直下式LED背光源广泛应用于大尺寸液晶显示屏,发光晶片和光学透镜装配于PCB板上形成单个背光源,晶片和透镜间可能存在装配缺陷,即水平、高度、角度偏移,要求偏移量不得超过0.02mm、0.1mm、0.2°,否则会对显示屏显示质量造成不利影响。针对背光源的装配缺陷,提出了基于图像灰度曲线对背光源缺陷进行检测的方法。分析了透镜对晶片光线的作用,在光学软件Tracepro中建立了背光源工作模型并进行了仿真,得到了光线在显示屏上形成光斑的照度分布和照度曲线,获得了偏移类型与照度曲线的关系,设计了相应的图像采集平台,基于VC6.0设计了灰度曲线求取算法,进行了试验。试验结果表明,该检测方法可有效检测LED背光源的水平、高度、角度缺陷,检测精度分别为0.01mm、0.04mm、0.1°。