液晶屏显示缺陷自动检测系统的设计

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1、万方数据模式识别’中文核心期刊<微计算机信息>(测控自动化)2008年第24卷第7·1期文章编号：l∞8一0570(2∞8，07一卜0250-02液晶屏显示缺陷自动检测系统的设计DesignOfLcDVjsualDefectAutomatedDetectingSystem(华南理工大学)刘毅郑学仁UUYiZHENGXue_他n摘要：文章介绍了机器视觉的基本研究内容、’rFr—LcD(ninfilmtr龃sistorliquidcrystaldisplay)的显示缺陷种类和检测方法，提出了一种以机器视觉为原理、以MATLAB和VC++混合编程为工具的TFl’一LCD屏显

2、示缺陷捡测方案。该方案根据CMOS工业摄像机采集到的数字图像，结合二维图像拟合技术和以韦伯定律为原理的自动阚值获取技术，使用MATLAB作为核心算法工具，使用vc++为可视化界面的编程工具。文章给出了该方案的硬件组成和检测原理、MA研AB算法流程和详细的检测步骤及结果，为液晶屏显示缺陷的检测提供了一种快速有效的方法。关键词：机器视觉；液晶显示器；数字图像处理；缺陷检测中图分类号：’rP391．41文献标识码：BAbstmct：7rhispaperintmducethemachinevisionbasic8llyandthedefectdetectionofTFT一【￡

3、D．Anewme出od0fdetectingtheTFT—LCD’sdefectmainlyusingMATLABandVC+十ispmposedinthispaper．Itisbasedonthedigitalpicturef0珊theCMOScamem，usingthe2DfjttingandWeber’sI丑w鹊themainprincipleandMA，11一ABa5themaintool-’rhepaperalsointfoducesthehardware，flowchanandtheGUIofVC++ofthispmjectindetail．Theactu

4、alresultsofthedefectdetec“onshowsthattlIisnewmethodcanfinishthedetectin只taskjnashorttime。andcanbeusedemcientlvintheLCD’smanuf．acture．Keywords：MachiIIeV汹伽；LCD；DigitaI五mgeProce鹞；Defktdetecti∞1引言20世纪50年代机器视觉从统计模式识别开始，工作主要集中在二维图像分析和识别上，Roberts(1965)通过计算机程序从数字图像中提取出立方体和棱柱体等多面体的i维结构；70年代中期，麻省

5、理工学院人丁智能实验室正式开放“机器视觉”课程，DavidMarr教授在1977年提出了“计算视觉”(Computatio雎lvi—sion)理论，成为80年代机器视觉研究领域中一个非常重要的理论框架。扶此机器视觉理论广泛应用于零件识别、产品检测、机器人导航、遥感图像分析和医学分析等领域。检测TFTr—LcD屏缺陷的方法有以下三种：人工视觉检查法(HumanVisualInspection，HVI)、自动视觉检查法(AutomatedVi一8ualInspection，AVI)和电学参数检测法。本文所介绍的检测系统基于HVI方法构建。2TFT—LCD屏显示缺陷分类及成

6、因常见的Ⅱ卜LcD屏显示缺陷包括点缺陷、线缺陷和Mu—RA缺陷。点缺陷主要是单个TFr失效引起的，线缺陷则主要是由于驱动Ic与屏连接不良所致。MuRA是与点、线两种缺陷完全不同类型的缺陷，它无同定的形状和尺寸，必须在暗室下为T限LcD提供特定的背景亮度才能够将其辨认，产生MURA的原因有：液晶分子配向不均匀，T丌漏电不均匀和背光源发光不均匀等。图1为本文作者实际拍摄的某台15英寸含有真实MuRA和人为模拟MuRA的TFrr—LcD图像样品。图1(a)是含有各种缺陷的整幅图像；图1(b)和(c)是实际MURA的样品，图l(d)是人为加在测试图形矢量上的MuRA模拟样品。

7、刘毅：硕士【b)(c)(d)图l含有实际MuRA和模拟MuRA的T限LcD图像3TFT—LCD屏显示缺陷检测系统的构成本文建立的检测系统以计算机视觉为基础，以MATLAB和VC++为软件开发工具，系统组成原理如下图2所示：图2基于机器视觉的缺陷检测系统的原理图一250一360元，年邮局订阅号：82．946万方数据陬的论文得到鼹院院士关澍模式识别在不通风并充分预热T盯一LcD屏的暗室环境下，使用一台调节图像分析过程中的关键参量；num数组则是经MATLAB处计算机(Pcl)为显示屏输出一定的测试图像，通过高精度的理得到的缺陷种数、类型和定位等检测结果。