近年来平板显示器的制造技术发展迅速,Mini LED和Micro LED显示屏成为研究热点,像素亮度、色度测量对于其工艺改进和产品质量控制具有重要作用。本文对平板显示器像素光色性能检测方法及系统进行研究,阐述了其相关原理包含显微成像式亮度计光学原理、三刺激值直读法、滤色片匹配原理及方法、屏幕像素机器视觉检测算法等,设计了一种显微成像式亮度计并提出了其定标方法,设计了一种可搭载该显微成像式亮度计的三维运动检测平台并提出了适用于该系统的平板显示器像素亮度色度检测方法。本文利用微距镜头搭配近摄镜并增加像距的方法替代高倍率显微镜头搭建了一套低成本样机用于验证该系统原理和检测方法。使用亮度和色度已知的出口各向同性均匀性在98%以上的积分球标准A光源对样机进行了定标,并在不同亮度下测试,样机测试结果具有较好的重复性。通过测量不同亮度和颜色的各向同性均匀性在95%的LED面光源,测试结果达到一定的亮度色度测量精度和重复性,测量结果符合预期。实际测量了OLED手机屏幕和Micro LED微显示器,实现了屏幕白场自动测量、同种子像素间亮度色度均匀性分析、子像素内亮度色度均匀性分析、亮度色度分布伪彩图显示等功能。结果表明本论文所述的像素光色性能检测方法原理是可行的。增加CCD传感器的信噪比及灵敏度,进一步提高成像镜头的放大倍数、使用像差小景深大高的镜头,优化滤光片的匹配精度,系统将可以满足各类平板显示器像素光色性能的测量要求。