[发明专利]基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种LCD显示缺陷自动光学检测系统及方法，具体是一种基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法的实现。装置有计算机、图像采集卡、与计算机相连的一个CMOS工业相机，放置待测显示屏的载物台，两者垂直中间是环形阶梯状LED光源，待测显示屏及驱动显示装置。基于傅里叶梅林及特征匹配的图像配准算法能够实现高精度配准，这是该系统及方法的核心，图像融合进一步提高配准精度，最后通过差影法检测缺陷以及最小外接矩形法统计缺陷位置及类型信息。本发明实现了对LCD显示缺陷的实时高精度检测。

技术领域

本发明属于LCD显示缺陷检测领域，特别是一种基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法。

背景技术

LCD显示屏作为各种仪器仪表、手机电脑等电子器件的重要显示器件，对提高我国电子信息行业的市场竞争力起着至关重要的作用。LCD显示屏生产工艺繁杂，很容易出现多种缺陷，影响成像质量，降低良品率，因此对LCD显示屏的缺陷检测显得尤为重要。

成像质量一直是LCD显示制造追求的目标，良好的产品质量是其立足的根本。传统的检测方法是人工视觉检查法，需要花费大量的人力，且人眼的分辨率不高会出现漏检误检，主观性大，且长期工作会产生视觉疲劳导致稳定性不高，很难保证质量检测精度，无法成为统一的检测标准，所以慢慢地被取代。

在光电信息技术飞速进步和发展的推动作用下，目前已经推广出新型先进的缺陷检测方法—机器视觉检测。基于机器视觉的检测技术有很多的优点:(l)非接触式检测，避免对被检测者产生额外的“缺陷”，检测的可靠性得以有效的保证(2)频谱响应范围大，所能检测的对象十分广泛，比如人眼观测不到可见光之外的红外、超声波等波长的存在，总体来说比人眼的视觉范围更加宽阔(3)人工检测会挑剔环境而且会疲劳影响工作效率，机器视觉却可以适应各种环境且不知疲惫能长时间测量分析，能够取代大量的人工劳动力(4)它还能节省大量的资源，降低成本，给产业带来巨大的经济效益，特别是大批量加工生产的企业。

缺陷检测中最关键的是图像配准，目前主要的传统方法是单纯的基于特征匹配的方法，且其中的几何变换是仿射变换。获得标准图和处理光照变化影响是通过多张标准无缺陷的图求平均的方法。

现有的检测方法的缺点在于：1)获取标准图库的方法比较复杂，需要配准再求平均，也占据了整体检测的时间；2)配准方法单一且复杂，比如金字塔搜索策略，时间比较久，且不能很好的考虑处理由于光照变化引起的亮度不一致的所有情况，除此以外仿射变换没有考虑到实际拍摄中可能出现图像畸变引入的三维空间状态，校正图像变形，从而误检测；3)基于特征匹配的方法必须要去除误匹配，且有些去除误匹配的算法效果不好，且针对不同亮度的图像检测结果不稳定，同时去除误匹配算法增加了总体的匹配时间；4)不能处理存在大角度偏转的图像，放置LCD时必须要将其角度调整到可控范围之内；5)全局自适应阈值分割，会忽略掉某些与待测目标背景极为相近的缺陷，出现漏检。应用范围窄，不能适用于所有类型的LCD显示缺陷检测，且在其他行业没有可拓展空间。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种简单、有效、快速、高精度、应用前景更广阔的LCD缺陷检测系统及方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统，包括LCD显示屏成像系统和LCD显示屏检测系统，所述LCD显示屏成像系统包括CMOS相机、环形阶梯状LED光源、载物台、LCD显示屏及驱动显示装置，LCD显示屏检测系统包括图像采集卡和计算机；

所述图像采集卡与CMOS相机相连，控制CMOS相机采集LCD显示屏图像，所述LCD显示屏驱动显示装置、图像采集卡与计算机相连，所述计算机控制驱动显示装置工作，驱动显示装置驱动LCD显示屏显示，所述计算机控制图像采集卡采集LCD显示屏显示出的图像；

所述CMOS相机、环形阶梯状LED光源、LCD显示屏垂直依次放置，且CMOS相机的光轴与LCD显示屏表面法向一致。