本文關鍵詞：偏光片外觀缺陷成像仿真與檢測

  更多相關文章： 缺陷檢測 結(jié)構(gòu)光照明 機器視覺 偏光片 模板差分法 TracePro仿真

【摘要】：偏光片是一種常用偏振光學元件,應用非常廣泛,是液晶顯示器的關鍵原材料之一。偏光片的外觀缺陷對液晶面板質(zhì)量有直接影響。人工檢測勞動強度大,容易受到易疲勞、人眼分辨能力等主觀因素影響,檢測速度難以提高。因此,研究精度高、速度快的偏光片外觀缺陷自動檢測技術,對相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要的意義。針對偏光片內(nèi)部細微透明缺陷,在普通照明條件下難以成像、難以檢測的問題,本文研究了基于機器視覺的外觀缺陷自動檢測技術。采用二元結(jié)構(gòu)光照明,增強缺陷成像,提高對比度,從而大大簡化后續(xù)圖像處理算法,提高缺陷檢測速度和準確度。具體研究工作包括:1、成像增強機理仿真研究首次提出了內(nèi)部透明缺陷的微透鏡模型,并建立了基于TracePro的缺陷成像仿真系統(tǒng),研究缺陷成像增強的機理。研究發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)光照明可以將缺陷成像為“亮條紋中黑點”或“黑條紋中亮點”,對比度至少增大7.8倍;在條紋邊緣處,缺陷成像增強效果最好,對比度增大到14.6倍。2、成像規(guī)律仿真研究仿真研究了像距、深度、折射率差值對缺陷成像的影響。(1)缺陷隨像距變化成像規(guī)律的仿真結(jié)果,與實驗結(jié)果一致;(2)缺陷深度和像距對缺陷成像規(guī)律的影響基本類似,從而說明不同深度的缺陷對應的等效焦距不同;(3)缺陷深度越大,其最佳成像的像距值越小。這個結(jié)論可為估測缺陷深度提供一種新的方法;(4)仿真發(fā)現(xiàn)內(nèi)部透明缺陷與相鄰膜層的折射率差值為10-3量級。3、圖像處理算法研究了四步模板差分法,即在一個條紋周期內(nèi)分別對缺陷圖像和模板圖像掃描四次,對四步掃描圖像分別差分,然后對四副差分圖像相加,從而得到對比度很好的樣品圖像,再通過閾值分割和目標提取檢測到缺陷。實測精度達到了99%,在普通PC機上檢測速度達到9.5s/張。4、檢測系統(tǒng)設計根據(jù)仿真結(jié)果構(gòu)建了偏光片缺陷檢測系統(tǒng),檢測系統(tǒng)主要包括結(jié)構(gòu)光源、工業(yè)相機、工作臺、遮光裝置和計算機。并通過大量實驗發(fā)現(xiàn),本文構(gòu)建的檢測系統(tǒng)確實提高了缺陷成像對比度。
【關鍵詞】：缺陷檢測 結(jié)構(gòu)光照明 機器視覺 偏光片 模板差分法 TracePro仿真
【學位授予單位】：深圳大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP391.41;TH74
【目錄】：

• 摘要2-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 偏光片9-10
• 1.2 偏光片外觀缺陷10-11
• 1.3 外觀缺陷檢測技術11-15
• 1.3.1 人工檢測11-12
• 1.3.2 機器視覺與自動檢測技術12-13
• 1.3.3 離線自動檢測技術研究進展13-15
• 1.4 結(jié)構(gòu)光檢測技術15-17
• 第2章 實驗系統(tǒng)17-25
• 2.1 實驗系統(tǒng)17-21
• 2.1.1 工業(yè)相機的選取17-18
• 2.1.2 鏡頭的選擇18-19
• 2.1.3 光源的選擇19
• 2.1.4 實驗臺架19-20
• 2.1.5 遮光裝置20-21
• 2.1.6 實驗系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)21
• 2.2 主動光掃描21-22
• 2.3 實驗結(jié)果22-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第3章 缺陷成像的仿真研究25-45
• 3.1 仿真軟件25-27
• 3.2 缺陷模型27-28
• 3.3 仿真系統(tǒng)28-32
• 3.3.1 光源的建立28-29
• 3.3.2 偏光片模型的建立及參數(shù)設置29-30
• 3.3.3 接收屏的建立及參數(shù)設置30
• 3.3.4 軟件分析界面參數(shù)設置30-31
• 3.3.5 仿真系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)31-32
• 3.4 成像增強機理的仿真研究32-35
• 3.4.1 成像增強仿真系統(tǒng)驗證32-33
• 3.4.2 成像增強機理探索實驗33-34
• 3.4.3 成像增強機理分析34-35
• 3.5 成像增強機理仿真研究的指導意義35
• 3.6 成像系統(tǒng)參數(shù)對缺陷成像效果的仿真研究35-43
• 3.6.1 缺陷隨像距變化的成像規(guī)律36-40
• 3.6.2 缺陷隨深度變化的成像規(guī)律研究40-41
• 3.6.3 深度與像距對缺陷成像的綜合研究41-42
• 3.6.4 折射率差值研究42-43
• 3.7 本章小結(jié)43-45
• 第4章 仿真與實驗對比45-51
• 4.1 條紋結(jié)構(gòu)光成像增強的仿真與實驗對比45-48
• 4.2 像距對缺陷成像影響的仿真與實驗對比48-49
• 4.3 缺陷深度對缺陷成像影響的仿真與實驗對比49-50
• 4.4 本章總結(jié)50-51
• 第5章 圖像處理算法與檢測結(jié)果51-59
• 5.1 圖像處理算法51-54
• 5.1.1 目標檢測方法51-52
• 5.1.2 閾值分割52
• 5.1.3 模板差分法52-54
• 5.2 檢測結(jié)果54-58
• 5.3 本章小結(jié)58-59
• 第6章 總結(jié)與展望59-60
• 6.1 總結(jié)59
• 6.2 創(chuàng)新點與特色59
• 6.3 展望59-60
• 參考文獻60-64
• 致謝64-65
• 研究成果65

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8 胡sズ，

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