基于AOI技术的全自动化LCD检测控制系统及方法与流程

本发明属于自动光学液晶面板检测技术领域，具体地指一种基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统及方法。

背景技术：

在液晶面板生产厂商对产能的要求，以及激烈竞争的环境下，随着人工成本的提升，以及aoi(自动光学检测技术)的不断发展，在液晶面板领域的应用不断成熟，相较于产线上人员手工点屏切图，肉眼查找缺陷的检测方式，依赖于主观性，具有误检、漏检率高特点，基于图像处理的自动光学检测系统应运而生，其具有缺陷检出速度快、精度高、自动化、无接触等优点，能够克服人工检测的弊端，在液晶显示器缺陷检测行业具有良好的发展前景。目前，市场上还没有将aoi技术应用于lcd全自动化检测的成熟技术方案。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足之处，本发明提出了一种基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统及方法，替代流水线上的人工手动插拔线、点屏切图，肉眼寻找缺陷，从而减少人工，实现工业自动化，提高生产率，缺陷检出速度快、精度高、自动化、无接触、实用性高等特点。

为实现上述目的，本发明所设计的一种基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统，其特殊之处在于，包括inline线体plc控制模块和检测工作站，所述检测工作站中设置有自动压接设备和aoi系统；

所述inline线体plc控制模块用于控制lcd面板在流水线上的位置，并将面板信息发送至自动压接设备和aoi系统；

所述自动压接设备用于控制电机对进入检测工作站的lcd面板进行自动化插线压接，完成后通知aoi系统开始检测，接收aoi系统发送的完成检测信号后对lcd面板进行自动化拔线；

所述aoi系统用于接收开始检测信号后对lcd面板进行自动光学检测，生成检测信息文件，并发送完成检测信号至自动压接设备。

进一步地，还包括复判工作站，所述复判工作站接收aoi系统发送的检测信息文件，核对检测信息文件。所述复判工作站中设置有pg系统。

更进一步地，所述检测工作站中还设置有ccd相机和pg系统，所述ccd相机的摄像头与进入检测工作站的lcd面板相对，用于采集面板显示图像信息，所述pg系统用于根据aoi系统的控制输出测试图片。

更进一步地，所述aoi系统基于fpga平台实现。

一种应用于上述基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统的方法，其特殊之处在于，包括如下步骤：

1)inline线体plc控制模块控制lcd面板进入检测工作站，并将面板进站信息、面板信息发送至自动压接设备和aoi系统；

2)所述自动压接设备接收到面板进站信息后控制电机进行自动插线，完成后通知aoi系统；

3)所述aoi系统根据面板信息对lcd面板进行自动光学检测，生成检测信息文件，并发送完成检测信号至自动压接设备；

4)所述自动压接设备接收到完成检测信号后控制电机进行自动拔线，完成后通知inline线体plc控制模块；

5)所述inline线体plc控制模块控制lcd面板移出检测工作站。

优选地，所述步骤3)中aoi系统进行自动光学检测的过程包括：

31)所述aoi系统控制lcd面板点屏；

32)采集图像信息；

33)调用图像处理算法，进行缺陷检测；

34)分类识别并显示检测缺陷结果；

35)统计检测的缺陷信息，生成检测信息文件。

优选地，所述方法还包括复判步骤：

6)inline线体plc控制模块控制lcd面板进入复判工作站；

7)复判工作站存储aoi系统发送的检测信息文件；

8)复判工作站根据依据面板id，解析相应的检测信息文件，获取缺陷的类型及坐标，并点屏将其在对应的位置框出矩形；

9)核对检测信息文件，将确认的缺陷类型及坐标录入mes系统；

10)inline线体plc控制模块控制lcd面板移出复判工作站。

本发明针对inline产线上lcd缺陷自动光学检测设备中软件系统设计、自动控制、缺陷检测算法等关键技术进行研究应用。整个系统包括inline流水线体、自动压接点屏、图像采集、图像处理缺陷检查、检测缺陷分类显示、及检测结果上传复判工作站服务器等。检测过程中，首先通过与plc进行网络通信，实现lcd料片到站后面板id自动获取，自动压接设备完成自动压接点屏，通知图像采集模块系统，从连接工业相机的下位机中获取图片数据，图像处理模块并发进行缺陷检测，并对检测的缺陷进行分类识别，依据判等规格给出产品等级，以及进行缺陷显示，最后生产相关检测结果信息上传至复判工作站，完成当前面板的检测，自动压接设备自动拔线，面板出站流至复判工作站，进行复判确认上传mes系统入库。本发明具有缺陷检出速度快、精度高、自动化、无接触、实用性高等优点，能够克服人工检测的弊端，在液晶显示器缺陷检测行业具有广阔的发展前景。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1)自动完成压接插线、获取面板id、检测、点屏切图、抓取图像、算法处理全过程，并标出缺陷位置及相关信息，上传检测信息，实现aoi检测自动化，无人化。

2)lcd屏缺陷检测自动化，大幅提高生产效率。

3)操作简单，容易实现、自动化、实用性高。

附图说明

图1为本发明基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统的结构示意图。

图2为本发明基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统的布局框架图。

图3为本发明基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统的方法的流程图。

图中：inline线体plc控制模块1，自动压接设备2，aoi系统3，fpga平台3-1、ppc图像处理模块3-2、plc通信模块3-3、cpc缺陷显示模块3-4，复判工作站4，ccd相机5，pg系统6，lcd面板a3(a1/a2/a4/a5)。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图1和图2所示，本发明一种基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统，包括inline线体plc控制模块1和检测工作站，检测工作站中设置有自动压接设备2、aoi系统3和复判工作站4。

inline线体plc控制模块1用于控制lcd面板a3在流水线上的位置，并将面板信息发送至自动压接设备2和aoi系统3。inline线体plc控制模块1通过plc实现自动化，控制lcd面板a3(a1/a2/a4/a5)的出站入站，以及lcd面板a3的相关信息的携载传输，当lcd面板a3进入检测工作站，inline线体plc控制模块1将携载的当前lcd面板a3的信息写入plc地址，并通知aoi系统3和自动压接设备模块2。

自动压接设备2用于控制电机对进入检测工作站的lcd面板a3进行自动化插线压接，完成后通知aoi系统3开始检测，接收aoi系统3发送的完成检测信号后对lcd面板a3进行自动化拔线。对于自动压接设备2，在lcd面板a3进站后，收到inline线体plc控制模块1触发的进站消息后，控制电机实现自动化压接工作，完成后，通过以太网网络通信通知aoi系统3开始检测。

aoi系统3用于接收开始检测信号后对lcd面板a3进行自动光学检测，生成检测信息文件，并发送完成检测信号至自动压接设备2。aoi系统3基于fpga平台实现。aoi系统3的软件架构包括fpga平台3-1、ppc图像处理模块3-2、plc通信模块3-3、cpc缺陷显示模块3-4。检测工作站中还设置有ccd相机5和pg系统6，ccd相机5的摄像头与进入检测工作站的lcd面板a3相对，用于采集面板显示图像信息，pg系统6用于根据aoi系统3的控制输出测试图片。

aoi系统3中的plc通信模块3-3收到inline线体plc控制模块1触发的进站消息后，从plc地址中自动获取当前lcd面板a3的id信息，等待自动压接设备2完成压接，收到inline线体plc控制模块1发出的开始自动检测命令后，aoi系统3通过fpga平台3-1控制面板点屏切图，工业相机5采集图片，ppc图像处理模块3-2获取图像信息，并发调用图像处理算法，进行缺陷检测，完成图像处理后，cpc缺陷显示模块3-4分类识别并显示检测缺陷结果，统计检测的缺陷信息，依据判等规格给出产品等级，生成检测信息文件上传至复判工作站4，至此aoi系统3完成lcd面板a3自动化检测，通知自动压接设备2拔线，lcd面板a3出站。

复判工作站4接收aoi系统3发送的检测信息文件，并通过人工核对确认检测信息文件。复判工作站4中设置有用于输出测试图片的pg系统6。复判工作站4存储aoi系统3上传的检测信息文件，当检测完成的lcd面板进入当前工站，复判人员加载检测信息，程序软件解析检测信息文件，获取检测缺陷的类型及坐标，并点屏将其在对应的位置显示，操作员确认后录入相关信息至mes(制造企业生产过程执行系统)系统，完成一次料片的生成检测过程。

利用上述基于aoi技术的全自动化lcd检测控制系统进行自动化lcd检测的方法，如图3所示，包括如下步骤：

1)lcd面板a3沿着自动化生产线移动，inline线体plc控制模块1控制lcd面板a3进入检测工作站。inline线体plc控制模块1，自动将入站的lcd面板a3的相关信息如id，写入相应的plc地址，并向自动压接设备2，以及aoi系统3的plc通信模块3-3发送进站消息。

当lcd面板a3入站后，inline线体plc控制模块1等待lcd面板a3检测完成。

2)自动压接设备2收到inline线体plc控制模块1发送的到站消息后，开始利用pg系统6向lcd面板a3输出测试图片，工业相机5采图，调用ppc图像处理模块3-2，寻找标记计算偏移距离，驱动电机，实现图像信号线的自动压接，压接成功后，向aoi系统2的检测软件(ppc图像处理模块3-2)发送开始测试消息。

3)lcd面板a3入站时，aoi系统2的plc通信模块3-3收到进站消息，自动从plc地址读取面板id，并将其发送给ppc图像处理模块3-2，ppc图像处理模块3-2自此等待压接成功消息，收到消息后，开始触发自动测试。

4)在aoi系统2中，下位机fpga平台3-1实现了图像生成器的点屏切图功能，以及控制工业相机5实现数据采集的功能，开始自动检测后，ppc图像处理模块3-2上位机模块与下位机fpga平台3-1交互，读取图片数据，并创建图像处理任务，插入线程池的任务队列调用算法处理，实现取图与图像处理并发进行。

5)算法每处理完一张图片，并将检测提取的缺陷特征属性传递给ppc图像处理模块3-2，ppc图像处理模块3-2对缺陷识别分类，并依据判等规格统计判等因子，给出产品等级，cpc缺陷显示模块3-4在相应的缺陷位置绘制矩形显示，ppc图像处理模块3-2生成检测信息存储文件，通过ftp上传至复判工作站4的ftp服务器上，同时通知自动压接设备2，该lcd面板a3检测完成。

6)自动压接设备2收到aoi系统3发送的检测完成信号后，控制电机，完成拔线操作，至原点位置后，通知inline线体plc控制模块1，控制lcd面板a3出站，流入inline线体plc控制模块1至复判工作站4。

7)复判工作站4内有lcd面板a3入站后，存储aoi系统3发送的检测信息文件，工作人员手动插线，通过此工站上的pg系统6，自动读取面板id，并从ftp服务器中加载aoi系统3上传的检测结果文件，当有缺陷时，复判工作站4根据检测信息文件获取缺陷的类型及坐标，并点屏将其在对应的位置点亮面板，并在相应的缺陷位置绘制矩形显示，供工作人员复判，工作人员核对检测信息文件，完成复判后，其将产品信息、确认的缺陷类型及坐标录入mes(制造企业生产过程执行系统)系统，完成此面板的检测。

8)inline线体plc控制模块1控制lcd面板a3移出复判工作站4；

inline线体plc控制模块1上lcd面板不断地入站、出站，重复步骤1)～8)，实现自动化生产。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以设计出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。