LED全彩屏模組在線(xiàn)自動(dòng)檢測探討

　　引言：

　　依據顯示屏模組的檢測要求，改造原有的人工檢測，設計了系統將機器視覺(jué)技術(shù)融入到對LED模組檢測過(guò)程中，在不改變LED模組硬件條件下，實(shí)現了LED模組的在線(xiàn)、自動(dòng)、快速品質(zhì)檢測，滿(mǎn)足客戶(hù)的檢測要求，實(shí)現模組生產(chǎn)的標準化，在LED單元板快速現場(chǎng)檢測領(lǐng)域必將具有較大的應用市場(chǎng)。不僅有利于提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，更可以帶動(dòng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步，推動(dòng)中國光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升我國行業(yè)技術(shù)水平，減少并取代進(jìn)口，具有重大的經(jīng)濟效益。

　　開(kāi)發(fā)一套控制LED顯示屏模組顯示圖案的控制系統軟件，利用高精度色彩亮度傳感探頭檢測模組的亮度及色度，然后采用自行開(kāi)發(fā)的數據采集和分析軟件，判斷顯示模組的亮度和色度均勻性是否合格，并進(jìn)行統計、記錄，從而實(shí)現了大批量LED顯示屏模組的亮度和色度一致性在線(xiàn)自動(dòng)檢測及產(chǎn)業(yè)化。

　　實(shí)現LED全彩屏模組在線(xiàn)檢測的原理是攝像頭(包含亮度和色度探頭)現場(chǎng)采集LED全彩顯示屏模組的發(fā)光信號，軟件實(shí)時(shí)分析結果。攝像頭亮度和色度校準通過(guò)標準亮度、色度計實(shí)現，如下圖1所示。

　　設計流程圖如下：

　　(1) LED全彩屏模組自動(dòng)定位檢測

　　LED全彩顯示屏模組通過(guò)流水線(xiàn)自動(dòng)進(jìn)入在線(xiàn)檢測系統，自動(dòng)定位后觸發(fā)在線(xiàn)檢測系統進(jìn)行檢測。定位系統同時(shí)負責對模組供電，并在正負45度、90度等幾種情況下實(shí)現模組的彩色變換。信號穩定后觸發(fā)檢測系統進(jìn)行亮度、色度分布測試。

　　(2) LED全彩屏亮度、色度分布檢測及質(zhì)量分檔

　　LED全彩屏亮度、色度分布檢測系統由攝像頭及高精度CCD組成，攝像頭可根據需要變換不同焦距鏡頭。檢測系統采集圖像信號，通過(guò)對圖像二值化處理、直方圖的圖像閾值分割等技術(shù)實(shí)現LED像素點(diǎn)的定位;利用圖像中的RGB顏色模型計算三刺激值，進(jìn)行色坐標、色純度和相關(guān)色溫等色度參數計算;將圖像中采用的RGB顏色模型轉換成XYZ和YUV顏色模型(Y表示亮度，U和V是構成彩色的兩個(gè)分量)，可以方便、快捷地計算出各像素點(diǎn)的亮度值。在此基礎上，進(jìn)行全屏亮度、色度分布均勻性統計分析處理，并根據生產(chǎn)要求實(shí)現屏的質(zhì)量分檔，達到控制屏質(zhì)量一致性的要求。

　　(3) LED全彩屏檢測系統校準

　　攝像頭及高精度CCD組成的探測系統響應并不符合色度系統中的XYZ三刺激值色匹配函數要求，故其響應信號必須進(jìn)行校準，才能完成色度、亮度測試要求。LED全彩屏檢測系統校準利用標準燈、標準光譜色度計和高精度光譜儀組成的校準系統完成。利用校準系統產(chǎn)生的標準信號，構建數學(xué)模型，建立檢測系統響應與XYZ三刺激值色匹配函數對應的響應函數。該模型包含不同鏡頭、不同光圈等一系列不同測試條件下的響應函數，可在實(shí)際測試中自動(dòng)調用，以實(shí)現一次校準，連續使用目的。簡(jiǎn)化使用復雜程度，大大提高生產(chǎn)效率。

　　結論：通過(guò)顯示屏自動(dòng)定位控制，現場(chǎng)檢測分析亮度均勻性，色度分布，質(zhì)量判定分檔等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。提高顯示屏亮度一致性，實(shí)現標準化檢測，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，實(shí)現LED全彩顯示屏大規模產(chǎn)業(yè)化目標。