空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電子制造生產(chǎn)線上檢測設(shè)備領(lǐng)域，尤其是空間光調(diào)制器的檢測，特別 涉及一種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 空間光調(diào)制器（SLM)是一種可以對光信號進(jìn)行調(diào)制的現(xiàn)代光學(xué)關(guān)鍵器件，廣泛應(yīng) 用于光信息處理、光束變換和輸出顯示等諸多應(yīng)用領(lǐng)域。尤其在屏幕顯示領(lǐng)域，隨著人們生 活品質(zhì)的要求越來越高，對臺式顯示器、筆記本電腦、大屏幕彩電、監(jiān)視器、可視電話、掌上 電腦、手機等電子設(shè)備的應(yīng)用越來越頻繁，以液晶顯示器(LCD)為代表的平板顯示技術(shù)發(fā)展 越發(fā)迅猛，已經(jīng)成為科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)注熱點。據(jù)統(tǒng)計，僅在智能手機這一子領(lǐng)域， 2014年第一季度其全球出貨量就達(dá)到了2.794億部（中國占比高達(dá)35%，位居全球首位），而 某些公司的手機屏幕生產(chǎn)線更是能夠完成日均近50萬片的驚人產(chǎn)量。因此，在龐大的市場 需求和工廠供給環(huán)境下，對IXD等空間光調(diào)制器的產(chǎn)品質(zhì)量要求也越來越高。
[0003] 盡管SLM的生產(chǎn)過程都是在高潔凈度的無塵室內(nèi)完成的，但是由于工藝、環(huán)境或者 人為等因素的影響還是可能導(dǎo)致元件產(chǎn)生缺陷，這些缺陷就會造成SLM的輸出存在誤差。而 層疊式SLM作為一種具有集成結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件，它的制作往往需要經(jīng)過多個表面貼裝的流 程。比如液晶顯示模組(LCM)的封裝就包含偏貼、C0G、F0G、背光組裝等關(guān)鍵步驟，而這每一 個制造環(huán)節(jié)都可能會導(dǎo)致缺陷的產(chǎn)生。這些缺陷主要包括損傷、異物、空洞、電氣故障等。
[0004] 現(xiàn)有的方法可以將SLM的缺陷位置檢測出來，但是并不能對缺陷誕生于工業(yè)線中 的哪一環(huán)節(jié)進(jìn)行判斷，因此工廠往往將元件拆卸并重新組裝，導(dǎo)致成本高昂。實際上，層疊 式SLM中缺陷出現(xiàn)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)不同，它的改裝成本也大不相同。比如LCM中，如果缺陷出現(xiàn)在 上下偏振片之間的Cell部分，那么就需要將Cell返廠進(jìn)行更換，但如果缺陷出現(xiàn)在偏振片 與Cell之間，那么只需要更換偏振片即可，無需置換成本高昂的Cell，改裝成本極低。層疊 式SLM每一層出現(xiàn)缺陷，因各層元器件的制作成本不同，缺陷的修補成本也都各不相同。因 此，對層疊式SLM進(jìn)行缺陷的層析檢測可以大大降低改裝或回收成本，提高資源的利用率。
[0005] 在現(xiàn)代化的高速自動化電子工業(yè)生產(chǎn)線環(huán)境中，如何對層疊式SLM進(jìn)行快速、準(zhǔn)確 的缺陷層別檢測，是直接關(guān)系產(chǎn)品質(zhì)量問題的技術(shù)重點。目前大多數(shù)生產(chǎn)線采取人工的的 方法進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量檢測。人工檢測有著以下幾個缺點：1.檢測效率低，速度慢，無法適應(yīng) 高速自動化的生產(chǎn)要求。2.檢測精度低，檢測質(zhì)量受人為因素影響大，誤檢和漏檢的概率較 高。3.檢測數(shù)據(jù)不易保存和檢索，管理上不方便。
[0006] 本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用在各種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測當(dāng)中，并且可以實現(xiàn)高 效率、高準(zhǔn)確度的全自動檢測設(shè)備，彌補了人工檢測的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。
[0008] 為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)。
[0009] 本發(fā)明的第二個目的在于提出一種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測方法。
[0010] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例公開了一種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系 統(tǒng)，包括:伺服機構(gòu)、顯微采集機構(gòu)和處理機構(gòu)，所述伺服機構(gòu)包括伺服機械手，自動裝載平 臺和控制盒，所述伺服機械手、所述自動裝載平臺和所述控制盒均與所述處理機構(gòu)連接;所 述自動裝載平臺用于自動裝載和自動卸載空間光調(diào)制器;所述私服機械手用于將所述空間 光調(diào)制器放置在所述自動裝載平臺的預(yù)設(shè)位置上;所述控制盒預(yù)先存儲有所述空間光調(diào)制 器的缺陷類型，并根據(jù)所述缺陷類型調(diào)整所述空間光調(diào)制器的輸出；所述顯微采集機構(gòu)，與 所述處理機構(gòu)連接，用于根據(jù)所述空間光調(diào)制器的輸出采集所述空間逛調(diào)制器的缺陷區(qū)域 圖像;所述處理機構(gòu)用于根據(jù)所述缺陷區(qū)域圖像進(jìn)行層別檢測。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用在各種空間光 調(diào)制器的缺陷層別檢測當(dāng)中，并且可以實現(xiàn)高效率、高準(zhǔn)確度的全自動檢測設(shè)備，彌補了人 工檢測的不足。
[0012] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)，還可以具有 如下附加的技術(shù)特征：
[0013] 進(jìn)一步地，所述顯微采集機構(gòu)安裝在所述私服機械手上。
[0014] 進(jìn)一步地，所述處理機構(gòu)控制所述顯微采集機構(gòu)所述空間光調(diào)制器的缺陷中心處 的兩個彼此相對的方向的圖像，并根據(jù)所述兩個相對側(cè)面的圖像計算所述空間光調(diào)制器的 缺陷視差，所述處理機構(gòu)根據(jù)所述缺陷視差完成所述層別檢測。
[0015] 進(jìn)一步地，所述私服機械手包括上下移動機構(gòu)、左右移動機構(gòu)和前后移動機構(gòu)，所 述私服機械手在三維方向上移動。
[0016] 進(jìn)一步地，所述自動裝載平臺上設(shè)置有位置微調(diào)系統(tǒng)，用于對所述空間光調(diào)制器 的位置進(jìn)行微調(diào)。
[0017] 進(jìn)一步地，還包括密閉倉體，所述伺服機構(gòu)和所述顯微采集機構(gòu)均設(shè)置在所述密 閉倉體內(nèi)。
[0018] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的實施例公開了一種空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測方 法，包括以下步驟:S1:采集空間光調(diào)制器的缺陷中心處的兩個彼此相對的方向的圖像;S2: 對采集的兩個所述圖像分別進(jìn)行圖像預(yù)處理，轉(zhuǎn)換為將所述缺陷中心處凸顯出來的二值圖 像;S3:采用雙目匹配算法，依據(jù)兩個所述二值圖像計算所述空間光調(diào)制器的缺陷視差;S4: 采用kmeans聚類方法，依據(jù)所述缺陷視差進(jìn)行層別判斷，完成所述空間光調(diào)制器缺陷的層 別檢測。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測方法，廣泛應(yīng)用在各種空間光 調(diào)制器的缺陷層別檢測當(dāng)中，并且可以實現(xiàn)高效率、高準(zhǔn)確度的全自動檢測設(shè)備，彌補了人 工檢測的不足。
[0020] 另外，根據(jù)本發(fā)明上述實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測方法，還可以具有 如下附加的技術(shù)特征：
[0021] 進(jìn)一步地，所述步驟S2進(jìn)一步包括:S201:如果采集得到的所述圖像是灰度圖像， 則進(jìn)入步驟202;若采集得到的所述圖像是彩色圖像，則對所述彩色圖像進(jìn)行HSV色彩空間 變換，并提取V通道將所述彩色圖像變?yōu)榛叶葓D像后進(jìn)入步驟S202; S202:對兩個所述灰度 圖像均進(jìn)行膨脹處理，對經(jīng)過膨脹處理后的兩個所述灰度圖像均進(jìn)行腐蝕處理;S203:將兩 個所述灰度圖像均進(jìn)行二值化，凸顯出所述空間光調(diào)制器的缺陷區(qū)域的位置。
[0022] 進(jìn)一步地，所述步驟S3進(jìn)一步包括:S301:分別計算兩個所述圖像中缺陷區(qū)域中心 像素點的第一坐標(biāo)和第二坐標(biāo)，其中，所述第一坐標(biāo)和所述第二坐標(biāo)是通過對缺陷區(qū)域所 有像素點的坐標(biāo)求平均值得到的；S302:計算所述第一坐標(biāo)和所述第二坐標(biāo)的歐氏距離的 到所述缺陷視差。
[0023] 進(jìn)一步地，所述步驟S4進(jìn)一步包括：S401:如果空間光調(diào)制器訓(xùn)練集已經(jīng)存在，則 進(jìn)入步驟403;否則，制作多個有缺陷的空間光調(diào)制器樣本構(gòu)建出一個缺陷層對應(yīng)缺陷視差 的訓(xùn)練集，其中每個所述空間光調(diào)制器樣本中都在已知的某一層存在缺陷，且所述空間光 調(diào)制器的每一層都存在相同數(shù)量有缺陷的訓(xùn)練樣本，進(jìn)入步驟S402;S402:對每個所述缺陷 層計算所述空間光調(diào)制器樣本的視差平均值，作為所述缺陷層的聚類中心;S403:將所述缺 陷視差分別與聚類中心比較，選取所述缺陷視差與所述聚類中心中差值最小的層作為所述 空間光調(diào)制器的缺陷層。
[0024] 本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變 得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0025] 本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得 明顯和容易理解，其中：
[0026] 圖1是本發(fā)明一個實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖2是本發(fā)明一個實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)的工作流程示意 圖；
[0028] 圖3是本發(fā)明一個實施例的缺陷層別檢測方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終 相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附 圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0030] 在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"中心"、"縱向"、"橫向"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為 基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗 示所指的系統(tǒng)或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對 本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對 重要性。
[0031] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相 連"、"連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可 以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是 兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本 發(fā)明中的具體含義。
[0032] 參照下面的描述和附圖，將清楚本發(fā)明的實施例的這些和其他方面。在這些描述 和附圖中，具體公開了本發(fā)明的實施例中的一些特定實施方式，來表示實施本發(fā)明的實施 例的原理的一些方式，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實施例的范圍不受此限制。相反，本發(fā)明的 實施例包括落入所附加權(quán)利要求書的精神和內(nèi)涵范圍內(nèi)的所有變化、修改和等同物。
[0033]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的空間光調(diào)制器的缺陷層別檢測系統(tǒng)。
[0034]本實施例使用Samsung的屏幕分辨率為800x600的LCM，缺陷層別檢測的流程如下： [0035] LCM缺陷層別檢測裝置包括伺服機構(gòu)11、顯微采集機構(gòu)12和處理機構(gòu)13。為提高檢 測精度，檢測裝置應(yīng)安放于沒有外部光源直射的環(huán)境當(dāng)中，同時保證檢測