面向OLED制造过程的缺陷检测算法研究与系统开发

摘要

有机发光显示器OLED(Organic LED)因其具有低功耗、宽视角、主动发光、易于实现柔性制造等优点受到了人们越来越多的关注，并将成为继TFT-LCD后的下一代显示器。由于制备过程较复杂，生产过程中难免会出现各类缺陷。这类缺陷具有边界模糊、形状不规则、对比度低及周期纹理背景等特点。目前的缺陷检测技术还存在检测精度和识别率低等问题，开发一种新的自动化缺陷检测系统已经成为相关应用企业的亟需。针对OLED面板检测目标和图像采集系统分辨率的不同，本文深入研究图像的缺陷特征，提出迭代差影法和独立分量分析法的检测算法，实现对应缺陷的识别。本论文的主要研究内容包括：
　　 (1)深入调研国内外面板检测领域的研究现状，比较研究各种视觉检测算法实施的条件和识别效果；指出该研究领域存在的问题，制定OLED屏缺陷检测的研究方案。
　　 (2)针对OLED屏像素级缺陷的检测，提出迭代差影法的OLED屏像素缺陷检测方法。该算法基于OLED像素的几何形态，首先进行图像中值滤波和图像增强等预处理，然后对图像进行像素模板的多次迭代提取和差影运算，获取去除了纹理背景信息的图像；在此基础之上，提出改进的K-均值聚类算法，快速确定图像分割阈值，实现缺陷的有效识别。
　　 (3)针对OLED屏宏观层面上的图像检测需求，提出了基于独立分量分析ICA(Independent Component Analysis)的图像缺陷检测方法研究。通过无缺陷图像的ICA分析、新解混矩阵构建、待测图像背景估计与图像重构、及其与原始图像比较等环节的处理，实现显示屏的缺陷识别。
　　 (4)在各类缺陷检测算法研究基础上，基于labview8.2和IMAQVision8.0环境，开发面向OLED显示屏的缺陷检测系统；通过OLED图像检测实例，验证所提出的检测算法及所开发的检测系统的有效性。