ValueEngineering
0引言近年来，曲面屏幕被越来越多的应用在汽车制造当中，其工艺制程主要分为背板段、前板段和模组段。背板段主要通过蚀刻法在玻璃基板上蚀刻薄膜晶体管（LTPS），用于像素控制；前板段制程主要完成液晶灌注和滤色片层压，需要先对LTPS-TFT基板做清洗、干燥、降温等处理，然后将其放入真空室内进行各发光层和功能层的蒸镀，随后将偏光片贴附于面板；模组段制程主要完成电路和背光板外围组件的组装。每个阶段都会引起不同的Mura缺陷。Mura缺陷通常表现为块状，亮度不均匀，形状不规则，对比度低，大多数缺陷没有规律可遵循。常见的Mura缺陷分为三种类型：点缺陷、线缺陷和区域缺陷[1]。常见的Mura缺陷的示意图如图1所示。1常用Mura缺陷检测方法目前，常用的Mura缺陷检测方法有三种，即人工检测法、电测量法和基于机器视觉的光学检测方法。人工检测方法是指由经验丰富的缺陷检测工程师通过比较缺陷样本库[2]对缺陷的类别进行判断。电气测量方法通常用于检测由电气缺陷如短路、开路、接触不良、面板上电网线路开路等引起的磁点缺陷和线性磁点缺陷。常用的电测量方法包括导纳电路检测方法、全屏照明法、探针扫描法、电荷读取法、电压图像法、电子束扫描像素电极法等[3]。电测量方法无法检测由化学污染等非电气原因引起的Mura缺陷。这就需要进一步的检测方法，如基于机器视觉的光学测量方法。这是一种非接触式测量方法，使用图像采集设备获取屏幕上显示的信息，并对其进行定量分析，以确定缺陷的位置和类型。
2Mura缺陷的图像处理在获取图像的过程中，会受到多种因素的影响。例如，照明设备的光强度的变化，图像采集设备本身的性能，以及工作人员获取图像的熟练程度，等等。最初获得的原始图像的质量可能不太理想。为了不影响后续的图像分析、图像解析等处理流程，必须对采集的图像进行一些预处理。针对Mura缺陷的预处理方法，主要使用了图像滤波和图像校正。2.1图像滤波在数字图像的采集和传输过程中，总是会受到各种因素的干扰，因此采集的图像不可避免地会受到噪声的污染，导致图像质量下降，因此必须采取适当的方法对图像进行去噪。传统的曲面屏幕图像滤波方法包括空间法和频域法。空间滤波是利用模板在图像空间中进行模板卷积来完成的。频域滤波相当于将图像转换为频域空间，然后将其与传递函数相乘，最后依次形成逆变换。对于Mura缺陷中的图像去噪方法，有平均滤波、中值滤波和高斯滤波。高斯滤波后的图像效果最平滑，中值滤波后产生的模糊效果基于机器视觉的汽车曲面屏幕缺陷检测方法MuraDefectDetectionMethodforAutomotiveCurvedScreenBasedonMachineVision
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910272520.0(22)申请日 2019.04.04(71)申请人 武汉精立电子技术有限公司地址 430205 湖北省武汉市东湖新技术开发区流芳园南路22号 申请人 武汉精测电子集团股份有限公司(72)发明人 洪志坤 张胜森 欧昌东 郑增强 (74)专利代理机构 武汉东喻专利代理事务所(普通合伙) 42224代理人 李佑宏(51)Int.Cl.G01N 21/88(2006.01)G06T 7/00(2017.01)
(54)发明名称一种曲面屏外观缺陷快速检测方法及系统(57)摘要本发明公开了一种曲面屏外观缺陷快速检测方法及系统，具体步骤为：利用工业相机拍摄两侧设置有两个曲面侧光源的待测曲面屏得到第一图像；保持工业相机和待测曲面屏位置不变，利用工业相机拍摄径向设置有一个径向侧光源的待测曲面屏得到与第一图像相同规格的第二图像；提取第一图像的平面区域和第二图像的曲面区域拼接后得到无过曝区域的第三图像，以
实现待测曲面屏外部缺陷的快速检测。
权利要求书2页 说明书5页 附图2页CN 110018167 A2019.07.16
CN 110018167
A1.一种曲面屏外观缺陷快速检测方法，其特征在于，具体步骤为：S1.利用工业相机拍摄两侧设置有两个曲面侧光源的待测曲面屏得到第一图像；S2.保持工业相机和待测曲面屏位置不变，利用工业相机拍摄径向设置有一个径向侧光源的待测曲面屏得到与第一图像相同规格的第二图像；S3.提取第一图像的平面区域和第二图像的曲面区域拼接后得到无过曝区域的第三图像，以实现待测曲面屏外部缺陷的快速检测。2.根据权利要求1所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测方法，其特征在于，所述工业相机的工作距离为：WD＝f(1+L/l)，其中，f为所述工业相机的镜头的焦距，L为曲面屏的长度，l为所述工业相机的芯片的长度。3.根据权利要求1或2所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测方法，其特征在于，所述曲面侧光源和径向侧光源为条形光源或线光源。4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测方法，其特征在于，所述提取第一图像的平面区域具体为：获取第一图像的8bit灰阶图片，读取第一图像亮带对应的平均灰阶值和各像素点的灰阶值以确定剪切分割线，以剪切分割线为边界去除亮带部分得到第一图像的平面区域。5.根据权利要求4所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测方法，其特征在于，所述第二图像的曲面区域具体为：以剪切分割线去除第二图像中与第一图像的平面区域对应的部分得到第二图像的曲面部分。6.一种曲面屏外观缺陷快速检测系统，该系统包括工业相机、两个曲面侧光源和一个径向侧光源，其中，两个曲面侧光源位于待测曲面屏的两侧，径向侧光源位于两个曲面侧光源的邻侧，其特征在于，检测步骤为：开启曲面侧光源并关闭径向侧光源，利用工业相机拍摄待测曲面屏得到第一图像；关闭曲面侧光源并开启径向侧光源，利用工业相机拍摄待测曲面屏得到与第一图像相同规格的第二图像；提取第一图像的平面区域和第二图像的曲面区域拼接后得到无过曝区域的第三图像，以实现待测曲面屏外部缺陷的快速检测。7.根据权利要求6所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测系统，其特征在于，所述工业相机的工作距离为：WD＝f(1+L/l)，其中，f为所述工业相机的镜头的焦距，L为曲面屏的长度，l为所述工业相机的芯片的长度。8.根据权利要求6或7所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测系统，其特征在于，所述曲面侧光源和径向侧光源为条形光源或线光源。9.根据权利要求6-8中任一项所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测系统，其特征在于，所述提取第一图像的平面区域具体为：获取第一图像的8bit灰阶图片，读取第一图像亮带对应的平均灰阶值和各像素点的灰阶值以确定剪切分割线，以剪切分割线为边界去除亮带部分得到第一图像的平面区域。10.根据权利要求9所述的一种曲面屏外观缺陷快速检测系统，其特征在于，所述第二图像的曲面区域具体为：
一种曲面检测方法的探讨
作者：王宏，陈晓东，武梅
来源：《科技创新与生产力》 2013年第4期
摘 要：以某产品为例，阐述了三坐标测量机的测量原理，提出了一种自由曲面检测方法，并介绍了三坐标测量机在特殊曲面检测中的应用。
关键词：三坐标测量机；曲面检测；型面数据
中图分类号：TP391.72 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2013.04.056
某公司生产的某产品为复杂的空间曲面，其型面数据是最为严格和重要的参数，受表面材料及曲率的限制，传统的光学投影方法很难完成，经过有关技术人员反复思考与论证，最终确定用三坐标测量机对型面参数进行接触式测量。
该三坐标测量机为意大利DEA公司生产，测量范围：900 mm × 600 mm × 600 mm；单轴精度：（3 + 3L /1 000） μm；空间任意方向精度： （3 + 3.5L /1 000）μm，重复精度为3 μm，配有PH10自动旋转测头。
1 三坐标测量机的测量原理
利用三坐标测量机的三维触发测头，实现对测量空间内任意位置被测点的探测，当探测实现时测头即发出读数信号，通过测量系统可以得到测量点的几何坐标值。根据这些点的空间坐标值，经过数学运算求出待测量的几何尺寸和形状及位置公差。
2 三坐标测量机对特殊曲面的检测方法
2.1 探针的安装和标定
在正式测量之前，笔者首先根据该工件的尺寸和需要测量的方向确定所使用的探针组合。依据图纸，用作基准的中心孔直径为2 mm，所以选择直径为1 mm的测尖，再根据该工件的特点，确定测头的接触方式为垂直向下，然后执行TSP002.TEC程序用标准球对选定的测头进行标定，这是因为三坐标测量机的测头必须经过校准后才能使用。
2.2 工件的摆放
根据设计要求，对产品型面的变化必须进行准确测量。型面的变化是通过以底面为基准，沿轴线方向移动一定的步长所对应的Z坐标值的变化来体现的。因此，用两块相同的平行垫块将工件底部垫起，曲面部分向上。由于该平面为基准面，为了减小由垫块表面不平引起的误差，要求平行垫块本身的精度要高，其平面度可达0.5 μm。
逆向工程在曲面零件设计与检测中的应用研究
Application and Study of Reverse engineering in the surface
accessory design method and inspection 摘 要
随着科学技术的发展和制造水平的提高，人们对曲面零件的精度要求越来越高。但是由于曲面零件形状复杂，用传统的检具检验时难度大，且检测精度不高，如何采用有效的方法取代传统的检测工具，提高曲面零件检测精度是实际中急待解决的问题。
本文通过对逆向工程中的点云数据获取、数据预处理、曲面重构和曲面分析方法的研究，仔细分析了逆向工程软件Imageware的功能和基本原理，总结出Imageware在曲面重构和曲面检测中的方法、步骤和经验，为曲面零件的逆向造型设计和数字检测提供了理论和操作技术保障。
以逆向工程在曲面零件高尔夫球头造型方法中的实现为例，针对自由曲面在散乱点基础上重塑问题进行了研究，并在理论及应用中得到了相应的结论和实现。通过对高尔夫球头应用逆向设计，实现了复杂曲面零件三维曲面重构，为在此基础上新产品的二次开发奠定了基础。
在对误差检测理论以及现行形位误差检测技术进行深入分析的基础上，提出了将逆向工程应用于复杂曲面零件的数字化检测方法。通过建立曲面匹配，将测量所得的点云数据与数学模型在逆向工程软件Imageware进行形位误差比较。该检测方法能够检测出传统方法难以达到足够精度要求的复杂曲面误差，对于实现生产检测的自动化、数字化具有重要的应用前景。
关键词：曲面零件；Imageware；NURBS；面轮廓度误差；高尔夫球头 Abstract
Along with the develop of science technology and manufacture, the
precision of inspection in surface accessory are enhancing gradually. But
