基于機(jī)器視覺的液晶屏幕外觀缺陷檢測方案

隨著新一代信息通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，作為終端設(shè)備的智能手機(jī)、平板電腦、智能家居等產(chǎn)品的市場需求持續(xù)增長，液晶面板生產(chǎn)規(guī)模急劇增大，成為信息產(chǎn)業(yè)中的支柱之一。 ? 液晶面板行業(yè)的崛起，帶動(dòng)面板質(zhì)檢需求的暴增。 ? 傳統(tǒng)的缺陷檢測主要由人眼辨別，這給企業(yè)把控生產(chǎn)質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率，帶來巨大困難。有鑒于此，采用一種新型的面板質(zhì)量檢測方式來代替人工檢測是亟待解決的技術(shù)問題。 ? ?

? 01?液晶面板缺陷由來 ? ?

? 薄膜顯晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）具有高分辨率和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于顯示器行業(yè)。 ? 但是顯示屏的生產(chǎn)過程流程多、環(huán)境等因素，難以避免會(huì)出現(xiàn)缺陷顯示屏，導(dǎo)致產(chǎn)品不良率較高。TFT-LCD顯示屏的制作包括鍍膜、刻蝕、顯影、面板組合、灌晶封口和安裝驅(qū)動(dòng)芯片等工藝，復(fù)雜的工序?qū)е氯毕莸某霈F(xiàn)，常見的缺陷包括點(diǎn)缺陷，線缺陷和Mura缺陷。 ?

“Mura”一詞來源于日語，譯為斑點(diǎn)、臟污，也被稱為“云斑”，是顯示缺陷中最難檢測的缺陷之一。傳統(tǒng)的Mura檢測方法是通過人工視覺檢查的方式實(shí)現(xiàn)的，主要采用裸眼辨別的方法。此方法效率低下，并且容易造成視覺疲勞，從而導(dǎo)致結(jié)果正確率降低。 ? 基于機(jī)器視覺的液晶面板檢測，可實(shí)現(xiàn)對液晶面板的各個(gè)生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行檢測，包括Array（陣列）工藝，CF（彩膜）工藝，CELL（成盒）工藝，Module（模組）工藝，可實(shí)現(xiàn)對crack（裂紋），broken（破損），chip（崩邊），scratch（劃痕），burr（毛刺），drop（水滴）等缺陷的有效檢測區(qū)分。 ?

? 02?液晶面板檢測難點(diǎn) ? ?

產(chǎn)品面積大產(chǎn)能高，人工無法做到每張都檢測，存在漏檢風(fēng)險(xiǎn)

液晶面板未切割前通常面積很大，以10.5代線為例，整張面板面積可達(dá)到3370mm*2940mm，人工檢測難度極大、易疲勞，采用人工檢測不能保證產(chǎn)能及準(zhǔn)確性。

面板缺陷極易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)破碎

液晶面板生產(chǎn)過程中會(huì)概率性出現(xiàn)崩邊、破損、裂紋、劃痕等缺陷，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)并加以處理，進(jìn)入下道生產(chǎn)工序主設(shè)備，可能會(huì)在生產(chǎn)過程中在設(shè)備內(nèi)部發(fā)生玻璃破碎現(xiàn)象，從而必須進(jìn)行主設(shè)備停機(jī)檢修清理，導(dǎo)致停產(chǎn)經(jīng)濟(jì)損失。

缺陷出現(xiàn)的位置、類型無法統(tǒng)計(jì)歸納分析，無法做到數(shù)字化

人工檢測無圖片影像資料記錄，檢測標(biāo)準(zhǔn)一致性差,無法進(jìn)行產(chǎn)品追溯。

招工難度大，人力成本高

隨著人均工資水平不斷提高，用人成本也逐年升高，且招工難度大、人員流動(dòng)性大。且人工檢測對于眼睛的傷害比較大，導(dǎo)致人員的流動(dòng)性大，招工有一定的困難。

03?液晶面板檢測方法

? ? 近年來，許多基于計(jì)算機(jī)視覺的面板缺陷檢測系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)，但各廠商利用的缺陷檢測算法基本上都是比較傳統(tǒng)的視覺方法。但是隨著生產(chǎn)工藝不斷進(jìn)步，檢測要求隨之提高，檢測精度要求也在不斷增加，對算法的實(shí)時(shí)性要求也大大提高。 ?

隨著深度學(xué)習(xí)的興起，對于這種難以檢測的缺陷，我們利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）進(jìn)行屏幕缺陷的檢測。 ? 對于檢測問題，現(xiàn)有的目標(biāo)檢測算法有很多，可以實(shí)現(xiàn)較高精度和實(shí)時(shí)性的檢測，有效對液晶面板瑕疵進(jìn)行識別和分類——實(shí)現(xiàn)針對崩邊、裂紋、臟污、水滴、劃痕等缺陷檢測，并與主生產(chǎn)設(shè)備對接，檢測到缺陷后根據(jù)缺陷的類型自動(dòng)做出反饋判斷：停機(jī)或報(bào)警，現(xiàn)場無需工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控。 ?

增效率

深度學(xué)習(xí)算法可以更精準(zhǔn)的識別出崩邊等生產(chǎn)隱患，即杜絕由于玻璃碎片導(dǎo)致的產(chǎn)線停機(jī)，也杜絕識別錯(cuò)誤帶來的誤報(bào)警，從而提升生產(chǎn)效率。

降成本

避免由于玻璃破碎造成的設(shè)備損壞，降低設(shè)備停機(jī)導(dǎo)致的誤工成本，也降低了設(shè)備的維修成本。

升品質(zhì)

減少由于表面的劃痕、臟污影響電路生產(chǎn)、液晶成像，導(dǎo)致產(chǎn)品品質(zhì)問題。

提工藝

通過質(zhì)檢數(shù)字化，提升數(shù)據(jù)溯源分析能力，對于提高生產(chǎn)工藝提供有力保障。

液晶屏幕外觀缺陷檢測方案

? 采用線陣相機(jī)、鏡頭，根據(jù)檢測需求項(xiàng)，選擇搭配背光源、同軸光或高亮線光源對液晶面板圖像進(jìn)行采集，在掃描圖片的過程中，智能算法同時(shí)處理圖像，實(shí)時(shí)顯示面板的缺陷信息，判斷表面是否有異物、劃傷、異色、凸包、凹痕、針孔、毛邊、亮點(diǎn)，對于有缺陷的玻璃，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)主設(shè)備進(jìn)行停止等相關(guān)操作，防止在生產(chǎn)過程中因玻璃碎裂導(dǎo)致主設(shè)備停機(jī)。 ?

機(jī)器視覺檢測流程設(shè)計(jì)：

1、將產(chǎn)品打開成180°，將LCD屏水平放置在載物臺上； ? 2、開始檢測：載物臺移動(dòng)，相機(jī)開始采集圖像； ? 3、采集結(jié)束后，載物臺復(fù)位； ? 4、檢測軟件：分析LCD屏質(zhì)量情況； ? 5、根據(jù)分析結(jié)果給出產(chǎn)品的OK、NG評判結(jié)果； ? 6、操作員：根據(jù)結(jié)果進(jìn)行分倉操作和復(fù)檢操作；

A)視覺檢測異常之黑點(diǎn)

? B)視覺檢測異常之異物

? C)視覺檢測異常之劃傷

? D)視覺檢測異常之氣泡

? E)視覺檢測異常之異物

編輯：黃飛

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