一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统及其方法与流程

1.本发明属于机械自动化外观检测技术领域，特别涉及一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统及其方法。


背景技术：

2.在液晶显示行业内，许多先进的、生产规模较大的屏幕生产商如京东方、天马微电子等在液晶质量检测方面的需求与日俱增。同样，在液晶屏幕等半导体制造过程中，许多先进的生产商在屏幕边缘所面临的成品率损失，要比成品率最好的区域平均高出10％到50％，因此，及时检测出液晶屏幕边缘的缺陷对提高产品质量和保持企业竞争力有至关重要的好处。
3.目前，传统检测液晶屏幕边缘缺陷的方式是人工检测方式或数字图像处理检测方式。人工检测方式简单，可以灵活安排；数字图像处理检测方式，例如sobel算子，laplacian算子，canny算子，能够形成基础辅助视角，有助于提高检测的精准度。
4.但是，上述人工检测方式和自动化程度不高的机器检测方式拥有一些弊病。人工检测方式比较依赖检测人员自身情况，由于人眼疲劳，会直接造成人眼的准确性降低，从而影响工作效率低；数字图像处理检测方式发挥作用的前提是有一张边缘清晰，缺陷对比度突出的优秀图像才能使各种算子可以更大作用的发挥其能力，因此，数字图像处理检测方式的使用限制较大。
5.因此，现在需要一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统及其方法来解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本发明为了解决上述技术问题提供一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统，其能够解决目前检测系统检测稳定性不足，费时费力，结构复杂的技术问题。
7.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
8.一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统，其包括：水平的检测面、竖直设置于所述检测面上方的检测器、位于所述检测面上方的第一线光源和位于所述检测面下方的第二线光源，其中，
9.所述第一线光源可转动设置，且转动所述第一线光源的光束朝向使所述检测器进行明场成像；所述第二线光源可转动设置，且转动所述第二线光源的光束朝向使所述检测器进行暗场成像。
10.本发明的有益效果是：
11.(1)本发明各部件布局合理，通过简单的光源设计和变化，便可以对液晶屏幕的透明边缘和液晶屏幕的不透明边缘进行检测，准确度高，稳定性好，大大提高了检测效率；
12.(2)本发明通过检测器能够收集图像，省时省力，减轻了工作人员的劳动强度，也有助于企业节约经营成本。
13.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
14.进一步，所述检测器包括线阵扫描相机和光学成像镜头，所述线阵扫描相机位于所述检测面上方；所述光学成像镜头位于所述线阵扫描相机与所述检测面之间，且所述光学成像镜头与所述线阵扫描相机连接。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：线阵相机采用ccd线阵扫描相机对屏幕边缘区域进行扫描检测，能够将每行的信息进行汇总；光学成像镜头能够使屏幕的边缘信息能够成像在线扫描相机的ccd上，结构简单，制造方便。
16.进一步，所述线阵扫描相机为2k线阵扫描相机或4k线阵扫描相机。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：在一定的视距下，2k画质线阵扫描相机相当细腻，能满足收集图像的需求，且造价较低；4k画质线阵扫描相机能够显示更多内容，对于特定场景使用较为高效。
18.进一步，所述线阵扫描相机内设置有图像采集卡。
19.采用上述进一步方案的有益效果是：图像采集卡用于传输信号，可将线阵扫描相机的图像信号进行采集并传输至电脑，实现远程操作和记录，方便高效。
20.进一步，所述检测器还包括角度调节台，所述角度调节台的可转动端与所述线阵扫描相机的侧壁固定连接。
21.采用上述进一步方案的有益效果是：角度调节台用于调整线阵扫描相机光孔的朝向，有助于收集暗场的图像和明场的图像。
22.进一步，所述检测器还包括xy微调平台，所述xy微调平台的连接端与所述线阵扫描相机的侧壁固定连接。
23.采用上述进一步方案的有益效果是：xy微调平台用于微调线阵扫描相机的方位，使线阵扫描相机能够对准检测面的边缘待测部。
24.进一步，还包括移载模组，所述移载模组位于所述检测面的下方，用于移动或转动所述检测面。
25.采用上述进一步方案的有益效果是：移载模组用于移动或转动检测面，方便检测器检测液晶屏幕上的不同边缘。
26.本发明还提供一种检测液晶屏幕边缘缺陷的方法，其能够解决目前检测方法的检测条件比较局限，无法区分玻璃透明边缘和不透明边缘，应用受限的技术问题。
27.一种检测液晶屏幕边缘缺陷的方法，其包括步骤：
28.水平布置液晶屏幕，并形成检测面；
29.在检测面边缘上方设置检测器，所述检测器的光孔朝向所述检测面的边缘待测部；
30.在所述检测面上方设置第一线光源，转动所述第一线光源的光束朝向使所述检测器进行明场成像，其后通过所述检测器收集明场图像；
31.在所述检测面下方设置第二线光源，转动所述第二线光源的光束朝向使所述检测器进行暗场成像，其后通过所述检测器收集暗场图像。
32.采用上述进一步方案的有益效果是：
33.(1)本发明能够针对液晶屏幕边缘的不同特性进行检测，针对透明边缘，使用屏幕样品下侧的第一线光源，调整第一线光源的角度，使检测器获得明场图像，此时划伤和裂纹
明显可见；针对不透明边缘，使用屏幕样品上侧的线第二线光源，调整第二线光源的角度，使检测器获得暗场图像，此时崩边、崩角和裂纹明显可见，大大提高了检测效率；
34.(2)本发明对灰尘等环境要求低，环境适应性较好，具有准确度高，稳定性好的优点。
35.进一步，转动第一线光源，使所述第一线光源的光束朝向与所述检测器的光孔朝向之间的夹角为z1，所述z1满足关系：20
°
≦z1≦30
°
；
36.转动第二线光源，使所述第二线光源的光束朝向与所述检测器的光孔朝向之间的夹角为z2，所述z2满足关系：5
°
≦z2≦10
°
。
37.采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节第一线光源的光束朝向与检测器的光孔朝向之间的夹角，可以实现暗场成像；通过调节第二线光源的光束朝向与检测器的光孔朝向之间的夹角，可以实现明场成像。
38.进一步，所述第一线光源与所述检测面之间的距离为l1,所述l1满足关系：50mm≦l1≦70mm；所述第二线光源与所述检测面之间的距离为l2,所述l2满足关系：25mm≦l2≦35mm。
39.采用上述进一步方案的有益效果是：通过调节第一线光源与检测面之间的距离，有助于提高暗场成像的效果；通过调节第二线光源与检测面之间的距离，有助于提高明场成像的效果。
附图说明
40.图1为本发明系统的结构示意图；
41.图2为本发明针对透明边缘的测试结构示意图；
42.图3为本发明针对透明边缘所收集的暗场图像；
43.图4为本发明针对不透明边缘的测试结构示意图；
44.图5为本发明针对不透明边缘所收集的明场图像。
45.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
46.1、检测面；
47.2、检测器；21、线阵扫描相机；22、光学成像镜头；23、角度调节台；24、xy微调平台；
48.3、移载模组；
49.4、第一线光源；
50.5、第二线光源。
具体实施方式
51.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
52.在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示
或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
53.在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
54.下面是结合附图1
‑
5对本发明进一步说明：
55.方式一
56.本方式提供一种检测液晶屏幕边缘缺陷的系统，如图1所示，其包括：水平的检测面1、竖直设置于所述检测面1上方的检测器2、位于所述检测面1上方的第一线光源4和位于所述检测面1下方的第二线光源5，其中，
57.所述第一线光源4可转动设置，且转动所述第一线光源4的光束朝向使所述检测器2进行明场成像；所述第二线光源5可转动设置，且转动所述第二线光源5的光束朝向使所述检测器2进行暗场成像；
58.所述检测器2包括线阵扫描相机21和光学成像镜头22，所述线阵扫描相机21位于所述检测面1上方；所述光学成像镜头22位于所述线阵扫描相机21与所述检测面1之间，且所述光学成像镜头22与所述线阵扫描相机21连接。
59.本方式能够解决目前检测系统检测稳定性不足，费时费力，结构复杂的技术问题。
60.本方式各部件布局合理，通过简单的光源设计和变化，便可以对液晶屏幕边缘的崩边、裂纹、划伤、毛刺进行检测，准确度高，稳定性好，大大提高了检测效率；通过检测器2能够收集图像，省时省力，减轻了工作人员的劳动强度，也有助于企业节约经营成本。
61.另外，线阵相机采用ccd线阵扫描相机21对屏幕边缘区域进行扫描检测，能够将每行的信息进行汇总；光学成像镜头22能够使屏幕的边缘信息能够成像在线扫描相机的ccd上，结构简单，制造方便
62.可以理解的是，本方式的检测器2可以有较多改进，具体的：
63.进一步，所述线阵扫描相机21为2k线阵扫描相机21或4k线阵扫描相机21。更进一步的，本方式的所述线阵扫描相机21为2k线阵扫描相机21。
64.这样，在一定的视距下，2k画质线阵扫描相机21相当细腻，能满足收集图像的需求，且造价较低；4k画质线阵扫描相机21能够显示更多内容，对于特定场景使用较为高效。
65.进一步，所述线阵扫描相机21内设置有图像采集卡。
66.这样，图像采集卡用于传输信号，可将线阵扫描相机21的图像信号进行采集并传输至电脑，实现远程操作和记录，方便高效。
67.进一步，所述检测器2还包括角度调节台23，所述角度调节台23的可转动端与所述线阵扫描相机21的侧壁固定连接。
68.这样，角度调节台23用于调整线阵扫描相机21光孔的朝向，有助于收集暗场的图像和明场的图像。
69.进一步，所述检测器2还包括xy微调平台24，所述xy微调平台24的连接端与所述线
阵扫描相机21的侧壁固定连接。
70.这样，xy微调平台24用于微调线阵扫描相机21的方位，使线阵扫描相机21能够对准检测面1的边缘待测部。
71.还可以理解的是，为了检测方便，本方式还可以增加一些辅助部件，具体的：
72.进一步，还包括移载模组3，所述移载模组3位于所述检测面1的下方，用于移动或转动所述检测面1。
73.这样，移载模组3用于移动或转动检测面1，方便检测器2检测液晶屏幕上的不同边缘。
74.另外，本方式还提供一种检测液晶屏幕边缘缺陷的方法，其包括步骤：
75.水平布置液晶屏幕，并形成检测面1；
76.在检测面1边缘上方设置检测器2，所述检测器2的光孔朝向所述检测面1的边缘待测部，其中，
77.所述检测器2包括带有图像采集卡的线阵扫描相机21、光学成像镜头22、角度调节台23和xy微调平台24；
78.根据精度测试要求，我们选择2k画质的线阵扫描相机21；为了配合线阵扫描相机21，我们选择了schneider的2.8/40的光学成像镜头22，满足了工作距离要求的光学成像镜头22，光学成像镜头22延长接圈及工作距离计算如下表1：
79.表1
[0080][0081]
选择液晶屏幕的不透明边缘，如图2所示，在所述检测面1上方设置第一线光源4，转动第一线光源4，使所述第一线光源4的光束朝向与所述检测器2的光孔朝向之间的夹角为25
°
，所述第一线光源4与所述不透明边缘之间的距离为60mm，此时采集的图像为明场图像，图像如下图3所示，其中，划伤和裂纹均可采集；
[0082]
选择液晶屏幕的透明边缘，如图4所示，在所述检测面1上方设置第一线光源4，转动第二线光源5，使所述第二线光源5的光束朝向与所述检测器2的光孔朝向之间的夹角为5
°
，所述第一线光源4与所述不透明边缘之间的距离为30mm，此时采集的图像为暗场图像，图像如下图5所示，其中，崩边、崩角和裂纹均可采集。
[0083]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。