三鑫维全自动化LED显示屏模组色度自动检测的设想

信息来源:www.sxwled.com   日期:2015-06-04   

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根据电子显示屏模组的检测要求,改造原有的人工检测,设计了LED模组色度自动检测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,实现彩色显示屏生产的标准化,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,如下图所示。

设计流程图如下:


一、LED全彩屏模组自动定位检

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导入信号,在正负45度、90度等几种情况下实现模组的色彩变换。信号稳定后触发检测系统进行亮度、色度分布测试。


二、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,达到显示屏质量色差容许范围内一致性的要求。


三、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,以期提高生产效率。
小结
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。
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