对象自动校正方法及其自动校正检测装置与流程

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对象自动校正方法及其自动校正检测装置与流程

本发明是关于一种应用自动光学检测的对象自动校正方法及其自动校正检测装置。



背景技术:

在现有的显示面板的光学检测中,大多须先进行校正动作,以使显示面板正对于光学检测的摄像单元,由此以排除显示面板未正对于摄像单元时所可能产生的摩尔纹(Moiré pattern),其原因在于若摄像单元时所获取的影像产生摩尔纹时可能造成显示面板的误判定。

在现有的上述校正动作,大多使用人为方式进行。举例来说,先将显示面板固定于工作台上,并透过显示单元观看摄像单元时所获取的影像,再依据人为判断方式手动的调整摄像单元的位置。此种人为校正的方式往往须花费许多的时间来进行。另外,由于为人为进行判断校正,因此不同的校正人员,其所校正出的结果亦不相同,从而产生了校正标准的再现性问题。此外,对于培养出一个可适当进行校正的校正人员亦须花费许多的时间及人力。

综观前所述,本发明设计了一种对象自动校正方法及其自动校正检测装置,以针对现有技术的缺失加以改善,进而增进产业上的实施利用。



技术实现要素:

有鉴于上述现有技术的问题,本发明的目的就是在于提供一种对象自动校正方法及其自动校正检测装置,以改善上述现有技术所产生的问题。

根据本发明的目的,提供一种对象自动校正方法,以应用于摄像单元对准于待测对象,其包含下列步骤:利用摄像单元获取固定于工作台的待测对象以获得多个影像;使摄像单元对焦于待测对象,并依据影像中整体的对焦值与局部的对焦值使摄像单元于X轴向及Y轴向位移,使摄像单元的感光组件与待测对象之间呈平行对位关系;根据对象沿Y轴向排列的多个特征以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0;根据对象沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势转动摄像单元的X轴向的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0;根据对象沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势转动摄像单元的Y轴向的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0;以及调整摄像单元的焦距,使待测对象沿X轴及Y轴向排列的多个特征的数量与该摄像单元的感光组件符合映像(Mapping)值。

优选地,依据影像中整体的对焦值与局部的对焦值使摄像单元于X轴向及Y轴向位移,进一步包含下列步骤:以使影像中整体的对焦值与局部的对焦值的差异趋近于0,进而影像中待测对象皆于摄像单元的合焦范围内。

优选地,所述使摄像单元对焦于待测对象的步骤的后进一步可包含下列步骤:调整摄像单元的焦距并使摄像单元于Z轴位移,以局部取样待测物件,而使沿X轴及Y轴向排列的多个特征的数量与摄像单元的感光组件符合映像值范围,进而使摄像单元的感光组件与待测对象在XY象限上对准。

根据本发明的目的,另提供一种对象自动校正方法,以应用于摄像单元对准于待测对象,其包含下列步骤:利用摄像单元获取固定于工作台的待测对象以获得多个影像;根据待测对象沿Y轴向排列的多个特征以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0;根据待测对象沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势转动摄像单元的X轴的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0;以及根据待测对象沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势转动摄像单元的Y轴的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0。

优选地,进一步可包含下列步骤:判断倾斜度大于0时,控制摄像单元沿Z轴向沿逆时针方向转动;或,判断倾斜度小于0时,控制摄像单元沿Z轴向沿顺时针方向转动。

优选地,进一步可包含下列步骤:判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变大时,控制摄像单元沿X轴沿顺时针方向转动;或,判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变小时,控制摄像单元沿X轴向沿逆时针方向转动。

优选地,进一步可包含下列步骤:判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变大时,控制摄像单元沿Y轴沿顺时针方向转动;或,判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变小时,控制摄像单元沿Y轴向沿逆时针方向转动。

根据本发明的目的,再提供一种自动校正检测装置,以应用于检测显示面板。自动校正检测装置包含工作台、摄像单元、位移模块以及处理模块。其中,工作台配置以固定显示面板。摄像单元相对于显示面板设置,以获取显示面板而获得多个影像。位移模块连接摄像单元,以带动摄像单元分别沿X、Y、Z轴向进行移动或转动。处理模块连接摄像单元及位移模块;处理模块由多个影像中辨识出显示面板沿Y轴向排列的多个特征以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0;处理模块辨识出显示面板沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势转动摄像单元的X轴的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0;处理模块辨识出显示面板沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势转动摄像单元的Y轴的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0。

优选地,处理模块判断倾斜度大于0时控制位移模块使摄像单元沿Z轴向沿逆时针方向转动,而判断该倾斜度小于0时控制位移模块使摄像单元沿Z轴向沿顺时针方向转动。

优选地,处理模块判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变大时控制位移模块使摄像单元沿X轴沿顺时针方向转动,而判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变小时控制位移模块使摄像单元沿X轴向沿逆时针方向转动。

优选地,处理模块判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变大时控制位移模块使摄像单元沿Y轴沿顺时针方向转动,而判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变小时控制位移模块使摄像单元沿Y轴向沿逆时针方向转动。

优选地,处理模块控制该摄像单元分别获取显示面板的多个区域,以获得多个区域影像,且处理模块将多个区域影像拼接为拼接影像。

优选地,处理模块对拼接影像进行亮度均匀化,以使拼接影像亮度一致。

优选地,处理模块对拼接影像进行灰度融合,以消除多个区域影像拼接时产生于拼接影像中的拼接线。

优选地,自动校正检测装置进一步可包含除尘模块,其设置于工作台以清除显示面板上的异物。

优选地,除尘模块包含吹气单元,其对显示面板吹气以清除显示面板上的异物。

优选地,除尘模块包含滚刷单元,其配置以往复地于显示面板上移动以刷除或黏除显示面板上的异物。

以下将以具体的实施例参照所附的附图详加说明本发明的技术特征,以使所属技术领域具有通常知识者可易于了解本发明的目的、技术特征、及其优点。

附图说明

图1为本发明的对象自动校正方法的第一实施例的步骤图。

图2为本发明的对象自动校正方法的X轴向及Y轴向粗调整的校正示意图。

图3为本发明的对象自动校正方法的第二实施例的步骤图。

图4为本发明的对象自动校正方法的Z轴向校正示意图。

图5为本发明的对象自动校正方法的X轴向校正示意图。

图6为本发明的对象自动校正方法的Y轴向校正示意图。

图7为本发明的自动校正检测装置的方块示意图。

图8为本发明的自动校正检测装置的结构示意图。

附图标记说明

100:自动校正检测装置

10:工作台

20:摄像单元

30:位移模块

40:处理模块

50:显示单元

60:除尘模块

9:显示面板

S11~S17:步骤

S31~S34:步骤

具体实施方式

为了解本发明的技术特征、内容与优点及其所能达成的功效,兹将本发明参照附图,并以实施例的表达形式详细说明如下,而其中所使用的附图,其主旨仅为示意及辅助说明书之用,未必为本发明实施后的真实比例与精准配置,故不应就所附的附图的比例与配置关系解读、局限本发明于实际实施上的权利范围。

以下将参照相关附图,说明依本发明的对象自动校正方法及其自动校正检测装置的实施例,为使便于理解,下述实施例中的相同组件以相同的符号标示来说明。

请参阅图1,其为本发明的对象自动校正方法的第一实施例的步骤图。本发明的对象自动校正方法用于使摄像单元对准于待测对象,特别是使摄像单元的感光组件的感光面平行并正对与待测对象的预定表面,以供进行相关的光学检测之用。对象自动校正方法包含下列步骤:S11利用摄像单元获取固定于工作台的待测对象以获得多个影像;S12使摄像单元对焦于待测对象,并依据影像中整体的对焦值与局部的对焦值使摄像单元于X轴向及Y轴向位移,使摄像单元的感光组件与待测对象之间的呈平行对位关系;S13调整摄像单元的焦距并使摄像单元于Z轴向位移,以局部取样待测物件,而使沿X轴向及Y轴向排列的多个特征的数量与摄像单元的感光组件符合映像值范围,进而使摄像单元的感光组件与待测对象之间在XY象限上对准;S14根据待测对象沿Y轴向排列的多个特征以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0;S15根据对象沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势转动摄像单元的X轴向的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0;S16根据对象沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势转动摄像单元的Y轴向的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0;以及S17调整摄像单元的焦距,使待测对象沿X轴及Y轴向排列的多个特征的数量与摄像单元的感光组件符合映像值。

本发明的对象自动校正方法通过上述的步骤可快速的使摄像单元对准于对象,且检测标准的再现性高而可避免人为校正时标准不同所产生的种种问题。

请配合参阅图2。值得特别说明的是,上述中步骤S12所述的依据影像中整体的对焦值与局部的对焦值使摄像单元于X轴向及Y轴向位移的粗调整,其指依据影像中整体的对焦值与局部的对焦值,使摄像单元于X轴向及Y轴向进行顺时针或逆时针的旋转位移,从而让影像中整体的对焦值与局部的对焦值尽量的接近。也就是说,在进行X轴向及Y轴向的粗调整后,摄像单元所获取的影像中的待测对象皆位于摄像单元的合焦范围或称对焦范围内,从而达到呈平行对位关系。

此外,上述中步骤S13所述的调整摄像单元的焦距并使摄像单元于Z轴向位移,其中若摄像单元为具有定焦镜头时,Z轴向位移可包含摄像单元与待测对象之间的距离的缩短或变长的位移及摄像单元自身沿着Z轴向旋转的位移,而若摄像单元为具有变焦镜头时,Z轴向位移则包含摄像单元自身沿着Z轴向旋转的位移。值得一提的是,上述中步骤13在实际运用中可予以省略,故应不何仅以上述作为局限。

上述中,映像值是指影像中显示的待测对象所具有的多个特征,其数量与摄像单元的感光组件(例如影像获取范围或像素)呈比例配置,例如呈预定比例配置。其中,若摄像单元与待测物之间的Z轴向关系差异过大时,可能使得影像中具有无法完整显示出某一个特征,此时即无法完整的算出区块的映像值,因此通过Z轴向旋转的位移,而使影像中没有无法完整显示出的特征,以完整算出区块的映像值,而由此亦可对于摄像单元与待测物之间的Z轴向关系进行粗调整。

上述中仍未进行说明的部分,将结合下一个实施例一并进行说明。

请参阅图3,其为本发明的对象自动校正方法的第二实施例的步骤图。于本实施例中仅揭示前一实施例中的步骤S14、S15及S16。也就是说,本发明的对象自动校正方法,即便在没有前一实施例的步骤S12及S13的条件下,亦能进行实施例。

本实施例的对象自动校正方法包含下列步骤:S31利用摄像单元获取固定于工作台的待测对象以获得多个影像;S32根据待测对象沿Y轴向排列的多个特征以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0;S33根据待测对象沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势转动摄像单元的X轴的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0;以及S34根据待测对象沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势转动摄像单元的Y轴的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0。

本发明的对象自动校正方法通过上述的步骤可快速的使摄像单元对准于待测对象,且检测标准的再现性高而可避免人为校正时标准不同所产生的种种问题。

请参阅图4,其为本发明的对象自动校正方法的Z轴向校正示意图。如图所示,就上述步骤S14及S32进一步来说,由于摄像单元获取固定于工作台的待测对象而获得多个影像,因此可利用适当组件,例如处理模块,由多个影像中的一个影像或多个影像辨识出沿Y轴向排列的多个特征,接着再利用辨识出的多个特征形成假想线并作进一步的判断假想线相对于Y轴的倾斜度。其中,当判断倾斜度大于0时,控制摄像单元沿Z轴向沿逆时针方向转动以使倾斜度趋近于0,而当判断倾斜度小于0时,控制摄像单元沿Z轴向沿顺时针方向转动以使倾斜度趋近于0。

上述中倾斜度大于0,其例如为假想线为由右上往左下倾斜,而上述中倾斜度小于0,其例如为假想线为由左上往右下倾斜。通过控制摄像单元沿Z轴向向预定方向转动,从而可使待测对象的预定表面正对于摄像单元的感光组件。也就是说,假设待测对象的预定表面为四边形,由此可使四边形的四边平行于感光组件的四边。上述中虽指为平行,然而在实际运用中,亦可设置允许范围,例如待测对象的预定表面与摄像单元的感光组件在Z轴向上的偏移量为±10度的允许范围。

请参阅图5,其为本发明的对象自动校正方法的X轴向校正示意图。如图所示,就上述步骤S15及S33进一步来说,可利用如处理模块等的适当组件由多个影像中的一个影像或多个影像辨识出沿Y轴向排列的多个特征,并利用获得的多个特征决定出各特征的第一尺寸差异趋势以作进一步的判断。其中,当判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变大(如图5的(a)所示)时,控制摄像单元沿X轴沿顺时针方向转动以使第一尺寸差异趋势趋近于0,而当判断第一尺寸差异趋势为多个特征由画面中下至上逐渐变小(如图5的(b)所示)时,控制摄像单元沿X轴向沿逆时针方向转动使第一尺寸差异趋势趋近于0。

请参阅图6,其为本发明的对象自动校正方法的Y轴向校正示意图。如图所示,就上述步骤S16及S34进一步来说,可利用如处理模块等的适当组件由多个影像中的一个影像或多个影像辨识出沿X轴向排列的多个特征,并利用获得的多个特征决定出各特征的第二尺寸差异趋势以作进一步的判断。其中,当判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变大(如图6的(a)所示)时,控制摄像单元沿Y轴沿顺时针方向转动,以使第二尺寸差异趋势趋近于0;或,判断第二尺寸差异趋势为多个特征由画面中左至右逐渐变小(如图6的(b)所示)时,控制摄像单元沿Y轴向沿逆时针方向转动,以使第二尺寸差异趋势趋近于0。

就上述步骤S15及S33与步骤S16及S34来说,其同样地可设置允许范围,例如待测对象的预定表面与摄像单元的感光组件在X轴向及Y轴向上的偏移量为±6度的允许范围。

本发明的对象自动校正方法藉上影像获取与辨识,从而控制摄像单元分别对X、Y、Z轴向作预定方向的旋转,其可使摄像单元快速且确实地对准于待测对象。

值得特别一提的是,上述对X、Y、Z轴向的偏移判断,可利用标准差法(standard deviation)结合线性回归(linear regression)加以实施。

以下将本发明的对象自动校正方法应用于自动校正检测装置作进一步说明。

请参阅图7、图8,其为本发明的自动校正检测装置的方块示意图及结构示意图。如图所示,自动校正检测装置100应用于检测待测对象,即显示面板9,以使显示面板9的显示面正对于光学检测单元,如摄像单元20,或使光学检测单元,如摄像单元20的感光组件的感光面,正对于显示面板9的显示面。也就是说,本发明的对象自动校正方法中的对象,其在不同的运用情况之下,可指待测对象(如显示面板9),或光学检测单元(如摄像单元20),故不可仅以本实施例中的应用作为局限。

自动校正检测装置100包含了工作台10、摄像单元20、位移模块30以及处理模块40。其中,工作台10配置以固定显示面板9,其中工作台10可利用多个压制块,并以显示面板9的其中相邻两边作为基准边,而稳定地压制固定显示面板9于工作台10上。摄像单元20可为线性(line-scan)摄影机或数组(array)摄影机,其配置于工作台10的上方,以相对于显示面板9,从而可对着显示面板9的显示面获取出多个影像。位移模块30可包含多个如马达的驱动单元及多个如螺杆的驱动杆,并使摄像单元20固定于其上,从而带动摄像单元20分别沿X、Y、Z轴向进行移动或转动。其中,摄像单元20设置于位移模块30,且通过位移模块30使摄像单元20沿X、Y、Z轴向进行移动或转动的进一步实施方式为所属技术领域的通常知识者所熟知,于此便不再加以赘述。

处理模块40可为中央处理器、微处理器等组件,亦可为一台完整计算机中的处理器,或可为中央处理器、微处理器等组件整合软件、韧体而加以实施。处理模块40电性连接摄像单元20以获得其所获取的多个影像,且电性连接位移模块30以控制其运作。其中,处理模块40可分别不限定顺序地对X、Y、Z轴向进行校正,优选地可以Z轴向校正作为优先,而不限定顺序地对X、Y轴向进行校正。

在实际运用中,先点亮显示面板9以使其运作,优选地可使显示面板9仅显示单色画面。接着,再利用摄像单元20连续地对着显示面板9获取影像,从而处理模块40可经由摄像单元20获得多个影像,其中此影像,例如可为实际拍摄的影像,或供实时观看的暂时影像。接着再依据获得的多个影像进行对象对准的粗调整及细调整,粗调整如上述步骤S12、S13,而细调整如上述步骤S14~S16。

就粗调整方面而言,处理模块40可控制摄像单元20对显示面板9进行对焦,而由影像中获得显示面板9的显示面的整体的对焦值与局部的对焦值,据以使摄像单元20沿着X轴向、Y轴向进行位移,从而使显示面板9的整个显示面均落于合焦范围之内,即可完成X轴向及Y轴向的粗调整。接着,处理模块40可控制位移模块30及摄像单元20,以调整摄像单元20与显示面板9的间的焦距距离,且可同时或分段进行地,使摄像单元20于Z轴向位移,以使影像中的显示面板9的显示面上沿着X轴向及Y轴向排列多个特征的数量,与摄像单元20的影像获取范围或像素等呈比例范围配置,同时地,为了使影像中可完整显示出各特征,处理模块40可控制使沿着Z轴向旋转的位移。因此,亦可对于摄像单元20与显示面板9之间的Z轴向关系进行粗调整。

就细调整方而言,处理模块40可由多个影像中辨识出显示面板9沿Y轴向排列的多个特征,例如像素,以形成假想线,并依据假想线偏离Y轴的倾斜度转动摄像单元的Z轴向的角度,以使倾斜度趋近于0。在Z轴向校正后,处理模块40可再由多个影像中辨识出显示面板9沿Y轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第一尺寸差异趋势,并依据第一尺寸差异趋势控制位移模块30转动摄像单元的X轴的角度,以使第一尺寸差异趋势趋近于0,以进行X轴向的校正。最后,处理模块40再由多个影像中辨识出显示面板9沿X轴向排列的多个特征以获得的多个特征的第二尺寸差异趋势,并依据第二尺寸差异趋势控制位移模块30转动摄像单元的Y轴的角度,以使第二尺寸差异趋势趋近于0,以进行Y轴向的校正。

上述中对X、Y、Z轴向进行校正已于本发明的对象自动校正方法中进行说明,于此便不再加以赘述。

值得特别说明的是,自动校正检测装置100可包含显示单元50,以显示摄像单元20所获取的影像,且其可以LCD影像或CCD影像的方式进行显示。另外,在进行X、Y、Z轴向校正之前,处理模块40可控制摄像单元20独自地进行对焦,或搭配位移模块30进行对焦,以使欲合焦区域具有较高的对焦值,从而进行预定Mapping值的局部取样,以进行X、Y、Z轴向校正。

此外,在进行X、Y、Z轴向校正之前,可先进行显示面板9的显示面上异物清除的程序。进一步来说,自动校正检测装置100可包含除尘模块60,其可为如喷嘴等吹气单元,或为刷子或具黏性的滚刷单元。其中,当除尘模块60为吹气单元时,其可设置于工作台10上且位于显示面板9的周围,以对显示面板9吹气,从而清除显示面板9上的异物。而当除尘模块60为滚刷单元时,其可搭配齿条或螺杆及马达等组件,以往复地于显示面板9上移动以刷除或黏除显示面板9上的异物。通过显示面板9的异物清除,其可利于后续的X、Y、Z轴向的校正作业及后续的显示面板9的检测作业。

在X、Y、Z轴向校正完成后,自动校正检测装置100可进一步的进行影像拼接等程序,以利于后续的显示面板9的检测作业。

进一步来说,处理模块40可控制位移模块30使摄像单元20移动,以控制摄像单元20分别获取显示面板9的多个区域,以获得多个区域影像。举例来说,可将显示面板9区分为左半边与右半边,以分别获取左半边的区域影像及右半边的区域影像;或者是,在尺寸较大的显示面板9时将显示面板9区分为2x2的区域,以分别获取各区域的区域影像。接着,处理模块40将所获得的多个区域影像拼接为一拼接影像,以作为后续显示面板9的检测作业之用。

在上述中,处理模块40可进一步地利用影像灰度校正算法以进行亮度均匀化,以使拼接影像亮度一致;另外,利用影像拼接算法以进行灰度融合,消除多个区域影像拼接时产生于拼接影像中的一拼接线。

以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于后附的申请专利范围中。

再多了解一些
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