一种背光模组检测装置和抬头显示检测设备的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种背光模组检测装置和抬头显示检测设备。

背景技术：

hud(抬头显示，headupdisplay)普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器，是60年代出现的一种由电子组件、显示组件、控制器、高压电源等组成的综合电子显示设备，它能将飞行参数、瞄准攻击、自检测等信息，以图像、字符的形式，通过光学部件投射到座舱正前方组合玻璃上的光/电显示装置上，飞行员透过组合玻璃观察舱外景物时，可以同时看到叠加在外景上的字符、图像等信息，并且投射焦距位于成像组合玻璃位于前方，使飞行员几乎不用改变眼睛焦距，即可方便的随时察看飞行参数，可视度也不会受到日光照射的影响，随着科学技术的发展，hud也越来越多装配在汽车上，从而进一步的提高汽车驾驶的安全性。hud在生产装配时，对于其背光模组检测是必不可少的。

现有hud检测中，依赖于流水线上的检测人员根据人眼进行检测判断，其不仅检测误差较大，且检测效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种背光模组检测装置和抬头显示检测设备，以解决现有hud检测中依靠人眼检测误差较大且检测效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

本实用新型实施例的一方面，提供一种背光模组检测装置，包括基座以及设置在基座上的图像采集器；基座上设置有检测工位，用于安装待测背光模组；图像采集器与待测背光模组相对设置，用于获取待测背光模组的亮度和色调。

可选的，图像采集器包括相互电连接且分别设置在基座上的图像拍摄器和图像处理器；图像拍摄器与背光模组相对设置，用于拍摄背光模组的显示画面；图像处理器用于根据图像拍摄器拍摄的显示画面分析背光模组的亮度和色调。

可选的，图像采集器垂直设置于背光模组的发光面。

可选的，图像采集器的采集中心与背光模组的发光面的几何中心重合。

可选的，图像拍摄器包括设置在基座上的拍摄器本体以及安装于拍摄器本体的拍摄端的镜头，镜头与背光模组对应设置。

可选的，拍摄器本体为工业相机，镜头为工业镜头。

可选的，镜头包括安装于所述拍摄器本体的镜头本体和中灰密度镜，所述中灰密度镜安装于所述镜头本体。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种抬头显示检测设备，包括上述任一种的背光模组检测装置。

本实用新型的有益效果包括：

本实用新型提供了一种背光模组检测装置，包括基座以及设置在基座上的图像采集器。在基座上设置有检测工位，可以将待测背光模组安装在基座上。图像采集器与待测背光模组相对设置，便于对待测背光模组进行图像拍摄，通过图像采集器对其进行图像的分析、处理，转化得出对应的亮度值和色调值。从而有效的改善背光模组的检测效率，提高整机的生产效率和生产的良率。

本实用新型还提供一种抬头显示检测设备，将上述的背光模组检测装置应用于抬头显示检测系统中，可以通过自动化的手段，更早发现不良的背光模组，大大节省了装配成为抬头显示整机后再进行检测发现不良后拆装返工的时间。同时，还可以通过配合抬头显示的其它零部件的检测设备，可以对抬头显示进行完整的组装前检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种背光模组检测装置的结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例提供的一种背光模组检测装置的结构示意图之二。

图标：100-基座；110-固定架；200-图像拍摄器；210-拍摄器本体；220-镜头；300-待测背光模组；310-驱动接口。

具体实施方式

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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本实用新型的保护范围内。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

随着技术的进步，汽车电子发展迅速，hud越来越多装配在汽车上，同时在工业发达的今天，工厂更加依赖于自动化设备以及数字化的生产管理。为保障工厂hud生产可以正常运行，在生产装配hud时，需要设置多条检测线，以便于在整机装配前对各零部件进行提前检测，避免在装配后发现异常再进行拆装返工导致费时费力。tft背光模组是hud整机中较为核心的组件，因此，tft背光模组的检测装置是必不可少的。现有工厂在生产中，也仅是依靠流水线上的作业人员通过人眼观测来判断其功能是否正常，该种判断方式不仅较为原始、判断效率较低，且造成的误差较大，同时，也不利于工厂的自动化生产。本申请基于此基础，提出了一种背光模组检测装置和抬头显示检测设备，从而实现tft背光模组的自动化检测。

本实用新型实施例的一方面，提供一种背光模组检测装置，包括基座100以及设置在基座100上的图像采集器；基座100上设置有检测工位，用于安装待测背光模组300；图像采集器与待测背光模组300相对设置，用于获取待测背光模组300的亮度和色调。

示例的，如图1所示，背光模组检测装置中的基座100可以设置在检测流水线上的台面或设备。具体设置时，可以在基座100上设置有固定位，例如固定孔位配合螺栓、固定卡扣等等。本申请对基座100的设置位置、设置方式均不作具体限定，实际设置时，本领域技术人员可以根据生产需要进行合理设置。

在基座100上还可以设置有检测工位，该检测工位可以用来安装待检测的背光模组，其中，具体的安装形式本申请对其不做具体的限制，例如可以是通过相互配合的卡扣进行卡接固定，也可以是通过设置在基座100上的夹具进行夹紧固定。为了实现对背光模组的自动化检测，还可以在基座100上设置有图像采集器，同时，为了对待检测的背光模组进行准确的信息采集，还可以使得图像采集器与背光模组相对设置，即图像采集器的采集端与背光模组的发光面对应，其中，图像采集器采集直接采集到的信息格式可以是图片，也可以是视频等等，本申请对其类型不做限定。通过对采集到的信息进出分析和处理，可以快速(单次判断可以在100ms左右，且每次判断给出数值结果，快速精确)转化得出背光模组对应的亮度值和色调值，从而实现对待检测背光模组的亮度和色调进行自动化监测的目的。此外，还可以在转化得出背光模组对应的亮度值和色调值之后，通过与标准数据库中的值进行比对，当比对的差值超过阈值后，可以自动对其进行标定为合格或不合格，将标定的信息发送到生产线的总控中心，通过机械手等自动化装置将不合格的背光模组移送进行返工。

在实际检测时，可以是通过人工或者机械臂抓取待检测的背光模组至基座100上的检测工位，并进行安装固定。此后，当背光模组被驱动显示画面时，图像采集器对其进行信息采集，采集包括对背光模组当前显示画面的直接获取(可以是通过拍照获取，也可以是通过视频获取)，同时也包括对直接获取的画面进行信息分析，即根据直接获取的画面通过颜色模型进行转化得出当前画面的亮度信息和色调信息。

从而进一步的提高背光模组的自动化生产程度，同时，有效的改善背光模组的检测效率，提高整机的生产效率和生产的良率，可以更早发现不良的背光模块，避免出现装机后因背光模组显示异常再进行拆装返工导致的费时费力。

在保证背光模组的检测准确性的同时，为了降低图像采集器的转化负荷，还可以对待检测的背光模组的显示画面进行调整，例如，驱动其进行显示时，可以使其依次显示不同颜色的纯色画面，例如红、绿、蓝等纯色画面依次显示，同时和不同亮度进行组合。图像采集器在对显示画面进行分析转化时，由于画面颜色较为统一，可以有效的降低其转化负荷，即降低对图像采集器的分析转化能力的要求，有效的降低本申请的背光模组检测装置的制造成本。

可选的，图像采集器包括相互电连接且分别设置在基座100上的图像拍摄器200和图像处理器；图像拍摄器200与背光模组相对设置，用于拍摄背光模组的显示画面；图像处理器用于根据图像拍摄器200拍摄的显示画面分析背光模组的亮度和色调。

示例的，如图2所示，图像采集器可以包括有图像拍摄器200和图像处理器，其中，图像拍摄器200和图像处理器相互电连接。将图像拍摄器200的拍摄端和背光模组的发光面对应设置，以便于通过图像拍摄器200对背光模组的显示画面进行拍摄获取。在图像拍摄器200对背光模组的显示画面拍摄获取完毕后，会对应生成显示画面图像(可以是显示画面照片，也可以是显示画面视频)，图像处理器获取该显示画面图像，通过预设算法对该显示画面图像进行处理，转化得出显示画面图像的亮度和色调。

此外，图像处理器还可以连接至生产线的总控中心，从而将与当前背光模组对应的亮度信息和色调信息显示在总控中心的显示屏上。为了简化信息，还可以仅显示不合格的背光模组的亮度信息和色调信息，同时还可以显示有当前背光模组的对应编号。方便后续对不合格类型的背光模组进行针对性的返修。

可选的，图像采集器垂直设置于背光模组的发光面。

示例的，如图2所示，为了进一步的提高图像采集器采集的背光模组的显示画面准确度，即当图像采集器包括有图像拍摄器200时，可以将图像拍摄器200的拍摄端所成的拍摄方向与背光模组的发光面垂直设置。从而能从一定程度上避免二次获取信息的不准确性，即避免由于拍摄角度的偏差(背光模组在发光显示画面时，从不同角度对其进行观察，可能会产生不同的色偏、亮度变化)导致拍摄的显示画面出现一定的色偏和亮度差。有效的提高后续分析转化得出的亮度值和色调值的准确性。

可选的，图像采集器的采集中心与背光模组的发光面的几何中心重合。

示例的，为了进一步的提高图像采集器采集到的图像能够准确代表当前背光模组的实际显示亮度和色调，还可以将图像采集器的采集中心和背光模组的发光面的几何中心重合。

可选的，图像拍摄器200包括设置在基座100上的拍摄器本体210以及安装于拍摄器本体210的拍摄端的镜头220，镜头220与背光模组对应设置。

示例的，如图2所示，图像拍摄器200还可以包括有拍摄器本体210和镜头220，其中，拍摄器本体210设置在基座100上，通过将镜头220安装在拍摄器本体210的拍摄端，并且使得镜头220和背光模组对应设置，从而便于整个图像拍摄器200对背光模组进行拍摄。将镜头220以可拆卸的方式设置在拍摄器本体210上，可以降低后续维护的成本，同时，实现不同焦段的拍摄，提高了图像拍摄器200的拍摄的适用范围。

可选的，拍摄器本体210为工业相机，镜头220为工业镜头220。

示例的，如图2所示，将拍摄器本体210选择为工业相机，镜头220可以是与其搭配的工业镜头220。可以具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力。同时，工业相机易于安装，相机结构紧凑结实不易损坏，连续工作时间长，可在较差的环境下使用。工业相机的快门时间非常短，可以抓拍高速运动的物体。此外，工业相机输出的是裸数据，其光谱范围也往往比较宽，比较适合进行高质量的图像处理算法，也便于后续进行分析计算时，能够转化出更为准确的亮度值和色调值。

示意的给出一种工业相机的设置实施例：背光模组检测装置的整体尺寸为长226mm、宽138mm和高86mm，占用空间较小，可以很好地集成到任何的设备中。基座100和工业相机通过固定架110进行固定，固定架110采用铝6061材质，表面黑色氧化处理。工业镜头220采用8mm定焦镜头220，水平视场角为49.3°，垂直视场角为34°，对角视场角为58.5°，镜头220拍摄方向与背光模组发光面垂直，拍摄中心为背光模组发光面几何中心。同时，镜头220工作距离(镜头220工作面到背光模组发光面距离)为55.6mm。镜头220带有nd16(曝光减4挡)中灰密度镜，有效防止因工业相机曝光时间过长而导致拍摄的画面过曝，保障检测效果。工业相机采用130w分辨率彩色工业相机，增益值设为0，伽马值为0.7。工业相机曝光时间为33334us(1s＝1000ms，1ms＝1000us),与人眼可视帧率30帧(1秒30张画面，每张画面用时近33334us)接近。避免曝光时间过短会导致工业相机拍摄的画面出现类似闪屏的情况。

使用时，通过命令驱动背光模组中的tft的开关以及led的亮度。背光模组在接收到驱动命令后屏幕会依次显示出红、绿、蓝等不同颜色以及不同的亮度的画面。工业相机通过工业镜头220拍摄背光模组屏幕显示的画面，再通过机器视觉算法计算出对应的色调以及亮度值。

工业相机反馈的颜色模型通常为rgb(红绿蓝)颜色模型，但是rgb颜色模型无法直观的表现出人眼的感受，因此算法将rgb颜色模型转换为hsi颜色模型(hue-saturation-intensity)。h：hue，色调，与光波的频率相关，它表示人的感官对不同颜色的感受，范围为0～360°，例如：红色为0°，绿色为120°，蓝色为240°。s：saturation，饱和度，表示颜色的纯度，纯光谱色时完全饱和，加入白光会稀释饱和度。饱和度越大，颜色会越鲜艳，反之亦然。i：intensity，亮度，对应成像亮度和图像灰度，是颜色的明亮程度。

rgb颜色模型转换hsi颜色模型的算法如下：

h＝atan2(y,x)

可选的，镜头220包括安装于所述拍摄器本体210的镜头220本体和中灰密度镜，所述中灰密度镜安装于所述镜头220本体。

示例的，为了进一步的提高图像拍摄器200的成像质量，还可以在镜头220中设置有中灰密度镜，即镜头220包括镜头220本体和中灰密度镜两部分。通过中灰密度镜可以减少光量进入相机，防止成像过曝。

本实用新型实施例的另一方面，提供一种抬头显示检测设备，包括上述任一种的背光模组检测装置。

示例的，将上述的背光模组检测装置应用于抬头显示生产系统中，通过将组成抬头显示的背光模组安装于背光模组检测装置中的基座100上的检测工位，通过图像采集器对其进行图像的拍摄、分析、处理，转化得出对应的亮度值和色调值。能够以自动化的手段，更早发现不良的背光模组，大大节省了装配成为抬头显示整机后再进行检测发现不良后拆装返工的时间。

此外，在基座100上还可以设置有固定孔，通过基座100配合其它挡板形成光学暗箱。

示例的，如图2所示，在待测背光模组上设置有驱动接口310，其可以外接驱动板，例如hud驱动板。通过驱动板对其进行驱动，根据驱动命令调节其显示亮度和色调，从而能够更加准确的得出当前背光模组的实际亮度和色调。便于背光模组检测装置对其进行更加全面的检测。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。