如何使用影像亮(liàng)度(dù)色度(dù)計進行 FPD 自(zì)動光學檢測(cè)
在產綫(xiàn)上及產綫(xiàn)的zui終(zhōng)檢測(cè)中，主(zhǔ)要(yào)有三種(zhǒng)方(fāng)法可對(duì)高(gāo)速生(shēng)產過(guò)程(chéng)中的平(píng)板(bǎn)顯示(shì)屏 （FPD） 進(jìn)行(háng)光學檢測(cè)：
1） 人工檢(jiǎn)測(cè) —— 輕鬆處(chǔ)理(lǐ)比較(jiào)復雜的測(cè)試(shì)要求(qiú)。但(dàn)與(yǔ)電(diàn)子(zǐ)測(cè)試方(fāng)法相比，它(tā)相(xiāng)對緩慢，變化較(jiào)大
2） 基於(yú)機(jī)器視覺(jué)的(dí)檢測 —— 非(fēi)常快捷(jié)，測(cè)試(shì)簡(jiǎn)單。但(dàn)很(hěn)多測試不能反映(yìng)出人的視(shì)覺(jué)體(tǐ)驗
3） 基於影像(xiàng)亮度(dù)色(sè)度計(jì)的檢(jiǎn)測 —— 在(zài)速(sù)度上介於上(shàng)述兩(liǎng)種方法之間。能夠(gòu)像(xiàng)人那(nà)樣(yàng)進行“目測(cè)”，而(ér)且具有高度的(dí)可靠(kào)性(xìng)和(hé)可(kě)重復性(xìng)
使用(yòng)影(yǐng)像(xiàng)亮度(dù)色度(dù)計係統(tǒng)和(hé)相關分析軟件，可(kě)以(yǐ)評(píng)估(gū) FPD 的(dí)亮(liàng)度，色(sè)彩(cǎi)均(jūn)匀(yún)度(dù)和對比度，並識別 FPD 上的缺陷(xiàn)，這種用途已經(jīng)被廣為接受(shòu)。影(yǐng)像(xiàng)亮(liàng)度色(sè)度計和機器視覺之間(jiān)的基(jī)本差(chà)別(bié)在於：影像亮(liàng)度色度計可(kě)以(yǐ)地(dì)匹(pǐ)配(pèi)人(rén)類視覺感知，包(bāo)括對(duì)光綫(xiàn)和色彩(cǎi)均(jūn)匀度 （以(yǐ)及不均匀(yún)性(xìng) ）的(dí)感(gǎn)知。
在(zài)本文中，我們將(jiāng)描(miáo)述(shù)如(rú)何在全自動(dòng)測試(shì)係(xì)統中使用影(yǐng)像(xiàng)亮度色度(dù)計，在(zài)高速(sù)度，大(dà)批(pī)量的生(shēng)產環境中識別和量化缺(quē)陷。本(běn)文(wén)內容涵(hán)蓋測(cè)試設置，以及可(kě)以(yǐ)執行的測試(shì)範(fàn)圍(wéi) – 從簡單的點(diǎn)缺陷(xiàn)檢測(cè)到(dào)復雜(zá)的 Mura檢測(cè)和(hé)評估。 測量挑戰
影像亮(liàng)度色(sè)度計係統是基於 CCD 的影(yǐng)像係統，經過校(xiào)準(zhǔn)之(zhī)後，它(tā)對(duì)光綫(xiàn)，亮(liàng)度和色彩的(dí)反應與 CIE 模型定義(yì)的標(biāo)準人工觀(guān)察者(zhě)相同。可地同時測量亮(liàng)度，色(sè)彩(cǎi)及(jí)其空間關係。測(cè)試時(shí)，係統(tǒng)會(huì)生(shēng)成數(shù)據(jù)，並可隨(suí)時使用這些數(shù)據(jù)來(lái)確(què)定(dìng)顯示(shì)屏均(jūn)匀性(xìng)和(hé)對(duì)比(bǐ)度性(xìng)能(néng)。此外，還(huán)可(kě)對(duì)均匀度(dù)差異(yì)進行(háng)分(fēn)析，以識(shí)別和(hé)定位潛(qián)在(zài)的顯示(shì)屏(píng)缺陷。顯(xiǎn)示屏(píng)測量和分析麵臨的三大重(zhòng)要挑戰(zhàn)是：
1） 識(shí)別與人類(lèi)視覺(jué)感知(zhī)具有高(gāo)度關(guān)聯(lián)性(xìng)的缺陷(xiàn)
2） 量(liáng)化缺陷(xiàn)的(dí)嚴重程(chéng)度(dù)
3） 快速執行高重復(fù)度的分析
缺(quē)陷(xiàn)的(dí)分析和量(liáng)化可(kě)以作為依(yī)據，幫助(zhù)我們確定(dìng)導(dǎo)致缺陷的(dí)顯(xiǎn)示屏(píng)組(zǔ)件(jiàn)，以(yǐ)及(jí)接下來(lái)采(cǎi)取的行(háng)動(dòng) – 例如(rú)廢棄(qì)顯(xiǎn)示屏(píng)或返(fǎn)回(huí)進行修理 – 從(cóng)而提(tí)高質量測試的效率，還(huán)可以(yǐ)降低成(chéng)本(běn)。與人工視覺檢測(cè)相比，使用(yòng)影(yǐng)像亮度色(sè)度計的測(cè)試更加快捷和(hé)靈活(huó)，重復度(dù)更高，另外它在匹(pǐ)配(pèi)人類(lèi)視(shì)覺感知方麵(miàn)的度(dù)高(gāo)於(yú)機(jī)器(qì)視覺。
影像(xiàng)亮度(dù)色(sè)度計(jì)可(kě)以地捕(bǔ)獲 FPD 上的光綫(xiàn)和色彩(cǎi)變化的(dí)空間關係，這(zhè)一優(yōu)點(diǎn)使得這種測(cè)試(shì)方(fāng)法非(fēi)常適(shì)用於評估視覺(jué)性(xìng)能。 測(cè)量組件和測試(shì)
通(tōng)過(guò)適當的自(zì)動測試(shì)序列，影像亮度(dù)色度(dù)計可用於獲取廣(guǎng)泛，的(dí)高分辨率數據，以(yǐ)描(miáo)述(shù)特定(dìng)顯示屏的性能。對於(yú)典型測試(shì)序(xù)列，此(cǐ)類(lèi)測量數(shù)據(jù)通(tōng)常可(kě)在(zài)幾秒鐘至一分鐘(zhōng)之內(nèi)獲(huò)取，具(jù)體時間取決於顯(xiǎn)示屏(píng)技術和分辨率。使用新的(dí) Mura缺陷分析(xī)技術，這些(xiē)影像(xiàng)可用(yòng)於確(què)定(dìng)與物(wù)理(lǐ)原(yuán)因(yīn)直接(jiē)相關(guān)的(dí)各種(zhǒng)缺(quē)陷之間(jiān)的細微差(chà)異。
要(yào)使用影(yǐng)像亮(liàng)度色度計進(jìn)行(háng)顯示(shì)屏(píng)的(dí)自動測(cè)量和(hé)分析(xī)，需要使用組合測(cè)量控製和(hé)分析(xī)軟件。我們針對(duì)此(cǐ)應(yīng)用(yòng)開發的係統整體結(jié)構如圖(tú) 1 所(suǒ)示。該係統的主(zhǔ)要組(zǔ)件包括(kuò)：（1） 科研(yán)級(jí)影像(xiàng)亮度色度(dù)計(jì)係統；（2） 基於 PC 的(dí)測量控製軟件，它(tā)不僅控(kòng)製影像(xiàng)亮(liàng)度色度(dù)計，還控製待測(cè)試設備上(shàng)的測(cè)試影(yǐng)像顯示；以(yǐ)及 （3） 一(yī)套能夠(gòu)運行(háng)各種(zhǒng)測(cè)試(shì)的(dí)影響分析函(hán)數。因此(cǐ)，該係統可(kě)針(zhēn)對各種顯示屏(píng)缺陷 （例如(rú)點(diǎn)缺(quē)陷，綫(xiàn)缺陷(xiàn)和 Mura）提(tí)供量化(huà)自動檢測。
實(shí)施的部分(fēn)測試(shì)包括(kuò)：
圖(tú) 1. FPD AOI 測試設(shè)置，影像(xiàng)亮(liàng)度(dù)色度計處在(zài)自動軟件控(kòng)製(zhì)下(xià)
顯示屏缺(quē)陷(xiàn)檢測(cè)應用
顯示屏(píng)缺陷分(fēn)為(wéi)很多類型(xíng)，例(lì)如像素(sù)缺陷和(hé)行(háng)缺(quē)陷(xiàn)，屏(píng)幕製(zhì)造(zào)的物(wù)理疵點 （例如(rú)脫層 ），屏幕損(sǔn)壞 （例(lì)如(rú)劃(huá)痕(hén) ），影(yǐng)像均(jūn)匀(yún)度(dù)的(dí)疵點 （例如(rú) Mura）。利(lì)用對(duì)視覺感(gǎn)知的研究，我們可(kě)以根據人工觀察者發現這些缺陷的(dí)明(míng)顯程度 （或者(zhě)是(shì)否(fǒu)明(míng)顯 ），通(tōng)過(guò)數(shù)字(zì)方式對(duì)這些(xiē)缺陷進(jìn)行分(fēn)類(lèi)。這(zhè)個分(fēn)析過(guò)程速(sù)度很快，而(ér)且重復度很高(gāo)。它(tā)適用於(yú)多種(zhǒng)顯示屏技術，包括液晶，等(děng)離子，OLED 和(hé)投影顯(xiǎn)示屏。
在本文(wén)中(zhōng)，我(wǒ)們通過分析(xī)多個(gè)顯示屏(píng)，演示這些缺陷(xiàn)檢測(cè)和(hé)分(fēn)類方法。圖(tú) 2 顯示了存(cún)在行(háng)缺陷的顯(xiǎn)示屏的(dí)光學(xué)測(cè)量，分(fēn)析(xī)軟件(jiàn)在(zài)顯示(shì)屏影(yǐng)像(xiàng)上(shàng)識別和(hé)指示這個缺陷(xiàn)，如圖(tú) 3 所示。行缺陷是(shì)一(yī)種比較容(róng)易確(què)定(dìng)根(gēn)源的(dí)缺陷；其起因是液晶屏(píng)故障。
圖(tú) 2.存(cún)在可(kě)視(shì)行(háng)缺(quē)陷(xiàn)的顯示(shì)屏屏幕的光(guāng)學測量。 圖(tú) 3.行缺(quē)陷是由(yóu)影像亮(liàng)度(dù)色(sè)度計 AOI 軟(ruǎn)件(jiàn)識(shí)別的；屏幕(mù)上為(wéi)用戶(hù)指(zhǐ)明了缺陷位(wèi)置(zhì)。
圖 4 顯(xiǎn)示(shì)了存在(zài)點(diǎn)缺陷的(dí)顯(xiǎn)示(shì)屏的光(guāng)學測量(liáng)；分析軟件在顯示屏影(yǐng)像上(shàng)識別和指示這個缺陷(xiàn)，如(rú)圖 5 所(suǒ)示。如(rú)果分析確(què)定(dìng)該故障(zhàng)的起(qǐ)因是(shì)液(yè)晶屏(píng)像素停滯(zhì)，則(zé)可(kě)將(jiāng)點缺陷歸(guī)類為像素故障。但(dàn)是(shì)，從(cóng)單個角(jiǎo)度(dù)直(zhí)視並(bìng)不(bù)能區分死(sǐ)像素與(yǔ)顯(xiǎn)示(shì)屏玻璃背(bèi)麵(miàn)微(wēi)粒(lì)之(zhī)間(jiān)的差異。在(zài)此(cǐ)情(qíng)況下(xià)，需(xū)要(yào)進行第二(èr)道(dào)檢(jiǎn)驗(yàn)以(yǐ)識別故障(zhàng)原因。
圖(tú) 4.存在點(diǎn)缺陷的顯示屏的光學測(cè)量 – 您能看到嗎？ 圖(tú) 5.點(diǎn)缺(quē)陷是(shì)由影像(xiàng)亮(liàng)度色度計 AOI 軟件識(shí)別(bié)的(dí)，並在(zài)顯(xiǎn)示屏(píng)屏幕(mù)上標(biāo)記，我(wǒ)們(mén)放(fàng)大(dà)了該(gāi)點，讓它更容易(yì)看到(dào)。Mura的檢測(cè)和分類可能比較復(fù)雜(zá)。 Mura通常(cháng)是亮(liàng)度和(hé)色彩的不(bù)均匀(yún)性，覆(fù)蓋較(jiào)大的不(bù)規(guī)則(zé)區(qū)域。如果發現(xiàn)亮(liàng)度(dù)和色彩對比(bǐ)度超過(guò)了(liǎo)可感知的(dí)閾(yù)值(zhí)，則表(biǎo)示檢(jiǎn)測出(chū) Mura。但是，由(yóu)於人工感知這些對比度(dù)取決(jué)於(yú)多(duō)個因素(sù)，包括視距，空間頻率和方(fāng)向(xiàng)，因(yīn)此(cǐ)我們無(wú)法(fǎ)通(tōng)過(guò)查(chá)看(kàn)對比度(dù)的(dí)簡單值(zhí)，來(lái)識(shí)別(bié)相(xiāng)關 Mura。
在對(duì)顯(xiǎn)示屏(píng)缺陷的(dí)人(rén)類(lèi)視覺感(gǎn)知建模方麵(miàn)，我(wǒ)們(mén)zui近取得了進(jìn)展，這使我(wǒ)們能(néng)夠從(cóng)“zui小(xiǎo)可(kě)覺(jué)差(chà)”（JND）的角(jiǎo)度(dù)來(lái)量化(huà) Mura。基於(yú)人工觀察員的(dí)采(cǎi)樣(yàng)，我(wǒ)們定(dìng)義(yì)了(liǎo) JND 標度(dù)，如(rú)果 JND 差異(yì)為(wéi) 1，則(zé)從(cóng)統(tǒng)計(jì)上(shàng)無法(fǎ)察(chá)覺；在(zài)標度(dù)上，JND 為 0，表(biǎo)示(shì)沒有(yǒu)可視(shì)的(dí)空間(jiān)對比(bǐ)度(dù)，JND 值(zhí)為(wéi) 1，表(biǎo)示*個可察覺空(kōng)間對(duì)比度 – 這樣就(jiù)能(néng)針對各種(zhǒng)顯示屏(píng)技(jì)術對(duì)顯示缺(quē)陷進行分(fēn)級(jí)。因此(cǐ)，我(wǒ)們(mén)可以處理亮(liàng)度和色彩的(dí)空間(jiān)分配的影像(xiàng)亮度(dù)色(sè)度計(jì)測(cè)量，以創建影(yǐng)像的(dí) JND 映射(shè)，其中 Mura缺陷在與人類視覺(jué)感(gǎn)知(zhī)直接關(guān)聯的前(qián)提下進(jìn)行(háng)了(liǎo)分級(jí)。
圖(tú) 6 顯示了(liǎo)存(cún)在(zài) Mura缺陷(xiàn)的顯(xiǎn)示屏(píng)，經過分析後(hòu)，我們(mén)在(zài)顯示屏(píng)影(yǐng)像(xiàng)上識(shí)別(bié)了該缺陷，如(rú)圖(tú) 7 所示。
圖 6.對存在 Mura缺(quē)陷的(dí)顯(xiǎn)示屏進行(háng)影像(xiàng)亮度色度(dù)計測 量(liáng)，您能(néng)夠找(zhǎo)到這個缺(quē)陷嗎？
圖 7.該(gāi) Mura缺(quē)陷(xiàn)是由(yóu)影像亮度色度(dù)計 AOI 軟件在顯示(shì)屏(píng)上(shàng)識別的。它的(dí)範(fàn)圍與 JND 值一同顯(xiǎn)示。
圖 8 和(hé)圖(tú) 9 顯示(shì)了(liǎo)識別 Mura的(dí)步(bù)驟。作為中間(jiān)步驟，它會生(shēng)成一(yī)個差(chà)異影像，顯示相對於(yú)參(cān)考影像(xiàng)的亮度(dù)偏差。然後計算顯(xiǎn)示屏(píng)的 JND 映射。請(qǐng)注(zhù)意，圖 7 所示的 Mura測(cè)試有(yǒu)意忽(hū)略了 JND 影像中的(dí)明顯邊緣(yuán)效應。這些效應可以簡(jiǎn)單地單獨(dú)識別(bié)和分(fēn)類。
識(shí)別(bié) Mura缺陷(xiàn)並不(bù)是基於各區(qū)域之(zhī)間(jiān)的(dí)對(duì)比度(dù)計算(suàn)的簡單(dān)數學(xué)計算。首先， Mura區(qū)域的大小和形狀各(gè)不(bù)相同(tóng)。其(qí)次，人工感(gǎn)知 Mura的能(néng)力(lì)受(shòu)到(dào)其他一些因素的製約(yuē) – 視頻(pín)，空間(jiān)頻(pín)率和色彩。
圖 8.差異圖(tú)片(piàn)顯示(shì)了相對於計算參(cān)考影(yǐng)像的(dí)偏離(lí)。Mura的(dí)位置(zhì)突出顯示(shì)。
圖 9.顯示(shì)了顯示屏 JND 映射的“偽彩(cǎi)色圖像”。顯示(shì)屏(píng)邊緣的(dí)漏光和明(míng)顯 Mura缺(quē)陷(xiàn)標識為較(jiào)大的(dí) JND 值。 基(jī)於影像(xiàng)亮度色(sè)度計(jì)的(dí) AOI 測(cè)試係(xì)統可以(yǐ)快速(sù)可靠(kào)地識(shí)別和(hé)量化(huà)顯(xiǎn)示(shì)屏缺(quē)陷(xiàn)。為(wéi)確定或分類缺陷(xiàn)根(gēn)源(yuán)，從而確(què)定顯示屏的狀態，有(yǒu)時(shí)需要(yào)人工(gōng)檢測。很多情(qíng)況下，例(lì)如圖 3 所示(shì)的(dí)行缺陷，識別(bié)的(dí)缺(quē)陷(xiàn)及(jí)其(qí)起因(yīn)之間存在一對一(yī)關係(xì)。在這(zhè)些(xiē)情(qíng)況下，我(wǒ)們(mén)可以(yǐ)即(jí)時(shí)對(duì)缺陷進行(háng)分(fēn)類，而且無(wú)需(xū)人工(gōng)檢測。而(ér)在其他一(yī)些(xiē)情(qíng)況(kuàng)下，例如某些(xiē) Mura缺(quē)陷，缺陷可能有多(duō)種原(yuán)因，因此我們需要更(gēng)多(duō)信(xìn)息幫(bāng)助進(jìn)行分類。執行這種分類(lèi)的(dí)一種高效方(fāng)法是讓人工(gōng)操(cāo)作(zuò)員(yuán)確定哪種原因是正確(què)的(dí)。當需要人(rén)工(gōng)分(fēn)類時(shí)，為了提(tí)高(gāo)效(xiào)率，TrueTest 會(huì)向(xiàng)操(cāo)作員(yuán)指(zhǐ)示需(xū)要(yào)進一(yī)步檢驗(yàn)的(dí)缺(quē)陷的位置(zhì)和(hé)詳細信息。可以在人(rén)工判(pàn)斷(duàn)基礎上(shàng)進(jìn)行加速，例(lì)如專(zhuān)門針(zhēn)對(duì)需(xū)要(yào)分類的(dí)缺陷(xiàn)，以及(jí)提供(gōng)適(shì)當的細節。
對於圖 4 和 圖(tú) 5 中所示(shì)的點缺陷，操(cāo)作(zuò)員(yuán)可(kě)以(yǐ)知道暗點的(dí)準(zhǔn)確(què)位置(zhì)和(hé)相關信息，從而快速(sù)確(què)定(dìng)該缺(quē)陷(xiàn)是死像素(sù)，還是(shì)顯(xiǎn)示屏玻璃(lí)背(bèi)麵的(dí)微粒。
總結
本文(wén)檔所(suǒ)述的(dí)影像(xiàng)亮度(dù)色度(dù)計(jì) AOI 測試方(fāng)法可(kě)以應用於多種(zhǒng)顯示屏技術(shù)， FPD（液晶(jīng)，等(děng)離子，OLED）和投影(yǐng)顯示屏均可(kě)使(shǐ)用。這些(xiē)方法提供(gōng)與人工視頻感知相(xiāng)關的快速(sù)可(kě)重復測(cè)量，能夠(gòu)通(tōng)過數字(zì)方式標(biāo)識缺陷特征，因(yīn)而不僅(jǐn)可以識(shí)別顯示(shì)屏(píng)缺(quē)陷，還能夠按(àn)原因對缺陷進行分類(lèi)。這使(shǐ)我(wǒ)們(mén)能(néng)夠在製(zhì)造應(yīng)用中(zhōng)對(duì)顯示(shì)屏進行*測(cè)量(liáng)，並根(gēn)據用戶(hù)定(dìng)義(yì)的標準，自動(dòng)確定(dìng)顯(xiǎn)示(shì)屏是否通過測試。更(gēng)加(jiā)重(zhòng)要的(dí)是(shì)，它還(huán)可(kě)以自動確定修(xiū)補(bǔ)措施 （例如返工(gōng)或廢棄 ）。
當前(qián)位置：首(shǒu)頁
產品中心(xīn)
產(chǎn)品(pǐn)型號：Truetest
更(gēng)新時間：2025-11-07
廠商性(xìng)質(zhì)：代(dài)理商
訪問(wèn)量：5964
服(fú)務(wù)熱(rè)綫(xiàn)
上一個(gè)：
返回列(liè)表
