本发明属于新型显示喷印制造领域，更具体地，涉及一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法。
背景技术：
1、随着喷墨打印技术在新型显示器件制造领域的大量运用，对制造过程中的喷印薄膜质量检测和控制需求越来越多。
2、在新型显示器件的喷印制造过程中，薄膜封装和喷印的环节不可或缺。而喷印薄膜的成膜质量直接影响显示器件的封装效果，与显示器件的发光均匀性和耐水氧腐蚀渗透等使用性能直接相关。
3、而针对新型显示器件喷印制造过程中的喷印薄膜检测，其检测精度需要达到微米、亚微米甚而纳米级别。产线上的一些传统检测手段包括各种点膜厚传感器和台阶仪等。其中，众多点膜厚传感器每次只能检测一个点的膜厚数据，而台阶仪是一种接触式的检测手段，不利于控制检测成本和提高检测效率。
4、白光干涉检测手段由于其高精度、非接触式、面形成像的优点，已经被尝试运用在新型显示器件喷印制造过程的喷印薄膜检测中。但当基板反光性较强时，此时薄膜区的扫描干涉信号会呈现双峰的特征，而基板区的扫描干涉信号会呈现单峰的特征，因此在当前视野范围内会存在多种特征的干涉信号，而一般的白光扫描干涉检测算法只将当前视野范围内的白光扫描干涉信号设置成单峰或者只设置为双峰的测量模式，因此这种简单粗略的方式，会产生薄膜边缘形貌重构错误的问题，也就是膜厚检测准确性无法保证。
5、因此，针对新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测需求，亟需提出一种针对喷印薄膜既能检测薄膜区域、又能检测薄膜边缘区域的薄膜多区域自适应，以及在薄膜边缘区域检测时视野范围内多种干涉信号特征自适应的白光干涉检测方法。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法，其目的在于提出一种针对喷印薄膜既能检测薄膜区域、又能检测薄膜边缘区域的薄膜多区域自适应，以及在薄膜边缘区域检测时视野范围内多特征自适应的白光干涉检测方法，从而能自适应地实现不同薄膜区域的精确形貌重构。
2、为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法，包括：
3、获取喷印薄膜待检测区域的系列白光扫描干涉图像；
4、提取图像任三个顶角像素点在系列图像中的系列光强对比度，对每个顶角的系列光强对比度进行包络提取及高斯拟合，当三个顶角的拟合信号均为双峰信号，则判定待检测区域为薄膜区域，否则判定为薄膜边缘区域；
5、当为薄膜区域，则采用区域内各像素点的系列光强对比度及对应的系列图像采集高度构建离散点，以进行包络提取及高斯拟合，并确定对应像素点的拟合信号中双峰处的图像采集高度，以计算对应像素点处的膜厚；当为薄膜边缘区域，基于包络提取及高斯拟合对该区域像素点划分膜区和基板区，并采用膜区内各像素点的系列光强对比度及对应的系列图像采集高度构建离散点以进行包络提取及高斯拟合，确定对应像素点的拟合信号中较高峰值处的图像采集高度hbu；采用基板区内某像素点的系列光强对比度及对应的系列图像采集高度构建离散点以进行包络提取及高斯拟合，确定该像素点的拟合信号中单峰处的图像采集高度ha，计算每个hbu和ha的差值，作为膜区对应像素点的膜厚，完成检测。
6、进一步，每个像素点的所述系列光强对比度是通过对该像素点的系列灰度值进行归一化、降噪预处理后得到。
7、进一步，当为薄膜区域，采用区域内各像素点的系列光强对比度及对应的相对第一帧干涉图像采集位置的系列图像采集相对高度构建离散点，以进行所述包络提取及高斯拟合，其中，每个系列图像采集相对高度通过对应扫描干涉图像的帧数与白光干涉扫描步距的乘积计算得到；
8、则区域内每个像素点处的薄膜厚度hr＝(hu-hd)/n，n为薄膜折射率，hu、hd分别为双峰处的图像采集相对高度。
9、进一步，利用希尔伯特变换，对基于目标像素点的系列光强对比度所构建的离散点，执行所述包络提取；
10、所述高斯拟合具体为：基于高斯函数模型，对所提取的包络进行非线性迭代拟合，得到该像素点的拟合信号高斯模型。
11、进一步，所述高斯函数模型表示为：
12、
13、式中，b(t)为所述拟合信号；n表示峰数目，取值为0或1；hi为第i个高斯分量对应的幅值；g(pi,wi)为第i个高斯分量的中心位置为pi、宽度为wi的高斯函数表达式；
14、所述非线性迭代拟合的限制条件为：
15、
16、式中，e为迭代拟合的加权误差平方和，wi为拟合包络时第i个包络离散点的权重；为第i个包络离散点的光强对比度的值；yi为第i个包络离散点的光强对比度的拟合值；hg为通过重心法基于所述构建得到的离散点所求出的加权中心高度；hi为第i个包络离散点处的图像采集高度；ζ为调整系数；lc为白光光源的相干长度；iip为所述构建得到的第i个离散点的光强对比度。
17、进一步，在对每个顶角的系列光强对比度进行包络提取及高斯拟合时，或者在基于包络提取及高斯拟合对待检测区域像素点划分膜区和基板区时，所述非线性迭代拟合具体为：
18、设置所述高斯函数模型中高斯函数的个数为1，并对所提取的包络进行非线性迭代拟合，得到高斯函数的拟合离散点，基于拟合离散点和所提取的包络中的离散点，计算迭代拟合的均方根误差rms0和确定系数r-squared0；
19、设置所述高斯函数模型中高斯函数的个数为2，并对所提取的包络进行非线性迭代拟合，得到两个高斯函数叠加后的拟合离散点，基于拟合离散点和所提取的包络中的离散点，计算迭代拟合的均方根误差rms1和确定系数r-squared1；
20、当r-squared0和r-squared1均大于预设值时，按照公式确定高斯函数的个数n，否则重新进行非线性迭代拟合，最终拟合得到目标像素点的拟合信号高斯模型，其中，所述公式为：式中，当n＝0，表示目标像素点所对应的拟合信号为单峰信号；当n＝1，表示目标像素点所对应的拟合信号为双峰信号。
21、进一步，所述划分膜区和基板区的实现方式为：
22、(1)根据所述任三个顶角分别所对应的拟合信号为双峰信号或单峰信号，采用标记值m进行标记，双峰信号对应m取值为1，单峰信号对应m取值为0；
23、(2)若位于同一列的两个顶角的m取值不同，则提取第一列像素点坐标；若位于同一行的两个顶角的m取值不同，则提取第一行像素点坐标；并确定所提取系列像素点坐标中发生变化的维度坐标v取值范围为0到r-1或0到c-1，其中，r为干涉图像的总行数，c为干涉图像的总列数；
24、(3)将0赋值给a，将r-1或c-1赋值给b，分别提取处像素点的系列光强对比度并经过所述包络提取及高斯函数拟合处理，对应得到三个像素点处的标记值其中，int()表示取整；
25、(4)若ma与取值不同，则与mb取值相同，将范围内各像素点的标记值的取值均置为并将当前的取值赋值给b，重复执行步骤(3)；若ma与相同，则与mb取值不同，将范围内对应各像素点的标记值的取值均置为当前ma的取值，并将当前的取值赋值给a，重复执行步骤(3)；
26、(5)对所述待检测区域内其它各行或各列分别独立执行步骤(3)和(4)，以得到待检测区域内各像素点对应的m取值，基于m取值，实现膜区和基板区的划分。
27、进一步，还包括：采用所计算出的所述待检测区域中各像素点处的膜厚，进行薄膜成形质量评价。
28、本发明还提供一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测装置，包括：白光扫描干涉模块，以及处理器；
29、其中，所述白光扫描干涉模块用于采集喷印薄膜待检测区域的系列白光扫描干涉图像；所述处理器执行如上所述的一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法。
30、本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如上所述的一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法。
31、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案，能够取得以下有益效果：
32、(1)本发明提出采用包络提取及高斯拟合的方式，识别待检测区域内某个像素点是位于薄膜区域还是薄膜边缘区域，在具体方法执行时，首先基于包络提取及高斯拟合，结合顶角法，自动识别当前待检测区域为薄膜区域还是薄膜边缘区域，以应用不同的膜厚计算模式。进一步，如果采用顶角法自动识别出的当前待检测区域为薄膜边缘区域，那么在计算薄膜边缘区域的膜厚时，提出基于包络提取及高斯拟合，首先自适应地对待检测区域划分膜区和基板区，从而保证薄膜边缘处这种同时包含薄膜区和基板区复合特征的形貌(膜厚)的重构精度。因此，本方法实现了对喷印薄膜白光干涉检测过程中的两种自适应，能够避免现有白光干涉检测喷印薄膜时存在的问题，使得本方法能够广泛应用于不同场景、不同薄膜区域下的薄膜膜厚精确检测。另外，本发明流程中先进行两次自适应识别后进行膜厚计算，可以避免在对每个像素点的干涉信号进行高斯函数拟合时都要通过两次拟合来确定高斯函数的个数以识别是单峰还是双峰，降低了薄膜边缘区域形貌重构时的算法时间复杂度。其中，对薄膜区域采用“绝对膜厚”计算模式，避免了当采样点距离无膜覆盖基板处较远时对其采用“相对膜厚”的模式时可能会引入基板翘曲误差的问题，另外，只利用当前视野范围内的基板(也就是同一像素点在薄膜下表面对应的干涉信号峰值处的图像采集高度)做基准使测量更加方便以及准确；对薄膜边缘区域采用“相对膜厚”的模式测量，即只利用薄膜区上表面干涉峰的高度信息，防止薄膜区由于色散引起的下表面干涉峰畸变造成的下表面高度信息识别不准确的问题。因此，本发明方法所提出的一套算法能自适应地实现不同薄膜区域的精确形貌重构。
33、(2)本发明提出采用希尔伯特变换执行包络提取，希尔伯特变换提取包络相较于傅里叶变换提取包络具有更快的运算速度，相较于连续小波变换提取包络也具有更快的速度并且不会产生冗余信息。在此基础上，进一步采用多高斯函数模型对提取的包络进行拟合，从而可以完成对堆叠的多干涉峰的拆分，以快速准确识别薄膜多表面的高度信息。
34、(3)在进行薄膜边缘区域的膜厚重构时涉及到需要对区域划分膜区和基板区，对此本发明提出采用膜区基板二分法，对薄膜边缘区域的薄膜区和基板区进行自适应的识别、标记，可以快速地对每行或每列的薄膜区和基板区进行识别和标记，具有较小的时间复杂度。
1.一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的白光干涉检测方法，其特征在于，每个像素点的所述系列光强对比度是通过对该像素点的系列灰度值进行归一化、降噪预处理后得到。
3.根据权利要求1所述的白光干涉检测方法，其特征在于，当为薄膜区域，采用区域内各像素点的系列光强对比度及对应的相对第一帧干涉图像采集位置的系列图像采集相对高度构建离散点，以进行所述包络提取及高斯拟合，其中，每个图像采集相对高度是通过对应干涉图像的帧数与白光干涉扫描步距的乘积所计算得到；
4.根据权利要求1所述的白光干涉检测方法，其特征在于，利用希尔伯特变换，对基于目标像素点的系列光强对比度所构建的离散点，执行所述包络提取；
5.根据权利要求4所述的白光干涉检测方法，其特征在于，所述高斯函数模型表示为：
6.根据权利要求4所述的白光干涉检测方法，其特征在于，在对每个顶角的系列光强对比度进行包络提取及高斯拟合时，或者在基于包络提取及高斯拟合对待检测区域像素点划分膜区和基板区时，所述非线性迭代拟合具体为：
7.根据权利要求1所述的白光干涉检测方法，其特征在于，所述划分膜区和基板区的实现方式为：
8.根据权利要求1至7任一项所述的白光干涉检测方法，其特征在于，还包括：采用所计算出的所述待检测区域中各像素点处的膜厚，进行薄膜成形质量评价。
9.一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测装置，其特征在于，包括：白光扫描干涉模块，以及处理器；
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序被处理器运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至8任一项所述的一种新型显示喷印制造中薄膜形貌的白光干涉检测方法。
