的局部图像采集能力。控制单元如图2所示，为嵌入式计算机系统，包括嵌入式处理器、存储器模块、显示模块、嵌入式操作系统、以太网接口和USB接口。嵌入式处理器为微处理器S3C2440A，其为嵌入式ARM微处理器，是Samsung公司采用CMOS工艺生产的16/32位RISC微处理器，主频为400MHz，最高可达533MHz，具有6KB的指令Cache和16KB的数据Cache，以及具有LCD控制器、外部存储器(例如SDRAM)控制器，以及4路DMA控制器等。存储器模块包含Flash存储器和SDRAM存储器，Flash存储器为A MD公司生产的AM29LV160D，它的容量为2MB，具有16位数据宽度，可以以8位或16位的数据宽度的方式工作；SDRAM存储器是采用两片HY57V561620存储芯片进行并联，构建32位的SDRAM存储器系统，得到共64MB的SDRAM存储空间。显示模块为5. 7英寸彩色CSTN液晶显示器(IXD)，分辨率为320X 240。嵌入式操作系统为Windows CE5. O软件，实现对控制单元的软硬件资源的管理，例如，对视频信号采集、图像增强、图像分割、测试结果输出等程序的管理与运行。控制单元通过以太网接口和USB接口与其他计算机系统连接，实现数据的传输与通信，其中以太网接口是使用CS8900A芯片进行设计，USB接口为使用CY7C68013A芯片进行设计。在对每一个LED芯片进行检测时，CXD摄像机被固定在二维工作台的上方，二维工作台都要自动运动到CXD摄像机的下方位置，CXD摄像机对放置于二维工作台上的LED芯片进行视频信号的获取。本实用新型的操作包括如下步骤(I)打开本实用新型的电源，启动装置；(2)将标准的无故障的LED芯片放置于二维工作台上；控制单元发出指令，控制平台控制器驱动交流伺服电机驱动二维工作台的运行，同时CCD摄像机在得到控制单元发出的指令情况下，对LED芯片进行视频信号的采集，输送回控制单元进行存储；从所采集的视频信号中提取出一幅LED芯片图像，通过控制单元对LED芯片图像进行中值滤波、直方图均衡化以及图像分割，对经过图像分割的LED芯片图像进行二值化，得到标准的无故障的LED芯片图像的二值化数据；(3)将被测的LED芯片放置于二维工作台上；控制单元发出指令，控制平台控制器驱动交流伺服电机驱动二维工作台的运行，同时CCD摄像机在得到控制单元发出的指令情况下，对LED芯片进行视频信号的采集，输送回控制单元进行存储；从所采集的视频信号中提取出一幅LED芯片图像，通过控制单元对LED芯片图像进行中值滤波、直方图均衡化以及图像分割，对经过图像分割的LED芯片图像进行二值化，得到被测LED芯片图像的二值化数据；(4)将步骤(3)所获取的被测LED芯片图像的二值化数据与步骤(2)得到的标准的无故障的LED芯片图像的二值化数据进行逐点比较，若某一个点对应的值不相同，则说明在该点位置处存在有缺陷；(5)若存在缺陷，则根据整个缺陷的结构与形状特征，获得缺陷的类型；在控制单元的LCD显示器上输出测试的结果，对有缺陷时，则输出被测LED芯片的缺陷类型与位置；对不存在缺陷时，则输出无缺陷的信息；[0038](6)把放置于二维工作台上的被测LED芯片取下，把另一个待测的LED芯片放置于二维工作台上；重复进行步骤(3)至步骤(5)。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求1.一种用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于包括控制单元、照明系统、工作台和CCD视频信号采集装置；其中，控制单元与CCD视频信号采集装置连接，CCD视频信号采集装置和照明系统分别位于工作台的上方。
2.根据权利要求I所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于 所述的工作台为二维工作台，设置在导轨上； 所述的用于测试LED电路芯片的装置包括电机和平台控制器；控制单元、平台控制器、电机与导轨依次相连。
3.根据权利要求2所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的电机为步进电机或交流伺服电机。
4.根据权利要求2所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的控制单元为嵌入式计算机系统，包括嵌入式处理器、存储器模块、显示模块和嵌入式操作系统。
5.根据权利要求4所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的嵌入式处理器为S3C2440A嵌入式ARM微处理器； 所述的存储器模块中包含Flash存储器和SDRAM存储器； 所述的显示模块为5. 7英寸彩色CSTN液晶显示器； 所述的嵌入式操作系统为Windows CE5. O软件。
6.根据权利要求5所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于 所述的Flash存储器为AMD公司的AM29LV160D存储器； 所述的SDRAM存储器为将两片HY57V561620存储芯片并联得到。
7.根据权利要求6所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的控制单元包括以太网接口或USB接口中的一种或两种。
8.根据权利要求I 7任一项所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的照明系统为LED红色环形光源。
9.根据权利要求8所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的CCD视频信号采集装置包括CXD摄像机和图像采集卡。
10.根据权利要求9所述的用于测试LED电路芯片的装置，其特征在于所述的CCD摄像机的摄像头为PanasOnicWV-CP240/G彩色摄像头； 所述的图像采集卡为NI公司的IMAQ PCI-1411采集卡。
专利摘要本实用新型公开了一种用于测试LED电路芯片的装置，其包括控制单元、照明系统、工作台和CCD视频信号采集装置；控制单元与CCD视频信号采集装置连接，CCD视频信号采集装置和照明系统分别位于工作台的上方，该装置通过把被测LED芯片放置于二维工作台上，CCD摄像机对LED芯片进行视频信号的采集，从所采集的视频信号中提取出多幅LED芯片图像，使用中值滤波、直方图均衡化、图像分割等对LED芯片图像进行处理，把所获取的被测的LED芯片的图像与无故障的LED芯片的图像进行比较，来判定被测的LED芯片是否存在缺陷，并获得缺陷的类型。利用本实用新型，可以对LED芯片的一些常见缺陷进行检测，能够发现有缺陷的LED芯片，可以减低生产成本，并提高LED芯片产品的质量。
文档编号G01N21/88GK202676612SQ20122036289
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月19日 优先权日2012年7月19日
发明者潘中良, 陈翎 申请人:华南师范大学