[发明专利]基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测系统及方法

权利要求书

1.基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其包括以下步骤：

S1对激光测距系统进行标定，以调整点激光发生器的最后安装角度，让激光发射方向尽可能垂直于工作平台；

S2将涂覆后的待检LED芯片送到载物平台上，激光测距系统高速移动激光扫描芯片，并最终返回包括芯片在内的测量范围内的点距离数据集；

S3点距离数据集送到涂覆平整度分析系统中被反算成世界坐标系下的点三维坐标数据集；

S4计算目标待检LED芯片位姿与理想待检LED芯片位姿的旋转平移偏量，对目标待检LED芯片点云数据集进行位姿矫正；

S5进行阈值分割以获得待检LED芯片的完整密集点云数据，对芯片上每一块LED荧光粉胶涂覆区域进行分割；

S6根据涂覆过程后已知的芯片LED形状类型，对每一小块LED荧光粉胶涂覆区域单独分析，以厚度一致性、点间连接紧密性和形状吻合度为基准，判断其涂覆平整度达标与否。

2.根据权利要求1所述的基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：采用Li-CCD，在Li-CCD上，反射光位置随着目标物位置的变化而移动，通过检测这种变化来测量目标物的距离量；激光测距系统的标定，是指调整激光的安装角度，使激光在未放置任何物体的载物平台上扫描若干定位点，返回的距离值之间的差距能控制在逼近于0的误差阈值δ内。

3.根据权利要求1所述的基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将经LED荧光粉胶涂覆后的目标待检LED芯片置于载物平台上，激光测距系统控制激光高速移动，按Z字形走法对包括芯片在内的测量范围内空间进行测距。

4.根据权利要求1所述的基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S3.1经标定后，激光发射方向与载物平台垂直，故以载物平台即Z_w＝0平面，在坐标转换模块中建立世界坐标系即参考坐标系O_wX_wY_wZ_w；

S3.2根据激光点测量所得距离以及电机控制测量仪到达测量点所需脉冲数量，求算出测量点对应的三维世界坐标(X_wi,Y_wi,Z_wi)；

S3.3对测量范围内所有测量点进行完整换算后，建立包含该目标待检LED芯片及底板的完整点云。

5.根据权利要求1所述的基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

S4.1先根据芯片完整点云，找到投影到Z_w＝0平面上矩形面的四个角点坐标；

S4.2与理想芯片提取的对应四个角点坐标进行关系运算，以确定目标芯片在[0,180°)范围内的旋转矩阵R以及平移矩阵T；

S4.3根据上述所求两个矩阵R和T，对芯片完整点云进行坐标变换，以把旋转平移偏量校正回来，也等于对目标LED区域进行旋转平移校正即位姿校正。

6.根据权利要求1所述的基于点云信息的LED荧光粉胶涂覆平整度检测方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

S5.1数据库中已有待检LED芯片在涂覆前，纯底板的厚度h，该厚度数据对应世界坐标系中Z_w轴上的Z_w0；

S5.2经Z_w＞Z_w0判断后可对一块LED荧光粉胶涂覆区域进行分割，进而对每一小块LED涂覆区域单独分析；

S5.3经过之前的旋转平移校正，现对每一小块LED荧光粉胶涂覆区域的点进行重排序保存，即以x轴为行，以y轴为列，按“先行后列”的顺序排。