基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108205210A(43)申请公布日2018.06.26(21)申请号201611174488.5(22)申请日2016.12.19(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人陈文建朱炳斐李武森张峻乾(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人马鲁晋(51)Int.Cl.G02F1/13(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法(57)摘要本发明公开了一种LCD显示缺陷自动光学检测系统及方法，具体是一种基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统及方法的实现。装置有计算机、图像采集卡、与计算机相连的一个CMOS工业相机，放置待测显示屏的载物台，两者垂直中间是环形阶梯状LED光源，待测显示屏及驱动显示装置。基于傅里叶梅林及特征匹配的图像配准算法能够实现高精度配准，这是该系统及方法的核心，图像融合进一步提高配准精度，最后通过差影法检测缺陷以及最小外接矩形法统计缺陷位置及类型信息。本发明实现了对LCD显示缺陷的实时高精度检测。CN108205210ACN108205210A权利要求书1/2页1.一种基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统，其特征在于，包括LCD显示屏成像系统和LCD显示屏检测系统，所述LCD显示屏成像系统包括CMOS相机、环形阶梯状LED光源、载物台、LCD显示屏及驱动显示装置，LCD显示屏检测系统包括图像采集卡和计算机；所述图像采集卡与CMOS相机相连，控制CMOS相机采集LCD显示屏图像，所述LCD显示屏驱动显示装置、图像采集卡与计算机相连，所述计算机控制驱动显示装置工作，驱动显示装置驱动LCD显示屏显示，所述计算机控制图像采集卡采集LCD显示屏显示出的图像；所述CMOS相机、环形阶梯状LED光源、LCD显示屏垂直依次放置，且CMOS相机的光轴与LCD显示屏表面法向一致。2.一种基于权利要求1所述基于傅里叶梅林及特征匹配的LCD缺陷检测系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、系统初始化，用CMOS相机采集标准的LCD显示屏图像存入标准图库；步骤2、用CMOS相机采集待测的LCD显示屏图像；步骤3、计算机对所述两幅图进行图像配准，具体采用基于傅里叶梅林及特征匹配的方法进行配准，先对标准图和待测图做傅里叶梅林变换，计算出两者之间的旋转角度θ0，然后根据旋转角度θ0初步校正待测图，接着利用基于特征SURF/SIFT的匹配方法，对标准图和校正后的待测图进一步配准，获得配准后的待测图；步骤4、对步骤3配准后的待测图和标准图进行融合处理，具体采用加权平均融合方法进行融合，得到融合后的待测图；步骤5、对步骤4融合后的待测图和标准图进行阈值分割，具体采用的是局部自适应阈值分割，然后利用差影法检测缺陷，并用最小外接矩形法统计缺陷的位置及类型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤1每5min执行一次，更新标准图库。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中采用基于傅里叶梅林及特征匹配所用公式为：g2(x,y)＝g1[(xcosθ0+ysinθ0)-Δx,(-xcosθ0+ysinθ0)-Δy]-2πj(ξΔx+ηΔy)G2＝e|G1[(ξcosθ0+ηsinθ0),(-ξcosθ0+ηsinθ0)]|sp1(θ,ρ)＝rp1[(θ-θ0),λ]式中，g1(x,y)为标准图,g2(x,y)待测图,θ0为待测图和标准图之间的旋转角度，Δx和Δy分别为两者之间的水平和垂直偏移量，G1和G2分别为g1(x,y)和g2(x,y)的频谱，rp(θ,ρ)和sp(θ,ρ)分别为G1和G2在极坐标中的频谱，θ为极坐标下的角度参数，ρ为极径，λ＝lgρ。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中基于特征SURF/SIFT的匹配方法中最后一步几何变换采用透射变换。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤3中图像配准精度由相关系数衡量，所用公式为：式中，Aij为标准图某一像素点的灰度值，Bij为待测图某一像素点的灰度值，为标准图灰度平均值，为待测图灰度平均值，C为标准图和待测图的相关系数。7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤4中加权平均融合所用的公式为：2CN108205210A权利要求书2/2页B'(M,N)＝c1A(M,N)+c2B(M,N)式中，A为标准图，B为待测图，大小均为M×N，B’为融合后的图像，加权系数：8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5中局部自适应阈值分割的滑动窗口大小为9×9。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤4中加权系数：c1＝0.38，c2＝0.62。3