CN105092209A - 滤除异物噪声的亮点检测设备及其方法 - Google Patents

Abstract

一种滤除异物噪声的亮点检测设备，包含有检测平台、取像装置、背面光源、侧向光源以及运算器。该检测平台供待测面板设置。该取像装置设置于该检测平台一侧，依据摄像指令对该待测面板的表面进行取像。该背面光源设置于该检测平台相对该取像装置的一侧。该侧向光源设置于该待测面板正面及/或背面的周侧。该运算器启动该背面光源并由该取像装置取得一混和瑕疵表面影像，启动该侧向光源并由该取像装置取得一异物瑕疵表面影像，并依据该异物瑕疵表面影像滤除该混和瑕疵表面影像上的异物噪声，藉以输出一亮点分布影像。

Description

滤除异物噪声的亮点检测设备及其方法

技术领域

本发明有关于一种亮点检测设备，尤指一种可滤除异物噪声的亮点检测设备。

背景技术

目前于业界中，一个完整的面板(panel)制程，必须至少经过以下几种检测：1.玻璃基板及彩色滤光片的检测。2.面板(panel)、偏光片(polarizationsheet)上的亮点、碎亮点检测。3.不均匀(Mura)的检测，通常是在液晶胞工程或模块工程中进行。4.数组电路工程中的瑕疵检测。

其中，面板及偏光片上的亮点、碎亮点，为面板制程中常见的瑕疵。于偏光片或面板制作完成时，会先藉由自动光学检测系统(AutomatedOpticalInspection,AOI)对偏光片或面板的表面进行非接触式的检查。一般代表性的作法，系利用光学仪器取得成品的表面状态，再以计算机影像处理技术来检出异物或图案异常等瑕疵。这类的亮点、碎亮点的瑕疵影像，被检测出时将会被自动分类，并被标示为待测点，以供后续的最终质量管理人员(FinalQualityControl,FQC)以人工目测的方式进行最后的判定。

已知有关于面板检测的技术，针对这类亮点、碎亮点，具有固定的检测步骤，其检测步骤如下：将待测面板输送至检测平台，并提供上、下光源(即背光源)打光于该面板上藉以显示出偏光板、或面板上的瑕疵点，显示出的瑕疵点藉由检测镜头(CCDcamera)拍摄后取得。所取得的瑕疵影像藉由影像处理器经二值化处理后，将可以取得对应的亮点、碎亮点。藉由进一步定义前述亮点及碎亮点的位置及坐标，所述的瑕疵面板(亮点、碎亮点)可藉由激光熔接法进行瑕疵补修，藉以提升产品的良率。

但，藉由上、下光源所打出的瑕疵影像，除上述于制程中所产生的亮点、碎亮点外，尚有可能会显示出附着于面板、偏光片上的异物(如灰尘、毛发)，这类异物将会导致于检测过程中产生误判(overkill)的状况。

发明内容

本发明目的，在于解决已知检测方式中，无法分辨面板瑕疵及异物，因而导致产生误判(overkill)的状况。

为达到上述目的，本发明提供一种滤除异物噪声的亮点检测设备，用于对待测面板的表面进行检测以取得该待测面板的亮点分布影像，该亮点检测设备包含有一供该待测面板设置的检测平台，一设置于该检测平台一侧的取像装置，一设置于该检测平台相对该取像装置一侧的背面光源，一或多数个设置于该待测面板的一正面及/或一背面周侧的侧向光源，以及一运算器。该取像装置依据摄像指令对该待测面板的表面进行取像。该运算器包含有一取像指示器，以及一影像处理器。该取像指示器藉由启动该背面光源并传送该摄像指令至该取像装置以取得一混和瑕疵表面影像，藉由启动该侧向光源并传送该摄像指令至该取像装置以取得一异物瑕疵表面影像，该影像处理器依据该异物瑕疵表面影像滤除该混和瑕疵表面影像上的异物噪声，藉以输出一亮点分布影像。

进一步地，该侧向光源分别设置于该检测平台的正面二侧及该检测平台的背面二侧。

进一步地，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角介于20度至30度之间。

进一步地，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角大约为25度。

本发明的另一目的，在于提供一种滤除异物噪声的碎亮点检测方法，透过取像装置对待测面板的表面进行检测，以取得该待测面板的亮点分布影像，该方法包含有以下步骤：提供背面光源至该待测面板，并由该取像装置拍摄该待测面板而取得一混和瑕疵表面影像；提供一或多数个侧向光源于该待测面板的正面及/或提供一或多数个侧向光源于该待测面板的背面，并由该取像装置拍摄该待测面板而取得一异物瑕疵表面影像；依据该异物瑕疵表面影像而滤除该混和瑕疵表面影像上的异物噪声，藉以输出一亮点分布影像。

进一步地，该侧向光源分别设置于该检测平台的正面二侧及该检测平台的背面二侧。

进一步地，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角介于20度至30度之间。

进一步地，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角大约为25度。

是以，本发明若干实施例相较于先前技术具有以下有益技术功效：

1.本发明可有效的滤除面板影像中的异物成分，藉此，可取得相对精确的亮点分布影像。

2.本发明侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角大约呈25度角时，可减少于异物瑕疵表面影像中误检出亮点的情形，藉以提升异物噪声的滤除率。

附图说明

图1为本发明亮点检测设备的方块示意图。

图2为本发明亮点检测设备的侧面示意图。

图3显示瑕疵影像的截图。

图4为本发明亮点检测方法的流程示意图。

图5显示亮点分布影像的演算流程。

标号说明：

100亮点检测设备；

P待测面板；

10检测平台；

11A检测平台正面；

11B检测平台背面；

20取像装置；

30背面光源；

31灯具；

32扩散板；

40侧向光源；

40A上方侧向光源；

40B下方侧向光源；

50运算器；

51取像指示器；

52影像处理器；

G1混和瑕疵表面影像；

G2异物瑕疵表面影像；

G3亮点分布影像；

θ1侧向光源角度；

θ2侧向光源角度；

步骤S201-S203；

步骤S301-S305。

具体实施方式

有关本发明详细说明及技术内容，现就配合图式说明如下。再者，本发明中图式，为说明方便，其比例未必按实际比例绘制，而有夸大情况，这些图式及其比例非用以限制本发明范围。

本发明提供一种滤除异物噪声的亮点检测设备，所述的亮点检测设备用于进行高精密度的光学仪器检测，运用机器视觉(检测镜头)做为检测的标准，藉以处理取得面板或偏光片上的异物或图案瑕疵的位置。

请参阅图1及图2，为本发明亮点检测设备的侧面示意图及方块示意图，如图所示：

本发明提供一种滤除异物噪声的亮点检测设备100，用于对待测面板P的表面进行检测以取得该待测面板P的亮点分布影像。所述的亮点检测设备100包含有一供该待测面板P设置的检测平台10，一设置于该检测平台10一侧的取像装置20，一设置于该检测平台10相对该取像装置20一侧的背面光源30，一或数个设置于该检测平台正面11A及/或检测平台背面11B周侧的侧向光源40(40A、40B)，以及一连结至上述取像装置20、背面光源30、侧向光源40的运算器50。

所述的检测平台10用以供该待测面板P设置，于较佳的实施态样中，该检测平台10可为用于定位面板的面板定位支架，藉由可调式的X轴定位杆、及Y轴定位杆将待测面板P定位于固定的平面上。于另一实施态样中，该检测平台10可为真空式的吸附装置，藉由真空式的吸附盘吸附所述待测面板P，藉以将待测面板P定位于固定的平面上。除此之外，该检测平台10亦可为乘载该待测面板P的传输带，于待测面板P经过取像装置20时对待测面板P的表面进行取像。但，上述仅例示本发明的几种较佳实施态样，于本发明中并不欲限制于上述的实施态样。

所述的取像装置20设置于该检测平台10的一侧(于图示中设置于该检测平台10的上方)，用以对应地拍摄该待测面板P，藉以取得该待测面板P的表面影像。所述的取像装置20可为CMOS线扫描相机(CMOSlinescancamera)、CMOS面扫描相机(CMOSareascancamera)或CCD(ChargeCoupledDevice)线扫描相机，可对该待测面板P进行取像和自动辨识，藉以得到该待测面板P的瑕疵分布影像。

所述的背面光源30设置于该检测平台10相对该取像装置20的另一侧(于图示中对应至该检测平台10的下方)。所述的背面光源30可藉由灯具31及设置于灯具31一侧的扩散板32将光源垂直均匀地散出，藉此可对该面板、偏光片(待测面板P)均匀的照光。藉由背面光源照射，该面板、偏光片(待测面板P)上的亮点、碎亮点及异物将随背面光源30的照射而被显示出，此时，取像装置20将拍摄出混和有亮点瑕疵及异物反光(异物噪声)的混和瑕疵表面影像G1(如图3所示)。

所述的侧向光源40设置于该检测平台正面及/或背面的周侧。于本实施态样中，所述的侧向光源40可分为上方侧向光源40A及下方侧向光源40B二部分(于图示中对应至该检测平台10的上方及下方二侧)。藉由上方侧向光源40A及下方侧向光源40B于待测面板P的正、反面进行打光，照射于该待测面板P上的光线大多因为全反射效应而未能穿透该面板、偏光片，因此该面板及偏光片上的瑕疵(亮点、碎亮点)将不会显示于该待测面板P上，相对地该面板、偏光片上的异物将藉由侧向光照射而被显示出，此时，取像装置20将拍摄出仅包含有异物反光的异物瑕疵表面影像G2。为降低侧向光源40的透光率，藉以降低亮点、碎亮点的析出率，于较佳的实施态样中，该侧向光源40的照射方向与该待测面板P的表面间的夹角较佳介于20度至30度，此部分于后段将有详细的实验数据结果予以佐证。

所述的运算器50可与储存单元共同构成一计算机或处理器，例如是个人计算机、工作站、主机计算机、行动装置、平板或其它型式的计算机或处理器，在此并不限制其种类。在本实施例中，该运算器例如是中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)，或是其它可程序化的一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字讯号处理器(DigitalSignalProcessor,DSP)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(ProgrammableLogicDevice,PLD)或其它类似装置或这些装置的组合。

于本发明中，所述的运算器50主要包含有一取像指示器51，以及一影像处理器52。该取像指示器51用于对该取像装置20、背面光源30及侧向光源40下达启动指令及摄像指令，藉此，可透过该取像装置20分别取得一混和瑕疵表面影像G1以及一异物瑕疵表面影像G2。该影像处理器52可依据该异物瑕疵表面影像G2滤除该混和瑕疵表面影像G1上的异物噪声成分，藉以输出一亮点分布影像G3(如图3所示)。

以下针对本发明的详细操作流程及对应的演算流程进行详细的说明：

请一并参阅图3及图4，显示瑕疵影像的截图及本发明亮点检测方法的流程示意图，如图所示：于本发明中，所述的亮点检测方法经由以下步骤执行。于检测程序开始时，首先，该取像指示器51启动该背面光源30，并传送一摄像指令至该取像装置20藉以拍摄取得所述的混和瑕疵表面影像G1(步骤S201)。接续，该取像指示器51启动该侧向光源40，并传送一摄像指令至该取像装置20藉以拍摄取得所述的异物瑕疵表面影像G2(步骤S202)。最后，该影像处理器52依据该异物瑕疵表面影像G2滤除该混和瑕疵表面影像G1上的异物噪声成分，藉以输出一亮点分布影像G3(步骤S203)。

所述的亮点分布影像G3可藉由以下的演算方式取得，请参阅图5。影像处理器52于取得混合瑕疵表面影像G1及异物瑕疵表面影像G2时，先对该混和瑕疵表面影像G1及该异物瑕疵表面影像G2分别进行灰阶处理、二值化处理，藉以取得影像中的特征点(步骤S301)，并藉由上色或标记的方式凸显出上述特征点，以纪录这些特征点的坐标及边缘特征(步骤S302)。接续，藉由这些特征点的坐标找出该混和瑕疵表面影像G1及该异物瑕疵表面影像G2中对应的特征点并针对其边缘特征进行比对(步骤S303)，滤除该混和瑕疵表面影像G1中与该异物瑕疵表面影像G2中相符的特征点(步骤S304)，并标记、或上色其余的特征点(步骤S305)，藉此取得该亮点分布影像G3。

经由上述的步骤，本发明经由多次实验的结果，得到以下的实验数据。于实验条件中所述的侧向光源角度θ1，为上方侧向光源40A的照射方向与该待测面板P的表面间的夹角，所述的侧向光源角度θ2，为下方侧向光源40B的照射方向与该待测面板P的表面间的夹角。背光检出指经背面光源30照射时，于该混和瑕疵表面影像G1中所能取得的特征点的数量A，滤除后检出指经滤除处理过后的亮点分布影像G3中，所剩余的特征点的数量B。滤除率指所能滤除的数量的百分比P＝{(A-B)/A}x100％。

经实验结果，可得到以下的结论：

当该上方侧向光源及下方侧向光源的照射方向与待测面板表面间的夹角呈水平时(即θ1＝θ2＝0°时)，异物噪声的滤除率为82.2％。当该上方侧向光源的照射方向与待测面板表面间的角度为25°，下方侧向光源的照射方向与待测面板表面间的夹角呈水平时(即θ2＝0°时)，异物噪声的滤除率为85％。当该上方侧向光源、及该下方侧向光源的照射方向与待测面板表面间的角度为25°时，该异物噪声的滤除率将可提升至90.5％。

以下的实验数据针对不同厂牌面板的市售样本1、市售样本2及市售样本3进行测试。于本次测试中，上方及下方的侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角均为25度，作为实验中的控制变因，针对不同厂牌市售样本1、2、3分别进行测试，作为实验中的操作变因。于实验结果中，背光检出指经背面光源照射时，于该混和瑕疵表面影像中所能取得的特征点的数量A，滤除后检出指经滤除处理过后的亮点分布影像中，所剩余的特征点的数量B。滤除率指所能滤除的数量的百分比P＝{(A-B)/A}x100％。

测试样本	背光检出	滤除后检出	滤除率
				市售样本1	1484	234	84.2％
市售样本2	1718	190	88.9％
				市售样本3	1500	168	88.8％

经实验结果，可得到以下的结论：

于市售样本1的测试中，经背光检出所能取得的特征点的数量为1484个，滤除处理过后的亮点分布影像中所剩余的特征点的数量为234个，滤除率为84.2％。于市售样本2的测试中，经背光检出所能取得的特征点的数量为1718个，滤除处理过后的亮点分布影像中所剩余的特征点的数量为190个，滤除率为88.9％。于市售样本3的测试中，经背光检出所能取得的特征点的数量为1500个，滤除处理过后的亮点分布影像中所剩余的特征点的数量为168个，滤除率为88.8％。由三份样本的测试结果可知，上方及下方的侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角为25度时，异物噪声的滤除率均可达到80％以上的优异效果。由上述的实验结果可知，夹角大致呈25°时，可大幅度地增加异物噪声的检出率并减少误判。

综上所述，本发明可有效的滤除面板影像中的异物成分，藉此，可取得相对精确的亮点分布影像。此外，本发明侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角大约呈25度角时，可减少于异物瑕疵表面影像中误检出亮点的情形，藉以提升异物噪声的滤除率。

以上已将本发明做一详细说明，但以上所述，仅为本发明一较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施范围，即凡依本发明权利要求书所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种滤除异物噪声的亮点检测设备，用于对一待测面板的表面进行检测以取得该待测面板的亮点分布影像，其特征在于该亮点检测设备包含有：

一检测平台，供该待测面板设置；

一取像装置，设置于该检测平台一侧，依据一摄像指令对该待测面板的表面进行取像；

一背面光源，设置于该检测平台相对该取像装置的一侧；

一或数个侧向光源，设置于该检测平台的一正面及/或一背面的周侧；以及

一运算器，包含有一取像指示器以及一影像处理器，该取像指示器藉由启动该背面光源并传送该摄像指令至该取像装置以取得一混和瑕疵表面影像，藉由启动该侧向光源并传送该摄像指令至该取像装置以取得一异物瑕疵表面影像，该影像处理器依据该异物瑕疵表面影像而滤除该混和瑕疵表面影像上的异物噪声，藉以输出一亮点分布影像。

2.如权利要求1所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源分别设置于该检测平台的正面二侧及该检测平台的背面二侧。

3.如权利要求1或2所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角介于20度至30度之间。

4.如权利要求1或2所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角为25度。

5.一种滤除异物噪声的亮点检测方法，其透过一取像装置对一待测面板的表面进行检测，以取得该待测面板的亮点分布影像，其特征在于该方法包含有以下步骤：

提供一背面光源至该待测面板，并由该取像装置拍摄该待测面板而取得一混和瑕疵表面影像；

提供一或多数个侧向光源于该待测面板的正面及/或提供一或多数个侧向光源于该待测面板的背面，并由该取像装置拍摄该待测面板而取得一异物瑕疵表面影像；以及

依据该异物瑕疵表面影像而滤除该混和瑕疵表面影像上的异物噪声，藉以输出一亮点分布影像。

6.如权利要求5所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源分别设置于该检测平台的正面二侧及该检测平台的背面二侧。

7.如权利要求5或6所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角介于20度至30度之间。

8.如权利要求5或6所述的亮点检测设备，其特征在于，该侧向光源的照射方向与该待测面板的表面间的夹角为25度。