一种电致变色装置的缺陷检测系统和方法与流程

本发明涉及电致变色装置，具体为一种电致变色装置的缺陷检测系统和方法。

背景技术：

1、电致变色器件是指利用电致变色材料的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)，在外加电场的作用下使器件装置发生稳定、可逆的颜色变化的现象，即在外观上表现为颜色和透明度的可逆性变化，一般将具有电致变色性能的材料均可称为电致变色材料，由于电致变色器件在加工时，部分杂质可能会进入电致变色器件的导电层部分从而在通入电流后形成局部的短路现象，当在电致变色器件被施加电压后，导电层的杂质部分经过反复电流短路灼烧，在视觉上，电致变色器件就会形成白点晕区，导致电致变色器件存在缺陷，影响电致变色器件的正常观感效果。

2、经检索，根据中国专利号为cn103562962a的发明专利中公开了用于检测和修复电致变色装置中的缺陷的系统和方法，该发明专利中的用于检测和修复电致变色装置中的缺陷的系统和方法是通过热成像技术采集电致变色装置的热图像，从而确定缺陷位置，但是该低缺陷率电致变色装置无法通过脉冲电压保护电致变色器件结构，当电致变色器件被施加方波电压后，瞬时电流可能会击穿器件内部膜层结构，导致电致变色器件的内部结构遭到破坏，因此该专利中的用于检测和修复电致变色装置中的缺陷的系统和方法在检测方法上还有待进一步改进，故而提出一种电致变色装置的缺陷检测系统和方法。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种电致变色装置的缺陷检测系统和方法，具备检测电致变色器件中白点缺陷并保护电致变色器件内部结构的优点，解决了上述背景技术中的用于检测和修复电致变色装置中的缺陷的系统和方法无法对电致变色器件施加脉冲电压，不能保护器件内部结构不被方波电压的瞬时电流击穿破坏的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述检测电致变色器件中白点缺陷并保护电致变色器件内部结构目的，本发明提供如下技术方案：一种电致变色装置的缺陷检测系统，包括图像数据检测采集模块、图像数据分析处理模块、图像数据输出模块和图像显示模块；

5、所述图像数据检测采集模块包括脉冲发生器和热成像镜头；

6、所述图像数据分析处理模块包括红外探测器、图像传感器、图像信号处理器、d/a转换器和数字信号处理器；

7、所述图像数据输出模块包括soc芯片模块和hps处理器；

8、所述图像显示模块包括linux操作系统和显示器。

9、优选的，所述脉冲发生器与电致变色器件电性连接，用于为电致变色器件提供脉冲电压，所述电致变色器件的组成结构包括从左往右依次形成的第一透明基板、第一透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层、第二透明导电层和第二透明基板。

10、优选的，所述热成像镜头采用单晶锗结构，用于捕捉热辐射图像并转换成热辐射信号，并聚焦在红外探测器上，所述红外探测器采用氧化钒结构，且红外探测器的组成结构包括红外发射器、接收器以及信号处理器，用于将转换的电信号传输至图像传感器。

11、优选的，所述图像传感器与图像信号处理器信号连接，用以将生成的电信号传输至图像信号处理器，所述图像信号处理器与d/a转换器信号连接，且图像信号处理器的内部电性控制有算法处理模块，用以对图像完整性和色彩丰富性进行还原处理。

12、优选的，所述d/a转换器与数字信号处理器信号连接，且d/a转换器的内部电性控制有运算放大器，用以将图像信号处理器的电信号转化成数字信号，并通过运算放大器增强后传输至数字信号处理器，所述数字信号处理器用以对图像识别处理。

13、优选的，所述数字信号处理器与soc芯片模块信号连接，所述soc芯片模块的内部设置有fpga处理器和ddr存储器，所述fpga处理器的内部设置有硬件逻辑算法，用以将数字信号处理器传输的数字信号传输至fpga处理器，通过硬件逻辑算法对传输的数字图像信号进一步处理，并编码压缩保存在ddr存储器中。

14、优选的，所述soc芯片模块与hps处理器信号连接，用以将soc芯片模块内部的图像数据解码后传输至hps处理器，所述hps处理器用以搭建嵌入式linux操作系统。

15、优选的，所述linux操作系统通过网络传输软件将图像数据传输至编译好的html页面，由显示器显示电致变色器件实时的红外图像。

16、一种电致变色装置的缺陷检测方法，包括如下实施方式：

17、(1)通过设定脉冲发生器的参数值向电致变色器件施加一定脉冲电压，使电致变色器件中的杂质出现白点缺陷，并产生红外辐射；

18、(2)由热成像镜头捕捉电致变色器件的热辐射图像并转换成热辐射信号，并聚焦至红外探测器；

19、(3)红外探测器将热辐射信号转换成电信号传输至图像传感器，再由图像传感器传输至图像信号处理器对图像进行处理；

20、(4)由d/a转换器将图像信号处理器的电信号转化成数字信号，并通过运算放大器增强后传输至数字信号处理器中进行处理；

21、(5)由数字信号处理器将数字信号传输至fpga处理器，图像数据解码后传输至hps处理器，搭建嵌入式linux操作系统，再将图像数据传输至编译好的html页面，由显示器实时显示所检测到的电致变色器件缺陷的红外图像。

22、(三)有益效果

23、与现有技术相比，本发明提供了一种电致变色装置的缺陷检测系统和方法，具备以下有益效果：

24、该电致变色装置的缺陷检测系统和方法，通过脉冲发生器向电致变色器件施加脉冲电压，使器件开始变色过程，此时内部杂质造成电流短路出现白点缺陷，利用热成像镜头捕捉电致变色器件的热辐射图像，并传递给红外探测器，经图像传感器传输至图像信号处理器进行增强处理，再由d/a转换器和运算放大器将信号放大后传输至数字信号处理器识别处理，然后传输至soc芯片模块的fpga处理器，对图像数据编码压缩后保存在ddr存储器，再解码到hps处理器，通过传输软件上传至linux操作系统的html页面，并与显示器的服务器连接，即可由显示器显示所检测到的红外图像，并利用脉冲电压保护电致变色器件内部膜层不被瞬时电流击穿破坏，从而有效延长器件的使用寿命。

技术特征：

1.一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，包括图像数据检测采集模块、图像数据分析处理模块、图像数据输出模块和图像显示模块；

2.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述脉冲发生器与电致变色器件电性连接，用于为电致变色器件提供脉冲电压，所述电致变色器件的组成结构包括从左往右依次形成的第一透明基板、第一透明导电层、电致变色层、离子传导层、离子存储层、第二透明导电层和第二透明基板。

3.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述热成像镜头采用单晶锗结构，用于捕捉热辐射图像并转换成热辐射信号，并聚焦在红外探测器上，所述红外探测器采用氧化钒结构，且红外探测器的组成结构包括红外发射器、接收器以及信号处理器，用于将转换的电信号传输至图像传感器。

4.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述图像传感器与图像信号处理器信号连接，用以将生成的电信号传输至图像信号处理器，所述图像信号处理器与d/a转换器信号连接，且图像信号处理器的内部电性控制有算法处理模块，用以对图像完整性和色彩丰富性进行还原处理。

5.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述d/a转换器与数字信号处理器信号连接，且d/a转换器的内部电性控制有运算放大器，用以将图像信号处理器的电信号转化成数字信号，并通过运算放大器增强后传输至数字信号处理器，所述数字信号处理器用以对图像识别处理。

6.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述数字信号处理器与soc芯片模块信号连接，所述soc芯片模块的内部设置有fpga处理器和ddr存储器，所述fpga处理器的内部设置有硬件逻辑算法，用以将数字信号处理器传输的数字信号传输至fpga处理器，通过硬件逻辑算法对传输的数字图像信号进一步处理，并编码压缩保存在ddr存储器中。

7.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述soc芯片模块与hps处理器信号连接，用以将soc芯片模块内部的图像数据解码后传输至hps处理器，所述hps处理器用以搭建嵌入式linux操作系统。

8.根据权利要求1所述的一种电致变色装置的缺陷检测系统，其特征在于，所述linux操作系统通过网络传输软件将图像数据传输至编译好的html页面，由显示器实时显示电致变色器件的红外图像。

9.一种电致变色装置的缺陷检测方法，其特征在于，包括如权利要求1-8中所述的电致变色装置的缺陷检测系统，还包括如下实施方式：

技术总结
本发明涉及电致变色装置技术领域，且公开了一种电致变色装置的缺陷检测系统，包括图像数据检测采集模块、图像数据分析处理模块、图像数据输出模块和图像显示模块。该电致变色装置的缺陷检测系统和方法，通过脉冲发生器向电致变色器件施加脉冲电压，使器件出现白点缺陷，利用热成像镜头捕捉热辐射图像，并传递给红外探测器，经图像传感器传输至图像信号处理器进行增强处理，再由D/A转换器和运算放大器放大后传输至数字信号处理器识别处理，然后传输至SOC芯片模块的FPGA处理器，对图像数据编码压缩后保存在DDR存储器，再解码到HPS处理器，通过传输软件上传至Linux操作系统的HTML页面，并与显示器的服务器连接并显示检测的红外图像。

技术研发人员：许生,李炘,包山虎,杨春林
受保护的技术使用者：深圳豪威显示科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22