一种面板颜色漏制程缺陷检测方法、系统、设备及介质

技术领域

本发明涉及面板漏制程缺陷检测技术领域，具体而言，涉及一种面板颜色漏制程缺陷检测方法、系统、设备及介质。

背景技术

CF彩色滤光片是面板液晶显示器产品的重要组成部分，显示器能够呈现缤纷的色彩，主要依赖于CF彩色滤光片的作用。CF彩色滤光片是由RGB三个基本颜色单元重复周期性排列形成的。

在CF彩色滤光片生产过程中可能会出现某一道颜色制程漏做的情况，称为漏制程，漏制程是严重的缺陷，在一道制程漏做的基础上再加工后续制程，生产出来的产品将成为报废品，而且浪费后续制程的产能。因此面板工厂会对漏制程缺陷进行严格把控，工厂通过自动光学检测机台(AOI)对生产的面板产品进行拍照，再由人工肉眼判图，识别图中是否存在漏制程缺陷，发现漏制程缺陷后再将面板产品运输到修补机台进行漏制程的重做。

然而面板产品在生产过程中每天产生的图片量达到数万张以上，需要较多的人工进行判图，存在较多人力成本支出，而且人工受经验丰富程度和状态影响，误判率一般较高。因此面板厂普遍开始引入基于算法自动判图的系统替代人工判图，这类系统一般采用目标检测算法作为核心检测算法，但是这类算法一般对于外来异物掉落在产品上这类缺陷有较好的检测效果，而漏制程缺陷不存在外来异物特征，而且漏做的制程部分和正常背景无异，一般的目标检测算法难以实现有效的检出。

发明内容

本发明提供一种面板颜色漏制程缺陷检测方法、系统、设备及介质，为了解决目标检测算法对CF彩色滤光片漏制程缺陷难以识别的问题。

在第一方面，本发明实施例中提供一种面板颜色漏制程缺陷检测方法，所述方法流程如下：

基于原始面板图像获取匹配模板，所述匹配模板包含所有颜色单元；

基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配，以得到若干候选模板；

基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域，并且基于矩形区域进行色差比较，以判定是否存在颜色漏制程缺陷。

于上述实施例中，本发明首先获取包含RGB三个颜色单元的匹配模板，然后通过待检测面板图像获取若干与匹配模板尺寸相同的图像，并且通过相似度匹配的方式选择与匹配模板图像近似或相同的图像；最后从相似或相同的图像中选择RGB三种颜色单元对应的矩形区域，并且判断任意两个矩形区域的色差是否大于预设值，如果色差较小，则说明任意两个矩形区域的颜色近似，则某一个区域存在颜色漏制程缺陷，需要将面板产品运输到修补机台进行漏制程的重做。

作为本申请一些可选实施方式，基于原始面板图像获取匹配模板的流程如下：

对原始面板图像进行图像截取处理，以得到初始的匹配模板；所述初始的匹配模板包含RGB三个颜色单元；

对初始的匹配模板进行边缘轮廓提取处理，以得到最终的匹配模板。

于上述实施例中，一般模板匹配采用灰阶图进行，但是由于自动光学检测机台(AOI)光源调试存在差异，导致采集的图像背景颜色存在较大差异，因此直接使用灰阶图作为模板存在较大的漏匹配风险，如果采用灰度图做匹配，每种颜色需要维护一个模板，维护成本太高，并且模板匹配时匹配时间成本更高，因此需要将匹配模板从三通道的彩色图转换为单通道图；即因此首先将截取的匹配模板转换为灰阶图，然后再对初始的匹配模板进行边缘轮廓提取处理(使用canny算法)，以得到最终的匹配模板。

作为本申请一些可选实施方式，基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配的流程如下：

对待检测面板图片进行边缘轮廓提取处理，并且将待检测面板图片的左上角像素点作为左上角点坐标，以左上角点坐标为参照点获取一个初始的候选模板；

将初始的候选模板依次向右/向上平移一个像素，以得到若干候选模板；

依次计算若干候选模板与匹配模板的相似度，如果相似度大于匹配度阈值，则对应的候选模板与匹配模板匹配，以得到最终的候选模板。

于上述实施例中，首先通过坐标定位获取一个初始的候选模板，然后通过平移的方式可以获取若干与候选模板尺寸相同的模板，以便于后期对模板进行相似度匹配。

作为本申请一些可选实施方式，所述相似度采用余弦相似度计算方法、哈希计算方法、直方图计算方法或皮尔逊相关系数计算。

于上述实施例中，通过选择合适的相似度计算方式，可以快速的获取与匹配模板相似的候选模板，以便于对相似的候选模板进行后续的色差校验处理。

作为本申请一些可选实施方式，基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域的流程如下：

将最终的匹配模板划分为三个颜色单元区域；

从三个颜色单元区域中分别截取一个矩形区域，以得到三个颜色单元区域对应的第一矩形区域、第二矩形区域以及第三矩形区域。

于上述实施例中，通过在三个颜色区域中截取小部分的区域，可以降低后期色差比较的计算难度。

作为本申请一些可选实施方式，基于矩形区域进行色差比较的流程如下：

对第一矩形区域、第二矩形区域以及第三矩形区域都提取RGB三颜色通道的颜色取值，并且计算每个通道在三个矩形坐标下的取值均值；

基于每个通道在上述矩形坐标下的取值均值计算三个颜色单元区域中任意两个矩形区域的色差；

如果任意两个矩形区域的色差小于色差阈值，则判定待检测面板存在颜色漏制缺陷。

于上述实施例中，通过判断任意两个矩形区域的色差是否大于预设值，如果色差小于预设值，则说明任意两个矩形区域的颜色近似，则某一个存在颜色漏制程缺陷，需要将面板产品运输到修补机台进行漏制程的重做。

作为本申请一些可选实施方式，任意两个矩形区域的色差的计算公式如下：

其中，p'

于上述实施例中，通过欧式距离来计算任意两个矩形区域的色差，能够快速的检测出颜色漏制程缺陷。

在第二方面，本发明提供一种面板颜色漏制程缺陷检测系统，所述系统包括：

模板获取单元，所述模板获取单元基于原始面板图像获取匹配模板，所述匹配模板包含所有颜色单元；

相似度匹配单元，所述相似度匹配单元基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配，以得到若干候选模板；

色差匹配单元，所述色差匹配单元基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域，并且基于矩形区域进行色差比较，以判定是否存在颜色漏制程缺陷。

在第三方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的算机程序，所述处理器执行计算机程序时实现所述一种面板颜色漏制程缺陷检测方法。

在第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述一种面板颜色漏制程缺陷检测方法。

本发明的有益效果如下：

本发明结合模板匹配方法和色差分析的方式，解决了CF彩色滤光片漏制程缺陷识别特征少，目标检测算法难以有效检出的问题，实现了对CF漏制程缺陷的有效检出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例所述硬件运行环境的计算机设备结构示意图；

图2是本发明实施例所述面板颜色漏制程缺陷检测方法的方法步骤图；

图3是本发明实施例所述原始面板图像的示意图；

图4是本发明实施例所述匹配模板的示意图；

图5是本发明实施例所述矩形区域色差分析的示意图；

图6是本发明实施例所述面板颜色漏制程缺陷检测系统的系统框图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

为了解决目标检测算法对CF彩色滤光片漏制程缺陷难以识别的问题。本申请提供一种面板颜色漏制程缺陷检测方法、系统、设备及介质，在介绍本申请的具体技术方案之前，先介绍下本申请实施例方案涉及的硬件运行环境。

请参阅图1，图1为本申请实施例方案涉及的硬件运行环境的计算机设备结构示意图。

如图1所示，该计算机设备可以包括：处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)，通信总线、用户接口，网络接口，存储器。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选的，用户接口还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真接口)。存储器可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory，RAM)存储器，也可以是稳定的非易失性存储(Non-VolatileMemory，NVM)，例如磁盘存储器，存储器可选的还可以是独立于前述处理器的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的结构并不构成对计算机设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图1所示，作为一种存储介质的存储器中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及软件程序的存储模块。

在图1所示的计算机设备中，网络接口主要用于与网络服务器进行数据通信；用户接口主要用于与用户进行数据交互；本申请计算机设备中的处理器、存储器可以设置在计算机设备中，所述计算机设备通过处理器调用存储器中存储的面板颜色漏制程缺陷检测系统，并执行本申请实施例提供的面板颜色漏制程缺陷检测方法。

基于前述实施例的硬件环境，本申请的实施例提供了一种面板颜色漏制程缺陷检测方法，请参阅图2，图2为所述面板颜色漏制程缺陷检测方法的流程图，所述方法流程如下：

(1)基于原始面板图像获取匹配模板，所述匹配模板包含所有颜色单元；所述原始面板图像是通过自动光学检测机台(AOI)获取的面板检测图像，优选地，所述原始面板图像为不存在颜色漏制程缺陷的图像，请参阅图3，图3为所述原始面板图像的示意图。

具体的，基于原始面板图像获取匹配模板的流程如下：

(1.1)对原始面板图像进行图像截取处理，以得到初始的匹配模板；其中，所述初始的匹配模板至少包含RGB三个颜色单元；

(1.2)一般模板匹配采用灰阶图进行，但是由于自动光学检测机台(AOI)光源调试存在差异，导致采集的图像背景颜色存在较大差异，因此直接使用灰阶图作为模板存在较大的漏匹配风险，如果采用灰度图做匹配，每种颜色需要维护一个模板，维护成本太高，并且模板匹配时匹配时间成本更高，因此需要将匹配模板从三通道的彩色图转换为单通道图；即因此首先将截取的匹配模板转换为灰阶图，然后再对初始的匹配模板进行边缘轮廓提取处理(使用canny算法)，以得到最终的匹配模板，请参阅图4，图4为所述匹配模板的示意图，所述匹配模板的宽和高记作w和h。

(2)基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配，以得到若干候选模板；

具体的，基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配的流程如下：

(2.1)首先对待检测面板图片进行边缘轮廓提取处理(使用canny算法)，并且在边缘轮廓提取处理的基础上将待检测面板图片的左上角像素点作为左上角点坐标，即起点坐标(0,0)，以左上角点坐标为参照点获取一个与匹配模板尺寸相同的候选模板，即第一个候选模板坐标表示为[0,w,0,h]；与此同时，也可以将待检测面板图片的左下角像素点、右上角像素点、右下角像素点作为相应的起点坐标，本发明实施例对此不做限定。

(2.2)将候选模板依次向右/向上平移一个像素，以得到若干与匹配模版尺寸相同的候选模板，假设当前候选模板的左上角坐标为(x,y)，则当前候选模板坐标表示为[x,y,x+w,y+h]。

(2.3)依次计算若干候选模板与匹配模板的相似度，如果相似度大于匹配度阈值，则对应的候选模板与匹配模板匹配，选择与匹配模板匹配的候选模版作为最终的候选模板，因此可以获取一张或者多张与匹配模板近似的候选模板；具体的，所述匹配度阈值为预设值，可以根据实际情况进行设置。

具体的，所述相似度采用余弦相似度计算方法、哈希计算方法、直方图计算方法或皮尔逊相关系数计算；优选地，采用余弦相似度计算方法获取候选模板与匹配模板的相似度，相似度的取值范围再0～1之间，并且匹配度越高相似度越接近1。

(3)基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域，并且基于矩形区域进行色差比较，以判定是否存在颜色漏制程缺陷；

具体的，基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域的流程如下：

(3.1)将最终的匹配模板划分为三个颜色单元区域，即分别在一个或者多个候选模板上获取三个矩形区域，请参阅图5。

(3.2)从三个颜色单元区域中分别截取一个矩形区域，以得到三个颜色单元区域对应的第一矩形区域、第二矩形区域以及第三矩形区域，其中，第一矩形区域、第二矩形区域以及第三矩形区域分别记作[x

具体的，基于矩形区域进行色差比较的流程如下：

(3.3)对第一矩形区域、第二矩形区域以及第三矩形区域都进行RGB三颜色通道的颜色提取，并且计算每个通道在三个矩形坐标下的颜色取值的均值，分别记作p1

(3.4)基于每个通道在上述矩形坐标下的取值均值计算三个颜色单元区域中任意两个矩形区域的色差，例如第一矩形区域、第二矩形区域的色差记作diff_12，同理，第一矩形区域和第三矩形区域的记作色差diff_13，第二矩形区域和第三矩形区域的记作色差diff_23。

(3.5)如果任意两个矩形区域的色差小于色差阈值，则判定待检测面板存在颜色漏制缺陷，其中，色差阈值为预设值，通过设定一个漏制程缺陷检出阈值，当任意两个矩形区域之间计算的色差小于色差阈值，则认为出现了两个颜色单元颜色一致的情况，则判定图片存在漏制程缺陷，具体的，所述匹配度阈值为预设值，可以根据实际情况进行设置。

具体的，任意两个矩形区域的色差的计算公式如下：

其中，p'

同理，可以通过以上公式获取色差diff_13和色差diff_23，即通过欧式距离来计算任意两个矩形区域的色差，能够快速的检测出颜色漏制程缺陷。

综上，本发明首先获取包含RGB三个颜色单元的匹配模板，然后通过待检测面板图像获取若干与匹配模板尺寸相同的图像，并且通过相似度匹配的方式选择与匹配模板图像近似或相同的图像；最后从相似或相同的图像中选择RGB三种颜色单元对应的矩形区域，并且判断任意两个矩形区域的色差是否大于预设值，如果色差较小，则说明任意两个矩形区域的颜色近似，则某一个区域存在颜色漏制程缺陷，需要将面板产品运输到修补机台进行漏制程的重做；即结合模板匹配方法和色差分析的方式，解决了CF彩色滤光片漏制程缺陷识别特征少，目标检测算法难以有效检出的问题，实现了对CF漏制程缺陷的有效检出。

此外，在一种实施例中，基于与前述实施例相同的发明思路，本发明实施例提供了一种面板颜色漏制程缺陷检测系统，所述系统与实施例1的所述方法一一对应，请参阅图6，图6为所述面板颜色漏制程缺陷检测系统的结构框图，所述系统包括：

模板获取单元，所述模板获取单元基于原始面板图像获取匹配模板，所述匹配模板包含所有颜色单元；

相似度匹配单元，所述相似度匹配单元基于匹配模板对待检测面板图像进行相似度匹配，以得到若干候选模板；

色差匹配单元，所述色差匹配单元基于候选模板获取所有颜色单元对应的矩形区域，并且基于矩形区域进行色差比较，以判定是否存在颜色漏制程缺陷。

需要说明的是，本实施例中面板颜色漏制程缺陷检测系统中各单元是与前述实施例中的面板颜色漏制程缺陷检测方法中的各步骤一一对应，因此，本实施例的具体实施方式和达到的技术效果可参照前述面板颜色漏制程缺陷检测方法的实施方式，这里不再赘述。

此外，在一种实施例中，本申请还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器，存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法。

此外，在一种实施例中，本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时实现前述实施例中方法。

在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。

在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。

作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。

作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器/随机存取存储器、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台多媒体终端设备(可以是手机，计算机，电视接收机，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。

以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。