LED全彩屏模組在線自動檢測探討

　　引言：

　　依據顯示屏模組的檢測要求，改造原有的人工檢測，設計了系統將機器視覺技術融入到對LED模組檢測過程中，在不改變LED模組硬件條件下，實現了LED模組的在線、自動、快速品質檢測，滿足客戶的檢測要求，實現模組生產的標準化，在LED單元板快速現場檢測領域必將具有較大的應用市場。不僅有利于提高企業自身的經濟效益，更可以帶動行業技術進步，推動中國光電子產業發展，提升我國行業技術水平，減少并取代進口，具有重大的經濟效益。

　　開發一套控制LED顯示屏模組顯示圖案的控制系統軟件，利用高精度色彩亮度傳感探頭檢測模組的亮度及色度，然后采用自行開發的數據采集和分析軟件，判斷顯示模組的亮度和色度均勻性是否合格，并進行統計、記錄，從而實現了大批量LED顯示屏模組的亮度和色度一致性在線自動檢測及產業化。

　　實現LED全彩屏模組在線檢測的原理是攝像頭(包含亮度和色度探頭)現場采集LED全彩顯示屏模組的發光信號，軟件實時分析結果。攝像頭亮度和色度校準通過標準亮度、色度計實現，如下圖1所示。

　　設計流程圖如下：

　　(1) LED全彩屏模組自動定位檢測

　　LED全彩顯示屏模組通過流水線自動進入在線檢測系統，自動定位后觸發在線檢測系統進行檢測。定位系統同時負責對模組供電，并在正負45度、90度等幾種情況下實現模組的彩色變換。信號穩定后觸發檢測系統進行亮度、色度分布測試。

　　(2) LED全彩屏亮度、色度分布檢測及質量分檔

　　LED全彩屏亮度、色度分布檢測系統由攝像頭及高精度CCD組成，攝像頭可根據需要變換不同焦距鏡頭。檢測系統采集圖像信號，通過對圖像二值化處理、直方圖的圖像閾值分割等技術實現LED像素點的定位;利用圖像中的RGB顏色模型計算三刺激值，進行色坐標、色純度和相關色溫等色度參數計算;將圖像中采用的RGB顏色模型轉換成XYZ和YUV顏色模型(Y表示亮度，U和V是構成彩色的兩個分量)，可以方便、快捷地計算出各像素點的亮度值。在此基礎上，進行全屏亮度、色度分布均勻性統計分析處理，并根據生產要求實現屏的質量分檔，達到控制屏質量一致性的要求。

　　(3) LED全彩屏檢測系統校準

　　攝像頭及高精度CCD組成的探測系統響應并不符合色度系統中的XYZ三刺激值色匹配函數要求，故其響應信號必須進行校準，才能完成色度、亮度測試要求。LED全彩屏檢測系統校準利用標準燈、標準光譜色度計和高精度光譜儀組成的校準系統完成。利用校準系統產生的標準信號，構建數學模型，建立檢測系統響應與XYZ三刺激值色匹配函數對應的響應函數。該模型包含不同鏡頭、不同光圈等一系列不同測試條件下的響應函數，可在實際測試中自動調用，以實現一次校準，連續使用目的。簡化使用復雜程度，大大提高生產效率。

　　結論：通過顯示屏自動定位控制，現場檢測分析亮度均勻性，色度分布，質量判定分檔等關鍵技術研發。提高顯示屏亮度一致性，實現標準化檢測，提高生產效率及產量，實現LED全彩顯示屏大規模產業化目標。