一、檢測項目概況

針對LCD屏幕的外觀檢測質量檢測，替代原有人工檢測方式。

圖 1 設計檢測整機示意圖

如圖1所示,采用線陣相機進行檢查，人工將Panel屏架設到運動平臺上，進行Panel點燈檢測。

判斷LCD屏是否有劃傷、臟污、異物。

二、客戶需求

檢測最小缺陷尺寸：0.25mm²；  

        檢測速度： 10-17秒/塊

三、Panel點燈檢測系統方案詳細設計

針對Panel檢測，采用線陣相機配合Panel點燈用控制器，掃描可以判斷。不采用面陣相機進行往復掃描的原因就是因為，采用面陣相機進行往復掃面，要求整套機構必須為2維機械平臺，這樣才可以保證0.25mm的檢測精度，無形之中增加了整套系統的設計復雜度，以及成本。

    前期采用離線式的分析設備，升級為在線檢測設備十分方便，只需要在檢測流水線上進行設備升級改造即可。

檢測流程設計：

1、 將點燈電控裝置安裝在載物臺上；

2、 將Panel水平放置在電控裝置上，夾緊；

3、 開始檢測：

a) 載物臺正向移動，相機采集Panel

4、 采集結束后，載物臺復位；

5、 檢測軟件：在移動的同時分析Panel質量情況；

6、 根據分析結果給出產品的Good、NG評判結果；

7、 操作員：根據結果進行分倉操作和復檢操作；

3.1、硬件選型

根據方案設計，選擇硬件型號如下：

1) 線陣相機： 一臺 E2V 16K 高分辨率高感度線陣相機 

2) 相機鏡頭： 一個 SCHNEIDER高分辨率線陣相機專用鏡頭

3) 圖像采集盒：一臺Solios采集卡

4) 電控裝置： 一套 KKIMAC,LED高亮度照明IDBA-LSR400

5) 運動平臺： 定制

6) 高速PC： 一臺 CPU-i73960X，MEMORY-8GB，HDD-1TB，

7) 顯示器： 一臺 WUXGA（1920，1200）用于各種缺陷確認

8) Touch Panel放置支架： 10塊

由于客戶需求要求最小的檢測缺陷分辨率為0.25mm²,所以對于線陣相機而言就是水平和垂直的分辨率最小要滿足：0.5 * 0.5mm：

垂直分辨率由運動脈沖編碼器精度決定；

水平分辨率由相機的分辨率決定；

鏡頭：施耐德鏡頭 M95鏡頭組

安裝物距需要根據液晶屏尺寸，分辨率變化時，需要更換鏡頭及調節機架位置；

光源：KKIMAC,LED高亮度照明IDBA-LSR400

3.2、軟件操作流程

3.3、算法實現原理

  根據拍攝的顏色，以及缺陷種類劃分：

黑點

異物

劃傷

氣泡

異物

Panel上感光膜分布不均與

算法原理如下：

四、可行性分析

本系統建立在原有對各種LCD屏、LED屏檢測系統基礎上，實施較快。

4.1檢測精度

由于要求的最小缺陷的精度為0.25mm²，水平精度由相機的分辨精度決定，通過相機性能得到解決。垂直精度由運動平臺精度決定，所以要求運動平臺的步進精度達到＜0.025mm，才可以滿足實際檢測使用。方案中選擇的運動平臺為直線電機，運動精度可以保證0.025mm。

4.2檢測速度

為了保證拍攝圖像質量，運動速度與光源需要拍攝，才可以拍攝高質量圖片，通過目前的測試分析，平臺的運動速度保證在20mm/s，所以檢測時間初步計算如下（以115.2mm×58.6mm的屏為例）：

Tg = 115.2mm / 20mm/s = 5.75s ；采集時間

    Tp = 2s ;

  Ttotal= 9 *（Tg + Tp） + t(上下料時間) ≈ 90；

平均檢測每塊Touch Panel需要的時間約為：90秒鐘。

所以如果需要繼續提升檢測速度：就需要提升運動平臺的速度、或者實現多塊Panel平行檢測。

目前這個分析是基于離線檢測進行的，如果改為流水線檢測，平均每塊檢測所花費的時間只需要減掉上下料時間10-15s；

滿足系統要求的檢測時間.

4.3機電平臺要求

E2V 線陣相機配合的施耐德鏡頭為高分辨率鏡頭，所以其景深的范圍不大，約3mm左右，所以運動平臺的平整度必須小于正負1.5mm。

針對不同規格的Panel，需要進行檢測，除了更換不同的電控裝置之外，還需要根據需求調整物距，在離線檢測中可以通過人工調節實現，在在線系統推薦采用電機自動調節。

同時在在線檢測系統中，添加了設備分倉工作，根據檢測結果進行分倉操作。目前的設計還是人工分倉，關于是否自動上下料以及全自動分倉設計，需要與最終客戶溝通討論確定。

4.4檢測效率

目前采用的是離線檢測方案，而由于系統采用的是線陣相機，升級到在線檢測十分便捷。只需要確保在線檢測機電平臺的運動速度和平整度。

現有檢測平臺需要2名操作工人配合，上下料和復檢操作。

升級到在線檢測平臺只需要1名操作工人進行復檢操作即可。

4.5備注

注意事項：由于Panel檢測的精度要求，所以檢測環境要求為高清潔度的實驗室，避免粉塵對檢測結果的誤判：建議采用10000級無塵實驗室，或者更高的檢測室。

五、軟件及硬件系統的優勢、特色

本系統軟件設計：

l 操作管理簡單化；客戶只需要一站式操作，后續都不需要設置；

l 圖像處理檢測精度高；可以達到0.25mm²的測量精度；

l 軟件集成了硬件檢測功能，便于分析各種故障；

l 采用日志記錄、與報警方式提醒操作人員，便于追溯問題，及時排查問題原因，快速回復生產；

硬件設計上：

l 采用數字控制光源，光源的調節完全有軟件設置，避免了人工調節的誤判性；

l 采用CL轉千兆網總線，傳輸速度快，綜合布線距離長、抗電磁干擾性好，滿足復雜現場使用；

六、軟件系統工作環境

軟件可以運行在WinXP 32Bit、64Bit，Win7  32Bit、64Bit操作系統上；

七、硬件系統工作環境

硬件可以運行工作環境：

工作溫度：0-50°；

工作濕度：≤90%；