背景
缺陷檢測與TFT-LCD的生產(chǎn)密不可分, 也是TFT-LCD質(zhì)量控制的重要手段。隨著LCD向大尺寸、輕薄化、低功耗、高分辨率的方向發(fā)展, 玻璃基板及相關(guān)光學組件的尺寸逐漸增大, 厚度日益減小, 致使液晶顯示屏產(chǎn)生各種顯示缺陷的幾率大大增加。
與此同時, 目前液晶面板行業(yè)的絕大多數(shù)生產(chǎn)制造商在缺陷檢測環(huán)節(jié)仍然采用傳統(tǒng)的人工視覺檢測(HVI)方法, 但該方法易受檢測人員主觀因素及外界環(huán)境影響, 很難保證產(chǎn)品質(zhì)量, 檢測效率也極為低下。因此,研究快速、不受外界環(huán)境干擾、符合人眼判斷標準的自動機器視覺缺陷檢測方法成為液晶顯示技術(shù)發(fā)展的迫切要求。
檢測需求
(1)產(chǎn)品尺寸:長≤950mm,寬≤300mm,高≤170mm;
(2)TFT-LCD的Mura:環(huán)境照明LUX以下,環(huán)境溫度22.5±2.5℃,環(huán)境濕度65±5%RH,產(chǎn)品與水平面45℃,人眼距離垂直平面35cm±5cm 5% ND Filter;
(3)TFT-LCD的缺陷檢測項目:點,線,線性形狀缺陷,圓形形狀缺陷,分層氣泡;
(4)檢測方式:儀表PCB板上貼片的LED燈多腳低電平有效,先檢測低電平腳的控制狀態(tài),再采取1,3,5,7方式......光學檢測燈的狀態(tài)。儀表PCB板上貼片的LED燈多腳高電平有效,先檢測高電平腳的控制狀態(tài),再采取2,4,6,8方式......光學檢測燈的狀態(tài)。
解決方案
大尺寸液晶屏幕缺陷檢測設(shè)備,可對27至85英寸的液晶屏進行自動化缺陷檢測。利用的機器視覺技術(shù),針對TFT-LCD、OLED屏幕生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各類表面缺陷(亮點缺陷、線缺陷、Mura 缺陷、污漬)進行自動檢測、分類及定位,為客戶提供高可靠性、快速的表面缺陷檢測解決方案,實現(xiàn)自動化、高效化生產(chǎn),生產(chǎn)數(shù)據(jù)可連接MES(生產(chǎn)管理系統(tǒng))。
設(shè)備能夠自動完成屏幕與相機獲取圖像同步,控制待測液晶屏點亮后,可對屏幕上的亮點、暗點、膜材臟污、劃傷、亮線、暗線、MURA、貼合異物、貼合偏位等不良的檢測,可根據(jù)需要對待檢品類型學習并進行命名;可自定義需要檢測的缺陷類型;可自主設(shè)定缺陷大小,對比度等;可根據(jù)需要進行產(chǎn)品除塵清潔;對不良品圖像進行自動存儲,自動統(tǒng)計(良品、不良品、總數(shù)等),結(jié)合研祥自主研發(fā)的大數(shù)據(jù)云平臺,可進行歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)的追溯;異常時提供聲、光報警,并可控制設(shè)備停機,大大提高產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和質(zhì)量量化控制能力。
序號 | 測試項目 | 測試原理 | 所需硬件 |
1 | 對比度 | 1. 測量黑畫面亮度Lb。 2.測量白畫面亮度Lw。 對比度 = Lb / Lw | 色彩分析儀 |
2 | 色域 | 測量紅、綠、藍、白4個畫面色坐標 | 色彩分析儀 |
3 | 亮度均勻性 | 9點亮度測量,均勻度 = 最小亮度/亮度 | 色彩分析儀 |
4 | 亮線 | 紅、綠、藍、黑、白5個畫面下視覺檢測亮線 | 工業(yè)相機 |
5 | 亮點 | 紅、綠、藍、黑4個畫面下視覺檢測其亮線 | 工業(yè)相機 |
6 | 線性形狀缺陷 | 白、黑2個畫面下視覺檢測其線性形狀缺陷 | 工業(yè)相機 |
7 | 圓形形狀缺陷 | 白、黑2個畫面下視覺檢測其圓形狀缺陷 | 工業(yè)相機 |
8 | 分層氣泡 | 白、黑2個畫面下視覺檢測其氣泡 | 工業(yè)相機 |
9 | 背光調(diào)節(jié) | 背光調(diào)節(jié)光亮測試 | 色彩分析 |
10 | UI界面測試 | UI畫面,視覺對比,判斷有無對錯 | 工業(yè)相機 |
11 | 高低壓測試 | 控制電源輸出高低電平,產(chǎn)品的反饋 | 程控電源,產(chǎn)品反饋可以是總線反饋或顯示反饋 |
亮點
結(jié)合深度學習,深度學習可以解決Mura問題,通過多模板多類型去訓練Mura,確保Mura出現(xiàn)任何姿態(tài)出現(xiàn)都可以準確識別 ,深度學習在字符識別、模板匹配方面也是檢測高效助手。
高分辨率工業(yè)相機,相機內(nèi)置優(yōu)秀的ISP算法,包含明場校正、暗場校正、鏡頭陰影校正、壞點/壞線校正以及逐像素點校正等,保證圖像均勻穩(wěn)定。
運動控制卡,板載DSP, 4/8軸 脈沖序列可達6.5MHz,軌跡更新率1KHz,編碼器反饋頻率可達20MHz,帶有數(shù)字濾波,現(xiàn)高速位置鎖存功能,高速位置比較及高達1MHz脈沖觸發(fā)輸出,適合于光學檢測應用。
檢測原理
(1)暗點、亮點檢測
該檢測算法用斑點分析,斑點分析其實就是將圖像二值化,分割得到前景和背景,然后進行連通區(qū)域檢測以及面積、周長重心等特征的分析,從而得到斑點的過程。斑點是指二維圖像中和周圍顏色有顏色差異和灰度差異的區(qū)域,因為斑點代表的是一個區(qū)域, 具有更好的穩(wěn)定性和更好的抗干擾能力.斑點通常是指與周圍有著顏色和灰度差別的區(qū)域。
(2)缺陷、Mura檢測
該檢測項用AI深度學習分類檢測,需要某種人工干預來正確標記輸入數(shù)據(jù)。監(jiān)督學習需要標記數(shù)據(jù)集,并通過任何可區(qū)分的特征將它們聚類。強化學習是一個過程,在這個過程中,模型學習變得更加準確,以便根據(jù)反饋在環(huán)境中執(zhí)行動作得出模型預測分類。根據(jù)以上分類方法,我們收集Mura出現(xiàn)的形狀信息,把該形狀信息錄入深度學習模型做訓練,再在圖片預測出該圖片上是否出現(xiàn)Muar。