[发明专利]基于一维图像的投射电容触摸屏ITO电路缺陷检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的表面缺陷检测方法，特别是涉及一种基于一维图像的投射电容触摸屏ITO电路缺陷检测的方法。

背景技术

触摸屏，作为一种信息输入设备，目前被广泛应用于笔记本电脑、平板电脑及智能手机等设备中。其中，由于投射电容触摸屏(PCTP,Projective Capacitive Touch Panel)在透光率、分辨率、多点触控及成本方面具有显著的优势，其已成为市场主流。在PCTP的生产工艺中，在基板两侧均匀涂覆ITO(氧化铟锡，Indium Tin Oxide)材料，然后通过湿蚀刻、等离子刻蚀或光刻中的任一种方法，刻蚀出ITO电路。但目前所有刻蚀方法都不可避免会对ITO电路造成缺陷(可分为：孔洞、刮蹭、污点、短路及断路)，并且这种缺陷通常会造成PCTP的失效。为了保证产品的质量及成品率，因此在制造中对PCTP的ITO电路进行缺陷检测无比重要。

在一张基板上会同时刻蚀几排，每排若干个相同的PCTP，数量是由基板大小确定。在采用线阵成像系统对PCTP的ITO电路成像时，单次扫描可同时对多个PCTP成像于一张图像上。PCTP的ITO电路线阵检测检测的特点为：1).随着半导体制造技术的发展，刻蚀的ITO电路密度已从几十微米向几微米发展，因此微观缺陷本身就极大增加了缺陷识别的难度；2).刻蚀密度的增加，使得相同尺寸基板上的信息总量成倍增加。因为检测中具有高实时性与高生成率的要求，故结合复杂数学变换或统计量计算的算法无法满足要求；3).对此类大幅面为目标体的机器视觉检测系统通常是由线阵相机阵列构成成像系统，但由于环境、光源不均及线阵相机成像所必然造成的机械振动的影响，成像不可避免存在变形。故此最简单的模板匹配算法无法有效直接应用于此。若先对成像图像进行校正的话，将极大耗费时间，满足不了实时性的要求。随着PCTP的ITO电路线距从几十微米到几微米发展，曾经适用的探针通电检测已无法满足当前的需要，并且该方法只能检测出断路与短路缺陷。目前有一些研究人员对PCTP的ITO电路缺陷检测提出了一些基于机器视觉的方法。这些方法可归纳为：1).基于面阵相机的成像系统并采用静态的图像处理算法。此种方法采集的图像不存在如线阵成像系统振动引起的图像畸变，故基于此法的研究都是基于没有畸变图像且静态下的图像处理算法。工业实际应用中面阵相机构成的系统无法满足高生产率的要求，故不存在无畸变的图像及静态的环境，此类算法研究无法应用于实际工业生产；2).结合复杂的数学变换提出的图像处理算法，如傅里叶变换、小波变换及独立成分分析等。该类方法不具备直观的数学及物理意义，且计算量大且复杂，无法满足线阵检测时对高实时性与高检测速度的需要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于一维图像、高实时性、高检测速率、高精度的投射电容触摸屏ITO电路缺陷检测方法。该方法充分利用线阵光学系统成像特点、数据结构特点及投射电容触摸屏ITO电路特点，对其一维图像直接进行比较处理，以确定缺陷的位置。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：基于一维图像的投射电容触摸屏ITO电路缺陷检测方法，其特征在于，依次包括一维模板建立阶段和缺陷检测阶段；其中，

所述一维模板建立阶段包括如下步骤：

第一步，采用线阵相机对基板扫描形成图像；将图像分割成若干个尺寸为N×M的单元图像，各个单元图像上分别包括一个完整的投射电容触摸屏ITO电路；任意选取三个单元图像，并将三个单元图像分别设定为P₁、P₂和P₃；

第二步，将P₁、P₂和P₃进行空间对齐；

第三步，将P₁、P₂和P₃分别分解为：

V_i＝(v_(i,0),v_(i,1),…,v_(i,M-1))，

X_i＝(x_(i,0),x_(i,1),…,x_(i,M-1))，

Y_i＝(y_(i,0),y_(i,1),…,y_(i,M-1))，

其中，i∈(0,N-1)；