TFT基板表面缺陷自動光學檢測一維DFT算法研究
本文選題:TFT基板 + 表面缺陷檢測算法; 參考:《合肥工業(yè)大學》2016年博士論文
【摘要】:隨著TFT-LCD向大尺寸、輕薄化和高分辨率的方向發(fā)展,制造過程中出現(xiàn)各種顯示缺陷的幾率大大增加,為了提高制造質量,采用自動光學表面缺陷檢測技術及裝備已經成為當今面板顯示制造產業(yè)不可缺少的手段,但TFT-LCD前段Array制程中的TFT基板的表面缺陷檢測非常困難。因為TFT基板中規(guī)則排列著水平的門線和垂直的數(shù)據(jù)線,從而構成了其表面圖像中重復的紋理背景,這對缺陷的檢測產生嚴重干擾,傳統(tǒng)的邊緣檢測和閾值分割等方法很難直接應用到該類缺陷的檢測中,必須在不影響缺陷原始特征的情況下消除紋理背景,才能提高檢測缺陷的成功率。為了提高高世代Array制程中TFT基板的自動光學表面缺陷檢測性能,論文系統(tǒng)地分析和總結了一維DFT的TFT基板表面缺陷自動光學檢測算法存在的問題,從理論與實踐方面深入研究了一維DFT算法中的截斷效應的改善技術、參數(shù)的自動選取和光照不均勻校正方法。搭建了TFT基板表面缺陷自動光學檢測實驗平臺,針對五種TFT基板表面缺陷自動光學檢測算法進行了比對實驗,提高了TFT基板表面缺陷自動光學檢測技術的準確率。論文主要研究內容和創(chuàng)新工作如下:1.提出了能表征頻譜泄漏程度的計算模型,分析了簡單周期信號頻譜分析中的頻譜泄漏、理想TFT基板線掃描圖像(復雜周期信號)頻譜分析中的頻譜泄漏問題,討論了實際TFT基板線掃描圖像(近似復雜周期信號)頻譜分析中的頻譜泄漏問題,建立了頻譜泄漏程度和截斷長度之間的關系,給出了一維DFT算法中截斷效應改善的方法。2.研究了周期(35)x和鄰域r這兩個關鍵參數(shù)的自動選取方法。對于周期(35)x的自動選取,利用數(shù)學統(tǒng)計對一維無缺陷TFT基板圖像進行處理,通過提取峰值位置、排序、計算間距和統(tǒng)計次數(shù),得到準確的周期Δx,并用不同長度、不同分辨率和不同光照的TFT基板行圖像進行分析驗證。對于鄰域r的自動選取,首先對無缺陷的TFT基板行圖像的每一行經過預處理,再計算其灰度共生矩陣,然后提取灰度共生矩陣的均勻度屬性,最后計算不同r時的均勻度差值,最大差值所對應的r就是最佳鄰域;實驗對不同長度的非整周期、整周期、非整周期補整的圖像進行處理,從獲取的r可知,在相同的工作環(huán)境下,非整周期補整后的r值和整周期的r值相同,并將這一結果應用到實際缺陷檢測中。3.分析了一維DFT算法中小波變換的光照不均勻校正的不足,先后分別提出了光照不均勻校正的二次曲線擬合法和平滑濾波法、并在此基礎上提出了一種平滑擬合法,最后針對實際TFT基板表面行圖像長度較長時,又提出了一種平滑分段擬合法。通過大量的實驗研究,研究結果表明平滑擬合法能夠很好的消除光照不均勻的同時,還能夠彌補小波變換法的不足,即能夠檢測出缺陷的內部以及能夠分辨出亮缺陷和暗缺陷。4.搭建了自動光學檢測系統(tǒng)實驗平臺,采集了高質量的TFT基板表面圖像。提出了表面缺陷檢測算法優(yōu)劣的判定依據(jù),針對五種TFT基板表面缺陷自動光學檢測算法,分析了不同算法的檢測結果、研究了旋轉對不同算法的影響、統(tǒng)計了不同算法的檢測時間,確定了適合于TFT基板表面缺陷自動光學在線檢測的算法。
[Abstract]:In order to improve the detection performance of TFT substrate surface defects , the paper systematically analyzes and summarizes the problem of spectrum leakage in TFT substrate surface defects . This paper presents a kind of smooth piecewise fitting method . Through a large number of experiments , the results show that the smooth fitting method can eliminate the shortage of the wavelet transform method .
【學位授予單位】:合肥工業(yè)大學
【學位級別】:博士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:TN873
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本文編號:1748396
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