一種led發光均勻性檢測方法及其系統的製作方法
2023-05-17 15:31:51 2
一種led發光均勻性檢測方法及其系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種LED發光均勻性檢測方法及其系統，所述方法包括：獲取待檢測LED的光斑圖像；設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。本發明使得LED的發光均勻性檢測更為簡單快捷，而且檢測精度高，同時還能實現大批量半自動檢測。
【專利說明】一種LED發光均勾性檢測方法及其系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及圖像處理【技術領域】，尤其涉及的是一種LED發光均勻性檢測方法及其系統。
【背景技術】
[0002]在直下式背光源設計中，為了減少LED的數量，同時將具有點光源特性的LED轉變為面光源，廣泛使用了 LED和二次光學透鏡組合作為光源，光線經過透鏡後是否均勻分布對最終顯示質量有很大的影響，從而成為了各生產廠家較為關注的問題。
[0003]目前，對於單顆LED和透鏡組合後的發光均勻性，主要檢測方式有兩種，一是通過人眼觀察在接受屏上形成的光斑是否均勻；二是使用亮度測量儀測量不同點的亮度值，比較個點亮度值是否一致。但現有檢測方式有不足之處，通過人眼觀察光斑的方式，主要依賴觀察者個人經驗和判斷標準；而通過使用儀器檢測的方式，則操作複雜。通過上述兩種方式效率較低，不能實現大批量檢測。
[0004]因此，現有技術還有待於改進和發展。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種LED發光均勻性檢測方法及其系統，旨在解決現有技術中檢測LED發光均勻性效率低，且不能大批量進行檢測的缺陷。
[0006]本發明解決技術問題所採用的技術方案如下:
一種LED發光均勻性檢測方法，其中，所述方法包括步驟:
A、獲取待檢測LED的光斑圖像；
B、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；
C、獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
[0007]所述LED發光均勻性檢測方法，其中，所述步驟A之前還包括:
S、預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
[0008]所述LED發光均勻性檢測方法，其中，所述步驟B具體包括:
B1、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框；
B2、以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90°夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分； B3、分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值；
B4、根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
[0009]所述LED發光均勻性檢測方法，其中，所述矩形選框的選中區域至少包括所述光斑圖像的中心暗區。
[0010]所述LED發光均勻性檢測方法，其中，所述第一峰值與所述第二峰值均為所述灰度分布曲線中的波峰峰值。
[0011]一種LED發光均勻性檢測系統，其中，包括:
圖像獲取模塊，用於獲取待檢測LED的光斑圖像；
灰度曲線獲取模塊，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；
均勻性判斷模塊，用於獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
[0012]所述LED發光均勻性檢測系統，其中，還包括:
設置模塊，用於預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
[0013]所述LED發光均勻性檢測系統，其中，所述灰度曲線獲取模塊具體包括:
選框設定單元，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框； 區域等分單元，用於以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90°夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分；
灰度值獲取單元，用於分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值；
灰度分布曲線獲取單元，用於根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
[0014]所述LED發光均勻性檢測系統，其中，所述矩形選框的選中區域至少包括所述光斑圖像的中心暗區。
[0015]所述LED發光均勻性檢測系統，其中，所述第一峰值與所述第二峰值均為所述灰度分布曲線中的波峰峰值。
[0016]本發明所提供的一種LED發光均勻性檢測方法及其系統，所述方法包括:獲取待檢測LED的光斑圖像；設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。本發明使得LED的發光均勻性檢測更為簡單快捷，而且檢測精度高，同時還能實現大批量半自動檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明所述LED發光均勻性檢測方法較佳實施例的流程圖。
[0018]圖2是本發明所述LED發光均勻性檢測方法中獲取灰度分布曲線的具體流程圖。
[0019]圖3是本發明所述LED發光均勻性檢測方法中對光斑圖像設置矩形選框的示意圖。
[0020]圖4是本發明所述LED發光均勻性檢測方法中八等分矩形選框的示意圖。
[0021]圖5是本發明所述LED發光均勻性檢測方法中獲取的灰度分布曲線的示意圖。
[0022]圖6是本發明所述LED發光均勻性檢測系統較佳實施例的結構框圖。
[0023]圖7是本發明所述LED發光均勻性檢測系統中圖像獲取模塊的具體裝置結構圖。
[0024]圖8是本發明所述待檢測LED的側視圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實施例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0026]請參見圖1，圖1是本發明所述LED發光均勻性檢測方法較佳實施例的流程圖。如圖1所示，所述LED發光均勻性檢測方法，包括:
步驟S100、獲取待檢測LED的光斑圖像。
[0027]本發明的較佳實施例中，需先通過圖像獲取裝置來獲取待檢測LED的多張光斑圖像，並通過分析多張光斑圖像來獲取進一步的結果。
[0028]步驟S200、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線。
[0029]在步驟S200中，先設置一幾何中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合矩形選框，且所述矩形選框包圍所述光斑圖像中的中心暗區和外側的部分亮區。然後獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，最後根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取待檢測LED的灰度分布曲線。具體實施時，為了提高圖像灰度值準確度，對同一待檢測LED獲取多張光斑圖像，並通過多張圖片的灰度計算同一像素點的平均灰度，並根據指定角度內的多個像素點的平均灰度獲取待檢測LED的灰度分布曲線。
[0030]步驟S300、獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
[0031]顯然，當根據光斑圖像獲取所述灰度分布曲線後，需分析曲線中的兩個峰值，獲取兩個相鄰波峰的峰值數值，分別記為LP和RP。之後通過左右兩個峰值做差運算得到峰值差DIS，即dis=|rp-lp| ;iDis的值不大於一預設的灰度閾值時，則判定待檢測led的發光均勻；反之，當DIS的值大於灰度閾值時，則判定待檢測LED的發光不均勻。可見，本發明所述LED發光均勻性檢測方法通過圖像處理方法分析光斑各方向灰度值隨位置的分布曲線，能更為簡單快捷，高精度，並大批量半自動檢測LED發光均勻性。
[0032]進一步地實施例，所述步驟SlOO中獲取待檢測LED的光斑圖像之前還包括: 步驟S10、預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
[0033]本發明的較佳實施例中，預先設置的灰度閾值也就是步驟S300中峰值差DIS允許的誤差值。當DIS的值不大於允許的誤差值時，則判定待檢測LED的發光均勻；反之，當DIS的值大於允許的誤差值時，則判定待檢測LED的發光不均勻。
[0034]進一步地實施例,如圖2所示,所述步驟S200中獲取灰度分布曲線具體包括: 步驟S201、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框。
[0035]具體的，如圖3所示，對步驟SlOO中獲取的光斑圖像進行進一步處理時，設置一幾何中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框，且所述正方形選框包圍所述光斑圖像中的中心暗區和外側的部分亮區。
[0036]步驟S202、以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90 °夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分。
[0037]顯然，如圖3所示，步驟S202就是將步驟S201中設置的正方形選框進行8等分，再選取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域進行進一步分析。
[0038]步驟S203、分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值。
[0039]具體的，在步驟S203中，獲取所述第一平分線、所述第二平分線、所述第三平分線及所述第四平分線的左右兩側一定寬度(即一定像素量)的灰度值，也就是獲取圖4中所示的0°、45°、90°及135°線左右兩側一定寬度(通常是l_2mm)的帶狀區域內的像素點的灰度值。
[0040]步驟S204、根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
[0041]具體的,所述灰度分布曲線即灰度直方圖(histogram)。灰度直方圖是灰度級的函數，它表示圖像中具有每種灰度級的像素的個數，反映圖像中每種灰度出現的頻率，圖像中的橫坐標表示灰度值，縱坐標則表示出現各個灰度值的次數。如圖5所示，步驟S204中獲取的灰度分布曲線為具有雙波峰單波谷的曲線，此時將曲線中的左右兩個峰值數值分別記為LP和RP，其中曲線中心波谷處的局部最小灰度值記為CP。之後，通過分析灰度分布曲線中的兩波峰差值，即可快速分析待測LED的發光均勻性，而且分析結果精確度高。
[0042]基於上述LED發光均勻性檢測方法，本發明還提供了一種LED發光均勻性檢測裝置。請參見圖6，其為本發明所述LED發光均勻性檢測裝置較佳實施例的結構框圖。如圖6所示，所述LED發光均勻性檢測裝置包括:
圖像獲取模塊10，用於獲取待檢測LED的光斑圖像；
灰度曲線獲取模塊20，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；
均勻性判斷模塊30，用於獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
[0043]具體實施時，所述圖像獲取模塊10採用的具體裝置的結構圖請參見圖7。如圖7所示，所述圖像獲取模塊10包括安裝座100 ;固定設置於所述安裝座100上的驅動電機200 ；固定設置在所述安裝座100上、由所述驅動電機200驅動、並沿所述安裝座100表面移動的相機安裝座300 ;固定設置在所述相機安裝座300上的用於過濾光線及採集光斑的UV相機400 ;固定設置在所述安裝座100上、並位於所述UV相機400鏡頭下方的用於消除燈珠影像及獲得光斑的擴散板500。
[0044]進一步的，如圖7所示，所述圖像獲取模塊10還包括固定設置在所述擴散板500上用於為UV相機提供光線的LED背光源600。
[0045]進一步的，如圖7所示，所述安裝座100上設置有第一導軌110，所述第一導軌110上設有與其相適配的滑塊結構210，所述驅動電機200沿所述第一導軌110在所述安裝座100表面移動。所述安裝座100上還設置有第二導軌120，所述第二導軌120上設有與其相適配的相機安裝座300，所述在相機安裝座300沿所述第二導軌120在所述安裝座100表面移動。
[0046]本發明的較佳實施例中，所述擴散板500用於放置待檢測LED。具體實施時，待檢測LED為貼片式LED和透鏡的組合。如圖8所示，其為本發明所述待檢測LED的側視圖，其中所述貼片式LED為貼片式3528LED，所述透鏡的材料為PMMA(即聚甲基丙烯酸甲酯)，為圓對稱結構。所述透鏡具有兩個曲面，經過兩個曲面的折射可以使光線照射到更大的範圍，形成面光源。所述貼片式LED和所述透鏡在檢測時均安裝在PCB上，並位於擴散板正下方。
[0047]進一步地實施例，在所述LED發光均勻性檢測系統中，還包括:
設置模塊，用於預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
[0048]進一步地實施例，在所述LED發光均勻性檢測系統中，所述灰度曲線獲取模塊20具體包括:
選框設定單元，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框；區域等分單元，用於以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90°夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分；
灰度值獲取單元，用於分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值；
灰度分布曲線獲取單元，用於根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
[0049]進一步地實施例，在所述LED發光均勻性檢測系統中，所述矩形選框的選中區域至少包括所述光斑圖像的中心暗區。
[0050]進一步地實施例，在所述LED發光均勻性檢測系統中，所述第一峰值與所述第二峰值均為所述灰度分布曲線中的波峰峰值。
[0051]綜上所述，本發明所提供的一種LED發光均勻性檢測方法及其系統，所述方法包括:獲取待檢測LED的光斑圖像；設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線；獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。本發明使得LED的發光均勻性檢測更為簡單快捷，而且檢測精度高，同時還能實現大批量半自動檢測。
[0052]應當理解的是，本發明的應用不限於上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種LED發光均勻性檢測方法，其特徵在於，所述方法包括步驟: A、獲取待檢測LED的光斑圖像； B、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線； C、獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
2.根據權利要求1所述LED發光均勻性檢測方法，其特徵在於，所述步驟A之前還包括: S、預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
3.根據權利要求1所述LED發光均勻性檢測方法，其特徵在於，所述步驟B具體包括: B1、設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框； B2、以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90°夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分； B3、分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值； B4、根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
4.根據權利要求1所述LED發光均勻性檢測方法，其特徵在於，所述矩形選框的選中區域至少包括所述光斑圖像的中心暗區。
5.根據權利要求1所述LED發光均勻性檢測方法，其特徵在於，所述第一峰值與所述第二峰值均為所述灰度分布曲線中的波峰峰值。
6.—種LED發光均勻性檢測系統,其特徵在於,包括: 圖像獲取模塊，用於獲取待檢測LED的光斑圖像； 灰度曲線獲取模塊，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的矩形選框，並獲取所述矩形選框中指定角度的圖像灰度，再根據所述矩形選框中指定角度的圖像灰度獲取灰度分布曲線； 均勻性判斷模塊，用於獲取所述灰度分布曲線中的第一峰值與第二峰值差值的絕對值，並將所述絕對值與一預設的灰度閾值比較，當所述絕對值小於或等於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光均勻；當所述絕對值大於所述灰度閾值時，則待檢測LED發光不均勻。
7.根據權利要求6所述LED發光均勻性檢測系統，其特徵在於，還包括: 設置模塊，用於預先設置一用於確定LED發光均勻性的灰度閾值。
8.根據權利要求6所述LED發光均勻性檢測系統，其特徵在於，所述灰度曲線獲取模塊具體包括: 選框設定單元，用於設置一中心與所述光斑圖像中的光斑中心重合的正方形選框； 區域等分單元，用於以一經過所述光斑圖像中的光斑中心，且與正方形選框中的一組水平方向平行邊均平行的第一平分線將所述正方形選框二等分，再以與所述第一平分線呈45°夾角、且經過所述光斑中心的第二平分線，與所述第一平分線呈90°夾角、且經過所述光斑中心的第三平分線，與所述第一平分線呈135°夾角、且經過所述光斑中心的第四平分線，將所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域四等分； 灰度值獲取單元，用於分別獲取所述正方形選框中位於第一平分線上部的矩形區域的四個等分區域的灰度值； 灰度分布曲線獲取單元，用於根據四個等分區域的灰度值獲取灰度分布曲線。
9.根據權利要求6所述LED發光均勻性檢測系統，其特徵在於，所述矩形選框的選中區域至少包括所述光斑圖像的中心暗區。
10.根據權利要求6所述LED發光均勻性檢測系統，其特徵在於，所述第一峰值與所述第二峰值均為所述灰度分布曲線中的波峰峰值。
【文檔編號】G01M11/02GK104374551SQ201410678510
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】譚開志 申請人:深圳科瑞技術股份有限公司