[發明專利]一種光伏電池色差分類的視覺檢測方法

有效

• 申請號: 201710036522.0
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106709529B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 陳海永;李帥;王玉;崔海根;馬利
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/34;G06K9/46;G06K9/32
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 李濟群

本發明公開一種光伏電池色差分類的視覺檢測方法，該方法首先通過采集光伏電池圖像，對圖像進行定位，實現圖像前景和背景的分割，然后提取感興趣區域特征信息，獲得圖像的顏色特征、灰度特征和幾何形狀特征等，建立圖像特征信息庫，進行訓練與學習，實現對光伏電池的色差分類。

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，具體是一種光伏電池色差分類的視覺檢測方法。

背景技術

以太陽能為代表的可再生能源得到國家的大力支持，“十三五”中的建設現代能源體系給太陽能產業注入了新活力，太陽能產業蓬勃發展。目前主要的太陽能轉換工具—光伏電池具有轉化效率高、成本低、壽命長等特點。但光伏電池的生產工藝過程復雜，由于電池鍍膜工藝導致生產出的電池片顏色各異，在行業內被稱之為電池片顏色色差，將這些顏色不一的電池片焊接在一塊組件上會影響組件整體外觀?，F階段國內對光伏電池的色差分選主要依靠人工肉眼進行識別，不僅精確度低、耗時長，而且人工分選效率低、成本高。由于人眼存在很強的主觀意識，并且長時間的人眼分選勢必會造成人眼的疲勞，進而導致工作效率下降或誤檢率增加。因此，如何代替人工進行智能化色差分選、降低光伏電池的破損率、提高光伏電池產品質量的一致性、建立色差檢測和分選的客觀評價標準，實現光伏產業智能化升級改造，成為擺在人們面前的一項重大課題。

發明內容

針對光伏電池人工分選的不足，本發明擬解決的技術問題是，發明一種光伏電池色差分類的視覺檢測方法及其裝置。該檢測裝置對采集的每一幀圖像進行預處理，計算圖像的旋轉角度和旋轉中心，使得旋轉后光伏電池的成像區的長和寬分別平行于旋轉后生成圖像的長和寬，可實現光伏電池的目標圖像的準確定位；計算目標圖像的最小外接矩形，提取感興趣區域；提取圖像的顏色特征，灰度特征和幾何特征，建立訓練庫，可實現光伏電池色差分類。該檢測裝置的視覺檢測系統包括單目攝像機、回型光源以及連接兩者的支架，其結構簡單，能準確、快速的進行光伏電池的色差分類。

本發明解決所述方法技術問題所采用的技術方案是，設計一種光伏電池色差分類的視覺檢測方法，用于光伏電池的檢測、識別和分類，其特征在于該方法的具體步驟是：

第一步：圖像預處理

1-1圖像獲?。和ㄟ^CCD智能相機傳感器獲取光伏電池圖像；

1-2圖像閾值自適應分割：確定步驟1-1獲取的光伏電池圖像的二值圖像；

1-3邊緣像素的提?。涸诓襟E1-2的基礎上，提取光伏電池的有效邊緣圖像；

1-4計算目標區域的四個頂點坐標：在步驟1-3的基礎上，對提取的邊緣圖像進行輪廓尋找，得到圖像輪廓，尋找圖像頂點，計算目標區域的四個頂點坐標；

第二步：圖像旋轉

2-1旋轉角度的計算：在步驟1-4的基礎上，得到目標區域的四個頂點，標記最底的頂點為頂點0，其余三個頂點依次順時針標記為頂點1、頂點2、頂點3；取頂點0與頂點1，連成一條直線，根據頂點0與頂點1的坐標求得該直線的傾斜角θ，該傾斜角θ即為圖像的旋轉角度θ；

2-2旋轉中心的計算：在步驟2-1的基礎上，計算sinθ與cosθ，求取旋轉后圖像的寬度x和高度y，獲取旋轉中心坐標(x/2,y/2)；

2-3圖像旋轉：根據旋轉角度θ與旋轉中心坐標(x/2,y/2)，將光伏電池圖像進行旋轉，得到標準化的圖像；

第三步：圖像特征提取

3-1提取圖像感興趣區域：在步驟2-3的基礎上，確定圖像的最小外接矩形，提取圖像感興趣區域；

3-2顏色空間的轉化：在步驟3-1的基礎上，將圖像從RGB轉化到HSI；