細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，包括：液晶顯示器、顯微成像系統(tǒng)、圖像傳感器、圖像處理系統(tǒng)；顯微成像系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)液晶顯示器，顯微成像系統(tǒng)與圖像傳感器連接，圖像傳感器將顯微鏡成像系統(tǒng)所成的像傳遞給圖像處理系統(tǒng)。本發(fā)明的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，包括如下步驟：1）計(jì)算得到液晶顯示器的上每個(gè)液晶像素點(diǎn)之間的圖像像素距離；2）根據(jù)液晶顯示器的像素實(shí)際間隔，算出圖像中的圖像像素距離與實(shí)際距離的比例；3）計(jì)算細(xì)絲在液晶顯示器中的像素直徑；4）根據(jù)步驟2）得到的比例計(jì)算細(xì)絲的實(shí)際直徑。本發(fā)明的有益之處在于：充分利用了液晶顯示器中各個(gè)像素點(diǎn)的均勻性和精確性，非接觸式地測(cè)量細(xì)絲直徑，并且系統(tǒng)裝置簡(jiǎn)單，操作方便。
【專利說明】細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法及裝置，具體涉及一種基于液晶顯示器的細(xì)絲直徑檢測(cè) 裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著現(xiàn)代制造工藝的日趨精湛，液晶顯示器的單個(gè)像素可以越做越小，而且像素 的均勻度可以達(dá)到十分精確的水平。除了促進(jìn)現(xiàn)代顯示技術(shù)的飛速發(fā)展之外，液晶的這樣 一種優(yōu)良的特性也可以為精密尺寸測(cè)量的發(fā)展提供一定的空間。
[0003] 細(xì)絲直徑的測(cè)量一直以來都是長(zhǎng)度測(cè)量中的一個(gè)重要的研究方向，目前的測(cè)量方 法主要有接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量。接觸式的測(cè)量方法主要有卡尺法、千分尺測(cè)量法、尺 法、弓高法和坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量法等方法，接觸式測(cè)量法雖然應(yīng)用比較廣泛，但由于這類方法 易對(duì)被測(cè)件表面造成損傷，并且不能在線測(cè)量，測(cè)量效率低。非接觸式的測(cè)量方法主要有稱 重法、光電測(cè)量法和顯微鏡測(cè)量法；稱重法只能測(cè)量細(xì)絲的品均直徑，無法確定細(xì)絲每個(gè)位 置處的準(zhǔn)確尺寸；光電測(cè)量法主要包括投影法、干涉法和衍射法，他們均具有測(cè)量不便，不 穩(wěn)定的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)顯微鏡采用目視讀數(shù)，效率低，測(cè)量強(qiáng)度大，且測(cè)量時(shí)人為因素影響較大， 測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于液晶顯示器的細(xì)絲直 徑測(cè)量系統(tǒng)，在保證測(cè)量精度的情況下，減小系統(tǒng)的復(fù)雜程度，提高測(cè)量的便捷性。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
[0006] 細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：液晶顯示器、顯微成像系統(tǒng)、圖像傳感器、 圖像處理系統(tǒng)；所述顯微成像系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)液晶顯示器，所述顯微成像系統(tǒng)與圖像傳感器連接， 所述圖像傳感器將顯微鏡成像系統(tǒng)所成的像傳遞給圖像處理系統(tǒng)。
[0007] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述液晶顯示器垂直于顯微成像系統(tǒng)的 光軸。
[0008] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述顯微成像系統(tǒng)的物鏡為可更換的物 鏡。
[0009] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像傳感器為C⑶或CMOS。
[0010] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像處理系統(tǒng)為計(jì)算機(jī)、單片機(jī)、數(shù) 字信號(hào)處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。
[0011] 基于前述細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：
[0012] 1)、調(diào)節(jié)所述顯微成像系統(tǒng)，使得放大后的所述液晶顯示器上每個(gè)液晶像素點(diǎn)清 晰成像，所述圖像傳感器將該圖像傳遞給所述圖像處理系統(tǒng)，計(jì)算得到液晶顯示器的上每 個(gè)液晶像素點(diǎn)之間的圖像像素距離；
[0013] 2)、根據(jù)液晶顯示器的像素實(shí)際間隔，算出圖像中的圖像像素距離與實(shí)際距離的 比例；
[0014] 3)、將待檢測(cè)的細(xì)絲放在所述液晶顯示器上，再次調(diào)節(jié)所述顯微成像系統(tǒng)，使得放 大后的所述細(xì)絲清晰成像，所述圖像傳感器將該圖像傳遞給所述圖像處理系統(tǒng)，計(jì)算所述 細(xì)絲在所述液晶顯示器中的像素直徑；
[0015]4)、根據(jù)步驟2)得到的比例計(jì)算細(xì)絲的實(shí)際直徑。
[0016] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1)中，圖像像素距離指通過顯 微成像系統(tǒng)和圖像傳感器后得到的數(shù)字圖像中的兩個(gè)目標(biāo)之間的以圖像像素為單位的距 離，計(jì)算液晶顯示器中兩個(gè)相鄰的像素之間的圖像像素距離方法為：任意取一個(gè)液晶像素 點(diǎn)的RGB亞像素點(diǎn)中的一個(gè)顏色進(jìn)行處理，將該顏色的亞像素點(diǎn)中心作為該液晶像素點(diǎn)的 中心，并使用低通濾波、閾值分割、目標(biāo)檢測(cè)的方法檢測(cè)圖像中的液晶顯示器亞像素點(diǎn)位 置，然后使用多個(gè)液晶顯示器中的像素距離取均值的方法計(jì)算得到液晶顯示器中相鄰的像 素點(diǎn)之間的圖像像素距離。
[0017] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)中，液晶顯示器的像素實(shí)際 間隔指液晶顯示器中兩個(gè)相鄰的像素之間的實(shí)際距離。
[0018] 前述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)中，液晶顯示器中兩個(gè)相鄰 的像素之間的實(shí)際距離通過下式計(jì)算得到：
[0019]

【權(quán)利要求】
1. 細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，包括：液晶顯示器、顯微成像系統(tǒng)、圖像傳感器、圖 像處理系統(tǒng)；所述顯微成像系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)液晶顯示器，所述顯微成像系統(tǒng)與圖像傳感器連接，所 述圖像傳感器將顯微鏡成像系統(tǒng)所成的像傳遞給圖像處理系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述液晶顯示器垂直于顯 微成像系統(tǒng)的光軸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述顯微成像系統(tǒng)的物鏡 為可更換的物鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像傳感器為CCD或 CMOS。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置，其特征在于，所述圖像處理系統(tǒng)為計(jì)算 機(jī)、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列。
6. 基于權(quán)利要求1至5任意一項(xiàng)所述細(xì)絲直徑檢測(cè)裝置的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征 在于，包括如下步驟： 1) 、調(diào)節(jié)所述顯微成像系統(tǒng)，使得放大后的所述液晶顯示器上每個(gè)液晶像素點(diǎn)清晰成 像，所述圖像傳感器將該圖像傳遞給所述圖像處理系統(tǒng)，計(jì)算得到液晶顯示器的上每個(gè)液 晶像素點(diǎn)之間的圖像像素距離； 2) 、根據(jù)液晶顯示器的像素實(shí)際間隔，算出圖像中的圖像像素距離與實(shí)際距離的比 例； 3) 、將待檢測(cè)的細(xì)絲放在所述液晶顯示器上，再次調(diào)節(jié)所述顯微成像系統(tǒng)，使得放大后 的所述細(xì)絲清晰成像，所述圖像傳感器將該圖像傳遞給所述圖像處理系統(tǒng)，計(jì)算所述細(xì)絲 在所述液晶顯示器中的像素直徑； 4) 、根據(jù)步驟2)得到的比例計(jì)算細(xì)絲的實(shí)際直徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1)中，圖像像素距 離指通過顯微成像系統(tǒng)和圖像傳感器后得到的數(shù)字圖像中的兩個(gè)目標(biāo)之間的以圖像像素 為單位的距離，計(jì)算液晶顯示器中兩個(gè)相鄰的像素之間的圖像像素距離方法為：任意取一 個(gè)液晶像素點(diǎn)的RGB亞像素點(diǎn)中的一個(gè)顏色進(jìn)行處理,將該顏色的亞像素點(diǎn)中心作為該液 晶像素點(diǎn)的中心，并使用低通濾波、閾值分割、目標(biāo)檢測(cè)的方法檢測(cè)圖像中的液晶顯示器亞 像素點(diǎn)位置，然后使用多個(gè)液晶顯示器中的像素距離取均值的方法計(jì)算得到液晶顯示器中 相鄰的像素點(diǎn)之間的圖像像素距離。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)中，液晶顯示器 的像素實(shí)際間隔指液晶顯示器中兩個(gè)相鄰的像素之間的實(shí)際距離。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2)中，液晶顯示器 中兩個(gè)相鄰的像素之間的實(shí)際距離通過下式計(jì)算得到：
式中，X表示分辨率為mXn的k英寸顯示器的兩個(gè)相鄰像素之間的實(shí)際距離。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的細(xì)絲直徑檢測(cè)方法，其特征在于，所述步驟3)中，計(jì)算所述 細(xì)絲在所述液晶顯示器中的像素直徑，是通過邊緣檢測(cè)的方法檢測(cè)出細(xì)絲兩個(gè)邊的邊緣， 再計(jì)算出兩邊緣之間的像素距離。
【文檔編號(hào)】G01B11/08GK104457598SQ201410816240
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】林斌, 楊松濤, 熊義可, 曹向群 申請(qǐng)人:蘇州江奧光電科技有限公司