專利名稱：用于顯示器的光學檢測的方法和裝置的制作方法
相關(guān)申請的交叉引用出于所有的目的，本申請要求在2003年2月3日提交的第60/444,889號臨時申請的優(yōu)先權(quán)，并將其并入本文以作為參考。
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及檢測系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及用于檢測諸如液晶顯示器(LCD)的平板基底或顯示器的改進的光學檢測系統(tǒng)。
用于檢測LCD顯示板的相對簡單的方法之前已經(jīng)被提出。在美國第5,650,844號專利中描述了一種這樣的方法。第844’號專利描述了使用具有1534×1024像素的CCD照相機來捕獲具有640×480像素的整個LCD顯示板的圖像。該被描述的技術(shù)簡單地公開了確定LCD像素是亮(on)還是滅(off)。
在第844’號專利中描述的方法存在許多現(xiàn)實的缺點。一個缺點是LCD顯示板在不同的視角具有不同的亮度屬性。因此，在試圖用單一的照相機來捕獲整個LCD顯示板時，如所教導(dǎo)的那樣，由照相機獲得的圖像將會在LCD顯示板的不同部分具有視角產(chǎn)物(artifact)，這種產(chǎn)物會干擾LCD顯示板的檢測。其它的光學缺點包括LCD顯示板的圖像的幾何失真。
其余的缺點是第844’號專利看起來是假定顯示板和照相機是完美地對準的，也就是說在它們之間不存在失準角(misalignment angle)。實際上，在典型的生產(chǎn)線中，顯示板和照相機之間的失準角是不算小的。例如，典型的組裝線定位系統(tǒng)精確到小于5度、小于10度、等等。得到能夠產(chǎn)生失準精度(例如，小于0.01度)足夠小以使得失準角可被忽略的定位系統(tǒng)是非常昂貴和費時的。因為典型的生產(chǎn)線沒有上述準確的定位系統(tǒng)，所以第844’專利沒有提供實際的解決方法。
笫844’號專利的另外缺點是不能夠?qū)崿F(xiàn)檢測LCD像素的有缺陷的子像素(sub-pixel)，也不能實現(xiàn)檢測LCD顯示板的子像素部分中的缺陷。第844’號專利看上去僅描述了對LCD像素中的對比率(contrast ratio)的檢測。相反，在工業(yè)中，生產(chǎn)商關(guān)注于檢測顯示器像素的子像素，例如紅、藍和綠子像素。而且，生產(chǎn)商的注意力在于識別部分缺陷的子像素，從而使得他們能夠修復(fù)缺陷。
根據(jù)笫844’號專利的教導(dǎo)而簡單地使用較高解析度的照相機仍然具有缺點。這種缺點之一是如上所述的視角產(chǎn)物。另一個缺點是它沒有給出對不同顏色圖像進行不同處理的教導(dǎo)。相反，本發(fā)明的發(fā)明人揭示出，在僅激勵紅、藍或綠像素的同時檢測測試場景(圖像)時，使用不同的校準參數(shù)、驅(qū)動參數(shù)和門限來提供精確的缺陷位置標識是極為需要的。
根據(jù)第844’號專利的教導(dǎo)而簡單地使用一個照相機來獲取顯示板的多個圖像，或使用多個照相機來獲取顯示板的一個圖像將仍然具有缺陷。一個缺陷是，在實踐中，實上不可能完全將各個照相機的顯示器像素與顯示板對準。因此，使用第844’專利所教導(dǎo)的內(nèi)容進行這樣的圖像處理將是不精確的，因為各個照相機的圖像具有不同的失準角。此外，多次使用單一的照相機是非常耗時的過程，對于生產(chǎn)線中的使用而言，這是不可接受的。
鑒于上述說明，所期望得到的是不存在上述缺陷的用于檢測顯示板的子像素中的缺陷的方法和裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的用于光學檢測顯示器的方法和裝置對各個基色采用了子像素精度以將旋轉(zhuǎn)角度考慮在內(nèi)。所述方法包括用R×S個傳感器捕獲圖像、確定映射到像素的傳感器坐標集、確定顯示器上的像素與R×S個傳感器之間的多個失準角、確定多個x縮放比(scaling ratio)、響應(yīng)相應(yīng)的多個失準角和相應(yīng)的多個x縮放比來確定與R×S個傳感器相關(guān)的多個加權(quán)因子、為R×S個傳感器確定多個亮度值、響應(yīng)加權(quán)因子和亮度值確定多個總亮度值、形成包括第一和第二亮度值的被縮放的圖像、以及檢測所述被縮放的圖像以識別顯示器上的像素的潛在缺陷。本發(fā)明涉及用于檢測諸如液晶顯示器(LCD)的平板基底或顯示器的改進的光學檢測系統(tǒng)。
用于檢測平板基底的許多方案曾經(jīng)被開發(fā)出來。本專利申請的受讓人，光子動力公司也是基底檢測領(lǐng)域中的最早的幾個專利的受讓人。隨著顯示器基底的大小的增長和對于靈活性及精確性的檢測系統(tǒng)的需求的增加，本申請的發(fā)明人已經(jīng)開發(fā)出了額外的硬件和軟件來增強檢測處理。
本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定出，有許多不同的因素可被用來改進檢測處理。這包括光學小的視角、平的視場(FOV)、用于所有顏色的平均聚焦等級、以及四個濾光器(紅、綠、藍和中性濾光(neutral density)；傳感器陣列所需的至少4個傳感器像素與1個顯示器像素的放大率、并行和獨立的圖像捕獲、處理和分析；圖像處理基于縮小的或標準化的(normalized)圖像上的全局門限粗略檢測候選缺陷，以及基于原始的或按比例縮小的圖像上的局部門限來精確分析候選缺陷；顏色得有效性(對于子像素和線)基于缺陷的子像素位置；以及動態(tài)曝光調(diào)整在顯示板的亮度變化之內(nèi)和之間來實現(xiàn)。
可單獨地對檢測系統(tǒng)作貢獻并可變化地組合在檢測系統(tǒng)中的各種組件在本文中被描述。它們包括含有偏軸配置、XYZ可移動配置和具有內(nèi)部濾光器的自動聚焦的照相機等的經(jīng)改進的光學/傳感配置；自適應(yīng)縮放算法的實現(xiàn)；背景均衡(BGE)的實現(xiàn)和標準化算法執(zhí)行等。
平板顯示器的質(zhì)量控制包括各種類型缺陷的檢測和分類。具體地說，LCD板上的缺陷(對單元級和模塊級而言)可被分為三個主要的群組高對比度缺陷、低對比度缺陷和甚低對比度缺陷。
第一組缺陷由RGB子像素(即，點)和RGB線缺陷構(gòu)成。這些缺陷的相對對比度從完全滅和亮(即，保持滅和保持亮)變動到部分滅和亮(例如1/3滅或2/3亮)。此外，上述缺陷可作為相鄰的簇(cluster)而出現(xiàn)。例如，保持亮的紅子像素可位于部分為綠的子像素大旁邊。檢測所需的信息包括準確的2D位置、相對對比度和相鄰類型等。
第二組缺陷包括板中的雜質(zhì)(其可出現(xiàn)在顯示板中的不同層之間背光、漫射膜、偏光膜、濾色膜、LCD玻璃等)。這些缺陷典型地是低對比度的缺陷。典型地，上述缺陷很小(例如，小于16個LCD像素)并相對于沒有缺陷的像素具有4-10％的相對對比度。檢測需要的信息包括位置、大小、相對對比度和圍繞這些缺陷出現(xiàn)/沒有出現(xiàn)的光暈(halo)等。
第三組缺陷包括甚低對比度缺陷。甚低對比度缺陷在工業(yè)中經(jīng)常被稱為云紋(Mura)缺陷(在日本指污點)。云紋缺陷可具有寬的大小(例如，從10LCD像素到100,000像素)、形狀(例如，圓形、垂直或水平的窄和粗線、螺旋形狀、斜線-例如，磨損線、隨機幾何形狀等)和相對對比度(例如，低至1％到5-6％的相對對比度)變化范圍。上述云紋缺陷經(jīng)常不具有精確定義的邊界。這些缺陷所需的信息包括位置、大小、相對對比度等。
其它類型的缺陷，例如偏光器擦傷或類似物也被預(yù)計到。然而，這種缺陷通?？梢耘c諸如偏光性、亮度、暗度等放在上述缺陷群組的一個中。
根據(jù)上面的描述，本發(fā)明人開發(fā)出了用于增強缺陷檢測的裝置和方法。如將在下面進行進一步描述的一樣，四個主要的技術(shù)被討論，其包括離線系統(tǒng)校準過程；在線系統(tǒng)校準過程；在線圖像捕獲、處理和分析過程；以及在線XY合并和Z合并過程。
本發(fā)明的實施方案包括新穎的光學/傳感配置，其包括具有用于各個照相機的非常小的視角的多照相機系統(tǒng)策略(即，照相機矩陣)。
其它的實施方案包括顯著地壓制了由于顯示器像素和傳感器像素的大小之間的失配而形成的莫爾圖(Moire pattern)噪聲的自適應(yīng)縮放技術(shù)。眾所周知，莫爾干涉圖是由傳感器產(chǎn)生的圖像電壓信號的周期調(diào)制。調(diào)制的周期是傳感器像素和顯示器像素的圖案的周期的函數(shù)。圖像的周期調(diào)制經(jīng)常會阻礙檢測系統(tǒng)檢測和表征可在平板顯示器中出現(xiàn)的真實缺陷的能力。真實的缺陷還會調(diào)制信號但在本質(zhì)上不是周期的。
在本發(fā)明的實施方案中，自適應(yīng)縮放算法將原始圖像的大小從CCD傳感器解析度(例如，1600×1200)降低到縮小比例的圖像解析度(例如，400×300的用于4個CCD像素對1個顯示器像素的放大率)、增加灰度級動態(tài)范圍(例如，從8位到～12位)、并且補償了照相機傳感器像素陣列和顯示板像素陣列之間的失準。在本發(fā)明的實施方案中，檢測和分析包括候選缺陷的全局檢測和候選缺陷的局部分析的概念。換句話說，全局的門限被用于識別縮小比例的圖像或標準化圖像中的候選缺陷；局部化的門限被用于執(zhí)行對原始圖像或局部標準化的圖像中的候選缺陷進行精細分析。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，它描述了一種用于計算機系統(tǒng)方法。一種技術(shù)包括利用圖像傳感器中的R×S個傳感器的陣列捕獲顯示器上位于坐標(m，n)處的像素的多個圖像(其最小的集合為第一和第二圖像)；分別響應(yīng)所述第一和第二圖像，分別為第一和第二組子像素確定圖像傳感器上映射到顯示器上的坐標(m，n)的第一和第二組坐標；為所述第一和第二組子像素分別確定出顯示器上的像素與R×S個傳感器的陣列之間的第一和第二失準角；以及為所述第一和第二組子像素確定出與所述圖像傳感器中的傳感器相關(guān)的所述顯示器中的像素的第一和第二放大率(x和y)。不同的技術(shù)還可包括響應(yīng)所述第一和第二失準角和所述第一和第二x和y放大率，分別確定出與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中，i＝1到R，j＝1到S；確定出與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個亮度值Lij，其中i＝1到R，j＝1到S；響應(yīng)所述第一和第二多個加權(quán)因子和所述第一和第二多個亮度值，根據(jù)下述關(guān)系Imn＝∑(Wij*Lij)從i＝1到R，從j＝1到S以分別確定第一和第二亮度值Imn。這些步驟還可包括形成包括多個像素的第一和第二縮小比例的圖像，其中，位于所述第一和第二縮小比例的圖像之中的坐標(m，n)處的像素的亮度值是響應(yīng)所述第一和第二亮度值Imn而被分別確定的；以及檢測所述第一和第二縮小比例的圖像以識別所述顯示器上的像素的潛在缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，它披露了一種檢測系統(tǒng)。該裝置可包括至少一個傳感器，其被配置成獲取平板顯示器的一部分的第一和第二圖像，其中，至少一個R×S個傳感器的陣列被配置用以捕獲所述平板顯示器中的至少一個顯示器像素的圖像；以及與所述至少一個傳感器耦合的處理單元，其被配置用以至少響應(yīng)所述平板顯示器的所述部分的所述第一和第二圖像來確定所述平板顯示器中的缺陷。所述處理單元通?？砂ㄌ幚砥?，其被配置用以命令至少一個傳感器使用R×S個傳感器的陣列來捕獲所述顯示器像素的所述第一和第二圖像。所述處理器還被配置用以為所述第一圖像和所述第二圖像確定與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中，i＝1到R，j＝1到S，所述處理器被配置用以響應(yīng)所述一個顯示器像素的所述第一圖像和所述第二圖像從而確定與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個亮度值Lij,其中i＝1到R，j＝1到S，并且所述處理器被配置用以響應(yīng)從i＝1到R以及從j＝1到S的Wij和Lij來確定第一和第二亮度值Imn。在各種系統(tǒng)中，所述處理器還可被配置用以確定包括多個像素的第一和第二縮小比例的圖像，其中，與所述第一和第二縮小比例的圖像中的一個顯示器像素相關(guān)聯(lián)的亮度值可響應(yīng)所述第一和第二亮度值Imm而被分別確定。所述處理器被配置用以檢測所述第一和第二縮小比例的圖像從而識別所述顯示器上的像素的潛在缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，它描述了一種用于計算機系統(tǒng)的方法。所述方法可包括捕獲顯示器的至少一部分的第一圖像，其中，顯示器像素中的第一子像素的圖像利用圖像傳感器中的傳感器像素陣列被捕獲；捕獲顯示器的所述至少一部分的第二圖像，其中，顯示器像素中的第二子像素的圖像利用圖像傳感器中的傳感器像素陣列被捕獲；響應(yīng)所述第一圖像確定所述顯示器相對于所述圖像傳感器的第一位置和第一方向；響應(yīng)所述第二圖像確定所述顯示器相對于所述圖像傳感器的第二位置和第二方向。在不同的技術(shù)中，附加的步驟可包括響應(yīng)所述第一位置和第一方向，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出所述顯示器像素上部的所述傳感器像素的第一重疊百分比；響應(yīng)所述第二位置和第二方向，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出所述顯示器像素上部的所述傳感器像素的第二重疊百分比；響應(yīng)所述顯示器像素的所述第一圖像，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定第一強度值；以及響應(yīng)所述顯示器像素的所述第二圖像，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定第二強度值。附加的技術(shù)可包括響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第一重疊百分比和響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第一強度值，確定出與所述顯示器像素相關(guān)的第一加權(quán)強度值；響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第二重疊百分比和響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第二強度值，確定出與所述顯示器像素相關(guān)的第二加權(quán)強度值；響應(yīng)所述第一加權(quán)強度值形成第一被縮放的圖像；響應(yīng)所述第二加權(quán)強度值形成第二被縮放的圖像。所述第一被縮放的圖像和所述第二被縮放的圖像可被檢測以確定所述顯示器中的潛在缺陷。
附圖簡要說明為了更加完全理解本發(fā)明，將參照相應(yīng)的附圖。這些附圖并不是對本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明的當前描述的實施方案和當前理解的最佳模式通過使用相應(yīng)的附圖用附加的細節(jié)來描述，其中


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的檢測系統(tǒng)的方框圖；圖2A-C描述了本發(fā)明的實施方案；圖3描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的處理流程的方框圖；圖4描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的處理流程的方框圖；圖5描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的處理流程的方框圖；圖6A-D描述了本發(fā)明的實施方案的實施例；圖7A-B描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的處理流程的方框圖；圖8A-B描述了本發(fā)明的實施方案的實施例；以及圖9A-B描述了本發(fā)明的實施方案的實施例。
本發(fā)明的詳細描述圖1是根據(jù)本發(fā)明實施方案的檢測系統(tǒng)100的方框圖。
在該實施方案中，計算機系統(tǒng)100典型地包括監(jiān)視器110、計算機120、鍵盤和用戶輸入設(shè)備130、網(wǎng)絡(luò)接口等。此外，在該實施方案中，計算機系統(tǒng)100可包括或可耦合到一個或多個圖像傳感器140以及工作件155。在其它的實施方案中，可以配備定位平臺150。
在該實施方案中，用戶輸入設(shè)備130通常實現(xiàn)為計算機鼠標、跟蹤球、跟蹤板和無線遙控器等。鍵盤和用戶輸入設(shè)備130通常允許用戶選擇監(jiān)視器110中顯示的對象、圖標、文本并進行輸入(make entries)等。
網(wǎng)絡(luò)接口的實施方案通常包括以太網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器(電話、人造衛(wèi)星、電纜、ISDN)、(異步的)數(shù)字用戶線路(DSL)單元等。網(wǎng)絡(luò)接口通常被如圖所示地耦合到計算機網(wǎng)絡(luò)。在其它實施方案中，網(wǎng)絡(luò)接口可被物理地集成到計算機120的母板中，并且可以是軟件程序，例如軟DSL等。
計算機120通常包括常用的計算機組件，例如一個或多個微處理器160；存儲設(shè)備，例如隨機訪問存儲器(RAM)170；磁盤驅(qū)動器180和使上述組件相互連接的系統(tǒng)總線190。
在一個實施方案中，計算機120為具有例如來自英特爾公司的奔騰IVTM微處理器的多個微處理器的PC兼容計算機。在一個實施方案中，計算機120包括四到八個并行操作的處理器。此外，在該實施方案中，計算機120可包括基于UNIX的操作系統(tǒng)。
RAM 170和磁盤驅(qū)動器180的例子為用于數(shù)據(jù)存儲、音頻/視頻文檔、計算機程序、小應(yīng)用程序解釋器或編譯器、虛擬機的有形媒介。在本文中描述本發(fā)明的實施方案包括圖像數(shù)據(jù)文檔、缺陷圖像數(shù)據(jù)文檔、自適應(yīng)縮放算法、背景和圖像均衡算法、用于平臺150、圖像傳感器140等的定位算法。此外，有形媒介可包括圖像處理算法，圖像處理算法可包括缺陷識別算法、邊緣檢測算法、旋轉(zhuǎn)確定算法等。其它類型的有形媒介包括軟盤、可移動硬盤、光學存儲媒介(例如CD-ROM和條形碼)、半導(dǎo)體存儲器(例如閃存、只讀存儲器(ROM)、有電池作為后備支持的易失存儲器、網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備等)。
在該實施方案中，計算機系統(tǒng)100還可包括能夠使得在例如TTP，TCP/IP，RTP/RTSP協(xié)議等的網(wǎng)絡(luò)上進行通信的軟件。在本發(fā)明的備選實施方案中，還可以采用其它的通信軟件和傳輸協(xié)議，例如IPX、UDP等。
在本發(fā)明的實施方案中，圖像傳感器140可包括一個或多個圖像傳感器，例如區(qū)域掃描照相機、CCD照相機、區(qū)域掃描照相機陣列等。圖像傳感器140可檢測從紅外線到紫外線的各種輻射波長。在其它的實施方案中，圖像傳感器140可檢測其它類型的輻射，例如，電子束反向散射、X射線發(fā)射等。
在本發(fā)明的實施方案中，平臺150允許工作件155相對于圖像傳感器14定位。例如，平臺150可包括x，y，z和θ轉(zhuǎn)換控制等。使用上述控制，平臺150能夠被用來以高水平的準確度和可重復(fù)性將工作件155相對于圖像傳感器140定位。例如，在一個實施方案中，工作件155能夠相對于圖像傳感器140以小于1/100度的旋轉(zhuǎn)偏移量定位。根據(jù)本發(fā)明的說明，應(yīng)該認識到在該實施方案中可使用許多當前可得到或?qū)黹_發(fā)的平臺。例如，平臺150可以是相對靜止的，或具有比上述精度較高或較低的定位精確度。通常，所期望的是所關(guān)心的整個(或部分)工作件155可被一個或多個傳感器140成像。自適應(yīng)縮放算法可單獨地有效處理各個傳感器和工作件155(例如，顯示器)之間的失準(misalignment)。
圖1代表了能夠體現(xiàn)本發(fā)明的檢測系統(tǒng)。在圖中可增加或刪除附加的硬件和軟件，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，顯然這仍然是本文中預(yù)計到的實施方案。還可以預(yù)計到使用其它的微處理器，例如，奔騰TM或安騰TM微處理器；來自高級微設(shè)備公司(Advanced Micro Devices，Inc的)OpteronTM或速龍XPTM微處理器；來自摩托羅拉公司的PowerPC G4TM，G5TM微處理器等。此外，還可以預(yù)計到其它類型的操作系統(tǒng)，例如來自微軟有限公司的視窗(Windows)操作系統(tǒng)(例如WindowsXP，WindowsNT等)、來自SunMicrosystems的Solaris、LINUX、UNIX以及來自蘋果計算機有限公司的MAC OS等。
圖2A-C描述了本發(fā)明的實施方案。更具體地說，圖2A-C描述了典型的圖像傳感配置。
圖2A-C描述了適于從基底210的不同位置捕獲圖像的傳感器200的陣列。
在該實施方案中，傳感器200的陣列中的各個傳感器為1600×1200×8位的CCD(2兆像素)。在該實施例中，典型的傳感器像素大小為7.4微米。在本發(fā)明的其它實施方案中，較高或較低解析度的傳感器也可被使用，水平和垂直像素的比例可以是不同的。例如，可以使用具有3、4、5、6等百萬像素的傳感器，也可以使用具有水平與垂直像素比為1∶1、4∶3、16∶9、1.85∶1等的傳感器。
在該實施方式中，各傳感器200包括77毫米焦距的鏡頭(例如，35毫米格式)，雖然可以使用其它的鏡頭。這就給各個傳感器200大約8.0度的視角和105毫米寬的視場。此外，如圖所示，在該實施方案中，傳感器200被設(shè)置成距離基底210的表面約750毫米。
在本發(fā)明的一個實施方案中，基底210是具有解析度從1024×768到1920×1280的液晶顯示器(LCD)。將來，例如3840×2400的更高解析度的顯示器也可以預(yù)計到。此外，工作件當前的大小范圍為從對角線15″到56″。將來，工作件的大小可更小或更大。此外，除了LCD的其它類型的基底可用本發(fā)明的實施方案來檢測，例如，等離子顯示器、電致發(fā)光的(EL)顯示器、有機光發(fā)射二極管顯示器(OLED)、半導(dǎo)體上的液晶(LCOS)和基于硅的顯示器(例如，索尼硅晶反射顯示器(SXRD))等。
如圖2A所示，傳感器200的陣列被配置用以捕獲基底210的圖像。如圖2B所示，在該實施例中，16個傳感器200被用來捕獲基底210的十六個不同位置。在其它的實施方案中，傳感器的數(shù)目可變化。如所顯示的一樣，考慮到傳感器之間的失準，由傳感器200捕獲的圖像之間的一些重疊會覆蓋所有的顯示器像素，并用于確定檢測到位于重疊區(qū)域中的小缺陷(例如，具有4×4顯示器像素區(qū)域的點)。在一個實施方案中，圖像以x/y方向重疊大約4.5毫米/3.375毫米，或重疊大約16/12顯示器像素；來自顯示器200的頂部圖像和底部圖像在基底210的頂部和底部邊緣延伸大約3.375毫米，雖然這些值通常是變化的。
在本發(fā)明的實施方案中，基底210包括含有紅、藍和綠成分的子像素的顯示器像素。為了更準確地檢測這樣的基底210，如圖2C所示，可在傳感器200的前面設(shè)置濾色器組件220(旋轉(zhuǎn)的色輪)。
本發(fā)明的實施方案在不改變光學/檢測配置的情況下能夠容易地處理一定范圍的顯示板的大小，并且以減少的光學/幾何失真而提供了基底210的非常正的投影。此外，上述實施方案提供了期望的在傳感器像素和顯示器像素之間的4.0的最小放大率。因此，它能夠使得上述系統(tǒng)能夠計算出更精確的子像素缺陷(即，紅或藍或綠顯示器子像素)的坐標和次子像素缺陷(即，紅或藍或綠顯示器子像素的一部分)、保持亮/保持滅的子像素和線缺陷、局部更暗或更亮的子像素和線缺陷等。
在其它的實施方案中可以預(yù)計到上述實施方案的變體，例如，具有自動聚焦、具有內(nèi)部R/G/B/N濾波器的傳感器200，可以在x、y和z中重新定位的傳感器200等(為了容納大范圍的顯示器尺寸和解析度)。
本發(fā)明的實施方案的一個期望的特點是提供了最小等級的圖像聚焦。這就允許該實施方案檢測非常小的缺陷，例如R/G/B子像素缺陷或甚至是次子像素R/G/B缺陷。
在本發(fā)明的其它實施方案中，另一類的基底缺陷也能夠被檢測到。這包括具有或不具有顯著離軸(off-axis)成分的低對比度的缺陷，相對大于R/G/B子像素缺陷大小的缺陷，等等。為了檢測這類缺陷，聚焦的圖像不再是必需的。因此，在上述實施方案中，由于顯示器像素和傳感器像素的大小之間的失配而形成的任何莫爾圖(Moire-pattern)能夠通過光學平滑或圖像處理來降低。在上述實施方案中，例如照相機200的在軸(on-axis)傳感器和離軸照相機不需要聚焦。
在一個實施方案中，通過包含入聚焦的在軸傳感器陣列和非聚焦的離軸傳感器200或者是可利用其集成的自動聚焦機構(gòu)實現(xiàn)聚焦和非聚焦的在軸傳感器，就可使兩類基底缺陷得到處理。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的流程圖。首先，檢測系統(tǒng)被校準，步驟300。該校準過程通常在將于下面描述的初始圖像處理功能之前被執(zhí)行。在一個實施方案中，離線校準包括各傳感器或照相機的電子校準，例如調(diào)節(jié)照相機增益和偏移。各傳感器的聚焦等級還可根據(jù)期望的聚焦度量(即，聚焦或散焦)來設(shè)置。
在該實施方案中，各傳感器隨后相對于亮度比率被校準。該校準過程包括建立紅相對于白、籃相對于白和綠相對于白的亮度比率以用于一系列的測試圖案(test pattern)(例如，255級視頻電平的44級、255級視頻電平的127級、255級視頻電平的255級，等等(8位)。亮度比率通常被表征和確定以用于各個平板模型和用于各個傳感器。在本實施方案中，該校準被用來于在線測試期間建立用于紅/籃/綠顏色測試圖案的最優(yōu)曝光時間。
在該實施方案中，對與工件相關(guān)的各個單獨的傳感器的離線x、y和θ機械調(diào)整也被執(zhí)行。
接下來，在圖3中，一系列在線校準步驟被執(zhí)行，步驟310。在該實施方案中，首先為不同的灰度級測試圖案(例如，RGB被統(tǒng)一設(shè)置為255個灰度級中的灰度級44、255個灰度級中的灰度級127、255個灰度級中的灰度級255)估計出最優(yōu)的曝光時間。在實踐中，本發(fā)明人注意到了在不同的平板顯示器之間甚至是在同一顯示板內(nèi)(例如，在中間和邊角之間)經(jīng)常存在顯著的亮度變化。因此，曝光時間需要被單獨地適用于各傳感器、各顯示板和各測試圖案組合。
在該實施方案中，在步驟310中通常執(zhí)行的附加功能是(精確)單獨地確定各個傳感器相對于顯示板的位置和方向。為了執(zhí)行該處理，要估計大量的“偏移”和“縮放”參數(shù)。這包括顯示器和各單獨傳感器之間的x方向的相對偏移、Y方向的相對偏移、x方向的比例因子、y方向的比例因子、以及角度D8。因此，位置和方向相對于各個單獨的顏色(紅、籃、綠、白)而變化，上述校準處理針對各單獨的顏色被執(zhí)行以用于各單獨的傳感器。這些參數(shù)將在下面描述。
在該實施方案中，由于不同顏色的光通過各種光學器件的不同折射，上述參數(shù)的確定通常是單獨針對各個顏色紅、籃、綠、白來執(zhí)行的。更具體地說，因為不同顏色的光的折射率是不同的，并且因為各濾色器到各CCD傳感器之間的并行度是不同的，所以上述校準過程必須針對各顏色和各照相機而單獨地執(zhí)行。例如，對于綠測試圖案來說，其校準模式包括綠子像素標志(landmark)和位于傳感器之前的綠濾色器。類似的處理被執(zhí)行用于藍測試圖案、紅測試圖案和灰度測試圖案。
在圖3中，接下來描述的步驟是捕獲、處理和分析數(shù)據(jù)，步驟320。在該實施方案中，通過提供圖像傳感器的陣列使得系統(tǒng)能夠并行地捕獲、處理和分析數(shù)據(jù)。并行操作處理可以在捕獲和處理/分析大量的校準和測試圖案(例如，每個循環(huán)多于700MB的原始圖像數(shù)據(jù))的同時減少循環(huán)時間。此外，上述并行操作增加了檢測的處理量。關(guān)于捕獲、處理和分析圖像的更詳細的過程將在下面描述。
在圖3中，接下來描述的步驟是合并結(jié)果，步驟330。在上面描述的本發(fā)明中的實施方案中，傳感器陣列被用來捕獲整個顯示器基底。為了檢測完全或部分地跨越多于一個的傳感器的缺陷，需要合并缺陷數(shù)據(jù)。這種處理被稱為XY合并。通過執(zhí)行合并功能，完全或部分位于兩個或更多傳感器的重疊區(qū)域(例如，縫隙污點(云紋)、垂直/水平線污點等)之內(nèi)并被兩個或更多傳感器檢測到的缺陷被合并，并且只被報告為一個缺陷。在一個實施方案中，來自傳感器的平均值被用于報告一些缺陷特征(例如，相對對比度)。在另外的實施方案中，例如面積、邊界框和二元質(zhì)心坐標(binary centroid coordinate)的其它缺陷特征根據(jù)合并的缺陷數(shù)據(jù)被重新計算并隨后報告。
在本發(fā)明的其它實施方案中，Z合并功能被執(zhí)行，其中缺陷數(shù)據(jù)基于不同的顯示器圖案被合并在一起。例如，在僅顯示不同的顯示器圖案時，可在同一位置檢測缺陷(例如，在白＝127(W127)和紅＝127(R127)測試圖案中的雜質(zhì))；在同一或不同的顯示器圖案(測試場景)內(nèi)在同一位置(即，相互重疊)可以檢測到不同類型的缺陷(例如，在同一位置處的雜質(zhì)缺陷和點/子像素缺陷)。在另外的實施方案中，x、y和z合并可被全部用來檢測各種缺陷。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的流程圖。更具體地說，圖4顯示了利用傳感器陣列來捕獲在顯示器基底上顯示的不同顯示器圖案(測試場景)的處理。
如圖4所示，在步驟400中提供由上述步驟300確定的亮度比率。如上所述，亮度比率建立了被用來調(diào)整紅、藍和綠顯示器圖案的曝光時間的紅對白、綠對白和藍對白的比率。接下來，如圖所示，用于白色測試圖案的最佳曝光時間(在上述步驟310中得到討論)在步驟410中被估計。
此外，在步驟420中執(zhí)行確定各個傳感器單獨地相對于顯示板的位置和方向(映射校準)(在上述步驟310中也得到討論)。
接下來，在該實施方案中，顯示器的圖像在步驟430中被使用傳感器陣列來捕獲。在該實施方案中，使用統(tǒng)一灰度級測試圖像(測試場景)，例如，r，g，b＝255，來驅(qū)動顯示器，并且傳感器陣列捕獲上述測試場景的一個或多個圖像。在該實施方案中，在步驟410中確定的曝光時間被用來設(shè)置曝光時間。
在不同的實施方案中，上述處理為具有不同強度的灰度級測試圖像而重復(fù)，例如，用于r，g，b＝127、然后是r，g，b＝44等，步驟440。
在本實施方案中，在步驟445中，執(zhí)行確定顯示板中的紅像素相對于各傳感器中的傳感器像素的位置和方向(映射校準)(在上面的步驟310中也進行了描述)。在本發(fā)明的實施方案中，步驟310通常只針對r、g、b和白色執(zhí)行一次，在該步驟中校準數(shù)據(jù)被簡單地取出。
接下來，在本實施方案中，顯示器中的紅測試圖案的圖像用傳感器陣列被捕獲，步驟450。在該實施方案中，使用統(tǒng)一的紅測試圖案(測試場景)，例如，r＝255，來驅(qū)動顯示器，并且傳感器陣列捕獲上述測試場景的一個或多個圖像。在該實施方案中，在步驟410中確定的曝光時間、在步驟300中確定的紅對白的比率被用來設(shè)置曝光時間。在不同的實施方案中，上述處理為具有不同亮度的紅測試圖案而重復(fù)，例如，用于r＝127、然后是r＝0，等等。
接下來在步驟445和450中描述的處理通常利用綠測試場景和藍測試場景而得到重復(fù)，步驟460。
在本發(fā)明的一個實施方案中，為了捕獲更加細微的點和線缺陷，本發(fā)明人已經(jīng)確定出，對于一些測試場景(例如，r＝127，r＝0，b＝127，b＝0，g＝127，g＝0)，至少需要兩次具有不同曝光時間的捕獲。在本實施方案中，作為這種處理的結(jié)果，由各照相機捕獲的圖像的總數(shù)至少是十八個“原始”圖像?；诠こ碳夹g(shù)考慮和具體的處理需求，更多或更少的圖像可由本發(fā)明的其它實施方案來捕獲。
圖5描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的流程圖。更具體地說，圖5描述了用于對原始的、比例縮小的和/或標準化的圖像進行處理和分析的過程。
如圖5中的實施方案所示，被捕獲的圖像(原始圖像)利用自適應(yīng)縮放處理而得到處理以形成低解析度的圖像(“縮小的圖像”)，步驟500，并使用標準化處理而使圖像標準化，步驟510。這些處理的進一步細節(jié)將在下面描述。
在本實施方案中，用來簡化在圖像中進行檢測和分析缺陷的設(shè)計策略優(yōu)化方案是通過處理原始圖像和縮小的圖像來實現(xiàn)的。更具體地說，候選缺陷的全局檢測是由縮小的圖像來確定的，接著在候選缺陷的基礎(chǔ)上，根據(jù)缺陷類型在原始圖像或標準化的圖像中執(zhí)行精細的局部分析。本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確定出，這種由粗到細的處理策略顯著地提高了真實缺陷的檢測、降低了錯誤檢測拒絕，并且提高了缺陷的細化特征。
如圖5所示，大量的檢測和分析模塊520-580被設(shè)置用于識別和分析缺陷的具體類型，例如，線缺陷和分析、雜質(zhì)/灰塵檢測和分析等。對于一些類型的缺陷，例如在分析模塊540-560中分析出的缺陷，附加的模塊590被設(shè)置以用來識別圖像內(nèi)的邊緣區(qū)域。
圖6A-D描述了本發(fā)明的實施方案。更具體地說，圖6A-D描述了各傳感器空間和顯示板空間之間的大量映射參數(shù)。如在上面的步驟310中所提到的那樣，典型的映射參數(shù)包括x和y偏移、x和y縮放因子以及旋轉(zhuǎn)(Dθ)。
在圖6A中的實施例中示出了顯示器坐標系x，y 600和傳感器坐標系XY610。在該實施例中，集中于坐標系600的像素坐標(m，n)620處的顯示器像素被映射到坐標系610中的傳感器像素坐標(p，q)620。在該實施方案中，m和n通常是整數(shù)，而p和q通常是浮點數(shù)。在一個實施方案中，精度達到第一個小數(shù)位。
在該實施方案中，通過正確的校準，就可確定坐標系600和坐標系610之間的x偏移DX 630和y偏移DY 640。此外，坐標系之間的相對旋轉(zhuǎn)Dθ650也可通過測量來確定。在一個實施方案中，精度達到第一個小數(shù)位。
此外，在本實施方案中，每單位距離的顯示器像素解析度通常大于每單位距離的傳感器像素解析度。因此，多個傳感器像素被用于從單個的顯示器像素獲取圖像。在一個實施方案中，放大率是至少在x方向上每個顯示器像素為4到4.5個傳感器像素。在其它的實施方案中，放大率可更小或更大。
在其它的實施方案中，在y方向上的放大率可以是相同的或不同的，這依賴于水平像素的個數(shù)。在包括矩形像素的一個實施方案中，垂直和水平方向上的放大率是相同的。通過正確地為各個顏色校準(包括對各傳感器和顯示器之間的失準的準確估計)，x和y方向的準確放大率能夠被計算出用于各傳感器。在該實施方案中，縮放精度達到第三個小數(shù)位。放大率在這里被稱為Pitch_X和Pitch_Y。
圖6B顯示的是在傳感器和顯示器之間的失準角為零時，從顯示器像素635的網(wǎng)格映射到傳感器像素645網(wǎng)格的實施例。這種實施方案通常是少見的。
在本發(fā)明的實施方案中，根據(jù)放大率，與左上方的顯示器像素660相關(guān)的傳感器像素的大小為R×S的核心655在圖中被示出。在該實施例中，顯示器像素和傳感器像素之間的放大率大約為4到4.5。在該實施方案中，R＝S＝6，如圖所示，全部的顯示器像素660和顯示器像素660的圖像被完全映射在6×6的傳感器像素陣列之內(nèi)。在本發(fā)明的其它實施方案中，核心655可被放大到例如7×7以用于網(wǎng)格635和網(wǎng)格645之間的更大的Dθ(例如大于25度)650。在不同的實施方案中，核心655的大小被選擇從而使得傳感器像素的核心655能夠捕獲全部顯示器像素。
圖6C描述了更典型的從顯示器像素665的網(wǎng)格到傳感器像素670網(wǎng)格的映射。
圖6D描述了另一個更典型的從顯示器像素675到傳感器像素680的網(wǎng)格的映射。在本發(fā)明的一個實施方案中，對于小的Dθ旋轉(zhuǎn)，為了前述的加權(quán)值計算的目的，顯示器像素675被假設(shè)繞其中心點(m，n)685旋轉(zhuǎn)并與區(qū)域690對準。在其它的實施方案中，對于大的Dθ旋轉(zhuǎn)，Dθ值被包括在前述的加權(quán)值計算中。在圖8A中的實施例中，假設(shè)了小的Dθ，因此，在該圖中被捕獲的顯示器像素呈現(xiàn)出在x和y方向上很好地對準。
圖7A-B描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的流程圖。更具體地講，圖7A-B描述了用于自適應(yīng)縮放的圖像的處理。
一開始，映射參數(shù)在顯示器網(wǎng)格和傳感器網(wǎng)格之間被確定，步驟700。如上所述，這些參數(shù)包括x和y偏移，x和y節(jié)距(pitch)以及Dθ。在其它的實施方案中，Dθ可以較大，這將在下面描述。如上所述，映射通常是針對各個傳感器相對于顯示器基底并響應(yīng)多個紅、藍、綠和白的測試場景而執(zhí)行的。在一個實施方案中，各個照相機相對于顯示器基底的DX、DY、Pitch_X和Pitch_Y是不同的。此外，對于各個傳感器，對于各個不同顏色的測試場景，DX、DY、Pitch_X和Pitch_Y參數(shù)可以是不同的。
接下來，基于上述映射參數(shù)，在坐標(m，n)處的感興趣的顯示器像素被映射到傳感器網(wǎng)格空間中的坐標(p，q)，步驟710。開始，第一顯示器像素的顯示器坐標通常為＝(0，0)或者是最左上方的顯示器像素。然而，在其它的實施方案中，任意其它的顯示器像素可以被初始地選擇。
如上所述，圍住顯示器像素的R×S個傳感器像素的核心隨后被識別出，步驟720。在該實施方案中，核心中的各個傳感器像素可捕獲從顯示器像素發(fā)射出的光(如果它存在)。為了該實施方案的目的，由核心中各個傳感器像素接收的輻射量(例如，光、亮度)被表示為Lij，其中，i＝1到R，j＝1到S，i是從1到位于核心中的傳感器像素陣列中的水平傳感器像素R變化的變量，j是從1到位于核心中的傳感器像素陣列中的垂直傳感器像素S的總數(shù)變化的變量。例如，在R＝4，S＝5時，核心中具有20個傳感器像素由此具有20個亮度值；一個亮度值表示在核心中各個傳感器像素接收到的光的量。例如，L11，L12，L13，...LiR，L21，L22，...L2R，...LS1，LS2，...LSR。下面將對其進行詳細的描述。
此外，由于核心中的各個傳感器像素可被映射到同一顯示器像素的至少一部分，所以從數(shù)學上講，可以確定出加權(quán)貢獻，步驟730。在一個實施方案中，加權(quán)因子被設(shè)置在0和1之間，其中0表示傳感器像素沒有捕獲顯示器像素的任何部分，1表示顯示器像素完全覆蓋了傳感器像素。為了該實施方案的目的，覆蓋了核心中的傳感器像素的顯示器像素的量為Wij，其中，i＝1到R，J＝1到S。在該實施例中，R為7，S為7，在核心中具有49個傳感器像素，并且由此具有49個各自的加權(quán)因子。
在本發(fā)明的實施方案中，如圖6C-D所示，如果Dθ小，則傳感器像素被假設(shè)是與顯示器網(wǎng)格的x和y軸對準的，目的是為了計算Wij。然而，有一些實施方案，Dθ被用來更精確地確定覆蓋傳感器像素的顯示器像素的量。換而言之，在一些實施方案中，Wij是Dθ的函數(shù)。對此的描述將在下面給出。
在該實施方案中，來自顯示器像素的總亮度貢獻被計算，步驟740。在一個實施方案中，用于顯示器像素的總亮度值Imn根據(jù)下面的公式來被確定，再次說明，i是從1到位于核心中的傳感器像素陣列中的水平傳感器像素R變化的變量，j是從1到位于核心中的傳感器像素陣列中的垂直傳感器像素S的總數(shù)變化的變量。
Imn＝∑(Wij*Lij)從i＝1到R，并從j＝1到S在該實施方案中，上述過程被重復(fù)用于圖像中的各個顯示器像素(m，n)，步驟750(例如，m＝0到水平顯示器解析度(M)，n＝0到垂直顯示器解析度(N))。在該實施方案中，對應(yīng)于下一顯示器像素的傳感器坐標隨后被計算，步驟755。在一個實施例中，用于向右的下一顯示器像素的傳感器像素坐標在傳感器坐標像素空間中根據(jù)下面的關(guān)系來確定，其中，X(0)＝p，Y(0)＝qX(1)＝X(0)+Pitch_X*Cos(Dθ)；Y(1)＝Y(jié)(0)+Pitch_Y*Sin(Dθ)換言之，將R×S核心移動與x方向上的一個節(jié)距相等的距離，但是得到了x和y方向的失準角Dθ。
此外，用于下一行中的顯示器像素坐標的傳感器像素坐標根據(jù)下面的關(guān)系被確定，再次說明，X(0)＝p，Y(0)＝qX(1)＝X(0)-Pitch_X*Sin(Dθ)；Y(1)＝Y(jié)(0)+Pitch_Y*Cos(Dθ)換言之，將R×S核心移動與y方向上的一個節(jié)距相等的距離，但是得到了x和y方向的失準角Dθ。
在上述實施例中，Dθ是從傳感器網(wǎng)格的x軸相對于顯示器網(wǎng)格的x軸按順時針方向測量的。
在上述處理結(jié)束后，圖像被形成，其中，各個像素位置(m，n)包括如上所述的值Imn，步驟760。該圖像在上文中被稱為“縮小的(scaled-down)”圖像。
利用上面的過程，由各個傳感器獲得的圖像被從傳感器圖像的大小縮小到一部分顯示器的大小。被縮小的圖像中的各個像素代表了顯示器像素，并具有比傳感器圖像更高的動態(tài)范圍。例如，傳感器圖像是具有像素解析度1600×1200的8位圖像，而縮小的圖像則大約是400×300×12位(放大率為4.0)或約為355×266×12位(放大率為4.5)。
在一些實施方案中，系統(tǒng)接著使用分析模塊520-580中的一個來檢測和分析被縮小的圖像和原來的傳感器圖像(原始圖像)。更具體地說，在一些實施方案中，模塊使用被縮小的圖像來識別潛在的或候選的缺陷，步驟770。接下來，如果候選的缺陷被識別出，原來的傳感器圖像(原始圖像)被處理以確定候選缺陷中的任意一個是否是實際的缺陷，并且/或者確定缺陷的特征，步驟780。在另一實施方案中，模塊根據(jù)標準化的圖像上的全局門限使用粗略檢測策略，并基于局部標準化的圖像上的局部門限使用精細分析策略。
在不同的實施方案中，缺陷數(shù)據(jù)的x，y合并被執(zhí)行(如所描述的一樣)以確定和/或表征跨越多于一個傳感器圖像的缺陷。
在該實施方案中，如果任意一個分析模塊識別出缺陷，則基于被識別出的特征，在組裝線中顯示器可因存在缺陷而被拒絕，步驟790。
圖8A-B描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的實施例。更具體地說，圖8A-B描述了用于確定縮小的圖像的亮度值的過程。在該實施方案中，Dθ為～10度。
在圖8A中示出的是傳感器像素800的網(wǎng)格和顯示器像素810。在該實施例中，顯示器像素810包括紅、綠和藍子像素，其中，綠子像素被以最大亮度(在該實施例中為255)照亮，紅和藍子像素是熄滅的(例如等于0)。另外，傳感器像素核心820被顯示為包圍了顯示器像素810。
在圖8B中，與核心820中的各個傳感器像素相關(guān)的加權(quán)值Wij被確定。如上所述，這些值可基于傳感器像素800和顯示板的相對方向而被從數(shù)學上確定。接下來，如圖所示，亮度值由核心820中的各傳感器像素感測到，如在陣列830中所示。
利用上述的求和關(guān)系，Imn被確定840。如所顯示的那樣，該值接著被用來表示在綠子像素完全點亮時從顯示器像素810接收的亮度的量。具體的值可根據(jù)工程選擇而被放大或縮小。
圖9A-B顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施方案。更具體地說，圖9A-B顯示了自適應(yīng)縮放算法在來自15英寸LCD板的圖像上的應(yīng)用。該實施方案中，用于該測試的光學系統(tǒng)的放大因數(shù)是～4.5，即，Pitch_X＝Pitch_Y＝～4.5。
在圖像900中，莫爾圖產(chǎn)物噪聲(Moire pattern artifact noise)910清晰可見。莫爾圖產(chǎn)物噪聲920在標繪用于圖像900的X和Y方向上的強度投影的圖中是清晰可見的。在自適應(yīng)縮放處理之后，如上所述，像從圖中可看出的那樣，圖像930中的莫爾圖產(chǎn)物噪聲被極大地降低。莫爾噪聲抑制在標繪用于圖像930的X和Y方向上的強度投影的圖940中也是可見的。
在該實施方案中，如圖9B所示，被縮放的圖像的邊緣像素通常是較黑的。其原因之一在于，顯示器像素在傳感器像素上的點擴展函數(shù)具有通常延伸超過10個傳感器像素的支持基礎(chǔ)(即，大于所使用的光學系統(tǒng)的放大率，也就是4到4.5)。因此，在上述的縮放算法被應(yīng)用到顯示器中的邊緣像素時，總的合成能量小于不處在顯示板的邊緣的顯示器像素的能量。因此在檢測和分析處理的過程中，使用不同的參數(shù)來處理邊緣像素。
如圖9B所示，顯示板左側(cè)和右側(cè)的邊緣像素問題通常比上下側(cè)的更明顯。這通常是由于子像素(紅、綠或藍)的采樣頻率的差異造成的。例如，對于4比1的放大率，沿著Y軸的子像素采樣頻率是4比1，而沿著X軸的采樣頻率是1.33比1。
在本發(fā)明的其它實施方案中，許多變化或修改是可以容易地預(yù)想到的。根據(jù)上面公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該認識到硬件和軟件的任意數(shù)目的組合可被用來提高檢測處理。例如，更多個數(shù)的或更少個數(shù)的圖像傳感器可被使用。圖像傳感器可以是光學檢測器，例如CCD照相機、基于CMOS的照相機等；圖像傳感器可檢測到背散射輻射，例如在掃描電子顯微鏡中所使用的那樣和類似物；等等。
在本發(fā)明的實施方案中，所描述的自適應(yīng)縮放處理可被修改。在一些實施方案中，顯示器像素和傳感器像素之間的放大率可被增加，例如可以在x方向上獲得5比1或或6比1或更大的放大率。在一些實施方案中，加權(quán)因子還可依賴于核心內(nèi)的傳感器像素的位置。例如，在檢測紅子像素時，位于核心左側(cè)的那些傳感器像素的可被賦予大于位于核心右側(cè)的傳感器像素的權(quán)重。此外亮度的積分具有線性或非線性的關(guān)系。在其它的實施方案中，顯示器網(wǎng)格和傳感器網(wǎng)格之間的角度補償可以不同的方式執(zhí)行，例如，通過在確定顯示器像素的總亮度時不假設(shè)各個單獨的顯示器像素相對于傳感器像素是矩形的。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本文之后，是可以預(yù)見到進一步的實施方案。在其它的實施方案中，上面描述的本發(fā)明的組合和次組合可以有益地得到。體系結(jié)構(gòu)的方框圖和流程圖被分組以便于理解。然而，應(yīng)該理解，方框圖的組合、增加新的模塊、模塊的重新排列等可在本發(fā)明的替換實施方案中實現(xiàn)。
因此，說明書和附圖被認為是一種描述而不是限制。然而，在沒有背離如在權(quán)利要求中設(shè)置的本發(fā)明的更寬的精神和范圍的情況下，可以對本發(fā)明做出各種修改和變換，這是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于計算機系統(tǒng)的方法，包括利用圖像傳感器中的R×S個傳感器的陣列捕獲顯示器上位于坐標(m，n)處的像素的第一和第二圖像；分別響應(yīng)所述第一和第二圖像，分別為第一和第二組子像素確定出圖像傳感器上映射到顯示器上的坐標(m，n)的第一和第二組坐標；為所述第一和第二組子像素分別確定出所述顯示器上的像素與所述R×S個傳感器的陣列之間的第一和第二失準角；為所述第一和第二組子像素確定出與所述圖像傳感器中的傳感器相關(guān)的所述顯示器中的像素的第一和第二x放大率；響應(yīng)所述第一和第二失準角以及所述第一和第二x放大率，分別確定出與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中i＝1到R，j＝1到S；確定出與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個亮度值Lij，其中i＝1到R，j＝1到S；響應(yīng)所述第一和第二多個加權(quán)因子以及所述第一和第二多個亮度值，根據(jù)如下關(guān)系Imn＝∑(Wij*Lij)從i＝1到R，并從j＝1到S，分別確定出第一和第二亮度值Imn；形成包括多個像素的第一和第二縮小比例的圖像，其中，位于所述第一和第二縮小比例的圖像之中的坐標(m，n)處的像素的亮度值是響應(yīng)所述第一和第二亮度值Imn而被分別確定的；以及檢測所述第一和第二縮小比例的圖像以識別所述顯示器上的像素的潛在缺陷。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，R＝S，并且R和S從包括5、6和7的群組中選擇。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中i＝1到R，i＝1到S，也響應(yīng)所述圖像傳感器上的所述第一和第二組坐標而被確定。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括為所述第一和第二組子像素確定出與所述圖像傳感器中的傳感器相關(guān)的所述顯示器中的像素的第一和第二y方向放大率。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中i＝1到R，j＝1到S，也響應(yīng)所述第一和第二y放大率而被分別確定。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，與來自所述多個亮度值Lij的所述第一和第二多個亮度值相比，所述第一和第二亮度值Imn中的每一個都具有更大的位-深解析度。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一組子像素和所述第二組子像素無替換地選自如下群組紅子像素、綠子像素和藍子像素。
8.一種檢測系統(tǒng)，包括至少一個傳感器，其被配置用以獲取平板顯示器的一部分的第一和第二圖像，其中，至少一個R×S個傳感器的陣列被配置用以捕獲所述平板顯示器中的至少一個顯示器像素的第一和第二圖像；耦合至所述至少一個傳感器的處理單元，其被配置用來至少響應(yīng)所述平板顯示器的所述部分的所述第一和第二圖像以確定所述平板顯示器中的缺陷，其中，所述處理單元包括；處理器，其被配置用以命令至少一個傳感器利用R×S個傳感器的陣列來捕獲所述顯示器像素的所述第一圖像和第二圖像，其中，所述處理器被配置用以為所述第一圖像和所述第二圖像確定與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個加權(quán)因子Wij，其中，i＝1到R，j＝1到S，其中所述處理器被配置用以響應(yīng)一個顯示器像素的所述第一圖像和所述第二圖像而確定與來自所述R×S個傳感器的陣列的傳感器分別相關(guān)的第一和第二多個亮度值Lij，其中i＝1到R，j＝1到S，其中所述處理器被配置用以響應(yīng)從i＝1到R以及從j＝1到S的Wij和Lij來確定第一和第二亮度值Imn，其中所述處理器被配置用以確定包括多個像素的第一和第二縮小的圖像，其中與所述第一和第二縮小的圖像中的一個顯示器像素相關(guān)的亮度值是響應(yīng)所述第一和第二亮度值Imn而被分別確定的，并且其中所述處理器被配置用以檢測所述第一和第二縮小的圖像從而識別所述顯示器上的像素的潛在缺陷。
9.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中，R＝S，并且R和S從包括5、6和7的群組中選擇。
10.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置用以確定與所述第一圖像相關(guān)的一個顯示器像素和所述第二圖像之間的第一和第二垂直偏移量。
11.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置用以確定與所述第一圖像相關(guān)的一個顯示器像素和所述第二圖像之間的第一和第二偏移角。
12.如權(quán)利要求10所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置用以確定與所述一個顯示器像素和所述R×S個傳感器的陣列相關(guān)的第一和第二水平節(jié)距。
13.如權(quán)利要求11所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述處理器還被配置用以響應(yīng)所述第一和第二偏移角來確定與所述傳感器相關(guān)的第二顯示器像素之間的第一和第二垂直偏移量。
14.如權(quán)利要求8所述的檢測系統(tǒng)，其中，所述顯示器包括液晶顯示器，所述液晶顯示器具有的像素包括紅、綠和藍子像素。
15.一種用于計算機系統(tǒng)的方法，包括捕獲顯示器的至少一部分的第一圖像，其中，顯示器像素中的第一子像素的圖像是利用圖像傳感器中的傳感器像素陣列來捕獲的；捕獲顯示器的所述至少一部分的第二圖像，其中，顯示器像素中的第二子像素的圖像是利用圖像傳感器中的傳感器像素陣列來捕獲的；響應(yīng)所述第一圖像確定所述顯示器相對于所述圖像傳感器的第一位置和第一方向；響應(yīng)所述第二圖像確定所述顯示器相對于所述圖像傳感器的第二位置和第二方向；響應(yīng)所述第一位置和第一方向，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出所述顯示器像素上部的所述傳感器像素的第一重疊百分比；響應(yīng)所述第二位置和第二方向，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出所述顯示器像素上部的所述傳感器像素的第二重疊百分比；響應(yīng)所述顯示器像素的所述第一圖像，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出第一強度值；響應(yīng)所述顯示器像素的所述第二圖像，為所述傳感器像素陣列中的各個傳感器像素確定出第二強度值；響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第一重疊百分比和響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第一強度值，確定出與所述顯示器像素相關(guān)的第一加權(quán)強度值；響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第二重疊百分比和響應(yīng)用于各個傳感器像素的所述第二強度值，確定出與所述顯示器像素相關(guān)的第二加權(quán)強度值；響應(yīng)所述第一加權(quán)強度值形成第一被縮放的圖像；響應(yīng)所述第二加權(quán)強度值形成第二被縮放的圖像；以及檢測所述第一縮放的圖像和所述第二縮放的圖像以確定所述顯示器中的潛在缺陷。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，還包括響應(yīng)所述潛在缺陷，對所述顯示器的所述部分中的第一圖像進行處理以確定所述顯示器中的缺陷。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第一位置包括x和y偏移量，并且其中所述第一方向包括旋轉(zhuǎn)角。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，檢測所述第一和第二縮放圖像還包括將所述第一和第二圖像標準化以形成第一和第二標準化的圖像以及為缺陷檢測所述第一和第二標準化的圖像。
19.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第一子像素和所述第二組子像素無替換地選自如下群組紅子像素、綠子像素和藍子像素。
20.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第一子像素是紅子像素；并且其中，捕獲顯示器的所述至少一部分的第一圖像還包括通過紅色濾色器來捕獲所述顯示器的所述至少一部分的所述第一圖像。
全文摘要
一種用于光學地檢測顯示器的方法和裝置為各個基色采用子像素精度以考慮到旋轉(zhuǎn)角(520)。該方法包括用R×S個傳感器捕獲圖像、確定出映射到像素的傳感器坐標集(540)、確定出顯示器上的像素與R×S個傳感器之間的多個失準角、確定出多個x縮放比、響應(yīng)相應(yīng)的多個失準角和相應(yīng)的多個x和y縮放比來確定與R×S個傳感器相關(guān)的多個加權(quán)因子、以及檢測被縮放的圖像以識別顯示器上的像素的潛在缺陷(580)。
文檔編號H04N17/00GK1745385SQ200480003416
公開日2006年3月8日 申請日期2004年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月3日
發(fā)明者列扎·薩菲-羅德, 亞歷山大·茨爾納托維奇, 杰弗里·霍索恩, 布蘭科·布卡爾, 雷·利倫特韋爾 申請人:光子動力學公司