一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法，包括S101、使用工业相机采集标准TFT基板灰度图像I和待测TFT基板灰度图像D；S102、对图像I和图像D进行高斯滤波；S103、将处理后所得到的标准TFT图像I1和待测TFT图像D1做差影运算得到图像G；S104、对图像G采用大津法进行阈值分割；S105、对阈值分割后的图像进行先腐蚀后膨胀的处理，还原缺陷的特征；S106、定位缺陷位置。本发明专利技术的检测方法，能有效地检测出缺陷样品，准确定位缺陷位置，提高了生产效率。生产效率。生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法


[0001]本专利技术涉及图像处理
，特别是一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]近年来，电子信息产业蓬勃发展，已经逐渐成为我国国民经济的支柱产业。液晶显示器作为人机信息交换中不可或缺的产品，从诞生之日起就备受关注。薄膜晶体管液晶显示器(TFT
‑
LCD)是微电子技术与液晶显示器巧妙结合的一种显示设备，是目前唯一在亮度、对比度、寿命、功耗、体积和重量等综合性能上全面赶上和超过CRT的显示器件。其性能优良，自动化程度高，大规模生产特性好，发展空间广阔，被广泛应用于计算机、工业监视、全球卫星定位系统(GPS)、手机等重要领域。
[0003]随着液晶显示器向着大尺寸、高分辨率、轻薄化的方向发展，其内部电子线路高度精细且错综复杂，容易在生产过程中因碰撞、摩擦等原因产生各种电路缺陷，主要包括线路断裂、划伤、异物、脏污等多种类型。线路断裂，又称断点，主要由于在制备过程中受到外力碰撞挤压造成，可直接导致液晶屏部分功能无法工作甚至全部失去响应。
[0004]当前显示屏幕生产厂商都是通过纯人工的方式完成对显示面板缺陷的检测，工人需要具备一定缺陷识别能力，因此需要对其严格培训，增加生产成本。同时，缺陷种类繁多，人工检测效率低，长时间工作较容易出现疲劳而误判或漏判，不稳定的人为因素对屏幕缺陷检测结果影响较大。
[0005]TFT
‑
LCD缺陷检测包括人眼检测，人工检测效率低，长时间工作较容易出现疲劳而误判或漏判，不稳定的人为因素对屏幕缺陷检测结果影响较大。机器视觉检测在避免检测过程中造成损伤的同时，又能达到统一的检测标准，极大地提高了生产效率，降低了生产成本。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种能够有效的自动化检测出TFT基板线路缺陷，使TFT基板不仅能够成功实现自动化缺陷检测，还能大大提高TFT基板的生产效率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法，该方法包括下列顺序的步骤：
[0008]S101、图像采集：采集标准TFT基板灰度图像I和待测TFT基板灰度图像D；
[0009]S102、图像预处理：对图像I和图像D进行高斯滤波，获得图像I1和D1；
[0010]使用二维高斯分布函数作为图像平滑滤波器：
[0011][0012]其中，x与y代表像素的模板坐标，模板的中心位置为原点，σ为正态分布的标准偏
差，模板的大小取决于图像分辨率的大小。
[0013]S103、差影运算处理：将经过预处理后的标准TFT基板图像中的显著区域图像I1与待检测TFT基板图像中的显著性区域图像D1之间做差分运算，将它们对应坐标的像素值相减得到的差值图像为TFT基板缺陷图像G。
[0014]S104、二值化操作：对图像G采用大津法进行阈值分割；
[0015]按照大津法求得的阈值进行图像二值化分割后，前景与背景图像的类间方差最大，即：
[0016]s＝α0×
α1(β0‑
β1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0017]其中，s为最大方差值，α0为背景的像素点数占整幅图像的比例，α1为前景的像素点数占整幅图像的比例，β0为背景图像的平均灰度，β1为前景图像的平均灰度。
[0018]S105、形态学处理：得到二值化后的示意图，依然会存在一定偏差，为了缺陷检测的准确性，需清除这些误判信息，对图形再进行形态学处理，对差影图进行先腐蚀后膨胀的处理，去除那些微小的差异和较小的噪声点，并还原真实缺陷的特征。
[0019]S106、定位缺陷位置：量取获得缺陷的最大长度，长度大于80μm的坏点则被视为Mura缺陷，长度小于80μm的坏点则忽略，然后计算出边缘轮廓的最小外接矩形的四个顶点坐标，根据边缘轮廓的最小外接矩形的四个顶点坐标去绘制边缘轮廓的最小矩形框，最后在原始图片上绘制出缺陷区域框。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法标准流程图；
[0021]图2为本专利技术的实施案例中的实验标准模板示意图；
[0022]图3为本专利技术的实施案例中的实验样品,为待检测的TFT基板示意图；
[0023]图4为本专利技术的标准TFT图像经高斯滤波处理之后的示意图；
[0024]图5为本专利技术的待检测TFT图像经高斯滤波处理之后的示意图；
[0025]图6为本专利技术的差影结果示意图；
[0026]图7为本专利技术的差影结果图阈值分割后所得示意图；
[0027]图8为本专利技术的阈值分割后采用形态学操作所得示意图；
[0028]图9为本专利技术的缺陷检测的结果，缺陷位置用圆框标出。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，此图为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。
[0030]如图1所示，一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法包括以下步骤：
[0031]S101、图像采集：采集标准TFT基板灰度图像I如图2所示，待测TFT基板灰度图像D如图3所示；
[0032]S102、图像预处理：对图像I和图像D进行高斯滤波；
[0033]使用二维高斯分布函数作为图像平滑滤波器；
[0034][0035]其中，x与y代表像素的模板坐标,模板的中心位置为原点，σ为正态分布的标准偏差,模板的大小取决于图像分辨率的大小，本实施例中图像的分辨率为1528
×
1188。
[0036]S103、差影运算处理：将经过预处理后所得到的标准TFT图4和待测TFT图5做差影运算，将它们对应坐标的像素值相减得到的差值图像为缺陷图，其过程可用式(2)表示：
[0037][0038]其中，G(m,n)是差分运算之后的缺陷图像，I(x,y)为标准的TFT图像，D(x1,y1)是TFT缺陷图像，m，n，x，y，x1，y1则代表的是各个图像相对应的坐标位置，将它们对应坐标的像素值做差分，相同则标记为“0”，不同标记为“1”。对于TFT基板图像的表面缺陷检测来说，由于背景复杂，干扰较大，缺陷很小，检测起来比较困难，所以差影法所得到的检测结果还包括一些非缺陷区域，并不是完整地缺陷图像，还要进一步的对缺陷的轮廓进行提取和筛选以获得完整的缺陷区域。
[0039]S104、二值化操作：采用大津法进行阈值分割，按照大津法求得的阈值进行图像二值化分割后，前景与背景图像的类间方差最大，即：
[0040]s＝α0×
α1(β0‑
β1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
[0041]其中，s为最大方差值，α0为背景的像素点数占整幅图像的比例，α1为前景的像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、图像采集：使用工业相机采集标准TFT基板灰度图像I和待测TFT基板灰度图像D；S102、图像预处理：对图像I和图像D进行高斯滤波；S103、差影运算处理：将高斯滤波后所得到的标准TFT图像I1和待测TFT图像D1做差影运算得到图像G；S104、对图像G进行二值化操作：采用大津法进行阈值分割；S105、形态学处理：对阈值分割后的图像进行先腐蚀后膨胀的处理，还原缺陷的特征；S106、定位缺陷位置：判断待检测样品是否合格，如果待检测样品有缺陷，定位缺陷位置，如果待检测样品没有缺陷，判断为合格样品，完成检测。2.根据权利要求1所述的一种基于差影法的TFT基板线路缺陷检测方法，其特征在于：步骤S102，具体包括：采用高斯滤波技术对标准TFT基板I和待测TFT基板D进行预处理操作，滤除图像表面的噪声点，提高图像的质量。3.根据权利要求1所述的一种基于差影法的TFT基板线路缺...

【专利技术属性】
技术研发人员：武鹏宇，张新娜，吴太权，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：