基于激光散斑的闪点强弱检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置及检测方法，其中检测装置包括激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机以及图像处理系统，其中，所述激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机依次设置，且其中心位于同一直线上；所述激光器发出的可见光经减光片调节后照射到待测样品上，从而在散斑成像屏上形成散斑图，CCD相机拍下散斑图后传递到图像处理系统计算出闪度大小。本发明专利技术提出了定义了一个新的参数闪度来表示闪点的强弱，能够准确表征闪点的强弱。

Device and method for detecting flash point and intensity based on laser speckle

The invention presents a flash point strength detection device and a detection method based on laser speckle, in which the detection device includes a laser, a dimmer, a sample to be measured, a speckle imaging screen, a CCD camera and an image processing system, wherein the laser, a dimmer, a sample to be measured, a speckle imaging screen and a CCD camera are arranged in turn. The visible light emitted by the laser is adjusted by a dimmer and illuminated on the sample to be measured, thus forming a speckle pattern on the speckle imaging screen. The speckle pattern is captured by a CCD camera and transmitted to the image processing system to calculate the flash. A new parameter flash degree is defined to represent the strength of the flash point and can accurately characterize the strength of the flash point.

【技术实现步骤摘要】
基于激光散斑的闪点强弱检测装置及方法
本专利技术涉及光电显示
，特别是一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置及方法。
技术介绍
薄膜在显示器件中提供各种不同的光学效果，如抗反射(AR)薄膜、防眩光(AG)薄膜等。随着人们对显示效果的要求越来越高，薄膜已经成为显示设备越来越重要的一部分。然而，作为实践中视觉感知的限制，闪点问题也变得越来越突出，尤其在待测样品上。闪点来源于蚀刻玻璃或薄膜内部或表面的微小缺陷或不均匀性。由于这些缺陷或不均匀性，入射光被强烈的散射，所以在待测样品表面看起来有一层闪烁的小亮点，这些小亮点严重影响了显示效果。然而，在工业界，目前还没有对闪点问题进行表征的研究，也就没有一套标准的测量方法为大家所接受。所以在工程实践中，闪点主要还是根据人们的视觉感知来判断，其结果往往带有很强的主观性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置，解决现有技术无法对闪点进行准确判断的问题。实现本专利技术的技术解决方案为：一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置包括激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机以及图像处理系统，其中，所述激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机依次设置，且其中心位于同一直线上；所述激光器发出的可见光经减光片调节后照射到待测样品上，从而在散斑成像屏上形成散斑图，CCD相机拍下散斑图后传递到图像处理系统计算出闪度大小。本专利技术还提出了一种一种基于激光散斑检测闪点强弱的方法，具体步骤为：步骤1、构建闪点强度检测装置，所述闪点强度检测装置包括激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机以及图像处理系统，其中，所述激光器、减光片、待测样品、散斑成像屏、CCD相机依次设置，且其中心位于同一直线上；步骤2、调节减光片直至激光器发出的光源为所需的特定功率，具体方法为：将校准试样置于待测样品的位置，调节减光片直至图像处理系统显示闪度为标准试样的闪度；本步骤中的标准试样具有在特定功率下的标准闪度值，当图像处理系统显示闪度为标准试样的闪度，表明此时激光光源的功率为所需的特定功率。步骤3、将待测试样置于待测样品的位置，让调节好的激光光源透过待测试样，在散斑成像屏上形成散斑图；步骤4、CCD相机拍下散斑图并传递到图像处理系统，计算出闪度的大小，具体计算公式为：其中，Sp表示闪度值，Ith表示设定的阶梯阈值，RIth表示散斑图中光强高于该阈值的像素点个数占总像素点的个数的比例。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：①将激光散斑与闪点联系起来，并成功用散斑强弱表征闪点的强弱；②该方法中仪器设计简单可靠，闪点区分明显，能够实现光学无损检测；③本专利技术中在相同的测量条件下，对同一样品多次测量中，闪度的重复性高；④本专利技术中，可以通过不同的校准样品，对不同应用领域的显示屏设计不同的测量条件。下面结合附图对本专利技术做进一步详细的描述。附图说明图1为本专利技术基于激光散斑检测闪点强弱装置的结构示意图。图2为本专利技术实施例1五个样品的散斑图。图3为本专利技术实施例1五个样品的三维光强图。图4为本专利技术实施例1不同阈值下RIth、Sp和五个样品之间的关系示意图。具体实施方式如图1所示，一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置，包括激光器1、减光片2、待测样品3、散斑成像屏4、CCD相机5以及图像处理系统6，其中，所述激光器1、减光片2、待测样品3、散斑成像屏4、CCD相机5依次设置，且其中心位于同一直线上；所述激光器1发出的可见光经减光片2调节后照射到待测样品3上，从而在散斑成像屏4上形成散斑图，CCD相机5拍下散斑图后传递到图像处理系统6计算出闪度大小。进一步的实施例中，图像处理系统6计算闪度大小的公式为：其中，Sp表示闪度值，Ith表示设定的阶梯阈值，RIth表示散斑图中光强高于该阈值的像素点个数占总像素点的个数的比例。进一步的实施例中，散斑图中的光强值为归一化后的光强值，其中，散斑图中的最大光强归一化为1，Ith的取值范围为[0，1]。进一步的实施例中，所述激光器1、减光片2、待测样品3、散斑成像屏4、CCD相机5置于暗箱中。进一步的实施例中，所述激光器1发出的光为波长532nm的绿光。本专利技术基于激光散斑的闪点强弱检测装置的工作过程为：准备一个在激光下具有在特定功率下的标准闪度值的校准试样，测量时先在仪器中待测样品的位置放置标准试样，调节可变减光片直至图像处理系统显示闪度为标准试样的闪度，表明此时激光光源的功率为所需的特定功率；用待测样品换下标准试样，让调节好的激光光源透过待测样品，在散斑成像屏上形成散斑图；通过CCD拍下散斑图并传递到图像处理系统，计算出闪度的大小。一种基于激光散斑检测闪点强弱的方法，具体步骤为：步骤1、构建闪点强度检测装置，所述闪点强度检测装置包括激光器1、减光片2、待测样品3、散斑成像屏4、CCD相机5以及图像处理系统6，其中，所述激光器1、减光片2、待测样品3、散斑成像屏4、CCD相机5依次设置，且其中心位于同一直线上；步骤2、调节减光片2直至激光器1发出的光源为所需的特定功率，具体方法为：将校准试样7置于待测样品3的位置，调节减光片2直至图像处理系统6显示闪度为标准试样的闪度；本步骤中的标准试样7具有在特定功率下的标准闪度值，当图像处理系统6显示闪度为标准试样的闪度，表明此时激光光源的功率为所需的特定功率。步骤3、将待测试样置于待测样品3的位置，让调节好的激光光源透过待测试样，在散斑成像屏4上形成散斑图；步骤4、CCD相机5拍下散斑图并传递到图像处理系统6，计算出闪度的大小，具体计算公式为：其中，Sp表示闪度值，Ith表示设定的阶梯阈值，RIth表示散斑图中光强高于该阈值的像素点个数占总像素点的个数的比例。进一步的实施例中，步骤4中Ith的取值范围为[0,1]。下面结合实施例进行更详细的描述。实施例1结合图2所示，本实施例中，选取五个含有不同程度的闪点的防眩光玻璃样品，通过调节衰减片，在60μW的功率、532nm波长的激光下，利用CCD相机5拍得五幅不同的散斑图。可见，五幅散斑图存在明显区别，且和目测所看到的闪点强弱有明显的对应关系。结合图3所示，相同功率和波长下的激光通过不同的防眩光玻璃时，闪点强的AG玻璃，其对应的散斑图中，散斑的散射面积更大，而且散斑的平均亮度更高。为了计算方便，在每个散斑图中，我们将光强范围0～255归一化成0～1，则光强阈值在0～1之间选取，通过设定不同的光强阈值，本实施例中光强阈值Ith＝0.1～0.7，计算出光强高于该阈值时的像素点个数占总像素点的个数300px*300px的比例，具体计算公式为：RIth＝x/p*q，计算结果如表1所示，其中RIth表示光强高于该阈值Ith的像素点占总像素点数的比例，p*q表示散斑图像素。表1从表1可以看到，选取不同的光强阈值，所得到的RIth值都和闪点的强弱成正相关，本专利技术将闪点的强弱定义为闪度，闪度越大表示闪点越强，闪度越小表示闪点越弱。本专利技术中，将一个表示闪点强弱的参数闪度Sp定义为不同阈值下的RIth的加权平均：闪度的取值和Ith的取值密切相关，从而Ith的取值决定了闪度的区分精度。本实施例中，Ith的取值为0.1～0.7的7个阶梯值，而在其他实施例中，Ith的取值并不局限于0.1～0.7的范围内，且不局限于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，包括激光器(1)、减光片(2)、待测样品(3)、散斑成像屏(4)、CCD相机(5)以及图像处理系统(6)，其中，所述激光器(1)、减光片(2)、待测样品(3)、散斑成像屏(4)、CCD相机(5)依次设置，且其中心位于同一直线上；所述激光器(1)发出的可见光经减光片(2)调节后照射到待测样品(3)上，从而在散斑成像屏(4)上形成散斑图，CCD相机(5)拍下散斑图后传递到图像处理系统(6)计算出闪度大小。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，包括激光器(1)、减光片(2)、待测样品(3)、散斑成像屏(4)、CCD相机(5)以及图像处理系统(6)，其中，所述激光器(1)、减光片(2)、待测样品(3)、散斑成像屏(4)、CCD相机(5)依次设置，且其中心位于同一直线上；所述激光器(1)发出的可见光经减光片(2)调节后照射到待测样品(3)上，从而在散斑成像屏(4)上形成散斑图，CCD相机(5)拍下散斑图后传递到图像处理系统(6)计算出闪度大小。2.根据权利要求1所述基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，所述图像处理系统(6)计算闪度大小的公式为：其中，Sp表示闪度值，Ith表示设定的阶梯阈值，RIth表示散斑图中光强高于该阈值的像素点个数占总像素点的个数的比例。3.根据权利要求2所述基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，散斑图中的光强值为归一化后的光强值，其中，散斑图中的最大光强归一化为1，Ith的取值范围为[0，1]。4.根据权利要求1所述基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，所述激光器(1)、减光片(2)、待测样品(3)、散斑成像屏(4)、CCD相机(5)置于暗箱中。5.根据权利要求1所述基于激光散斑的闪点强弱检测装置，其特征在于，所述激光器(1)发出的光源为波长532nm的绿光。6.一种基于权利要求1所述的闪点强弱检测装置的检测方法，其特征在于，具体步骤为...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾文华，蒋锦虎，钱振涛，徐健，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32