具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及空间光调制器缺陷计算机视觉检测技术领域，特别设及一种具有子像 素结构的空间光调制器缺陷检测的装置。
【背景技术】
[000引 空间光调制器（SpatialLi曲tModulators,SLM)是一种对光的空间分布进行 调制的器件，是构成实时光学信息处理、光计算等系统的基本构造单元和关键的主动器件。SLM由许多在空间上排列为一维或二维阵列的独立单元构成，每个单元可W各自接受光信 号或电信号的控制，利用各种物理效应（如光折变效应、半导体的自电光效应、磁光效应、 声光效应等）改变自身的光学特性，从而对光波进行调制。典型的空间光调制器如，LCD、 L邸、0L邸等。
[0003] 空间光调制器使用子像素结构来显示彩色。子像素是组成像素单元的更基本的结 构，每一个子像素表示完整像素的一个颜色通道，最终人们看到的是各个子像素颜色通道 组合而成的颜色。TFT-LCD就是一种最常见的具有子像素结构的空间光调制器，该类SLM通 过控制各个子像素通道的分别进行调制，从而获得想要的显示效果。
[0004] 然而随着SLM向着大屏幕、高分辨率、小间距、轻薄化等方向发展，其生产工艺中 可能带来的显示缺陷的几率也随之增大。SLM的缺陷种类繁多，包括由内部电路短路、断路 造成的电气缺陷，W及由于装配过程中划伤、异物、气泡造成的非电气缺陷。缺陷会造成SLM 显示上的异常，根据缺陷种类的不同，人们可能会看到点状、线状、块状的常亮、常暗、色彩 异常的缺陷点，严重影响观看效果。
[0005] 传统SLM缺陷检测方法主要依赖于人肉眼观看，但人眼观看检测存在几个严重的 问题；检测结果受人的主观因素影响大、缺乏统一的判定标准；检测效率低，往往需要投入 大量工人同时检测才能达到SLM装配的流水线速度，且长期的肉眼观看会对人眼造成很大 的伤害；检测精度不高，随着SLM屏幕分辨率的不断提高，普通人眼能够检测出的缺陷精度 已经无法达到要求。基于视觉和图像处理方法的缺陷检测方法也不断发展，然后已有的该 类方法往往需要很高分辨率的相机才能达到理想的检测效果，代价昂贵，不适合工业化生 产。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0007] 为此，本发明的一个目的在于提出一种具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测 的装置。该装置具有操作简单、检测速度快、精度高、综合成本低等优点。
[000引本发明的另一个目的在于提出一种具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的 方法。
[0009] 为了实现上述目的，本发明的第一方面的实施例公开了一种具有子像素结构的空 间光调制器缺陷检测的装置，包括：伺服系统，所述伺服系统用于装载/卸载空间光调制器 SLM，并对所述SLM的位置和姿态进行调整；采集系统，所述采集系统位于所述SLM上方，用 于采集所述SLM显示的一系列图案；处理系统，所述处理系统分别与所述伺服系统和所述 采集系统相连，用于对所述伺服系统和所述采集系统进行控制，并从所述采集系统拍摄图 像中分割出SLM显示的图像区域，并对所述SLM显示的图像区域进行亮度补偿，W及计算亮 度补偿后的所述SLM显示的图像区域中多个像素点的像素均值和方差的均值，并根据所述 多个像素点的像素均值和方差的均值判断所述SLM是否存在缺陷点。
[0010] 根据本发明实施例的装置解决了通过传统人眼检测方法中存在的效率低、损伤 大、受主观因素和环境影响等问题，具有操作简单、检测速度快、精度高、综合成本低等优 点。
[0011] 另外，根据本发明上述实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的装置 还可W具有如下附加的技术特征：
[0012] 在一些示例中，所述伺服系统包括；自动装卸单元，所述自动装卸单元用于装载/ 卸载所述SLM，并对所述SLM的位置和姿态进行调整；显示控制单元，所述显示控制单元用 于控制SLM屏幕的工作状态和显示内容。
[0013] 在一些示例中，所述采集系统包括：成像单元，所述成像单元包括摄像头，所述摄 像头用于拍摄所述SLM显示的一系列图案；采集控制单元，所述采集控制单元用于调整所 述成像单元的位置和参数，并对所述成像单元进行拍摄控制。
[0014] 在一些示例中，所述处理系统对所述SLM显示的图像区域进行亮度补偿，进一步 包括；从没有缺陷的SLM中提取亮度补偿参数；根据所述亮度补偿参数对所述SLM显示的 图像区域中每个像素点进行亮度补偿。
[0015] 在一些示例中，所述处理系统通过如下公式计算亮度补偿后的所述SLM显示的图 像区域中多个像素点的像素均值和方差的均值，其中，所述公式为：
[0016]
[0017]
[0018] 其中，所述（m，S)为所述SLM显示的图像区域中多个像素点的像素均值和方差的 均值。
[0019] 本发明第二方面的实施例公开了一种具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测 的方法，包括：采集所述SLM显示的一系列图案W得到拍摄图像；从所述拍摄图像中分割出 SLM显示的图像区域；对所述SLM显示的图像区域进行亮度补偿；计算亮度补偿后的所述 SLM显示的图像区域中多个像素点的像素均值和方差的均值，并根据所述多个像素点的像 素均值和方差的均值判断所述SLM是否存在缺陷点。
[0020] 根据本发明实施例的方法解决了通过传统人眼检测方法中存在的效率低、损伤 大、受主观因素和环境影响等问题，具有操作简单、检测速度快、精度高、综合成本低等优 点。
[0021] 另外，根据本发明上述实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的方法 还可w具有如下附加的技术特征：
[002引在一些示例中，所述从所述拍摄图像中分割出SLM显示的图像区域，具体包括；分 割出所述拍摄图像中的SLM屏幕所在区域作为所述SLM显示的图像区域，划定相应的图像 ROI。
[002引在一些示例中，如果所述拍摄图像中包括多个SLM屏幕，则检测出每个SLM在拍摄 图像中的区域，W划定多个图像ROI。
[0024] 在一些示例中，所述对所述SLM显示的图像区域进行亮度补偿，具体包括；从没有 缺陷的SLM中提取亮度补偿参数；根据所述亮度补偿参数对所述SLM显示的图像区域中每 个像素点进行亮度补偿。
[0025] 在一些示例中，所述SLM显示的图像区域中多个像素点的像素均值和方差的均 值，其中，所述公式为：
[0026]
[0027]
[002引其中，所述（S, 5)为所述SLM显示的图像区域中多个像素点的像素均值和方差 的均值。
[0029] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0030] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中，
[0031] 图1是根据本发明一个实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的装 置的结构框图；
[0032] 图2是根据本发明一个实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的方 法的流程图；W及
[0033] 图3是根据本发明另一个实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的 方法的流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同 或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描 述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[003引在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中屯、V纵向V横向V上V吓V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、W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。
[0036] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、'哺 连"、"连接"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接；可 W是机械连接，也可W是电连接；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W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W具体情况理解上述术语在本 发明中的具体含义。
[0037] W下结合附图描述根据本发明实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检 测的装置及方法。
[003引图1是根据本发明一个实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺陷检测的装 置的结构框图。如图1所示，根据本发明一个实施例的具有子像素结构的空间光调制器缺 陷检测的装置，包括：伺服系统110、采集系统120和处理系统130。
[0039] 其中，伺服系统110用于装载/卸载空间光调制器SLM，并对SLM的位置和姿态进 行调整。采集系统12