一种缺陷检测装置及缺陷检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及工业成像检测领域，特别涉及一种缺陷检测装置及缺陷检测系统。


背景技术：

2.随着技术的发展，显示面板或发光体的特性评估对产品的特性越来越重要。常见的发光体及其显示器产品，包括led（light-emitting diode，发光二极管），microled，miniled，ld（laser diode，镭射二极管）等不同类型；其组成的产品包括消费电子产品（如手机屏幕，电视显示器等）。对于这些显示产品，其发光特性的评估对于其产品的质量评价显得很重要。
3.相关技术中，在对这些显示产品进行缺陷检测时，通常需要对同一画面获得多种不同类型的图像，共同进行缺陷检测，例如，需要对同一画面既获得黑白图像，也获得对应的彩色图像，通过黑白图像去从整体获得缺陷的位置所在，然后再从彩色图像中针对缺陷所在的位置去做具体的分析，再例如，还需要获得光谱图像，从而进行色度测量。
4.但是，目前通常利用不同的相机分时去获取不同类型的图像，然而，此种方法需要较长的时间去获取不同类型的图像，若同时用多个相机正视去获取，会由于面板正上方空间不足而无法获得整个面板的图像，而通过倾斜相机从而换取空间位置时，则会由于相机景深不够而导致拍摄模糊。
5.因此，有必要设计一种新的缺陷检测装置及缺陷检测系统，以克服上述问题。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例提供一种缺陷检测装置及缺陷检测系统，以解决相关技术中利用不同的相机分时获取图像，需要的时间较长、正视获取无法获得整个面板的图像且倾斜成像导致拍摄模糊的问题。
7.第一方面，提供了一种缺陷检测装置，其包括：至少两个成像通道，每个所述成像通道至少包括一个镜头和一个图像传感器，所述至少两个成像通道的镜头的视野至少部分重叠形成重叠区域；至少一个所述成像通道的所述图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴，且所述至少两个成像通道对应的图像传感器用于对位于重叠区域的目标区域进行成像；至少两个所述成像通道获取的图像类型不同。
8.一些实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同包括：至少一个所述成像通道设有滤光元件，用于获取目标区域的彩色图像或者光谱图像或者视频图像；且至少一个所述成像通道不设置滤光元件，用于获取目标区域的灰度图像或者视频图像。
9.一些实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同包括：至少一个所述成像通道的图像传感器具有第一数据读取速率，用于获取视频图像；至少一个所述成像通道的图像传感器具有第二数据读取速率，用于获取静态图像，所述第二数据读取速率小于所述第一数据读取速率。
10.一些实施例中，至少一个所述成像通道的图像传感器的中心和镜头的光轴均位于所述重叠区域的中心。
11.一些实施例中，所述至少两个成像通道的镜头的光轴平行设置。
12.第二方面，提供了一种缺陷检测装置，其包括镜头和图像传感器，所述图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴。
13.第三方面，提供了一种缺陷检测系统，其包括：至少两个缺陷检测装置，每一所述缺陷检测装置包括一个成像通道，所述成像通道至少包括镜头和图像传感器，所述至少两个缺陷检测装置的镜头的视野至少部分重叠形成重叠区域，至少一个所述缺陷检测装置的所述图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴，所述至少两个缺陷检测装置用于对位于重叠区域的目标区域进行成像，且至少两个所述成像通道获取的图像类型不同。
14.一些实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同包括：至少一个所述成像通道设有滤光元件，用于获取目标区域的彩色图像或者光谱图像或者视频图像；且至少一个所述成像通道不设置滤光元件，用于获取目标区域的灰度图像或者视频图像。
15.一些实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同包括：至少一个所述成像通道的图像传感器具有第一数据读取速率，用于获取视频图像；至少一个所述成像通道的图像传感器具有第二数据读取速率，用于获取静态图像，所述第二数据读取速率小于所述第一数据读取速率。
16.一些实施例中，至少一个所述成像通道的图像传感器的中心和镜头的光轴均位于所述重叠区域的中心。
17.一些实施例中，所有所述缺陷检测装置的镜头的光轴均偏离所述重叠区域的中心，且所有所述缺陷检测装置的图像传感器的感光面的中心均偏离对应所述镜头的光轴。
18.本实用新型提供的技术方案带来的有益效果包括：
19.本实用新型实施例提供了一种缺陷检测装置及缺陷检测系统，由于图像传感器的感光面的中心偏离对应所述镜头的光轴，根据成像共轭关系，图像传感器的感光面对应的物面区的中心也是偏离对应镜头的光轴的，在对目标区域进行成像时，即使镜头的光轴不正对目标区域的中心，也能够使目标区域成像在图像传感器上，因此，可以同时使用多个成像通道获取多种不同类型的图像，便于结合进行缺陷检测，节省时间。
20.同时，也不需要将缺陷检测装置倾斜放置，不会导致产品的景深不够的问题，并且，将图像传感器的感光面的中心设置为偏离对应镜头的光轴，相对于该图像传感器位于对应镜头的中心，增大了该图像传感器对应的物面区与其余图像传感器对应的物面区的重叠面积，从而极大提升了图像传感器的感光面的利用率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本实用新型实施例提供的一种缺陷检测系统的结构示意图。
23.图中：
24.1、镜头；11、光轴；12、重叠区域；
25.2、图像传感器；3、目标区域。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.本实用新型实施例提供了一种缺陷检测装置及缺陷检测系统，其能解决相关技术中利用不同的相机分时获取图像，需要的时间较长、正视获取无法获得整个面板的图像且倾斜成像导致拍摄模糊的问题。
28.参见图1所示，为本实用新型实施例提供的一种缺陷检测装置，其可以包括：至少两个成像通道，其中，每个所述成像通道至少包括一个镜头1和一个图像传感器2，也就是说，每个成像通道可以是一个镜头1、两个镜头1或者多个镜头1和一个图像传感器2、两个图像传感器2或者多个图像传感器2形成的多种排列组合，本实施例中以每个成像通道为一个镜头1和一个图像传感器2为例，所述至少两个成像通道的镜头1的视野至少部分重叠形成重叠区域12；至少一个所述成像通道的所述图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，也就是说，在至少两个成像通道中，可以是其中一个成像通道的图像传感器2的感光面的中心偏离对应镜头1的光轴11（其余成像通道的图像传感器2的感光面的中心可以位于对应的镜头1的光轴11上）、也可以是同时两个成像通道的图像传感器2的感光面的中心偏离对应镜头1的光轴11、或者同时三个或三个以上的成像通道的图像传感器2的感光面的中心偏离对应镜头1的光轴11；且所述至少两个成像通道对应的图像传感器2用于对位于重叠区域12的目标区域3进行成像，当目标区域3位于重叠区域12内时，目标区域3可以成像在所有的图像传感器2上，其中，至少两个所述成像通道获取的图像类型不同，使得该缺陷检测装置对目标区域3一次取图可以实现多种不同类型的缺陷检测。
29.本实施例中，由于图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，如此设置，根据成像共轭关系，该偏离设置的图像传感器2的感光面对应的物面区的中心也是偏离对应镜头1的光轴11的，在对目标区域3进行成像时，该偏离设置的图像传感器2所在的成像通道即使镜头1的光轴11不正对目标区域3的中心，也能够使目标区域3完整的成像在图像传感器2的感光面上，可以同时使用至少一个偏离设置的图像传感器2，和另外的偏离设置或者不偏离设置的图像传感器2一起同时获取多种不同类型的图像，便于结合进行缺陷检测，节省时间。并且在成像的过程中，该偏离设置的图像传感器2所在的成像通道不需要倾斜设置，也能够使目标区域3成像在该偏离设置的图像传感器2的感光面上，不会存在倾斜导致的景深不足的问题，目标区域3能清晰的成像在图像传感器2的感光面上。其中，所述图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，可以理解为感光面的中心可以是向任意方向进行偏离，需之后要满足的是，偏离图像传感器2的感光面还能够完整覆盖目标区域3的成像面即可。
30.同时，由于该图像传感器2的感光面的中心偏离对应镜头1的光轴11，如此设置，对
于尺寸大小相同的同一片芯片而言，相对于该图像传感器2位于对应镜头1的中心，本技术的偏离设置增大了该图像传感器2对应的物面区与其余镜头1的图像传感器2对应的物面区的重叠面积，图像传感器2可以对更大面积的目标区域3进行成像，从而极大提升了图像传感器2的感光面的利用率。
31.并且，当有多个图像传感器2需要同时对同一目标区域3进行取像时，本实施例提供的偏离设置的图像传感器2相对于位于镜头1中心的图像传感器2相比，覆盖同样面积的目标区域3所需要的图像传感器2的尺寸大大减小，从而有效利用图像传感器2的感光面的有效面积，因此，可以提升图像传感器2的感光面的利用率。
32.参见图1所示，在一些实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同可以包括：至少一个所述成像通道设有滤光元件，可以用于获取目标区域3的彩色图像或者光谱图像或者视频图像；且至少一个所述成像通道可以不设置滤光元件，用于获取目标区域3的灰度图像或者视频图像，也即，有的成像通道中设置有滤光元件，有的成像通道中可以不设置滤光元件，其中，滤光元件可以为彩色的，也可以为单色的，当滤光元件为彩色时，该成像通道可以用于获取彩色图像也可以用于获取彩色的视频图像或者光谱图像，当滤光元件为单色时（比如可以允许红色、绿色或者蓝色三种波长范围的光通过），可以对目标区域3进行亮、色度的测量。当成像通道未设置滤光元件时，该成像通道可以获取灰度图像或者黑白的视频图像，以对目标区域3进行相应的缺陷检测。本实施例中，通过在任意至少两个成像通道中对滤光元件的选择使用，可以实现任意搭配同时获取彩色图像、光谱图像、视频图像或者灰度图像。
33.在一些可选的实施例中，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同也可以包括：至少一个所述成像通道的图像传感器2具有第一数据读取速率，用于获取视频图像；至少一个所述成像通道的图像传感器2具有第二数据读取速率，用于获取静态图像，所述第二数据读取速率小于所述第一数据读取速率，也就是说，本实施例中，在至少两个成像通道中存在至少两个成像通道的图像传感器2的数据读取速率是不同的，其中，用来获取视频图像的图像传感器2的数据读取速率相对于其他图像的数据读取速率会快一些，当然，本实施例中，在所有的成像通道中均可以选择设置滤光元件或者不设置滤光元件，当具有第一数据读取速率的成像通道中设置滤光元件时，可以进行彩色视频图像的获取，当该成像通道中不设置滤光元件时，可以进行黑白视频图像的获取；当具有第二数据读取速率的成像通道中设置滤光元件时，可以进行彩色图像或者光谱图像的获取，当该成像通道中不设置滤光元件时，可以进行灰度图像的获取；如此设置，实现了同一缺陷检测装置在获取视频图像的同时，也可一次获取彩色图像。
34.参见图1所示，在一些实施例中，至少一个所述成像通道的图像传感器2的中心和镜头1的光轴11均可以位于所述重叠区域12的中心，在该实施例中，至少存在一个成像通道是正对着重叠区域12的中心的，也即相对于重叠区域12的中心，该成像通道的镜头1的光轴11不偏置，该成像通道的图像传感器2也不偏置，而其余成像通道的镜头1或者图像传感器2可以是偏离重叠区域12中心的，如此设置，可以实现所有镜头1的视野的重叠区域12与该正对重叠区域12中心的镜头1的视野大小几乎相同，使得所有镜头1的视野的重叠区域12较大，同时，还可以实现所有图像传感器2的感光面的物面区重叠后，与该正对重叠区域12中心的图像传感器2的感光面的物面区大小几乎相同，使得图像传感器2的感光面能够对更大
面积的目标区域3进行成像。
35.在一些可选的实施例中，所述至少两个成像通道的镜头1的光轴11平行设置，在成像通道的图像传感器2的感光面的中心偏离对应镜头1的光轴11的基础上，将镜头1的光轴11设置为互相平行，保证了镜头1的光轴11与重叠区域12垂直，且目标区域3位于重叠区域12后，镜头1的光轴11也是与目标区域3垂直的，使得每个成像通道在对目标区域3进行成像时均不需要相对于目标区域3倾斜，由于像面平行于物面，不存在倾斜，避免目标区域3成像后一侧清晰一侧模糊，使得目标区域3能清晰的成像在图像传感器2上。
36.本实用新型实施例还提供了一种缺陷检测装置，其可以包括镜头1和图像传感器2，所述图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，该缺陷检测装置可以包括存在一个成像通道的情况，一个成像通道至少包括一个镜头1和一个图像传感器2，当需要对目标区域3进行多种不同类型的缺陷检测时，可以使用多个这样的缺陷检测装置分别同时对目标区域3进行成像，多个这样的缺陷检测装置可以同时独立的获取多种不同类型的图像，便于结合进行缺陷检测，节省时间。并且由于图像传感器2的偏离设置，缺陷检测装置不需要倾斜拍摄，且可以最大化的利用图像传感器2的感光面的面积，因此，不会存在倾斜导致的景深不足，且图像传感器2的感光面的利用率高。
37.同时，由于图像传感器2的偏移，可以保证目标区域3能够成像至图像传感器2的感光面的中心位置，保证目标区域3成像的清晰度，简化后续的图片处理难度。
38.参见图1所示，本实用新型实施例还提供了一种缺陷检测系统，其可以包括：至少两个缺陷检测装置，每一所述缺陷检测装置包括至少一个成像通道，所述成像通道至少包括镜头1和图像传感器2，所述至少两个缺陷检测装置的镜头1的视野至少部分重叠形成重叠区域12，至少一个所述缺陷检测装置的所述图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，所述至少两个缺陷检测装置用于对位于重叠区域12的目标区域3进行成像，且至少两个所述成像通道获取的图像类型不同。由于图像传感器2的感光面的中心偏离对应所述镜头1的光轴11，因此不需要将缺陷检测装置倾斜放置，也不会导致产品的景深不够；并且，相对于该图像传感器2位于对应镜头1的中心，增大了该图像传感器2对应的物面区与其余图像传感器2对应的物面区的重叠面积，提升了图像传感器2的感光面的利用率；且不同的成像通道能够获取的图像类型不同，使得该缺陷检测系统对目标区域3一次取图可以实现多种不同类型的缺陷检测。
39.进一步，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同可以包括：至少一个所述成像通道设有滤光元件，用于获取目标区域3的彩色图像或者光谱图像或者视频图像；且至少一个所述成像通道不设置滤光元件，用于获取目标区域3的灰度图像或者视频图像；通过在任意至少两个成像通道中对滤光元件的选择使用，可以实现任意搭配同时获取彩色图像、光谱图像、视频图像或者灰度图像。
40.进一步，所述至少两个所述成像通道获取的图像类型不同也可以包括：至少一个所述成像通道的图像传感器2具有第一数据读取速率，用于获取视频图像；至少一个所述成像通道的图像传感器2具有第二数据读取速率，用于获取静态图像，所述第二数据读取速率小于所述第一数据读取速率；如此设置，实现了同一缺陷检测装置在获取视频图像的同时，也可一次获取彩色图像。
41.在一些实施例中，至少一个所述成像通道的图像传感器2的中心和镜头1的光轴11
均可以位于所述重叠区域12的中心，如此设置，可以实现所有镜头1的视野的重叠区域12与该正对重叠区域12中心的镜头1的视野大小几乎相同，使得所有镜头1的视野的重叠区域12较大，同时，还可以实现所有图像传感器2的感光面的物面区重叠后，与该正对重叠区域12中心的图像传感器2的感光面的物面区大小几乎相同，使得图像传感器2的感光面能够对更大面积的目标区域3进行成像。
42.在上述技术方案的基础上，所有所述缺陷检测装置的镜头1的光轴11均可以偏离所述重叠区域12的中心，且所有所述缺陷检测装置的图像传感器2的感光面的中心均偏离对应所述镜头1的光轴11，也即两个或者两个以上的缺陷检测装置的图像传感器2的感光面的中心都是偏离对应的镜头1的光轴11设置的，且当目标区域3位于所述重叠区域12时，所述图像传感器2的感光面能够覆盖所述目标区域3的成像面，使得本实施例提供的偏离设置的图像传感器2相对于位于镜头1中心的图像传感器2，覆盖同样面积的目标区域3所需要的图像传感器2的尺寸大大减小，或者对于尺寸大小相同的同一片芯片而言，所有图像传感器2的重叠面积增大，从而可以提升缺陷检测系统中所有成像通道的图像传感器2的感光面的利用率，同时，每一个成像通道在对目标区域3进行成像时，均不需要倾斜设置，也能够使目标区域3成像在每一个偏离设置的图像传感器2的感光面上。
43.进一步，至少两个所述成像通道的所述图像传感器2的感光面对应的物面区可以完全重叠，可以使图像传感器2的感光面对应的物面与目标区域3的尺寸大小基本上完全相同，使得目标区域3的成像面与每一个图像传感器2的感光面的尺寸大小基本相同，每一个图像传感器2的感光面基本上没有多余的部分，从而使每一个图像传感器2的感光面的利用率达到最大，几乎达到100%。当然，图像传感器23的感光面的尺寸可以略大于目标区域3的成像面的尺寸，比如图像传感器2的感光面的尺寸可以为110%的目标区域3的成像面的尺寸。
44.本实施例中，以两个缺陷检测装置为例，两个缺陷检测装置的镜头1的参数相同，图中ac为其中一个镜头1的视野区域，bc为该镜头1的图像传感器2的感光面的物面区，镜头1的视野区域的宽度等于两倍的图像传感器2的感光面的物面区的宽度，此时该镜头1的中心对准b点，bd为另一个镜头1的视野区域，bc处的图像传感器2的感光面形成的物面区为bc，可以看出两个图像传感器2的感光面的物面区完全重叠，且此时的图像传感器2的感光面的尺寸略大于目标区域3的像面尺寸即可，如110%的目标区域3的像面尺寸。此时所需要的图像传感器2的感光面的尺寸几乎为原来镜头1的图像传感器2的感光面大小bd的一半左右。
45.参见图1所示，在一些可选的实施例中，所述缺陷检测系统可以包括三个缺陷检测装置，三个所述缺陷检测装置定义出一个三角形，其中，该三角形可以为等腰三角形、等边三角形或者是不等边的三角形均可；三个所述缺陷检测装置的图像传感器2的感光面均可以远离所述三角形的质心偏置设置，也即三个图像传感器2的感光面是互相远离的状态，如此设置，保证了三个图像传感器2的感光面的物面区能够存在较大的重叠面，以便于位于重叠区域12内的目标区域3能够同时成像到三个图像传感器2的感光面上，在对目标区域3进行不同类型的图像获取时，测量耗时短，且能够提升图像传感器2的感光面的利用率。
46.或者，所述缺陷检测系统可以包括四个缺陷检测装置，四个所述缺陷检测装置优选定义出一个矩形，四个所述缺陷检测装置的图像传感器2的感光面远离所述矩形的质心
偏置设置，也即四个图像传感器2的感光面也是互相远离的状态，如此设置，保证了四个图像传感器2的感光面的物面区能够存在较大的重叠面，以便于位于重叠区域12内的目标区域3能够同时成像到四个图像传感器2的感光面上，在对目标区域3进行不同类型的图像获取时，测量耗时短，且能够提升图像传感器2的感光面的利用率。
47.以此类推，所述缺陷检测系统也可以包括五个、六个或者更多个所述缺陷检测装置，其排列方式可以按照上述三个或者四个的类似方式进行排列。
48.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
49.需要说明的是，在本实用新型中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
50.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。