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，方能達到飽滿的色彩顯示效果，背光模組之功能即在于供應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，對內外層異物，白點，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行檢查，這種檢測方法不但耗費大量人工成本，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)代替人工進行檢測，就可以大大降低人工成本，設備可以長時間連續(xù)工作不會疲勞，并且檢測參數(shù)設置的一致性可以保證檢測結果的一致性。
以下為大家介紹一套視覺系統(tǒng)應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備
此方案可應用于手機/汽車/設備領域4.0?6.0英寸背光屏外觀不良檢測。背光屏自動檢測設備主要由轉盤機構、上下料系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)、相機成像系統(tǒng)、視覺處理系統(tǒng)構成。
● 相機成像系統(tǒng)具有高分辨率/高速偵測抓拍功能，相機高速抓拍后，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)品圖片進行高速運算處理，接著輸出產(chǎn)品識別結果；
● 最后下料系統(tǒng)根據(jù)視覺系統(tǒng)給出的識別結果，對良品/不良品進行打標記&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、白霧、劃傷、漏光、異物、黑框變形、移位、點光源、分層、暗影 、細毛、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)的標準產(chǎn)品DragonVision視覺系統(tǒng)。該方案視覺部門由5個面陣相機采集模塊、1個線掃相機采集模塊和軟件處理模塊組成。手機屏背光模組視覺檢測設備共4個工位：
步驟一：背光模組保護膜撕掉后將產(chǎn)品及保護膜分別放在1工位的左右兩個定位槽內，光纖感應到產(chǎn)品后設備通過PLC控制自動轉動到2工位線掃相機處觸發(fā)相機采集圖像。
步驟二： 2工位線掃相機是在背光模組不點亮情況下通過線掃相機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工位線掃相機采集到的圖像數(shù)據(jù)會通過Cameralink接口傳送到控制器中進行數(shù)據(jù)處理，2工位相機采集完成后產(chǎn)品會自動轉到3工位。
步驟三： 產(chǎn)品到達3工位后通過機械裝置點亮產(chǎn)品，3工位5個面陣相機不同角度采集圖像，通過此工位可以準確檢測出背光屏發(fā)光偏暗、發(fā)光偏亮、白點、黑點及白印、內層劃傷、異物、貼合異常導致的亮邊等缺陷。采集的圖像數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)口傳送到控制器中進行數(shù)據(jù)處理。
圖三：面陣相機5個不同方向的拍照效果
步驟四：采集完成后3工位的機械裝置會將保護膜吸起貼回產(chǎn)品表面，完成后自動轉到4工位，同時控制器將2、3工位的圖像處理結果通過串口通訊發(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，通過電機帶動旋轉，故各個工位之間循環(huán)運行，可以大大提高檢測效率，使檢測效率可以達到每小時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，異物，白霧，劃傷等。
圖五：白霧缺陷
● 通過差異分析工具，可以準確檢測出輪廓區(qū)域內的白點，黑點，異物，劃傷等缺陷。
圖六：劃傷缺陷
● 通過興趣域缺陷工具，可以準確檢測出設置區(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，方能達到飽滿的色彩顯示效果，背光模組之功能即在于供應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，對內外層異物，白點，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行檢查，這種檢測方法不但耗費大量人工成本，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)代替人工進行檢測，就可以大大降低人工成本，設備可以長時間連續(xù)工作不會疲勞，并且檢測參數(shù)設置的一致性可以保證檢測結果的一致性。
以下為大家介紹一套視覺系統(tǒng)應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備
此方案可應用于手機/汽車/設備領域4.0?6.0英寸背光屏外觀不良檢測。背光屏自動檢測設備主要由轉盤機構、上下料系統(tǒng)、電機驅動系統(tǒng)、相機成像系統(tǒng)、視覺處理系統(tǒng)構成。
● 相機成像系統(tǒng)具有高分辨率/高速偵測抓拍功能，相機高速抓拍后，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)品圖片進行高速運算處理，接著輸出產(chǎn)品識別結果；
● 最后下料系統(tǒng)根據(jù)視覺系統(tǒng)給出的識別結果，對良品/不良品進行打標記&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、白霧、劃傷、漏光、異物、黑框變形、移位、點光源、分層、暗影 、細毛、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)的標準產(chǎn)品DragonVision視覺系統(tǒng)。該方案視覺部門由5個面陣相機采集模塊、1個線掃相機采集模塊和軟件處理模塊組成。手機屏背光模組視覺檢測設備共4個工位：
步驟一：背光模組保護膜撕掉后將產(chǎn)品及保護膜分別放在1工位的左右兩個定位槽內，光纖感應到產(chǎn)品后設備通過PLC控制自動轉動到2工位線掃相機處觸發(fā)相機采集圖像。
步驟二： 2工位線掃相機是在背光模組不點亮情況下通過線掃相機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工位線掃相機采集到的圖像數(shù)據(jù)會通過Cameralink接口傳送到控制器中進行數(shù)據(jù)處理，2工位相機采集完成后產(chǎn)品會自動轉到3工位。
步驟三： 產(chǎn)品到達3工位后通過機械裝置點亮產(chǎn)品，3工位5個面陣相機不同角度采集圖像，通過此工位可以準確檢測出背光屏發(fā)光偏暗、發(fā)光偏亮、白點、黑點及白印、內層劃傷、異物、貼合異常導致的亮邊等缺陷。采集的圖像數(shù)據(jù)會通過網(wǎng)口傳送到控制器中進行數(shù)據(jù)處理。
圖三：面陣相機5個不同方向的拍照效果
步驟四：采集完成后3工位的機械裝置會將保護膜吸起貼回產(chǎn)品表面，完成后自動轉到4工位，同時控制器將2、3工位的圖像處理結果通過串口通訊發(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，通過電機帶動旋轉，故各個工位之間循環(huán)運行，可以大大提高檢測效率，使檢測效率可以達到每小時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，異物，白霧，劃傷等。
圖五：白霧缺陷
● 通過差異分析工具，可以準確檢測出輪廓區(qū)域內的白點，黑點，異物，劃傷等缺陷。
圖六：劃傷缺陷
● 通過興趣域缺陷工具，可以準確檢測出設置區(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