LED显示屏由于制造工艺、散热及老化等问题，导致出现显示缺陷，影响显示效果，LED显示屏成像的缺陷种类较多，目前依然缺乏统一的缺陷检测标准。当前针对LED显示屏的缺陷检测主要还是依靠经验丰富的技术人员通过主观评价完成，很难保证效率与准确性。因此对于显示屏的成像质量的准确有效的检测及对显示质量进行评估分级，就显得尤为重要。本文从LED灯管和显示屏的结构、衰减特性对显示缺陷的成因进行了分析，以形状和大小为准则对其显示缺陷进行了分类，经分析得出面缺陷（形状、大小不一，对比度小等特征）是检测的难点。根据其特点，确立了采用基于机器视觉的显示缺陷检测技术。通过基于最小二乘法的多项式曲面拟合来分离缺陷，辅以相应的去噪、滤波和形态学方法达到最终检测的目的。在此基础上，对缺陷程度进行了量化分级，并设计实验来确定检测方法的精度。检测结果表明，该方法在LED显示屏显示背景较为良好的前提下，可以有效的检测出显示缺陷。对于缺陷的量化以及检测精度的确定，对于显示屏的显示质量评价很有意义。