BY--深圳市視覺龍科技有限公司 楊博高級工程師
背光模組為液晶顯示面板的關(guān)鍵零組件之一，由于液晶本身不具發(fā)光特性，因此必須在面板底面加上一個發(fā)光源，方能達(dá)到飽滿的色彩顯示效果，背光模組之功能即在于供應(yīng)充足的亮度與分布均勻的平面光源，使液晶模塊能正常顯示影像。 背光模組的質(zhì)量決定了液晶顯示屏的亮度，出射光均勻度，色階等重要參數(shù)，很大程度上決定了液晶顯示屏的發(fā)光效果.因此在背光模組生產(chǎn)過程中，對內(nèi)外層異物，白點(diǎn)，劃傷，貼合不到位及發(fā)光亮度不均等缺陷的檢測就顯得尤為重要。
目前大部分工廠主要依靠人工對背光模組進(jìn)行檢查，這種檢測方法不但耗費(fèi)大量人工成本，效率較低，并且人工長時間檢查會產(chǎn)生視覺疲勞，造成漏測現(xiàn)象，不同的人工檢查結(jié)果也會存在 差異性。而如果通過視覺檢測系統(tǒng)代替人工進(jìn)行檢測，就可以大大降低人工成本，設(shè)備可以長時間連續(xù)工作不會疲勞，并且檢測參數(shù)設(shè)置的一致性可以保證檢測結(jié)果的一致性。
以下為大家介紹一套視覺系統(tǒng)應(yīng)用于背光模組檢測的解決方案，此方案由深圳市視覺龍科技有限公司與深圳市芬諾科技有限公司聯(lián)合研發(fā)。
圖一：背光模組視覺檢測設(shè)備
此方案可應(yīng)用于手機(jī)/汽車/設(shè)備領(lǐng)域4.0?6.0英寸背光屏外觀不良檢測。背光屏自動檢測設(shè)備主要由轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、上下料系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、相機(jī)成像系統(tǒng)、視覺處理系統(tǒng)構(gòu)成。
● 相機(jī)成像系統(tǒng)具有高分辨率/高速偵測抓拍功能，相機(jī)高速抓拍后，將抓拍到的高像素產(chǎn)品圖片高速傳輸?shù)揭曈X處理系統(tǒng)；
● 視覺系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品不良特征庫&視覺工具算法，對每個產(chǎn)品圖片進(jìn)行高速運(yùn)算處理，接著輸出產(chǎn)品識別結(jié)果；
● 最后下料系統(tǒng)根據(jù)視覺系統(tǒng)給出的識別結(jié)果，對良品/不良品進(jìn)行打標(biāo)記&分別放置到流水線不同位置。
● 此方案可有效檢測出背光屏產(chǎn)品的不良如：白點(diǎn)、白霧、劃傷、漏光、異物、黑框變形、移位、點(diǎn)光源、分層、暗影 、細(xì)毛、污染、死燈等。
圖二：視覺軟件處理界面
方案檢測流程介紹 ：
該方案由深圳視覺龍公司提供了自主研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品DragonVision視覺系統(tǒng)。該方案視覺部門由5個面陣相機(jī)采集模塊、1個線掃相機(jī)采集模塊和軟件處理模塊組成。手機(jī)屏背光模組視覺檢測設(shè)備共4個工位：
步驟一：背光模組保護(hù)膜撕掉后將產(chǎn)品及保護(hù)膜分別放在1工位的左右兩個定位槽內(nèi)，光纖感應(yīng)到產(chǎn)品后設(shè)備通過PLC控制自動轉(zhuǎn)動到2工位線掃相機(jī)處觸發(fā)相機(jī)采集圖像。
步驟二： 2工位線掃相機(jī)是在背光模組不點(diǎn)亮情況下通過線掃相機(jī)加外部條形光源照亮產(chǎn)品采集圖像，通過此工位的檢測，可以準(zhǔn)確檢測出產(chǎn)品表面的劃傷，灰塵異物，污染，黑框變形，黑框貼合不到位等缺陷。2工位線掃相機(jī)采集到的圖像數(shù)據(jù)會通過Cameralink接口傳送到控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，2工位相機(jī)采集完成后產(chǎn)品會自動轉(zhuǎn)到3工位。
步驟三： 產(chǎn)品到達(dá)3工位后通過機(jī)械裝置點(diǎn)亮產(chǎn)品，3工位5個面陣相機(jī)不同角度采集圖像，通過此工位可以準(zhǔn)確檢測出背光屏發(fā)光偏暗、發(fā)光偏亮、白點(diǎn)、黑點(diǎn)及白印、內(nèi)層劃傷、異物、貼合異常導(dǎo)致的亮邊等缺陷。采集的圖像數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)口傳送到控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
圖三：面陣相機(jī)5個不同方向的拍照效果
步驟四：采集完成后3工位的機(jī)械裝置會將保護(hù)膜吸起貼回產(chǎn)品表面，完成后自動轉(zhuǎn)到4工位，同時控制器將2、3工位的圖像處理結(jié)果通過串口通訊發(fā)送給PLC。
步驟五：4工位取料裝置會根據(jù)PLC給的信號將產(chǎn)品放在相應(yīng)的OK品區(qū)域或者NG品區(qū)域。
由于四個工位安裝在4等分的分度盤上，通過電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，故各個工位之間循環(huán)運(yùn)行，可以大大提高檢測效率，使檢測效率可以達(dá)到每小時500-600片左右。
DragonVision視覺軟件處理效果：
● 通過分割缺陷工具可以準(zhǔn)確檢測出比整體產(chǎn)品灰度值亮的區(qū)域。
圖四：亮斑缺陷
● 通過差異檢測工具，可以準(zhǔn)確找出與整體區(qū)域灰度值不同的缺陷區(qū)域，主要為白點(diǎn)，異物，白霧，劃傷等。
圖五：白霧缺陷
● 通過差異分析工具，可以準(zhǔn)確檢測出輪廓區(qū)域內(nèi)的白點(diǎn)，黑點(diǎn)，異物，劃傷等缺陷。
圖六：劃傷缺陷
● 通過興趣域缺陷工具，可以準(zhǔn)確檢測出設(shè)置區(qū)域的亮斑或者暗斑.
圖七：亮邊缺陷
● 通過分割缺陷工具可以準(zhǔn)確檢測出比整體產(chǎn)品灰度值亮的地方。
圖八：異物缺陷
● 通過興趣域缺陷工具檢測出黑框變形缺陷。
圖九：黑框變形
背光模組為液晶顯示面板的關(guān)鍵零組件之一，由于液晶本身不具發(fā)光特性，因此必須在面板底面加上一個發(fā)光源，方能達(dá)到飽滿的色彩顯示效果，背光模組之功能即在于供應(yīng)充足的亮度與分布均勻的平面光源，使液晶模塊能正常顯示影像。 背光模組的質(zhì)量決定了液晶顯示屏的亮度，出射光均勻度，色階等重要參數(shù)，很大程度上決定了液晶顯示屏的發(fā)光效果.因此在背光模組生產(chǎn)過程中，對內(nèi)外層異物，白點(diǎn)，劃傷，貼合不到位及發(fā)光亮度不均等缺陷的檢測就顯得尤為重要。
目前大部分工廠主要依靠人工對背光模組進(jìn)行檢查，這種檢測方法不但耗費(fèi)大量人工成本，效率較低，并且人工長時間檢查會產(chǎn)生視覺疲勞，造成漏測現(xiàn)象，不同的人工檢查結(jié)果也會存在 差異性。而如果通過視覺檢測系統(tǒng)代替人工進(jìn)行檢測，就可以大大降低人工成本，設(shè)備可以長時間連續(xù)工作不會疲勞，并且檢測參數(shù)設(shè)置的一致性可以保證檢測結(jié)果的一致性。
以下為大家介紹一套視覺系統(tǒng)應(yīng)用于背光模組檢測的解決方案，此方案由深圳市視覺龍科技有限公司與深圳市芬諾科技有限公司聯(lián)合研發(fā)。
圖一：背光模組視覺檢測設(shè)備
此方案可應(yīng)用于手機(jī)/汽車/設(shè)備領(lǐng)域4.0?6.0英寸背光屏外觀不良檢測。背光屏自動檢測設(shè)備主要由轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)、上下料系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、相機(jī)成像系統(tǒng)、視覺處理系統(tǒng)構(gòu)成。
● 相機(jī)成像系統(tǒng)具有高分辨率/高速偵測抓拍功能，相機(jī)高速抓拍后，將抓拍到的高像素產(chǎn)品圖片高速傳輸?shù)揭曈X處理系統(tǒng)；
● 視覺系統(tǒng)根據(jù)產(chǎn)品不良特征庫&視覺工具算法，對每個產(chǎn)品圖片進(jìn)行高速運(yùn)算處理，接著輸出產(chǎn)品識別結(jié)果；
● 最后下料系統(tǒng)根據(jù)視覺系統(tǒng)給出的識別結(jié)果，對良品/不良品進(jìn)行打標(biāo)記&分別放置到流水線不同位置。
● 此方案可有效檢測出背光屏產(chǎn)品的不良如：白點(diǎn)、白霧、劃傷、漏光、異物、黑框變形、移位、點(diǎn)光源、分層、暗影 、細(xì)毛、污染、死燈等。
圖二：視覺軟件處理界面
方案檢測流程介紹 ：
該方案由深圳視覺龍公司提供了自主研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品DragonVision視覺系統(tǒng)。該方案視覺部門由5個面陣相機(jī)采集模塊、1個線掃相機(jī)采集模塊和軟件處理模塊組成。手機(jī)屏背光模組視覺檢測設(shè)備共4個工位：
步驟一：背光模組保護(hù)膜撕掉后將產(chǎn)品及保護(hù)膜分別放在1工位的左右兩個定位槽內(nèi)，光纖感應(yīng)到產(chǎn)品后設(shè)備通過PLC控制自動轉(zhuǎn)動到2工位線掃相機(jī)處觸發(fā)相機(jī)采集圖像。
步驟二： 2工位線掃相機(jī)是在背光模組不點(diǎn)亮情況下通過線掃相機(jī)加外部條形光源照亮產(chǎn)品采集圖像，通過此工位的檢測，可以準(zhǔn)確檢測出產(chǎn)品表面的劃傷，灰塵異物，污染，黑框變形，黑框貼合不到位等缺陷。2工位線掃相機(jī)采集到的圖像數(shù)據(jù)會通過Cameralink接口傳送到控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，2工位相機(jī)采集完成后產(chǎn)品會自動轉(zhuǎn)到3工位。
步驟三： 產(chǎn)品到達(dá)3工位后通過機(jī)械裝置點(diǎn)亮產(chǎn)品，3工位5個面陣相機(jī)不同角度采集圖像，通過此工位可以準(zhǔn)確檢測出背光屏發(fā)光偏暗、發(fā)光偏亮、白點(diǎn)、黑點(diǎn)及白印、內(nèi)層劃傷、異物、貼合異常導(dǎo)致的亮邊等缺陷。采集的圖像數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)口傳送到控制器中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
圖三：面陣相機(jī)5個不同方向的拍照效果
步驟四：采集完成后3工位的機(jī)械裝置會將保護(hù)膜吸起貼回產(chǎn)品表面，完成后自動轉(zhuǎn)到4工位，同時控制器將2、3工位的圖像處理結(jié)果通過串口通訊發(fā)送給PLC。
步驟五：4工位取料裝置會根據(jù)PLC給的信號將產(chǎn)品放在相應(yīng)的OK品區(qū)域或者NG品區(qū)域。
由于四個工位安裝在4等分的分度盤上，通過電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，故各個工位之間循環(huán)運(yùn)行，可以大大提高檢測效率，使檢測效率可以達(dá)到每小時500-600片左右。
DragonVision視覺軟件處理效果：
● 通過分割缺陷工具可以準(zhǔn)確檢測出比整體產(chǎn)品灰度值亮的區(qū)域。
圖四：亮斑缺陷
● 通過差異檢測工具，可以準(zhǔn)確找出與整體區(qū)域灰度值不同的缺陷區(qū)域，主要為白點(diǎn)，異物，白霧，劃傷等。
圖五：白霧缺陷
● 通過差異分析工具，可以準(zhǔn)確檢測出輪廓區(qū)域內(nèi)的白點(diǎn)，黑點(diǎn)，異物，劃傷等缺陷。
圖六：劃傷缺陷
● 通過興趣域缺陷工具，可以準(zhǔn)確檢測出設(shè)置區(qū)域的亮斑或者暗斑.
圖七：亮邊缺陷
● 通過分割缺陷工具可以準(zhǔn)確檢測出比整體產(chǎn)品灰度值亮的地方。
圖八：異物缺陷
● 通過興趣域缺陷工具檢測出黑框變形缺陷。
圖九：黑框變形