一种CIS芯片缺陷检测方法及装置与流程

一种cis芯片缺陷检测方法及装置
技术领域
1.本发明涉及表面缺陷检测技术领域，尤其涉及一种cis芯片缺陷检测方法及装置。


背景技术：

2.摄像头产品包括三大核心部件，即cis芯片、光学镜头以及音圈马达。其中，cis芯片是摄像头产品价值量占比最大的关键零部件，据统计，cis芯片在手机摄像模组中的价值占比约为5成。
3.cis芯片全称cmos图像传感器，是一种将光学影像转换为电子信号的设备。由于其对成像质量起着关键作用，所以组装前一般需要进行表面缺陷检测。
4.常见的cis芯片表面缺陷有点状缺陷和彩虹纹缺陷两种，传统cis芯片表面缺陷检测方法如下：
5.①
使用圆顶光源照射cis芯片，然后使用摄像组件对cis芯片进行拍照，得到黑白照片；
6.②
对黑白照片进行分析：
7.若存在某些像素点的灰度值显然高于或者低于其邻近区域的灰度值，则说明此处存在凹点缺陷、凸点缺陷或者点状脏污等点状缺陷；
8.若存在若干带状区域的灰度值显然高于或者低于其邻近区域的灰度值，则说明此cis芯片存在彩虹纹缺陷。
9.需要说明的是，为了节约成本和提高精度，常见的视觉检测用的摄像组件均为黑白的工业摄像头(即ccd)，拍摄所得的图像均为黑白照片，图像分析的主要依据就是灰度值差异，即，缺陷位置的灰度值与邻近区域的灰度值差异越大，越容易准确地检测出表面缺陷。
10.一般地，使用摄像组件对玻璃屏幕或者手机背壳等无色或纯色的物体进行表面缺陷检测时，所得到的黑白照片比较简单，非缺陷区域的灰度值基本是一致的，即，黑白照片中大部分区域的灰度值是相同的(背景区域的灰度值是一致的)，只是缺陷区域的灰度值产生了变化，缺陷区域的灰度值与非缺陷区域的灰度值差异较为明显，故检测效果较佳。
11.而cis芯片自身是带有颜色的，具体地，cis芯片以绿色居多，尤其是边沿位置，中部位置则呈现五彩斑斓的状态。由于cis芯片自身颜色跨度很大，使用传统的圆顶光源照射cis芯片时，摄像组件得到的黑白照片本身就包含了很多灰度值不同的区域(背景区域的灰度值不一致)，进行图像分析时，某一区域与邻近区域的灰度值不同，并不一定是因为该区域存在表面缺陷，还可能是该区域本身的颜色和邻近区域不同导致的，此时，点状缺陷和彩虹纹缺陷区域的灰度值与背景区域对比度差异较小，很难通过“比较某一区域与相邻区域的灰度值差异”的方式来检测出cis芯片上的点状缺陷和彩虹纹缺陷。
12.因此，需要对传统cis芯片表面缺陷检测方法进行改进，以解决摄像组件获取的黑白图像中点状缺陷和彩虹纹缺陷二者对应的缺陷区域的灰度值与非缺陷区域的灰度值对比度过小的问题。
13.本背景部分中公开的以上信息仅被包括用于增强本公开内容的背景的理解，且因此可包含不形成对于本领域普通技术人员而言在当前已经知晓的现有技术的信息。


技术实现要素：

14.本发明的一个目的在于，提供一种cis芯片缺陷检测装置，能有效提高摄像组件获取的黑白图像中点状缺陷和彩虹纹缺陷二者对应的缺陷区域的灰度值与非缺陷区域的灰度值的差异，进而提升表面缺陷的检测准确度。
15.为达以上目的，一方面，本发明提供一种cis芯片缺陷检测方法，包括：
16.向待检测cis芯片发射绿色的线状光束后，获取待检测cis芯片的第一图像；
17.向待检测cis芯片发射蓝色的环状光束后，获取待检测cis芯片的第二图像；
18.根据所述第一图像对所述待检测cis芯片进行点状缺陷检测，根据所述第二图像对所述待检测cis芯片进行彩虹纹缺陷检测。
19.另一方面，提供一种cis芯片缺陷检测装置，包括：
20.绿色点状光源，用于向待检测cis芯片发射绿色的线状光束；
21.蓝色环状光源，用于向待检测cis芯片发射蓝色的环状光束；
22.摄像组件，用于获取待检测cis芯片被所述绿色点状光源照射时的第一图像和获取待检测cis芯片被所述蓝色环状光源照射时的第二图像；
23.图像分析模块，用于根据所述第一图像对所述待检测cis芯片进行点状缺陷检测和根据所述第二图像对所述待检测cis芯片进行彩虹纹缺陷检测。
24.可选的，所述绿色的线状光束的波长为520nm～530nm。
25.可选的，还包括光学实验平台；
26.所述光学实验平台位于所述蓝色环状光源的正下方，用于固定所述待检测cis芯片。
27.可选的，所述蓝色环状光源到待检测cis芯片的距离为90mm～110mm。
28.可选的，所述蓝色环状光源的中间位置设有镂空区域，所述摄像组件位于所述镂空区域的正上方。
29.可选的，所述光学实验平台上固定有调位支架，所述摄像组件固定于所述调位支架上。
30.可选的，所述调位支架包括下端与所述光学实验平台固接的竖杆、与所述竖杆上下滑动连接的横杆以及与所述横杆水平滑动连接的相机座；
31.所述摄像组件安装于所述相机座上。
32.可选的，所述调位支架还包括与所述横杆螺纹连接的丝杆和用于驱使所述丝杆转动的旋转手柄。
33.可选的，所述绿色点状光源固定于所述摄像组件上，并通过所述镂空区域照射所述待检测cis芯片。
34.本发明的有益效果在于：提供一种cis芯片缺陷检测方法及装置，通过绿色的线状光束提高第一图像中点状缺陷与非缺陷区域的对比度、通过蓝色的环状光束提高第二图像中彩虹纹缺陷与非缺陷区域的对比度，可以有效提高点状缺陷和彩虹纹缺陷的检测准确度和检测速度。
附图说明
35.为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
36.图1是本发明实施例一提供的cis芯片缺陷检测方法的流程图；
37.图2是本发明实施例二提供的cis芯片缺陷检测装置的结构示意图。
38.图中：
39.1、光学实验平台；
40.2、蓝色环状光源；201、镂空区域。
41.3、摄像组件；
42.4、绿色点状光源；
43.5、图像分析模块；
44.6、调位支架；601、竖杆；602、横杆；603、丝杆；604、旋转手柄；605、相机座；
45.7、待检测cis芯片。
具体实施方式
46.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
47.实施例一
48.本实施例提供一种cis芯片缺陷检测方法，适用于对cis芯片的点状缺陷和彩虹纹缺陷等表面缺陷进行检测的应用场景，能有效提高摄像组件获取的黑白图像中点状缺陷和彩虹纹缺陷二者对应的缺陷区域的灰度值与非缺陷区域的灰度值的差异，进而提升表面缺陷的检测准确度，所述cis芯片缺陷检测方法由一种cis芯片缺陷检测装置来执行，通过软件和/或硬件实现。
49.图1是本实施例一提供的cis芯片缺陷检测方法的流程图。
50.参见图1，所述cis芯片缺陷检测方法包括如下步骤：
51.s10：向待检测cis芯片发射绿色的线状光束后，获取待检测cis芯片的第一图像；
52.s20：向待检测cis芯片发射蓝色的环状光束后，获取待检测cis芯片的第二图像；
53.s30：根据所述第一图像对所述待检测cis芯片进行点状缺陷检测，根据所述第二图像对所述待检测cis芯片进行彩虹纹缺陷检测。
54.需要说明的是，经大量试验和研究后发现：
55.①
当使用绿色的线状光束对待检测cis芯片进行照射时，摄像组件得到的第一图像中，非缺陷区域的灰度值会趋向于变得一致，即，背景区域的灰度值混乱度大幅降低，此时，若待检测cis芯片表面存在凸点、凹点或者脏污点等点状缺陷，则点状缺陷在第一图像中的灰度值会明显与邻近区域的灰度值不同，由此即可实现点状缺陷的精确检测；
56.②
当使用蓝色的环状光束对待检测cis芯片进行照射时，摄像组件得到的第二图
像中，非缺陷区域的灰度值会趋向于变得一致，即，背景区域的灰度值混乱度大幅降低，此时，若待检测cis芯片表面存在彩虹纹缺陷，则第二图像相应的位置会出现若干灰度值不一的像素区域，例如为线状或者窄带状，且相邻两像素区域之间的灰度值差异非常明显，由此即可实现彩虹纹缺陷的精确检测。
57.本实施例中，关键的步骤为进行点状缺陷检测时使用绿色的线状光束对待检测cis芯片进行照射、进行彩虹纹缺陷检测时使用蓝色的环状光束对待检测cis芯片进行照射。这样就能使得第一图像和第二图像中缺陷区域与非缺陷区域的灰度值差异变得明显，提高了第一图像和第二图像的对比度。具体如何使用第一图像和第二图像进行视觉分析判断是否存在点状缺陷和彩虹纹缺陷并非本实施例的重点，故不进行赘述。
58.本实施例提供的cis芯片缺陷检测方法，可以用于表面缺陷检测技术领域中的cis芯片缺陷检测的情形，通过绿色的线状光束提高第一图像中点状缺陷与非缺陷区域的对比度、通过蓝色的环状光束提高第二图像中彩虹纹缺陷与非缺陷区域的对比度，可以有效提高点状缺陷和彩虹纹缺陷的检测准确度和检测速度。
59.实施例二
60.本实施例提供的cis芯片缺陷检测装置可用于执行本发明的实施例提供的cis芯片缺陷检测方法，具备相应的功能和有益效果。
61.图2是本实施例二提供的cis芯片缺陷检测装置的结构示意图。
62.参见图2，一种cis芯片缺陷检测装置，包括有光学实验平台1、蓝色环状光源2、摄像组件3、绿色点状光源4和图像分析模块5。
63.其中：
64.光学实验平台1用于固定待检测cis芯片7；进一步地，光学实验平台1上可以设置用于放置待检测cis芯片7的载具或者设置用于放入待检测cis芯片7的定位槽等；
65.蓝色环状光源2位于光学实验平台1的正上方，中间位置设有镂空区域201；具体地，蓝色环状光源2用于向待检测cis芯片7发射蓝色的环状光束；
66.摄像组件3位于所述镂空区域201的正上方，可通过所述镂空区域201对待检测cis芯片7进行拍照；具体地，摄像组件3用于获取待检测cis芯片7被所述绿色点状光源4照射时的第一图像和获取待检测cis芯片7被所述蓝色环状光源2照射时的第二图像；
67.绿色点状光源4固定于所述摄像组件3的侧面，可通过所述镂空区域201照射所述待检测cis芯片7；具体地，绿色点状光源4用于向待检测cis芯片7发射绿色的线状光束；
68.图像分析模块5与摄像组件3电连接，用于根据所述第一图像对所述待检测cis芯片7进行点状缺陷检测和根据所述第二图像对所述待检测cis芯片7进行彩虹纹缺陷检测。
69.可选的，所述摄像组件3通过调位支架6上安装到光学实验平台1上。所述调位支架6包括下端与所述光学实验平台1固接的竖杆601、与所述竖杆601上下滑动连接的横杆602、与所述横杆602螺纹连接并驱使横杆602沿竖杆601上下滑动的丝杆603、驱动丝杆603转动的旋转手柄604以及与所述横杆602水平滑动连接的相机座605。其中，所述摄像组件3安装于所述相机座605上。
70.正向转动旋转手柄604，即可驱使丝杆603正向转动，横杆602带动摄像组件3往上滑动；反向转动旋转手柄604，即可驱使丝杆603反向转动，横杆602带动摄像组件3往下滑动，进而上下调节摄像组件3与待检测cis芯片7之间的距离。完成上下调节后，沿横杆602左
右滑动相机座605，即可水平调节摄像组件3的位置，保证待检测cis芯片7位于摄像组件3的视场中心。
71.本实施例提供的cis芯片缺陷检测装置的工作过程如下：
72.将待检测cis芯片7放在光学实验平台1上；
73.调节调位支架6，以使摄像组件3处于合适的拍摄位置；
74.点亮绿色点状光源4、关闭蓝色环状光源2，绿色点状光源4向待检测cis芯片7发射绿色的线状光束，摄像组件3获取待检测cis芯片7的第一图像；
75.点亮蓝色环状光源2、关闭绿色点状光源4，蓝色环状光源2向待检测cis芯片7发射蓝色的环状光束，摄像组件3获取待检测cis芯片7的第二图像；
76.摄像组件3将第一图像和第二图像发送至图像分析模块5；
77.图像分析模块5根据所述第一图像对所述待检测cis芯片7进行点状缺陷检测和根据所述第二图像对所述待检测cis芯片7进行彩虹纹缺陷检测。
78.下表1为使用不同的光源照射待检测cis芯片7时第一图像上点状缺陷的灰度值与邻近区域的灰度值的差异度比较表。
79.表1
[0080][0081][0082]
由上表1可知，使用绿色点状光源4进行照射时，所得的第一图像中，点状缺陷的灰度值与邻近区域差异明显，故漏检率较低，检测的准确度较高。
[0083]
下表2为使用不同的光源照射待检测cis芯片7时第二图像上彩虹纹缺陷的灰度值与邻近区域的灰度值的差异度比较表。
[0084]
表2
[0085]
光源形式点状缺陷在第一图像中的明显度点状缺陷的漏检率红色环状光源不明显27％蓝色圆顶光源一般18％蓝色环状光源明显3％
[0086]
由上表2可知，使用蓝色环状光源2进行照射时，所得的第二图像中，彩虹纹缺陷的灰度值与邻近区域差异明显，故漏检率较低，检测的准确度较高。
[0087]
可选的，试验表明，所述绿色的线状光束的波长为520nm～530nm、所述蓝色环状光源2到待检测cis芯片7的距离为90mm～110mm、所述摄像组件3为远心镜头时，缺陷区域与邻近区域的灰度值差异较为明显，漏检率更低。
[0088]
本实施例提供的cis芯片缺陷检测装置，可以用于表面缺陷检测技术领域中的cis芯片缺陷检测的情形，通过绿色的线状光束提高第一图像中点状缺陷与非缺陷区域的对比度、通过蓝色的环状光束提高第二图像中彩虹纹缺陷与非缺陷区域的对比度，可以有效提高点状缺陷和彩虹纹缺陷的检测准确度和检测速度。
[0089]
在本技术所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，单元，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的所有实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元或者模块等的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元、模块以及组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0090]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0091]
另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0092]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，笔记本，或者其他电子设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0093]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。