本发明涉及导光检测,具体为一种led导光板光电综合测试系统。
背景技术:
1、激光打点导光板是通过激光雕刻技术在导光板表面或内部形成精密的微小散射点阵列,以实现光的均匀散射和导光,这种导光板广泛应用于高端显示器、液晶电视、广告灯箱等领域。led又名发光二极管,是一种能够将电能转化为光能的半导体器件,由于led高效能、长寿命且具有良好的耐用性,已广泛取代传统光源,成为现代照明和显示技术的核心组件之一。led导光板是导光板的一种,特指利用led作为光源的导光板,led导光板将led光源产生的光通过导光板均匀地分布在整个板面上,用于各种显示和照明设备中。
2、在现阶段的研究中,已有对导光板的出光均匀度检测、导光性能检测、压力检测、温度检测和表面缺陷检测等众多研究,但是目前的测试与检测在全面反映导光板的综合性能上仍有欠缺,并且大量测试数据需要进行综合分析,在对批量生产的激光打点导光板进行自动化生成全面的测试报告和质量分级方面仍有研究空间。
3、为此,提出一种led导光板光电综合测试系统。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种led导光板光电综合测试系统,通过分析激光打点导光板的激光点分布、综合光照均匀度和导光板侧面漏光程度,对导光板的综合均匀度进行评估;通过透光指数模块评估导光板的透光能力,通过电光转化指数评估导光板的能效,通过稳定性指数考察导光板在温度变化下的稳定性;设计了质量指标,利于后续的导光板质量分级。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、一种led导光板光电综合测试系统,包括:
4、激光点均匀度模块获取激光打点导光板的正面图像并处理,得到激光点均匀度指数。
5、进一步地,激光点均匀度模块获取所述激光打点导光板的正面图像并处理,得到激光点,根据所述激光点的中心计算激光点分布指数,所述激光点分布指数的计算公式为:
6、;
7、其中,表示所述激光点分布指数,表示所述激光点的数量,表示第个所述激光点的相邻激光点的数量,表示第个所述激光点的中心到第个所述相邻激光点的中心的距离,表示第个所述激光点的中心到第个所述相邻激光点的中心的标准距离;
8、获取所述激光打点导光板的正面图像并处理,得到所述激光点的面积,根据所述激光点的面积计算激光点面积指数,所述激光点面积指数的计算公式为:
9、;
10、其中,表示所述激光点面积指数,表示所述激光点的数量,表示第个所述激光点的面积,表示所述激光点的标准面积;
11、获取所述激光打点导光板的表面图像并进行灰度化和去噪处理,得到灰度图像;对所述灰度图像进行分割,得到所述激光点的区域;提取所述区域内的灰度值并计算全部像素点的平均灰度值,根据所述平均灰度值计算激光点深度指数,计算公式为:
12、;
13、其中,表示所述激光点深度指数,表示所述激光点的数量,表示第个所述激光点内的所述像素点的数量,表示第个所述激光点内第个所述像素点的所述灰度值,表示所述激光点的标准灰度值;
14、获取所述激光点分布指数、所述激光点面积指数和所述激光点深度指数并处理,得到所述激光点均匀度指数,所述激光点均匀度指数的计算公式为:
15、;
16、其中,表示激光点均匀度指数,表示所述激光点分布指数的权重系数,表示所述激光点面积指数的权重系数,表示所述激光点深度指数的权重系数。
17、光照均匀度模块对所述激光打点导光板进行均匀分割,得到分割区域;进行次不同角度入射光的测试实验,并计算每个所述分割区域的光照强度指数和所述激光打点导光板的综合光照均匀度指数。
18、进一步地,对所述激光打点导光板进行均匀分割,得到个所述分割区域;在第次实验时将所述单led光源放置于第个所述分割区域正后方,进行次不同角度入射光的所述测试实验;第个所述分割区域的所述光照强度指数的计算公式为:
19、;
20、其中,表示第个所述分割区域的所述光照强度指数,表示第个所述分割区域的所述几何中心在第次所述测试实验中到所述单led光源的距离,表示所述分割区域面积,表示第个所述分割区域的所述标准光照函数,表示第个所述分割区域在第次所述测试实验的所述测量光照函数,表示所述二重积分;
21、所述激光打点导光板的所述综合光照均匀度指数的计算公式为:
22、;
23、其中,表示所述综合光照均匀度指数。
24、侧面漏光程度模块用于计算侧面漏光程度指数。
25、进一步地,导光板四周边缘漏光的问题通常是由于导光板设计或加工中的不完美之处,导致光线从导光板的边缘泄漏出来,而不是通过表面均匀散射出去,这种漏光会影响导光板的亮度均匀性和整体光学效果。
26、进一步地,获取所述激光打点导光板的侧面漏光数据并处理,得到所述侧面漏光程度指数,所述侧面漏光数据包括光通量、导光板侧面反射率、导光板侧面总周长、导光板厚度和激光打点密度;所述侧面漏光程度指数的计算公式为:
27、;
28、其中,表示所述侧面漏光程度指数,表示单位面积透过导光板的光通量,表示单位面积入射到导光板上的光通量,表示导光板侧面反射率,表示导光板侧面总周长,表示导光板厚度,表示激光打点密度。
29、综合均匀度模块用于获取所述激光点均匀度指数、所述综合光照均匀度指数和所述侧面漏光程度指数并处理,得到综合均匀度指数。
30、进一步地,获取所述激光点均匀度指数、所述综合光照均匀度指数和所述侧面漏光程度指数并处理,得到所述综合均匀度指数,所述综合均匀度指数的计算公式为:
31、;
32、其中,表示所述综合均匀度指数,表示所述激光点均匀度指数的权重系数,表示所述综合光照均匀度指数的权重系数,表示所述侧面漏光程度指数的权重系数。
33、透光指数模块用于计算透光指数。
34、进一步地,如果导光板的透光率太低,则光线不够充足,影响照明效果;如果导光板的透光率过高,可能会导致光线集中不够均匀,从而影响照明效果;因此,导光板的透光率应该适中,以确保光线均匀地分布在导光板上,从而实现最佳的照明效果。
35、进一步地,获取所述激光打点导光板的透光数据并处理,得到所述透光指数,所述透光数据包括光通量、无打点时透光率、材料系数和激光打点密度;所述透光指数的计算公式为:
36、;
37、其中,表示所述透光指数,表示单位面积透过导光板的光通量,表示单位面积入射到导光板上的光通量,表示无打点时透光率,表示自然底数,表示材料系数,表示激光打点密度。
38、电光转化指数模块用于计算电光转化指数。
39、进一步地,引入电光转化指数模块可以有效评估led导光板的光效,即单位功耗产生的光输出。
40、进一步地,获取所述激光打点导光板的光能量数据和额定功率数据并处理,得到所述电光转化指数,所述光能量数据包括分割区域的数量、分割区域面积和测量光照函数;所述电光转化指数的计算公式为:
41、;
42、其中,表示所述电光转化指数,表示所述分割区域的数量,表示第个所述分割区域的所述测量光照函数,表示所述分割区域的面积,表示所述单led光源的额定电压,表示所述单led光源的额定电流。
43、稳定性评估模块用于计算稳定性指数。
44、进一步地,稳定性评估模块能够帮助确定激光打点导光板在不同温度条件下的表现,分析其在实际使用过程中能否维持稳定的光学性能。
45、进一步地,获取温度变化数据和体积变化数据并处理,得到所述激光打点导光板的所述稳定性指数,所述温度变化数据包括温度变化量、初始温度和环境温度等,所述体积变化数据包括线膨胀系数等;所述稳定性指数的计算公式为:
46、;
47、其中,表示所述稳定性指数,表示温度变化量的权重系数,表示导光板温度变化量,表示导光板温度稳定所需时间的权重系数,表示导光板的时间常数,取决于导光板的材料特性和热传导系数,表示导光板达到稳定状态时的最终温度,表示导光板初始温度,表示环境温度,表示导光板体积变化量的权重系数,表示导光板长度,表示导光板宽度,表示导光板厚度,表示导光板线膨胀系数。
48、综合指标模块获取所述综合均匀度指数、所述透光指数、所述电光转化指数和所述稳定性指数并处理,得到质量指标。
49、进一步地,获取所述综合均匀度指数、所述透光指数、所述电光转化指数和所述稳定性指数并处理,得到综合评价指标,所述综合评价指标的计算公式为:
50、;
51、其中,表示所述综合评价指标,表示所述综合均匀度指数的权重系数,表示所述透光指数的权重系数,表示所述电光转化指数的权重系数,表示所述稳定性指数的权重系数;
52、获取所述综合评价指标,根据映射函数映射到质量分级区间,得到质量指标,其中表示第一质量阈值,表示第二质量阈值;所述映射函数的计算公式为:
53、;
54、其中,表示所述质量指标,表示所述映射函数。
55、质量分级模块根据预设阈值对所述激光打点导光板进行质量分级。
56、进一步地,获取所述透光指数进行第一次质量分级,若所述透光指数,其中表示第一预设透光指数阈值,表示第二预设透光指数阈值,则所述激光打点导光板的透光性能合格,进行第二次质量分级;若所述透光指数,则所述激光打点导光板的透光性能不合格,所述激光打点导光板进行再加工和所述第一次质量分级;
57、获取所述质量指标并根据预设质量分级阈值,进行所述激光打点导光板的第二次质量分级。
58、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
59、1、激光点均匀度模块通过计算激光打点导光板表面的激光点分布和标准分布的累计误差,来评估表面激光点的分布均匀程度;光照均匀度模块通过不同角度入射光的测试实验来评估导光板的光照均匀程度;侧面漏光程度模块通过定义和计算侧面漏光程度指数,定量评估导光板在侧面发生的光照损失,能够帮助识别设计或制造中的瑕疵;各模块分别对激光点均匀度、综合光照均匀度和侧面漏光程度等进行单独测量和分析,这种细化的测试方法提高了测试的精度。
60、2、综合均匀度模块将激光点均匀度模块、光照均匀度模块和侧面漏光程度模块得到的数据结合在一起,生成综合均匀度指数,能够更直观地反映导光板的整体均匀度;透光指数用于评估导光板的透光能力,电光转化指数评估导光板的能效,稳定性评估则考察导光板在温度变化下的稳定性,三个方面涵盖了导光板的主要光电性能,对导光板进行了全面、深入的质量分析,为后续对导光板的质量分级提供了重要的反馈数据。
61、3、综合指标模块将激光打点导光板的多项关键性能指标如综合均匀度指数、透光指数、电光转化指数和稳定性指数进行综合考虑,利用权重系数计算出一个综合评价指标,这种多维度的综合评价方法避免了单一指标的局限性,更准确地反映了导光板的整体性能和质量;通过综合评价指标的计算和映射函数的应用,将综合评价指标转换为具体的质量等级,能够对导光板进行更加精准的质量分级。
1.一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述激光点均匀度模块包括:
3.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述光照均匀度模块包括:
4.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述侧面漏光程度模块包括:
5.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述综合均匀度模块包括:
6.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述透光指数模块包括:
7.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述电光转化指数模块包括:
8.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述稳定性评估模块包括:
9.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述综合指标模块包括:
10.根据权利要求1所述的一种led导光板光电综合测试系统,其特征在于,所述质量分级模块包括:
