[發明專利]一種LED發光芯片插偏缺陷的檢測算法

有效

• 申請號: 201310432371.2
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103473778A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 李偉;孫建萍
• 申請（專利權）人: 陜西中萊節能有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理技術領域，特別是指一種LED發光芯片插偏缺陷的檢測算法。

背景技術

近年來，在全自動封裝線全面普及的條件下，LED發光芯片在封裝生產過程中對封裝質量進行在線檢測，已成為提高封裝水平、保證封裝質量的必然需求。但由于LED芯片尺寸小、封裝工藝要求高、生產線速度快，很難在封裝過程中進行實時質量檢測。由于現有的分選技術的局限，封裝分選后的LED中只有少量產品能滿足某一客戶（如高端LED顯示屏制造商）的要求，其余大部分將變成倉庫里的存貨。若LED封裝分選后仍然存在的廢品/次品率為0.1%，則全國每年萬億只LED封裝產品中就可能產生數億只廢品/次品，造成近億元的直接經濟損失。因此，為了滿足對LED封裝缺陷分選質量的要求，對LED封裝缺陷分選技術的研究成為了LED行業發展的重要課題。

LED發光芯片的產品性能主要體現在發光均勻度及亮度性能方面。由于LED的發光均勻度及亮度性能主要由發光芯片在封膠內的位置決定，而發光芯片在封膠內通常會存在插偏缺陷，如果插偏數值在微米級別，其并不會明顯對LED平均光譜強度和完整光譜輻照度產生影響，但卻會對LED的光強分布均勻性有顯著影響，從而影響LED光學性能。

現有的分選設備如分光機、分色機，只能從通電后的LED發光芯片的平均光譜強度和完整的光譜輻照度進行檢測和分類，無法區分LED燈珠的光強分布均勻度，因此，使用這些設備無法識別出細微的插偏缺陷，從而無法保證LED顯示屏的色溫色差及發光均勻度（即方向特性的離散性）。另外，用于檢測LED光強分布均勻性的積分球、光電倍增管等現有分選設備由于檢測原理所限，無法實現LED光強分布均勻性在線式快速連續分選，針對這些缺陷進行接觸式分選更是難于實現。

綜上，研究一種能夠準確檢測出LED發光芯片插偏缺陷的檢測方法，對保證LED發光芯片的光強分布均勻度從而保證LED發光芯片產品質量是十分重要的。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種LED發光芯片插偏缺陷的檢測算法，該算法能夠在生產線上對LED發光芯片檢測出細微的插偏缺陷，從而能夠保證LED發光芯片的光強分布均勻度。該算法計算效率高、檢測精度高。

該方法高效、精確，適于生成現場實時操作。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以解決：

一種LED發光芯片插偏缺陷的檢測算法，具體包括如下步驟：

步驟1：采集待測LED發光芯片的彩色圖像I；計算機讀取待測LED發光芯片的彩色圖像I；圖像的采集方向滿足彩色圖像I中發光二極管的兩管腳均為豎直方向且兩管腳重疊；

步驟2：對彩色圖像I進行灰度化處理和去噪處理，得到圖像I1；

步驟3：對圖像I1進行二值化處理，得到二值化處理后的圖像I2；

步驟4：對二值化后的圖像I2進行細化處理，得到細化處理后的圖像I3；

步驟5：對細化處理后的圖像I3進行直線擬合，得到擬合直線；

步驟6：計算擬合直線與y軸的夾角θ；

步驟7：根據擬合直線的斜率求得該擬合直線的傾斜角Φ；

步驟8：計算發光芯片的插入角度β，根據插入角度β與設定的角度閾值范圍比較，判斷是否落入角度閾值范圍內，是則認為LED燈的發光芯片沒有插偏缺陷，返回步驟1，對下一個待檢測的發光芯片進行檢測；否則，認為LED燈的發光芯片有插偏缺陷，執行步驟9；：

當Φ∈[0,1.57]時，β=Φ+θ；

當Φ∈(1.57,3.14]時，β=Φ-θ；

步驟9：計算機顯示當前發光芯片存在插偏缺陷并顯示β的值；返回步驟1。

進一步的，所述步驟2中對彩色圖像I進行灰度化可以采用分量法、最大值法、平均值法或加權平均法。

進一步的，所述步驟3中對圖像I1進行二值化處理具體包括如下步驟：

1）設定初始分割閾值T1=（fmax+fmin）/2，其中，fmax和fmin分別表示圖像I1的最大灰度值與最小灰度值；

2）用初始分割閾值T1對圖像I1進行區域分割，得到灰度值大于初始分割閾值的圖像區域G1和灰度值不大于分割閾值的圖像區域G2；

3）計算圖像區域G1包含的像素的灰度均值u1和圖像區域G2和包含的像素的灰度均值u2；