一种用于液晶屏边沿线路检测的图像采集系统的制作方法

本发明涉及光学检查技术领域，特别涉及一种用于液晶屏边沿线路检测的图像采集系统。

背景技术：

液晶显示屏具有体积小、功耗低、辐射低等优点，已广泛应用于台式电脑、笔记本电脑、手机、液晶电视、车载电脑等电子设备。液晶显示屏是经过复杂的生产工序制造出来的，其上的信号线路容易形成各类不良，因此需要对液晶显示屏上的线路不良进行检测，以防止不良品流出。

自动光学检测(AOI,Automated Optical Inspection)是利用光学手段获得产品图像，然后通过影像处理来检出异物或瑕疵，相当于将人工目视检测自动化、智能化。将自动光学检测技术应用到液晶显示屏线路检测中，能够将人从繁重的检测工作中解放出来，降低人力成本。但是，由于液晶显示屏应力的存在，往往会出现高达数十微米甚至上百微米的翘曲，使得自动光学检测过程中难以获得清晰的图像，影响后续缺陷的检测、判断。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于液晶屏边沿线路检测的图像采集系统，其能够自动获得液晶屏的翘曲状况，并调整相机镜头高度以实现自动对焦，确保了所拍摄图像的清晰度，进而确保了检测结果的准确性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于液晶屏边沿线路检测的图像采集系统，包括：

检测平台，所述检测平台包括载台及伺服系统，所述载台用于承载待检测液晶屏，其上设有真空吸附孔和气动定位夹，所述伺服系统驱动载台运动；

图像采集装置，所述图像采集装置位于所述载台的上方，其包括基架及设于其上的Z轴调整机构、拍摄机构，所述Z轴调整机构包括PLC控制器及Z轴驱动组件，所述Z轴驱动组件受所述PLC控制器控制，并驱动所述拍摄机构运动，所述拍摄机构包括相机、点光源及对焦调整组件，所述相机用于拍摄液晶屏边沿线路图像，所述点光源用于照射液晶屏边沿线路且与所述相机相配合，所述对焦调整组件用于测量其与液晶屏表面的距离；

工控机，所述工控机分别连接所述伺服系统、PLC控制器、相机、点光源及对焦调整组件。

优选地，所述基架具有一安装板，所述安装板的中部设有一U形固定框，其下部设有固定块，所述固定块上开设有固定孔和通槽，所述通槽与所述固定孔连通，并将固定块分割形成两个夹持部，所述夹持部上开设有供螺栓穿设的紧固孔；

所述拍摄机构还包括竖向设置的移动板、支撑框及L形连接杆，所述移动板连接所述Z轴驱动组件并由其驱动，其上安装有所述相机，所述支撑框内安装有所述对焦调整组件，并具有一可供所述相机的镜头部分穿过的预留空间，所述L形连接杆的一端与所述支撑框固连，另一端固定在所述固定孔内；

所述图像采集装置还包括读码器和连接座，所述读码器通过所述连接座固定在U形固定框上，所述读码器用于读取液晶屏上携带的条码信息，其与所述工控机相连。

优选地，所述支撑框包括前板、后板及两个侧板，所述前板的两侧分别具有第一凸部，所述后板的两侧分别具有第一凹槽，所述侧板的一侧形成有与所述前板的第一凸部相配合的第二凹槽，另一侧形成有与所述后板的第一凹槽相配合的第二凸部，所述第一凸部上设有螺栓调节孔，所述第二凸部上设有螺栓安装孔，所述第一凹槽和第二凹槽的底部均设有螺孔，所述对焦调整组件固定在所述前板上，并被夹紧在前板和后板之间。

优选地，所述对焦调整组件包括微处理器、时间数字转换芯片、激光发射模块及激光反射接收模块，所述微处理器分别连接所述时间数字转换芯片和工控机，所述时间数字转换芯片分别连接所述激光发射模块和激光反射接收模块，所述激光发射模块投射的光线到达液晶屏表面、经漫反射后一部分到达激光反射接收模块。

优选地，所述工控机上安装有图像采集管理系统，所述图像采集管理系统包括相机设置模块、对焦设置模块、光源设置模块、载台设置模块及图像存储模块，所述相机设置模块用于设定相机的曝光时间、增益、亮度及白平衡参数，所述对焦设置模块用于设定自动对焦初始对焦高度以及执行手动或自动对焦操作，所述光源设置模块用于调整点光源的亮度，所述载台设置模块用于调整载台位置以及设置载台移动速度，所述图像存储模块用于存储相机拍摄获得的图像。

优选地，所述伺服系统包括X轴伺服子系统、Y轴伺服子系统及旋转伺服子系统。

采用上述技术方案后，本发明与背景技术相比，具有如下优点：

本发明自动获得液晶屏的翘曲状况，并调整相机镜头高度以实现自动对焦，确保了所拍摄图像的清晰度，进而确保了检测结果的准确性。

附图说明

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明图像采集装置的结构示意图；

图3为本发明对焦调整组件的原理框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

配合图1和图2所示，本发明公开了一种用于液晶屏边沿线路检测的图像采集系统，包括检测平台、工控机2及图像采集装置3，其中：

检测平台包括载台(未示出)及伺服系统11，载台用于承载待检测液晶屏，其上设有真空吸附孔和气动定位夹，伺服系统11驱动载台运动。在本实施例中，伺服系统11包括X轴伺服子系统、Y轴伺服子系统及旋转伺服子系统。

图像采集装置3，图像采集装置3位于载台的上方，其包括基架31及设于其上的Z轴调整机构32、拍摄机构33、读码器34、连接座35，其中：

基架31具有一安装板311，安装板311的中部设有一U形固定框312，其下部设有固定块313，固定块313上开设有固定孔3131和通槽3132，通槽3132与固定孔3131连通，并将固定块313分割形成两个夹持部，夹持部上开设有供螺栓穿设的紧固孔3133。

Z轴调整机构32包括PLC控制器321及Z轴驱动组件322，Z轴驱动组件322受PLC控制器321控制，并驱动拍摄机构33运动。

拍摄机构33包括相机331、点光源332、对焦调整组件333、竖向设置的移动板334、支撑框335及L形连接杆336，其中：

相机331用于拍摄液晶屏边沿线路图像，点光源332用于照射液晶屏边沿线路且与相机331相配合。

参考图3所示，对焦调整组件333用于测量其与液晶屏表面的距离，并反馈给工控机2，这样工控机2就可以通过PLC控制器321控制Z轴驱动组件322动作，进而带动相机331运动，实现的自动对焦。所述对焦调整组件333包括微处理器3331、时间数字转换芯片3332、激光发射模块3333及激光反射接收模块3334，所述微处理器3331分别连接所述时间数字转换芯片3332和工控机2，所述时间数字转换芯片3332分别连接所述激光发射模块3333和激光反射接收模块3334，所述激光发射模块3333投射的光线到达液晶屏表面、经漫反射后一部分到达激光反射接收模块3334。

配合图1、图2及图3所示，移动板334连接Z轴驱动组件322并由其驱动，其上安装有相机331。

支撑框335内安装有对焦调整组件333，并具有一可供相机331的镜头部分穿过的预留空间。支撑框335包括前板、后板及两个侧板，前板的两侧分别具有第一凸部，后板的两侧分别具有第一凹槽，侧板的一侧形成有与前板的第一凸部相配合的第二凹槽，另一侧形成有与后板的第一凹槽相配合的第二凸部，第一凸部上设有螺栓调节孔，第二凸部上设有螺栓安装孔，第一凹槽和第二凹槽的底部均设有螺孔，对焦调整组件333固定在前板上，并被夹紧在前板和后板之间。

L形连接杆336的一端与支撑框335固连，另一端固定在固定孔3131内。在本实施例中，L形连接杆336的一端与支撑框335的后板固连。

读码器34通过连接座35固定在U形固定框312上，读码器34用于读取液晶屏上携带的条码信息。

工控机2，工控机2分别连接伺服系统11、PLC控制器321、相机331、点光源332、对焦调整组件333及读码器34。工控机2上安装有图像采集管理系统21，其中：

图像采集管理系统21包括相机设置模块、对焦设置模块、光源设置模块、载台设置模块及图像存储模块；相机设置模块用于设定相机331的曝光时间、增益、亮度及白平衡参数；对焦设置模块用于设定自动对焦初始对焦高度以及执行手动或自动对焦操作；光源设置模块用于调整点光源332的亮度；载台设置模块用于调整载台位置以及设置载台移动速度；图像存储模块用于存储相机331拍摄获得的图像。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。