TFT基板表面缺陷自动光学检测一维DFT算法研究

发布时间：2018-04-14 08:04

本文选题：TFT基板 + 表面缺陷检测算法　；参考：《合肥工业大学》2016年博士论文

【摘要】：随着TFT-LCD向大尺寸、轻薄化和高分辨率的方向发展,制造过程中出现各种显示缺陷的几率大大增加,为了提高制造质量,采用自动光学表面缺陷检测技术及装备已经成为当今面板显示制造产业不可缺少的手段,但TFT-LCD前段Array制程中的TFT基板的表面缺陷检测非常困难。因为TFT基板中规则排列着水平的门线和垂直的数据线,从而构成了其表面图像中重复的纹理背景,这对缺陷的检测产生严重干扰,传统的边缘检测和阈值分割等方法很难直接应用到该类缺陷的检测中,必须在不影响缺陷原始特征的情况下消除纹理背景,才能提高检测缺陷的成功率。为了提高高世代Array制程中TFT基板的自动光学表面缺陷检测性能,论文系统地分析和总结了一维DFT的TFT基板表面缺陷自动光学检测算法存在的问题,从理论与实践方面深入研究了一维DFT算法中的截断效应的改善技术、参数的自动选取和光照不均匀校正方法。搭建了TFT基板表面缺陷自动光学检测实验平台,针对五种TFT基板表面缺陷自动光学检测算法进行了比对实验,提高了TFT基板表面缺陷自动光学检测技术的准确率。论文主要研究内容和创新工作如下:1.提出了能表征频谱泄漏程度的计算模型,分析了简单周期信号频谱分析中的频谱泄漏、理想TFT基板线扫描图像(复杂周期信号)频谱分析中的频谱泄漏问题,讨论了实际TFT基板线扫描图像(近似复杂周期信号)频谱分析中的频谱泄漏问题,建立了频谱泄漏程度和截断长度之间的关系,给出了一维DFT算法中截断效应改善的方法。2.研究了周期(35)x和邻域r这两个关键参数的自动选取方法。对于周期(35)x的自动选取,利用数学统计对一维无缺陷TFT基板图像进行处理,通过提取峰值位置、排序、计算间距和统计次数,得到准确的周期Δx,并用不同长度、不同分辨率和不同光照的TFT基板行图像进行分析验证。对于邻域r的自动选取,首先对无缺陷的TFT基板行图像的每一行经过预处理,再计算其灰度共生矩阵,然后提取灰度共生矩阵的均匀度属性,最后计算不同r时的均匀度差值,最大差值所对应的r就是最佳邻域;实验对不同长度的非整周期、整周期、非整周期补整的图像进行处理,从获取的r可知,在相同的工作环境下,非整周期补整后的r值和整周期的r值相同,并将这一结果应用到实际缺陷检测中。3.分析了一维DFT算法中小波变换的光照不均匀校正的不足,先后分别提出了光照不均匀校正的二次曲线拟合法和平滑滤波法、并在此基础上提出了一种平滑拟合法,最后针对实际TFT基板表面行图像长度较长时,又提出了一种平滑分段拟合法。通过大量的实验研究,研究结果表明平滑拟合法能够很好的消除光照不均匀的同时,还能够弥补小波变换法的不足,即能够检测出缺陷的内部以及能够分辨出亮缺陷和暗缺陷。4.搭建了自动光学检测系统实验平台,采集了高质量的TFT基板表面图像。提出了表面缺陷检测算法优劣的判定依据,针对五种TFT基板表面缺陷自动光学检测算法,分析了不同算法的检测结果、研究了旋转对不同算法的影响、统计了不同算法的检测时间,确定了适合于TFT基板表面缺陷自动光学在线检测的算法。
[Abstract]:In order to improve the detection performance of TFT substrate surface defects , the paper systematically analyzes and summarizes the problem of spectrum leakage in TFT substrate surface defects . This paper presents a kind of smooth piecewise fitting method . Through a large number of experiments , the results show that the smooth fitting method can eliminate the shortage of the wavelet transform method .

【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN873

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