[发明专利]液晶面板视觉检测系统的定位对焦方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶面板机器视觉检测系统的表面定位与对焦技术领域，具体涉及一种液晶面板视觉检测系统的定位对焦方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(TFT_LCD：Thin film transistir liquid crystal display)具有高分辨率、高亮度以及无几何变形等优点，同时由于其体积小、重量轻和功耗低，因而被广泛的应用在人们日常使用的消费电子产品中，例如电视、电脑、手机、平板等。TFT_LCD的制造工艺复杂，需要近百道工序，因此在制造过程中难免会出现各种各样的缺陷。目前各大TFT_LCD的厂商都依靠人工检测不良，检测效率低下且对人眼伤害很大，所以现在开始出现使用机器视觉的方式代替人眼检测TFT_LCD缺陷。

目前生产TFT_LCD是自动生产线，每一片TFT_LCD的位置不固定，且有些TFT_LCD产品在生产线上流动时不是与地面水平，导致相机不能安装在固定的位置，必须根据屏幕的摆放位置来灵活调整相机位姿。所以TFT_LCD机器视觉自动检测系统中比较关键的一步就是对TFT_LCD进行定位与对焦。

传统的方法是使用棋盘格图像进行相机标定确定相机位姿，该方法功能比较全面，它能够标定相机镜头的内参，相机的位置，且能够对图像进行畸变校正，但该方法的系统较为复杂，操作麻烦，使用时浪费时间，对于很多精度要求不高的项目是不必要的。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种操作简单，适用于目前市面上所有规格尺寸，各种位姿(水平，倾斜等)的液晶面板产品视觉检测的液晶面板视觉检测系统的定位对焦方法。

本发明的技术方案为：包括以下步骤：

步骤1：将定位对焦画面导入到待测屏幕上，所述定位对焦画面中心设有方形田字格，所述方形田字格中心位于待测屏幕中心，移动相机至初始位置后连续采集定位对焦画面，所述定位对焦画面在相机内成像形成成像画面；

步骤2：确定成像画面上方形田字格中心坐标i(i_x，i_y)和成像画面中心坐标I(I_x，I_y)，利用方形田字格中心与成像画面中心的坐标对应关系调节相机位置，使成像画面上方形田字格中心与成像画面的中心重合；

步骤3：调整相机位置，使相机成像画面所在平面与待测屏幕所在平面平行，即相机光轴与待测屏幕所在平面垂直；

步骤4：计算成像画面内定位对焦画面矩形外框与成像画面边界之间的倾斜角度θ，以倾斜角度θ的值为零为条件将相机绕光轴旋转，使得成像画面内定位对焦画面矩形外框与成像画面边界平行。

进一步的，所述步骤4后有步骤5：确定成像画面上方形田字格四个顶点坐标lt(lt_x，lt_y)、rt(rt_x，rt_y)、lb(lb_x，lb_y)、rb(rb_x，rb_y)，根据公式计算出系统成像倍率R，调节相机与待测屏幕之间垂直距离，使成像倍率R达到系统标定值，所述公式中的W为方形田字格在待测屏幕中的长度。

进一步的，所述步骤5后有步骤6：所述定位对焦画面四个角上设有圆形田字格，计算出圆形田字格和方形田字格的对焦评价值，调整相机对焦环使所有对焦评价值均达到最大值。

进一步的，所述步骤3和/或步骤4后重复步骤2，使成像画面上方形田字格中心与成像画面的中心重合。

进一步的，所述步骤3中，相机成像画面所在平面与待测屏幕所在平面通过多点镭射测距的方式调节至平行。

进一步的，步骤4中倾斜角度θ的计算方式为：确定成像画面上定位对焦画面矩形外框四个顶点坐标LT(LT_x，LT_y)、RT(RT_x，RT_y)、LB(LB_x，LB_y)、RB(RB_x，RB_y)，根据公式计算出倾斜角度θ的值。

进一步的，用于确定所述坐标的参考坐标系为：以成像画面边框的任意一个顶点为坐标原点，顶点处相交的两条边框延长线为x、y轴，与光轴平行且过顶点的直线为z轴。

进一步的，所述定位对焦画面导入到待测屏幕上后成全屏显示。

进一步的，所述相机置于初始位置时，待测屏幕完全位于相机视场内。

进一步的，所述相机位置通过机械手进行调节。