自动化检测软件确保准确的产品质量

作者:
Anne Corning

任何自动化视觉检测解决方案都拥有以下两个关键组件:用于采集被测设备(DUT)图像的相机或成像系统以及可以处理和分析这些图像以识别和表征任何缺陷的软件应用程序。在硬件组件方面,瑞淀的 ProMetric® 成像亮度计和色度计长期以来一直为照明和显示器设备制造商提供高分辨率、低噪声的图像采集解决方案。

本周,我们将探讨另一个关键元素:用于分析图像的应用程序。瑞淀的TrueTest™ 软件模块系列提供定制化解决方案,以满足消费类电子产品、照明和(请在此处插入您所在的行业)制造商的质量检测需求。瑞淀可以针对几乎所有的检测应用行业提供合适的软件解决方案。

自动化视觉检测

自动视觉检测(AVI)领域【也称为自动化光学检测(AOI)】使众多产品的制造商能够提高效率和质量。在生产过程中使用AVI/AOI可提高效率,并降低单位检测成本,这意味着消费者将能够从中受益,以合理的价格获得高质量、无缺陷的产品。

在测试发光组件和显示器的质量或者寻找装配件和产品表面上的缺陷时,制造商可能需要执行多种测试,以根据一系列评估标准检测产品。凭借TrueTest软件,制造商可以设置所需的多种测试,并使用ProMetric系统采集的单个图像按顺序运行这些测试,从而使制造商能够在生产线速度下执行自动化检测。

对于希望进一步定制检测解决方案的客户,TrueTest软件提供可靠的应用程序编程接口(API)和软件开发工具包(SDK)。

专为特定应用开发的测试模块

在过去的几年中,瑞淀开发并发布了一系列新模块,作为TrueTest核心软件的附加组件,其中每个软件模块都提供针对特定应用的功能。“TT”模块将与独特的客户群体和设备相关的分析工具打包在一起,举例来说,TT-ARVR™就是TrueTest软件的一个模块,包含特定的工具,可用于处理增强现实和虚拟现实(AR/VR)设备中内置显示器的检测。下面,我们将对这些TrueTest测试模块进行详细描述。

TT-ARVR™测试模块帮助完善通过头戴式增强现实/虚拟现实/混合现实设备观看的视觉效果

TT-ARVR box preview

AR/VR是一个蓬勃发展的行业,其应用包括游戏、医学、教育、工业运营、军事等。头戴式VR设备、AR智能眼镜及其他近眼显示器(NED)的制造商可通过将TT-ARVR测试模块与瑞淀的AR/VR 镜头搭配使用,以评估其设备的性能。

因为这些设备的佩戴位置距离眼睛很近,因此即使是微小的缺陷也会被放大。TT-ARVR模块包含的测试可评估亮度和色度(亮度测量)特性,并在与用户视野相匹配的宽视场范围内识别NED显示器的缺陷。

举例来说,对比度是增强现实和混合现实设备的一个重要性能参数,用户的周围环境是可见的,其置于投射到显示器透明表面上的文本和符号后面。具有足够的对比度可确保在所有现实环境和光照条件下都可以轻松读取图像。
TT-ARVR模块包含各种测试,可测量视觉对比度和清晰度方面,包括调制传递函数(MTF)、斜边、MTF线对和瑞淀开发的独特MTF LSF(线扩散函数)测试,可校正在将传统的MTF分析应用于AR/MR显示器时可能会出现的一些错误。观看此产品演示,了解更多有关TT-ARVR测试模块的信息。

TT-ARVR MTF slant edge

计算MTF以确定图像的整体清晰度。上面的示例使用MTF斜边分析工具,以伪色标(上)和图形(下)显示。

TT-HUD™测试模块确保汽车和飞机上实现准确的抬头显示投影

TT_HUD software

抬头显示(HUD)在汽车中变得越来越常见;几十年来,它们一直是飞机驾驶舱的组件之一。HUD可以将信息投射到挡风玻璃或驾驶员视线前方的小屏幕上,这样驾驶员就不必低头向下看,也不必将视线从路面上移开,就能看到仪表、操作数据(比如:速度)和导航信息。

抬头显示(HUD)给制造商带来了独特的测量挑战。跟AR/MR系统一样,HUD图像是在透明屏幕上查看的,其背后的周边环境仍然可见。TT-HUD测试模块使车载显示器和航空航天显示器制造商能够测量亮度、对比度和清晰度,以确保HUD虚拟图像和投影在任何观看条件下(无论白天还是黑夜)的准确性和可见性。

 

举例来说,抬头显示(HUD)可能会出现一种称为“重影”的缺陷,其中,次要的重影图像似乎复制了主图像,这使信息的清晰度和可读性降低,并对驾驶员或飞行员构成潜在的危险。TT-HUD测试模块包括专门的重影分析功能,无论重影图像与主图像是叠加在一起的还是分离的,都可帮助制造商识别和纠正此缺陷。了解更多有关TT-HUD测试模块的信息。

TT-HUD ghosting

TT-HUD测试模块使用重影分析功能检测因重影效应而引起的重复投影(与主图像叠加或分离)。

TT-AutomotiveDisplay™测试模块确保车载显示器作好上路准备

TT-automotive display software box

驾驶舱内的车载显示器不仅是在可变照明条件下观看的,而且还受到温度、振动、任意视角及其他因素的影响。如今的汽车包含多个显示屏,这些显示屏安装在相对于乘客和驾驶员的不同固定位置,因此几乎无法控制周边环境可能会对显示器的可见性产生的影响。

TT-AutomotiveDisplay测试模块可帮助汽车制造商确保各种形状、大小和处理方式的车载显示器的视觉质量,包括带有防眩光或防反射涂层的显示器。TT-AutomotiveDisplay测试模块通过与汽车行业质量要求相关的特定测试来测量亮度、色度和Mura(斑点),比如:ANSI亮度和DFF(德国平板显示器论坛)黑色Mura标准。

许多车载显示器普遍存在的一个问题称为“闪烁”,这是由于应用了防眩光膜和防眩光层而引起的颗粒效应。虽然这些防眩光层有助于减少照射到车载显示器上的阳光及其他环境光源引起的眩光,但如果不根据特定显示器的特性精心挑选,它们也可能会引起视觉干扰。TT-Automotive Display测试模块包含闪烁分析功能,可以测量人类观察者感知到的这种可见变化,从而使汽车制造商能够校正显示器质量。了解更多有关TT-Automotive Display测试模块的信息。

TT-AutomotiveDisplay软件可输出显示器每个区域中出现的可见闪烁效应(像素级亮度变化)的值,然后计算整个显示器的平均值。此值可用于根据所设置的公差范围来确定显示器是否通过测试。

TT-NIRI™ 测试模块可以评估不可见的近红外光发射

TT-NIRI software box small

虽然近红外(NIR)波长(范围约为700-1500纳米)对于人眼是不可见的,但它们具有许多应用。近红外LED和激光器目前广泛应用于面部和手势识别系统、车载激光雷达用于车辆自动感测、眼动跟踪和虹膜扫描系统以及各种其他检测、接近度和3D感测任务。
当与瑞淀的NIR近红外光辐射强度测量镜头搭配使用时,TT-NIRI软件模块可帮助用户测量和分析近红外光波长。TT-NIRI模块包含多种测试,可评估850nm或940 nm LED和激光及独特几何形状发射光源,比如:结构化点阵模式和“泛”光源的准确性。

测量结构光模式。为了产生结构光模式,需要将单个近红外激光发射束通过一个称为衍射光学元件(DOE)的光学组件进行投射。DOE将激光分割成多个发射点,这些发射点将网格形式的微小不可见点阵投射到3D物体上,比如人的面部。

当来自每个点的光从物体表面被反射回来,并被NIR近红外传感器接收时,该设备将计算光模式中的变形量,以确定物体的轮廓。实际上,NIR近红外结构光网格可以创建物体的3D特征“地图”。结构光感测是生物识别安全系统中的一种常用方法,比如智能手机及其他受保护的设备或媒介的面部识别设备。了解更多有关如何使用TT-NIRI模块测量NIR光源的信息。

TT-NIRI structured light
TT-NIRI DOE dot pattern analysis

TT-NIRI软件模块可自动识别并计数结构光模式(上)中的每个点来作为关注点,并输出每个点(下)的数据,比如倾斜度、方位角和辐射强度(W/sr)。

无论视觉检测和测量挑战如何,瑞淀的软件工程师始终会保持研究新解决方案的状态,以帮助制造商应对下一个新的挑战。瑞淀的应用软件正在帮助世界各地的制造商确保产品质量和市场可行性,欢迎您深入了解。

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