专利名称：三维光学膜的瑕疵检测方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种自动光学检测方法(Automated Optical Inspection,AOI), 特别是指一种三维光学膜(3D optical film)的瑕疵(defect)检测方法及系统。
背景技术：
现有的光学膜瑕疵检测技术，多半是针对表面不具纹理(texture)特性的产品进行检测。请参阅图IA和图1B，以表面不具纹理特性的偏光片(polarized film)为例，根据偏光片分别对应的影像11、12在色彩空间(color space)上的特性，即可直接判断出何者具有瑕疵；进一步来说，颜色变异微小的该影像11所对应的偏光片为无瑕疵 (defect-free)的偏光片，颜色变异较大的该影像12所对应的偏光片为具有瑕疵的偏光片。然而，三维光学膜属于表面具有结构性纹理的产品，故无法利用其对应的影像在色彩空间上的特性来进行瑕疵检测。
发明内容
因此，本发明之目的，即在提供一种三维光学膜的瑕疵检测方法。于是，本发明三维光学膜的瑕疵检测方法，是利用处理单元配合影像撷取单元来执行，该影像撷取单元用以撷取对应于待检测的三维光学膜的待检测影像；该方法包含下列步骤(A)接收该待检测影像；(B)根据该待检测影像中的至少一个区域，求得该区域于第一方向上的复数个第一投影量；(C)根据步骤(B)所求得的该区域的这些第一投影量，求得对应于该区域的第一瑕疵检测参数；(D)根据步骤(C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵；及(E)输出步骤(D)的判断结果根据本发明所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，步骤(B)包括下列子步骤(b-1) 将该待检测影像进行二值化处理，以得到二值化的该待检测影像；及(b-幻根据二值化的该待检测影像中的该区域，求得该区域的该复数个第一投影量。进一步地，步骤(b-幻包括下列子步骤(b-2-l)根据预先求得的最适区域大小，将二值化的该待检测影像分割为复数个区域；及(b-2-幻对于每一个区域，根据该区域中的复数个像素分别对应的复数个二元值，求得该区域的该复数个第一投影量；其中，步骤(C)根据步骤(B)所求得的该区域的该复数个第一投影量，求得分别对应于该区域的复数个第一瑕疵检测参数；其中，步骤(D) 根据步骤(C)所求得的分别对应于该区域的该复数个第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。更进一步地，该影像撷取单元还用以撷取对应于无瑕疵的三维光学膜的第一训练影像，该方法还包含步骤(A)之前的下列步骤(F)接收该第一训练影像；(G)将该第一训练影像进行二值化处理，以得到二值化的该第一训练影像；(H)根据二值化的该第一训练影像，求得至少一个水平纹理周期，及至少一个垂直纹理周期；及(I)根据步骤(H)所求得的该水平纹理周期及该垂直纹理周期，决定该最适区域大小。
根据本发明所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，步骤(C)根据该区域的该复数个第一投影量计算第一标准差，以作为对应于该区域的该第一瑕疵检测参数。进一步地，步骤 (B)还求得该区域于第二方向上的复数个第二投影量，其中，该第二方向垂直于该第一方向；其中，步骤(C)还根据该区域的该复数个第二投影量计算第二标准差，以作为对应于该区域的第二瑕疵检测参数；其中，步骤(D)根据步骤(C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数及该第二瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。更进一步地，该影像撷取单元还用以撷取对应于具有瑕疵的三维光学膜的第二训练影像，该方法还包含步骤(A)之前的下列步骤(J)接收该第二训练影像；(K)将该第二训练影像进行二值化处理，以得到二值化的该第二训练影像；(L)根据二值化的该第二训练影像中的复数个训练区域，求得每一训练区域于该第一方向上的复数个第一训练投影量，及于该第二方向上的复数个第二训练投影量；(M)根据步骤(L)所求得的每一训练区域的该复数个第一训练投影量及该复数个第二训练投影量，计算对应于每一训练区域的第一训练标准差及第二训练标准差；及(N)根据步骤(M)所求得的分别对应于该训练区域的该复数个第一训练标准差及该复数个第二训练标准差，求得第一瑕疵检测参数上限值、第一瑕疵检测参数下限值、第二瑕疵检测参数上限值，及第二瑕疵检测参数下限值。根据本发明所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，步骤(N)利用下列式子来求得该第一瑕疵检测参数上限值、该第一瑕疵检测参数下限值、该第二瑕疵检测参数上限值，及该第二瑕疵检测参数下限值HP_thru = HP_Stdavg+kXHP_Stdstd ；Hp_thr! = Hp_Stdavg-k X Hp_Stdstd ；
VP_thru = VP_Stdavg+k X Vp_Stdstd ；及Vp_thrx = Vp_Stdavg-k X Vp_Stdstd ；其中，Hp_thru代表该第一瑕疵检测参数上限值、Hp_Stdavg代表该复数个第一训练标准差的平均值、Hp_Stdstd代表该复数个第一训练标准差的标准差、Hpjhr1表该第一瑕疵检测参数下限值、Vp_thru代表该第二瑕疵检测参数上限值、Vp_Stdavg代表该复数个第二训练标准差的平均值、Vp_Stdstd代表该复数个第二训练标准差的标准差、Vpjhr1代表该第二瑕疵检测参数下限值，k为一个预设常数。根据本发明所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，步骤(D)根据步骤(C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数及该第二瑕疵检测参数，并配合预先求得的该第一瑕疵检测参数上限值、该第一瑕疵检测参数下限值、该第二瑕疵检测参数上限值，及该第二瑕疵检测参数下限值，以判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。本发明的另一目的，即在提供一种三维光学膜的瑕疵检测系统。于是，本发明三维光学膜的瑕疵检测系统包含影像撷取单元及处理单元。该影像撷取单元用以撷取对应于待检测的三维光学膜的待检测影像。该处理单元用以进行接收该待检测影像；根据该待检测影像中的至少一个区域，求得该区域于第一方向上的复数个第一投影量；根据该区域的这些第一投影量，求得对应于该区域的第一瑕疵检测参数；及根据对应于该区域的该第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵， 并输出判断结果。本发明的功效在于藉由根据待检测影像中的该区域的该复数个第一投影量所求得的该第一瑕疵检测参数，可对具有纹理特性的三维光学膜进行瑕疵检测。
图IA和图IB是照片影像图，说明一个无瑕疵的偏光片，及一个具有瑕疵的偏光片，两者分别对应的影像；图2是一方块图，说明本发明三维光学膜的瑕疵检测系统的一较佳实施例；图3A和图;3B是照片影像图，说明对应于一个无瑕疵的三维光学膜的一个第一训练影像，及对应于一个具有瑕疵的三维光学膜的一个第二训练影像；图4是一流程图，说明在本发明三维光学膜的瑕疵检测方法的一个较佳实施例的系统初始化阶段中，用于求得一最适区域大小的步骤；图5A、图5B和图5C是一示意图，说明一个二元范例影像、一个第一曲线图及一个第二曲线图；图6是一流程图，说明在该系统初始化阶段中，用于求得一个第一瑕疵检测参数上限值、一个第一瑕疵检测参数下限值、一个第二瑕疵检测参数上限值，及一个第二瑕疵检测参数下限值的步骤；及图7是一流程图，说明本发明三维光学膜的瑕疵检测方法的该较佳实施例的系统检测阶段所包括的步骤。
具体实施例方式为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。参阅图2，本发明三维光学膜的瑕疵检测系统2的较佳实施例包含光学镜头21、影像撷取单元22，及处理单元23。其中，该影像撷取单元22用以撷取对应于该光学镜头21 下的一个三维光学膜的影像；该处理单元23用以根据对应于该三维光学膜的该影像进行瑕疵检测。以下配合本发明三维光学膜的瑕疵检测方法的一个较佳实施例，说明该处理单元 23所执行的步骤。其中，该三维光学膜的瑕疵检测方法分为系统初始化阶段，及系统检测阶段。系统初始化阶段首先，参阅图2 图5C，该影像撷取单元22撷取对应于无瑕疵的三维光学膜的第一训练(training)影像31，其中，该第一训练影像31具有如图3A所示的结构性纹理特性。继而，该处理单元23执行以下步骤，以得到一个最适区域大小(size)。在步骤41中，该处理单元23接收该第一训练影像31。在步骤42中，该处理单元23将该第一训练影像31进行二值化处理 (thresholding)，以得到二值化的该第一训练影像31，其中，二值化的该第一训练影像31 为一个二元(binary)影像。在步骤43中，该处理单元23根据二值化的该第一训练影像31，求得至少一个水平纹理周期，及至少一个垂直纹理周期。该水平纹理周期及该垂直纹理周期配合图5A所示的一个二元范例影像51进一步说明如后；其中，该二元范例影像51包括其二元值为0的复数个像素(pixel)511，及其二元值为1的复数个像素512。在本较佳实施例中，该处理单元23根据式子(1) O)的计算结果，以得到该水平纹理周期及该垂直纹理周期。令该二元范例影像51的大小以mXn表示；且令该二元范例影像51中每一个像素 511、512的二维座标以(x，y)表示其中，该二元范例影像51中最左上角的像素511的二维座标为(1，1)，最右下角的像素511的二维座标为(m，n) ；P(x,y)代表其二维座标为(x，y) 的像素511、512的二元值。
权利要求
1.一种三维光学膜的瑕疵检测方法，利用处理单元配合影像撷取单元来执行，该影像撷取单元用以撷取对应于待检测的三维光学膜的待检测影像，其特征在于该方法包含下列步骤(A)接收该待检测影像；(B)根据该待检测影像中的至少一个区域，求得该区域于第一方向上的复数个第一投影量；(C)根据步骤(B)所求得的该区域的该复数个第一投影量，求得对应于该区域的第一瑕疵检测参数；(D)根据步骤(C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵；及(E)输出步骤⑶的判断结果。
2.如权利要求1所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤⑶包括下列子步骤(b-Ι)将该待检测影像进行二值化处理，以得到二值化的该待检测影像；及(b-幻根据二值化的该待检测影像中的该区域，求得该区域的该复数个第一投影量。
3.如权利要求2所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤(b-幻包括下列子步骤(b-2-l)根据预先求得的最适区域大小，将二值化的该待检测影像分割为复数个区域；及(b-2-2)对于每一个区域，根据该区域中的复数个像素分别对应的复数个二元值，求得该区域的该复数个第一投影量；其中，步骤(C)根据步骤(B)所求得的该区域的该复数个第一投影量，求得分别对应于该区域的复数个第一瑕疵检测参数；其中，步骤(D)根据步骤(C)所求得的分别对应于该区域的该复数个第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。
4.如权利要求3所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，该影像撷取单元还用以撷取对应于无瑕疵的三维光学膜的第一训练影像，该方法还包含步骤(A)之前的下列步骤(F)接收该第一训练影像；(G)将该第一训练影像进行二值化处理，以得到二值化的该第一训练影像；(H)根据二值化的该第一训练影像，求得至少一个水平纹理周期，及至少一个垂直纹理周期；及(I)根据步骤(H)所求得的该水平纹理周期及该垂直纹理周期，决定该最适区域大小。
5.如权利要求1所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤(C)根据该区域的该复数个第一投影量计算第一标准差，以作为对应于该区域的该第一瑕疵检测参数。
6.如权利要求5所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤(B)还求得该区域于第二方向上的复数个第二投影量，其中，该第二方向垂直于该第一方向；其中，步骤(C)还根据该区域的该复数个第二投影量计算第二标准差，以作为对应于该区域的第二瑕疵检测参数；其中，步骤(D)根据步骤(C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数及该第二瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。
7.如权利要求6所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，该影像撷取单元还用以撷取对应于具有瑕疵的三维光学膜的第二训练影像，该方法还包含步骤(A)之前的下列步骤(J)接收该第二训练影像；(K)将该第二训练影像进行二值化处理，以得到二值化的该第二训练影像； (L)根据二值化的该第二训练影像中的复数个训练区域，求得每一训练区域于该第一方向上的复数个第一训练投影量，及于该第二方向上的复数个第二训练投影量；(M)根据步骤(L)所求得的每一训练区域的该复数个第一训练投影量及该复数个第二训练投影量，计算对应于每一训练区域的第一训练标准差及第二训练标准差；及(N)根据步骤(M)所求得的分别对应于该训练区域的该复数个第一训练标准差及该复数个第二训练标准差，求得第一瑕疵检测参数上限值、第一瑕疵检测参数下限值、第二瑕疵检测参数上限值，及第二瑕疵检测参数下限值。
8.如权利要求7所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤(N)利用下列式子来求得该第一瑕疵检测参数上限值、该第一瑕疵检测参数下限值、该第二瑕疵检测参数上限值，及该第二瑕疵检测参数下限值Hp_thru = Hp—Stdavg+kXHp—Stdstd ； Hp_thrx = Hp_Stdavg-k X Hp_Stdstd ； Vp_thru = Vp—Stdavg+k X Vp—Stdstd ；及 Vp_thrx = Vp—Stdavg_k X Vp—Stdstd ；其中，Hp_thru代表该第一瑕疵检测参数上限值、Hp_Stdavg代表该复数个第一训练标准差的平均值、Hp_Stdstd代表该复数个第一训练标准差的标准差、Hpjhr1代表该第一瑕疵检测参数下限值、Vp_thru代表该第二瑕疵检测参数上限值、Vp_Stdavg代表该复数个第二训练标准差的平均值、Vp_Stdstd代表该复数个第二训练标准差的标准差、Vpjhr1代表该第二瑕疵检测参数下限值，k为一个预设常数。
9.如权利要求7所述的三维光学膜的瑕疵检测方法，其特征在于，步骤(D)根据步骤 (C)所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数及该第二瑕疵检测参数，并配合预先求得的该第一瑕疵检测参数上限值、该第一瑕疵检测参数下限值、该第二瑕疵检测参数上限值，及该第二瑕疵检测参数下限值，以判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵。
10.一种三维光学膜的瑕疵检测系统，其特征在于包含影像撷取单元及处理单元，该影像撷取单元用以撷取对应于待检测的三维光学膜的待检测影像，该处理单元用以进行接收该待检测影像；根据该待检测影像中的至少一个区域，求得该区域于第一方向上的复数个第一投影量；根据该区域的该复数个第一投影量，求得对应于该区域的第一瑕疵检测参数；及根据对应于该区域的该第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵，并输出判断结果。
全文摘要
本发明提供一种三维光学膜的瑕疵检测方法及系统，该方法包含下列步骤。接收对应于待检测的三维光学膜的待检测影像；根据该待检测影像中的至少一区域，求得该区域于第一方向上的复数个第一投影量；根据第二步骤所求得的该区域的该等第一投影量，求得对应于该区域的第一瑕疵检测参数；根据第三步骤所求得的对应于该区域的该第一瑕疵检测参数，判断该待检测影像中的该区域是否具有瑕疵；及输出上一步骤的判断结果。通过本发明，可对具有纹理特性的三维光学膜进行瑕疵检测。
文档编号G06T7/00GK102288619SQ20111018425
公开日2011年12月21日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者赵新民 申请人:明基材料有限公司, 明基材料股份有限公司