[發(fā)明專利]一種太陽能硅片檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510029038.6
• 申請日: 2015-01-20
• 公開（公告）號: CN104614372B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃遠(yuǎn)民;李大成;易銘;李秀忠;方寧
• 申請（專利權(quán)）人: 佛山職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01N21/88
• 分類號: G01N21/88
• 代理公司: 佛山東平知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)44307
• 代理人: 詹仲國

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及太陽能硅片檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽能硅片檢測方法。

背景技術(shù)

影響太陽能硅片質(zhì)量的因素主要包括尺寸、表面缺陷以及表面顏色。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式測量技術(shù)制約了太陽能硅片生產(chǎn)效率和加工精度，另一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的離線、靜態(tài)測量技術(shù)又滿足不了現(xiàn)代加工中測量的要求，不能及時檢測產(chǎn)品、控制生產(chǎn)過程容易造成廢品，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量。如果不能實現(xiàn)速度快、精度高、在線自動檢測，則會降低企業(yè)生產(chǎn)效率，甚至直接影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。另外，傳統(tǒng)的太陽能硅片檢測是人工操作，檢測效果和效率主要依賴檢驗人員的經(jīng)驗，人為影響因素大、自動化程度低。此外，純?nèi)斯z測操作也存在工人勞動強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測誤差小、可靠性好的太陽能硅片檢測方法。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種太陽能硅片檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)圖像采集，采用激光發(fā)射器投射到太陽能硅片上，得到相應(yīng)的人工紋理，并利用兩個相機(jī)采集圖像信息；

2)噪聲去除，利用中值濾波法對采集到圖像進(jìn)行噪聲的去除；

3)亞像素級圖像獲取，采用Hessian矩陣法獲得潛在亞像素級圖像；

4)提取圖像特征，把彩色圖像轉(zhuǎn)換成黑白圖像，并對分解的圖像進(jìn)行閾值設(shè)定，通過設(shè)定的閥值提取相應(yīng)區(qū)域的圖像特征；

5)計算兩個區(qū)域的差異，根據(jù)不同區(qū)域提取到的圖像特征，計算出兩個區(qū)域的差異性；

6)變換圖像形狀，變換圖像形狀同時擴(kuò)張有圓形特征區(qū)域；

7)硅片檢查，選擇帶有一定特征的區(qū)域，通過該特征對硅片進(jìn)行檢查；

8)數(shù)據(jù)存儲，顯示相應(yīng)的檢查結(jié)果同時把相關(guān)缺陷信息保存在相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫里面。這樣便于統(tǒng)計硅片的產(chǎn)品優(yōu)良率和便于產(chǎn)品的管理。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述相機(jī)為工業(yè)CCD相機(jī)。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，兩個相機(jī)通過絲桿與伺服電機(jī)連接，并在伺服電機(jī)變換拍攝位置。

作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述提取圖像特征、計算兩個區(qū)域的差異、變換圖像形狀、硅片檢查和數(shù)據(jù)存儲步驟通過機(jī)器視覺軟件(Halcon)來實現(xiàn)。

本發(fā)明提供的一種太陽能硅片檢測方法，其有益效果是：

一、采用激光發(fā)射器投射到硅片上形成人工紋理的方式，有效增強(qiáng)所檢測的太陽能硅片的條理特征。

二、采用兩個相機(jī)構(gòu)成雙目掃描測量，不僅實現(xiàn)了太陽能硅片的自動檢測，而且提高了檢測效率和增強(qiáng)了檢測結(jié)果的可靠性。

三、利用Hessian矩陣法獲得潛在亞像素級圖像，進(jìn)一步把圖像的噪聲去除，從而增強(qiáng)圖像質(zhì)量，為提高檢測可靠性打下良好的基礎(chǔ)。

四、通過設(shè)置絲桿和伺服電機(jī)，在太陽能硅片缺陷檢查過程中，完全可以代替人工操作，自動化程度高。工業(yè)CCD相機(jī)在采集太能硅片圖像的過程，根據(jù)待檢測太陽能硅片的類型，上位機(jī)發(fā)送太能硅片類型到PLC中，通過伺服電機(jī)帶動絲桿傳動，把相機(jī)移動到相應(yīng)位置，實現(xiàn)對不同規(guī)格太能硅片的圖像采集，使用方便。

五、采用伺服電機(jī)控制絲桿傳動，絲桿再帶動滑塊運動，從而實現(xiàn)對各種規(guī)格太能硅片的圖像采集，自動化程度高，定位準(zhǔn)確。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明提供太陽能硅片檢測方法流程圖；

圖2所示為太陽能硅片圖像采集示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1、激光發(fā)射器， 2、太能硅片， 3、相機(jī)， 4、相機(jī)。

具體實施方式

為方便本領(lǐng)域普通技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的實質(zhì)，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行詳細(xì)闡述。

如圖1所示，一種太陽能硅片檢測方法，包括以下步驟：

1)圖像采集，采用激光發(fā)射器投射到太陽能硅片上，得到相應(yīng)的人工紋理，并利用兩個工業(yè)CCD相機(jī)采集圖像信息。

2)噪聲去除，利用中值濾波法對采集到圖像進(jìn)行噪聲的去除，以增強(qiáng)圖像質(zhì)量。

3)亞像素級圖像獲取，采用Hessian矩陣法獲得潛在亞像素級圖像。

4)提取圖像特征，把彩色圖像轉(zhuǎn)換成黑白圖像，并對分解的圖像進(jìn)行閾值設(shè)定，通過設(shè)定的閥值提取相應(yīng)區(qū)域的圖像特征。

5)計算兩個區(qū)域的差異，根據(jù)不同區(qū)域提取到的圖像特征，計算出兩個區(qū)域的差異性。

6)變換圖像形狀，變換圖像形狀同時擴(kuò)張有圓形特征區(qū)域。

7)硅片檢查，選擇帶有一定特征的區(qū)域，通過該特征對硅片進(jìn)行檢查。