用于lcd液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及液晶模組的自動光學(xué)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在液晶模組光學(xué)自動檢測(AOI)領(lǐng)域中，都會涉及到圖像采集、PG(Pa11 erηGenerate—模式生成設(shè)備)以及圖像處理等幾大模塊或設(shè)備，傳統(tǒng)的AOI設(shè)計方法都是將這三部分分開實現(xiàn):上位機(jī)控制獨立的PG生成需要的測試圖像，再通過市場上已有的圖像采集卡采集圖像，最后通過PCIE總線傳輸?shù)絇C端，然后PC端進(jìn)行圖像缺陷檢測工作。
[0003]單獨配置一臺PG，專門用作生成測試畫面，這樣即不利于系統(tǒng)集成，又不利于系統(tǒng)協(xié)同調(diào)度工作。圖像采集、PG、圖像處理三部分分開實現(xiàn)，設(shè)備交互復(fù)雜，成本高，而通過上位機(jī)不能圖圖像進(jìn)行并行處理，缺陷檢測時間長，效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)檢測畫面自動切換，集圖像采集與圖像處理功能于一體，且檢測效率高的用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測裝置及方法。
[0005]本發(fā)明用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測裝置，其技術(shù)方案是，包括集成于一個可編程邏輯器件的:
[0006]數(shù)據(jù)傳輸總線:用于接收流程控制命令和配置信息，輸出處理后的圖像及檢測結(jié)果;
[0007]中央控制處理單元:用于根據(jù)接收到的配置信息對相機(jī)和模組進(jìn)行配置，根據(jù)接收到的流程控制命令實現(xiàn)圖像采集、圖像處理和圖像傳輸功能的流程控制及調(diào)試；
[0008]PG模塊:用于接收中央控制處理單元發(fā)送的測試圖像切換命令和數(shù)據(jù)傳輸總線發(fā)送的配置信息，根據(jù)配置信息中的PG配置參數(shù)生成對應(yīng)的圖像時序信號，點亮模組，根據(jù)測試圖像切換命令切換模組測試畫面；
[0009]圖像采集模塊:具有多個可與相機(jī)數(shù)據(jù)輸出端口耦合的圖像采集端子，用于采集相機(jī)拍攝的原始圖像；
[0010]圖像處理模塊:用于對圖像采集模塊采集的原始圖像進(jìn)行圖像處理及缺陷檢測。
[0011]進(jìn)一步的，還包括集成于可編程邏輯器件的寄存器，所述寄存器存儲數(shù)據(jù)傳輸總線發(fā)送的配置信息和中央控制處理單元發(fā)送的測試圖像切換命令，所述配置信息包括PG配置參數(shù)和相機(jī)配置參數(shù)。
[0012]進(jìn)一步的，還包括外部存儲器和集成于可編程邏輯器件的外部存儲控制器，所述外部存儲控制器用于將采集的原始圖像和處理完畢的圖像讀出或?qū)懭胫镣獠看鎯ζ鲀?nèi)進(jìn)行存儲。
[0013]進(jìn)一步的，還包括集成于可編程邏輯器件的串口控制器，用于根據(jù)中央控制處理單元下發(fā)的相機(jī)配置參數(shù)配置相機(jī)，根據(jù)中央控制處理單元下發(fā)的采圖命令控制相機(jī)拍攝模組圖像。
[0014]進(jìn)一步的，還包括集成于可編程邏輯器件的中斷控制器，所述中斷控制器用于接收數(shù)據(jù)傳輸總線下發(fā)的流程控制命令，根據(jù)流程控制命令生成不同的中斷信號，控制中央控制處理單元進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0015]進(jìn)一步的，當(dāng)接收到的流程控制命令為測試命令時，中斷控制器向中央控制處理單元輸出測試中斷信號，中央控制處理單元開始整個測試流程；
[0016]當(dāng)接收到的流程控制命令為采圖命令時，中斷控制器向中央控制處理單元輸出采圖中斷信號，中央控制處理單元通過串口控制器控制相機(jī)采集模組圖像；
[0017]當(dāng)接收到的流程控制命令為測試圖像切換命令時，中斷控制器向中央控制處理單元輸出測試圖像切換中斷信號，中央控制處理單元通過寄存器向PG模塊發(fā)送切圖命令及切圖所需參數(shù)。
[0018]進(jìn)一步的，還包括集成于可編程邏輯器件的圖像讀取模塊，所述圖像讀取模塊用于讀取外部存儲器內(nèi)存儲的缺陷檢測結(jié)果及處理后的圖像數(shù)據(jù)，并將缺陷檢測結(jié)果及處理后的圖像數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)傳輸總線。
[0019]本發(fā)明用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測方法，其技術(shù)方案是:接收PG配置參數(shù)和相機(jī)配置參數(shù)，根據(jù)PG配置參數(shù)點亮模組，根據(jù)相機(jī)配置參數(shù)配置相機(jī)，控制相機(jī)拍攝模組圖像并對所拍攝的圖像進(jìn)行采集，對采集所得的原始圖像進(jìn)行圖像處理及缺陷檢測，將缺陷檢測結(jié)果及處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出。
[0020]進(jìn)一步的，進(jìn)行大尺寸LCD液晶模組缺陷檢測時，采用多個所述相機(jī)對該LCD液晶模組同時進(jìn)行拍攝，并將拍攝所得的原始圖像采集后進(jìn)行圖像處理及缺陷檢測，然后將缺陷檢測結(jié)果及處理后的圖像數(shù)據(jù)輸出。
[0021]進(jìn)一步的，所述圖像處理包括相機(jī)畸變矯正、圖像插值與增強(qiáng)、二值化、背景抑制和噪聲去除。
[0022]本發(fā)明的有益效果:將圖像采集模塊、PG模塊和圖像處理模塊集成在FPGA上，整個檢測過程基于FPGA進(jìn)行，能夠?qū)崿F(xiàn)檢測畫面自動切換，圖像采集與處理。這樣既提高了系統(tǒng)集成度，降低交互復(fù)雜度。此外，根據(jù)光學(xué)自動檢測機(jī)制，PG可以快速且準(zhǔn)確生成必要的測試信號，既能生成測試所需信號，又能滿足實時性要求，還能降低整體成本。充分的利用了FPGA的豐富接口邏輯，擴(kuò)展多個Camera I ink接口或者GigE接口(Cameral ink和GigE均屬于相機(jī)接口標(biāo)準(zhǔn))，比一般的圖像采集卡接口豐富，可以連接更多的相機(jī)，方便了大尺寸屏幕的檢測。與PC之間通過PCIE總線來傳輸圖像以及配置參數(shù)和發(fā)送命令，傳輸速率快，具有通用性。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明模塊連接圖；
[0024]圖2為本發(fā)明控制流程圖；
[0025]圖中:I一中央控制處理單兀、2—圖像米集模塊、3—圖像處理模塊、4一中斷控制器、5—串口控制器、6—寄存器、7—PG模塊、8—外部存儲控制器、9 一外部存儲模塊、10—讀取圖像模塊、11 一數(shù)據(jù)傳輸總線、12—相機(jī)、13—模組，14一PC。
【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，顯然所述實例僅僅是本發(fā)明的一部分實例，而不是全部實例，所以所述實例不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]如圖1所示，本發(fā)明用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測裝置包括:集成于FPGA內(nèi)部的中央控制處理單元1、圖像采集模塊2、圖像處理模塊3、中斷控制器4、串口控制器5、寄存器6、PG模塊7、外部存儲控制器8、讀取圖像模塊10、數(shù)據(jù)傳輸總線11和位于FPGA外部的外部存儲模塊9、相機(jī)12、模組13和PC個人計算機(jī)14。其中，數(shù)據(jù)傳輸總線11采用PCIE總線。
[0028]如圖2為本發(fā)明用于LCD液晶模組缺陷檢測的光學(xué)自動檢測方法，其包括以下步驟:
[0029]步驟1:中央控制處理單元I初始化圖像采集模塊2、PG模塊7以及圖像處理模塊3，等待個人計算機(jī)14發(fā)送測試命令。
[0030]步驟2:個人計算機(jī)14通過PCIE總線下發(fā)相機(jī)配置參數(shù)、PG配置數(shù)和測試命令。相機(jī)配置參數(shù)、PG配置數(shù)均存儲在寄存器中，相機(jī)配置參數(shù)根據(jù)圖像不同而不同，其包括曝光時間、增益等，每次發(fā)送命令前均對相機(jī)參數(shù)進(jìn)行配置。PG配置數(shù)包括需要顯示的畫面信息，如圖像大小、時序要求、圖像類型等，圖像類型又包括棋盤格、灰階、純色等。測試命令在參數(shù)發(fā)送完成后下發(fā)。
[0031]步驟3:中央控制處理單元I收到測試命令后，控制PG模塊7點亮模組的背光WCIE總線下發(fā)測試命令至中斷控制器4，中斷控制器4接收到測試命