模组在线自动检测助力LED屏大规模产业化

宇昊业务范围：蓝宝石抛光液,硅材料抛光液,CMP抛光液,衬底抛光液,窗口抛光液,铝合金抛光液,不锈钢抛光液,玻璃抛光液,蓝宝石清洗剂,硅材料清洗剂,窗口清洗剂,衬底清洗剂,蓝宝石材料清洗剂,光学电子清洗剂等。同时还可以根据客户的标准开发特异型抛光液产品。
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LED显示屏存在色差或者亮度差异源于单个模组在生产环节控制不到位导致，但模组环节缺乏检测或检测不能100%实施，都会给整屏组装后的品质带来不定因素。本文就模组在线自动检测进行探讨，希望对业界发展提供帮助。

依据显示屏模组的检测要求，改造原有的人工检测，设计了系统将机器视觉技术融入到对LED模组检测过程中，在不改变LED模组硬件条件下，实现了LED模组的在线、自动、快速品质检测，满足客户的检测要求，实现模组生产的标准化，在LED单元板快速现场检测领域必将具有较大的应用市场。不仅有利于提高企业自身的经济效益，更可以带动行业技术进步，推动中国光电子产业发展，提升我国行业技术水平，减少并取代进口，具有重大的经济效益。

开发一套控制LED显示屏模组显示图案的控制系统软件，利用高精度色彩亮度传感探头检测模组的亮度及色度，然后采用自行开发的数据采集和分析软件，判断显示模组的亮度和色度均匀性是否合格，并进行统计、记录，从而实现了大批量LED显示屏模组的亮度和色度一致性在线自动检测及产业化。

实现LED全彩屏模组在线检测的原理是摄像头(包含亮度和色度探头)现场采集LED全彩显示屏模组的发光信号，软件实时分析结果。摄像头亮度和色度校准通过标准亮度、色度计实现，如下图1所示。

设计流程图如下：

(1) LED全彩屏模组自动定位检测

LED全彩显示屏模组通过流水线自动进入在线检测系统，自动定位后触发在线检测系统进行检测。定位系统同时负责对模组供电，并在正负45度、90度等几种情况下实现模组的彩色变换。信号稳定后触发检测系统进行亮度、色度分布测试。

(2) LED全彩屏亮度、色度分布检测及质量分档

LED全彩屏亮度、色度分布检测系统由摄像头及高精度CCD组成，摄像头可根据需要变换不同焦距镜头。检测系统采集图像信号，通过对图像二值化处理、直方图的图像阈值分割等技术实现LED像素点的定位;利用图像中的RGB颜色模型计算三刺激值，进行色坐标、色纯度和相关色温等色度参数计算;将图像中采用的RGB颜色模型转换成XYZ和YUV颜色模型(Y表示亮度，U和V是构成彩色的两个分量)，可以方便、快捷地计算出各像素点的亮度值。在此基础上，进行全屏亮度、色度分布均匀性统计分析处理，并根据生产要求实现屏的质量分档，达到控制屏质量一致性的要求。

(3) LED全彩屏检测系统校准

摄像头及高精度CCD组成的探测系统响应并不符合色度系统中的XYZ三刺激值色匹配函数要求，故其响应信号必须进行校准，才能完成色度、亮度测试要求。LED全彩屏检测系统校准利用标准灯、标准光谱色度计和高精度光谱仪组成的校准系统完成。利用校准系统产生的标准信号，构建数学模型，建立检测系统响应与XYZ三刺激值色匹配函数对应的响应函数。该模型包含不同镜头、不同光圈等一系列不同测试条件下的响应函数，可在实际测试中自动调用，以实现一次校准，连续使用目的。简化使用复杂程度，大大提高生产效率。

通过显示屏自动定位控制，现场检测分析亮度均匀性，色度分布，质量判定分档等关键技术研发。提高显示屏亮度一致性，实现标准化检测，提高生产效率及产量，实现LED全彩显示屏大规模产业化目标。