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原文传递一种LED芯片外观检测系统及方法

专利名称：	一种LED芯片外观检测系统及方法
摘要：	本发明公开了一种LED芯片外观检测系统及方法，系统包括运动控制子系统、图像采集子系统、图像分析子系统和数据分析子系统；运动控制子系统，用于传送待检测LED芯片，实现LED芯片上下料，方便图像采集子系统采集LED芯片图像；图像采集子系统，设置于运动控制子系统上方，用于获取LED芯片图像；图像分析子系统，与图像采集子系统连接通信，用于LED芯片外观缺陷检测判断；数据分析子系统，与图像分析子系统连接通信，用于分析图像分析子系统检测结果，分析LED芯片外观缺陷状况，同时将检测信息上传到数据库中。本发明可以大大削减检测工人数目，从而大量减少企业的人工成本，提高产量和效率，最终增加企业利润，应用前景极为广阔。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	武汉大学
发明人：	周圣军;万勇康;单忠频;徐浩浩
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910521078.0
公开号：	CN110261391A
代理机构：	武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
代理人：	魏波
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	430072 湖北省武汉市武昌区珞珈山武汉大学
主权项：	1.一种LED芯片外观检测系统，其特征在于：包括运动控制子系统、图像采集子系统、计算机、图像分析子系统和数据分析子系统；所述运动控制子系统，用于传送待检测LED芯片，实现LED芯片上下料，方便所述图像采集子系统采集LED芯片图像；所述图像采集子系统，设置于所述运动控制子系统上方，用于获取LED芯片图像；所述图像采集子系统通过所述计算机与所述图像分析子系统连接通信；所述图像分析子系统，用于LED芯片外观缺陷检测判断；所述数据分析子系统，与所述图像分析子系统连接通信，用于分析所述图像分析子系统检测结果，分析LED芯片外观缺陷状况，同时将检测信息上传到数据库中；所述计算机用于控制所述运动控制子系统、图像采集子系统、图像分析子系统和数据分析子系统工作。 2.根据权利要求1所述的LED芯片外观检测系统，其特征在于：所述运动控制子系统包括X-Y运动平台和运动控制卡；所述X-Y运动平台用于LED芯片传输，所述运动控制卡，用于实现运动控制子系统对运动平台的操控。 3.根据权利要求1所述的LED芯片外观检测系统，其特征在于：所述图像采集子系统包括相机、镜头、光源模块和图像采集卡；所述相机为CMOS线阵相机；所述光源模块采用线型LED灯，采用双光源对称倾斜照射方式设置；所述图像采集卡实现图像采集子系统与计算机之间的数据传输。 4.根据权利要求1-3任意一项所述的LED芯片外观检测系统，其特征在于：所述图像分析子系统包括图像预处理单元及芯片缺陷检测单元；所述图像预处理单元，用于提高所述图像采集子系统采集的LED芯片图像质量，并将单颗LED芯片从整版芯片中分离出来；所述芯片缺陷检测单元，用于实现LED芯片外观缺陷检测。 5.一种LED芯片外观检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：待检测LED芯片通过运动控制子系统的X-Y运动平台从图像采集子系统下通过，图像采集子系统获取待检测LED芯片图像，并通过图像采集子系统的图像采集卡将数据传递给图像分析子系统；步骤2：图像分析子系统的图像预处理单元通过预处理算法，对LED芯片图像进行去燥平滑处理，并进行单颗芯片的分割；步骤3：根据单颗芯片图像的灰度值分析，对部分芯片进行缺陷检测；所述部分芯片是指多胶少胶、芯片缺损及大面积异物污染芯片，其中，异物污染面积大于预设面积的为大面积异物污染芯片；步骤4：通过canny边缘检测算子检测剩余芯片缺陷边缘并生成对应轮廓，通过统计轮廓面积实现LED芯片外观缺陷检测。 6.根据权利要求5所述的LED芯片外观检测方法，其特征在于，步骤2的具体实现包括以下子步骤：步骤2.1：使用高斯滤波对原始LED芯片图像进行滤波去燥；步骤2.2：对高斯滤波后的LED芯片图像进行灰度化处理，分析图像灰度化后的灰度直方图，根据灰度直方图选取合适阈值，完成图像二值化处理；步骤2.3：基于LED芯片二值化图像，通过图像腐蚀及图像膨胀操作实现开运算形态学处理；步骤2.4：根据图像形态学处理得到的LED芯片图像，通过阈值分割及边界分割方法分割出单颗LED芯片。 7.根据权利要求5所述的LED芯片外观检测方法，其特征在于：步骤3中，通过统计灰度范围的像素数量对从而图像进行缺陷判断；首先设置灰度值最低阈值Tl和最高阈值Th，当芯片灰度值低于最低阈值Tl或灰度值高于最高阈值Th的像素数量超过给定数值时，则该芯片为有缺陷芯片。 8.根据权利要求5-7任意一项所述的LED芯片外观检测方法，其特征在于，步骤4的具体实现包括以下子步骤：步骤4.1：通过Canny边缘检测算法，检测剩余LED芯片外观缺陷；步骤4.2：基于边缘算子提取的缺陷边界线，通过跟踪和补全缺陷边界线轮廓链码，得到主要轮廓和所有边缘线，最终通过掏空内部点实现芯片缺陷的轮廓提取；步骤4.3：通过统计轮廓面积或轮廓内像素点数量，与预先设定的阈值T进行对比，当轮廓面积大于阈值T时，则该芯片为不合格芯片；当轮廓面积小于阈值T时，则该芯片为合格芯片。
所属类别：	发明专利