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Inspeção Automática de Pixels Defeituosos em Telas de Notebook

DESAFIO
A planta opera sob política de zero defeito para telas, o que significa que nenhum pixel defeituoso pode chegar ao cliente final. A verificação era feita de forma manual, dentro de um teste funcional completo de aproximadamente trinta minutos por notebook, executado por dois técnicos por turno de oito horas, com a inspeção da tela perto do fim da sequência.

Em painéis de quinze polegadas com resolução QHD ou superior o defeito ocupa uma fração muito pequena do campo visual, e parte deles só aparece contra um fundo específico, o que torna a inspeção visual cansativa e sujeita a falha de detecção. A alternativa comercial disponível no mercado atende bem ao propósito, porém tem custo elevado e não permite adaptação do código pela equipe local.

DESENVOLVIMENTO
O sistema usa uma câmera monocromática Basler ace acA5472 GigE, de vinte megapixels, em suporte fixo diante do notebook em teste. Um controlador embarcado comanda o notebook, exibe sequencialmente os fundos branco, cinza e preto e dispara a captura correspondente, já que parte dos defeitos só se revela em um dos fundos. O processamento identifica a área útil do painel, suprime a estrutura periódica da matriz de pixels e localiza candidatos a defeito, apresentados ao técnico como retângulos sobre a imagem. A arquitetura é deliberadamente assistida: o sistema não reprova a peça sozinho, ele garante que o técnico não deixe de olhar nenhum ponto suspeito.

O trabalho incluiu caracterização metrológica do conjunto óptico, que revelou dois efeitos importantes. O primeiro é que a medição de contraste feita diretamente sobre a imagem crua tem um piso falso causado pela própria matriz de pixels, corrigido por uma média de um período antes da busca do pico.

O segundo é que a resposta do defeito é praticamente a mesma nos fundos branco e cinza, resultado confirmado por dois caminhos independentes de análise, o que sustenta a escolha da arquitetura assistida em vez da classificação automática.

O método foi comparado, sob um único protocolo de avaliação, com abordagens de referência da literatura, entre elas decomposição robusta em componentes principais, filtragem no domínio da frequência e dois métodos de detecção de anomalia baseados em aprendizado profundo.

RESULTADO
Em um conjunto de dezoito painéis com dezessete defeitos verificados, a configuração recomendada localiza todos os dezessete, produzindo cento e três candidatos para adjudicação do técnico, cerca de seis por painel, com tempo de processamento próximo de dois segundos por painel. Entre os métodos de referência avaliados no mesmo protocolo, apenas um alcançou detecção completa, e para isso precisou de aproximadamente dezenove vezes mais candidatos.

O protótipo foi instalado na planta e ainda não há retorno operacional do cliente, de modo que não são reivindicados ganhos de produtividade nem redução de escape. O resultado técnico-científico foi organizado em manuscrito preparado para submissão ao periódico IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, e o conjunto de imagens está previsto para publicação aberta em repositório de dados com identificador permanente.

  • Ano de entrega do projeto:
  • Cliente: Avell
  • Segmento de Mercado: Eletroeletrônica
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