LED全彩屏模組在線自動檢測探討

　　引言：

　　依據(jù)顯示屏模組的檢測要求，改造原有的人工檢測，設(shè)計了系統(tǒng)將機器視覺技術(shù)融入到對LED模組檢測過程中，在不改變LED模組硬件條件下，實現(xiàn)了LED模組的在線、自動、快速品質(zhì)檢測，滿足客戶的檢測要求，實現(xiàn)模組生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化，在LED單元板快速現(xiàn)場檢測領(lǐng)域必將具有較大的應(yīng)用市場。不僅有利于提高企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，更可以帶動行業(yè)技術(shù)進步，推動中國光電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升我國行業(yè)技術(shù)水平，減少并取代進口，具有重大的經(jīng)濟效益。

　　開發(fā)一套控制LED顯示屏模組顯示圖案的控制系統(tǒng)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，然后采用自行開發(fā)的數(shù)據(jù)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，并進行統(tǒng)計、記錄，從而實現(xiàn)了大批量LED顯示屏模組的亮度和色度一致性在線自動檢測及產(chǎn)業(yè)化。

　　實現(xiàn)LED全彩屏模組在線檢測的原理是攝像頭(包含亮度和色度探頭)現(xiàn)場采集LED全彩顯示屏模組的發(fā)光信號，軟件實時分析結(jié)果。攝像頭亮度和色度校準(zhǔn)通過標(biāo)準(zhǔn)亮度、色度計實現(xiàn)，如下圖1所示。

　　設(shè)計流程圖如下：

　　(1) LED全彩屏模組自動定位檢測

　　LED全彩顯示屏模組通過流水線自動進入在線檢測系統(tǒng)，自動定位后觸發(fā)在線檢測系統(tǒng)進行檢測。定位系統(tǒng)同時負責(zé)對模組供電，并在正負45度、90度等幾種情況下實現(xiàn)模組的彩色變換。信號穩(wěn)定后觸發(fā)檢測系統(tǒng)進行亮度、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(tǒng)由攝像頭及高精度CCD組成，攝像頭可根據(jù)需要變換不同焦距鏡頭。檢測系統(tǒng)采集圖像信號，通過對圖像二值化處理、直方圖的圖像閾值分割等技術(shù)實現(xiàn)LED像素點的定位;利用圖像中的RGB顏色模型計算三刺激值，進行色坐標(biāo)、色純度和相關(guān)色溫等色度參數(shù)計算;將圖像中采用的RGB顏色模型轉(zhuǎn)換成XYZ和YUV顏色模型(Y表示亮度，U和V是構(gòu)成彩色的兩個分量)，可以方便、快捷地計算出各像素點的亮度值。在此基礎(chǔ)上，進行全屏亮度、色度分布均勻性統(tǒng)計分析處理，并根據(jù)生產(chǎn)要求實現(xiàn)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(tǒng)校準(zhǔn)

　　攝像頭及高精度CCD組成的探測系統(tǒng)響應(yīng)并不符合色度系統(tǒng)中的XYZ三刺激值色匹配函數(shù)要求，故其響應(yīng)信號必須進行校準(zhǔn)，才能完成色度、亮度測試要求。LED全彩屏檢測系統(tǒng)校準(zhǔn)利用標(biāo)準(zhǔn)燈、標(biāo)準(zhǔn)光譜色度計和高精度光譜儀組成的校準(zhǔn)系統(tǒng)完成。利用校準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號，構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，建立檢測系統(tǒng)響應(yīng)與XYZ三刺激值色匹配函數(shù)對應(yīng)的響應(yīng)函數(shù)。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(yīng)函數(shù)，可在實際測試中自動調(diào)用，以實現(xiàn)一次校準(zhǔn)，連續(xù)使用目的。簡化使用復(fù)雜程度，大大提高生產(chǎn)效率。

　　結(jié)論：通過顯示屏自動定位控制，現(xiàn)場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，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化檢測，提高生產(chǎn)效率及產(chǎn)量，實現(xiàn)LED全彩顯示屏大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。