完整的背光标识符检测解决方案：亮度、色度和缺陷检测一体化

2020年 6月 8日

话题:

作者:

Shaina Warner

从按钮和旋钮上的发光图标，到公共建筑中的出口标识，再到计算机键盘，背光标识符在我们的生活中随处可见。背光标识符用于飞机上和汽车内，即使在黑暗的环境照明条件下，也能确保可见性。在这些受到严格监管的行业中，由于背光标识所提供的信息对于操作人员和乘客的安全至关重要，背光标识的亮度、色度及其他特征必须满足严格的质量规范要求。

汽车仪表盘上的背光标识符（左）和飞机上的背光标识符（右）。

背光标识符的质量评估是一项独特的挑战，因为每个符号的视觉质量是由亮度测量特性（亮度和色度）及尺寸完整性（形状和完整性）共同决定的。制造商必须仔细测试符号和文本，以确保视觉清晰度、易读性和功能。符号亮度、色度、字符形状和均匀性（单个符号内以及类似符号组之间）的测量至关重要。为了准确地执行测量，背光符号检测系统必须能够精确地配准独特的形状，确保仅使用图标的发光区域来评估亮度测量值，并且能够可靠地检测到缺陷。

虽然亮度测量系统在亮度和色度分析方面表现出色，但传统上却缺乏对独特形状提供一致配准以及对形状或文本质量进行整体检测的功能。另一方面，虽然标准机器视觉设备长期以来一直提供一种有效的方法来对图像中的不同物体和形状区域进行配准，但并不具备亮度测量功能。

亮度测量系统经过专门设计，用于评估光源产生的相对不明确的分布区域，或显示器的矩形测量区域。因此，对于背光符号，制造商需要采用人工检测方式，或者将软件或设备搭配使用（通常为亮度测量系统和机器视觉系统），每个组件只能实现部分质量控制目标。在后一种情况下，亮度测量系统用于测量符号的亮度和色度，而机器视觉系统则另外对形状质量进行评估（在符号的配准区域内执行缺陷检测）。

将亮度测量与机器视觉检测相结合

为了解决汽车、航空航天、电子设备等行业对更高的背光符号测量效率的需求，瑞淀为TrueTest™ 软件平台开发了新的软件扩展：视觉检测工具包 (VIP™)，其将亮度测量与机器视觉功能整合在了单个系统中。

凭借VIP软件许可，瑞淀在业界率先提供完整的背光符号检测解决方案，该解决方案能够同时执行亮度和色度测量以及基于机器视觉的配准和缺陷检测。通过将两种功能全部整合在单个系统中，VIP软件许可大大提高了实验室测试和生产级质量控制的测量效率。此外，VIP测量解决方案还可用于帮助制造商满足汽车、航空航天等行业普遍适用的产品标准中概述的组件质量和性能要求。适用标准包括：

MIL-DTL-7788（前称为 SAE AS7788）——背光仪表盘（比如：飞机驾驶舱控制装置）“面板、信息、整体照明”标准
FMVSS 111——“后方可见性”标准，适用于车辆后视镜中的指示器（比如：侧视镜中的盲区指示器）

VIP软件中的单次测量包括响应式符号配准、不受限制的用户定义POI（关注点）（用于亮度测量，包括亮度、色度等）以及对夹杂物、排除物和其他形状变形的自动化缺陷检测。

通过利用机器视觉软件的功能，VIP 软件许可将TrueTest亮度分析工具应用于分析图标、文本、其他背光组件等独特形状的精确配准区域内的亮度（Lv）、色度（CIE xy，u'v'）及其他值。VIP解决方案将TrueTest软件的标准测量功能与缺陷检测相结合，以确保经过培训的测量区域不会存在因激光蚀刻不准确或者覆盖层、滤光片或其他基板层中的错误所导致的夹杂物或排除物。

用户可以针对在VIP配准区域（包括特定POI）内测得的亮度和色度值设置通过/未通过公差范围。在此示例中，图中显示了基于色度（xy）坐标在CIE色空间（左）上绘制的“侧灯”指示器上的四个POI（右）。CIE色空间上用户定义的椭圆根据测得的POI色坐标设置色度通过/未通过公差。

VIP软件检测到的夹杂和排除缺陷示例。

生产应用中的高效符号配准和检测

在量产环境下的检测应用中，VIP软件许可提供一种高效的解决方案，用于对单个测量图像中采集的多个符号和形状进行快速配准，并将经过培训的配准区域快速应用于连续检测的多个组件。配准区域可以在全局范围内（多个符号之间）应用，以确保符号相对位置、大小、方向和长宽比的准确性；也可以在局部范围内（单个符号）应用，以对每个符号进行动态配准，用于测量和缺陷检测。

VIP软件许可能够在新的方向上（随着组件移动或旋转）自动定位和配准符号，同时在每个配准区域内保持相同的自定义POI相对位置。这可以确保基于相同的POI位置对一系列组件中的所有符号进行一致的测量，用户无需保持精确的治具公差，也无需针对每个被测组件重新应用配准区域或POI。

VIP软件许可允许用户基于每个配准区域（整个图标或形状）的测量结果设置通过/未通过标准，或者仅基于每个符号中所应用POI的测量结果设置通过/未通过标准。TrueTest软件新开发的VIP软件许可中启用的配准功能包括：