[發明專利]一種多晶硅太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法

有效

• 申請號: 201711036375.3
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107768269B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 陳海永;張曉芳;李愛梅;崔海根;于矗卓;樊雷雷;胡潔;王玉
• 申請（專利權）人: 河北工業大學;天津英利新能源有限公司
• 主分類號: H01L21/66
• 分類號: H01L21/66;G06T7/80;G06T5/00;G06T3/60;G06T7/136
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種多晶硅太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法，該方法主要分為兩步：第一步對電池片進行預處理，獲取感興趣區域，后續操作都以此為基礎；第二步識別并標記臟污區域。預處理部分包含了：把采集到的三通道圖像分為R通道、G通道、B通道圖像，選取缺陷與背景對比度較強的R通道圖像進行后續處理；對選取的R通道圖像進行平滑處理，抑制圖像噪聲和高頻成分的干擾，再對圖像進行旋轉校正操作，使圖像邊緣平行于坐標系，然后進行固定閾值分割圖像，依據面積，設定上下臨界值，排除傳送帶區域對圖像處理造成的干擾；然后對圖像進行形態學閉環操作,排除閾值分割不充分時產生的小型黑洞，最后實現對多晶硅太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測。

技術領域

本發明涉及光伏電池檢測技術領域，主要涉及一種多晶硅太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法。

背景技術

光伏發電應用日益廣泛，根據研究表明從2030年開始，太陽能光伏發電在世界總電力的供應中每隔十年將上升10%以上，到21世紀末可再生能源在能源結構中將占到80%以上，太陽能發電占到60%以上，太陽能發電顯示出重要的戰略意義。多晶硅太陽能電池片制作工藝復雜，在生產過程中極易出現各種各樣的缺陷，這些有缺陷的電池片組裝起來后不僅影響整體的美觀，對光電轉換的效率和電池片壽命也產生了很大的影響。臟污屬于多晶硅太陽能電池片表面外觀常見的一種缺陷，產生原因是生產過程中工人的手指不小心接觸到電池片表面或灰塵掉落。將這些有缺陷的電池片從中挑出，對提升企業產品質量非常重要。

現有的缺陷檢測方法主要依靠傳統的人工肉眼檢測，會受到主觀性和視覺疲勞的影響，容易造成漏檢、誤檢、效率低下，隨著人工成本，企業的生產成本也會增加。由于多晶硅電池片受到本身晶格的影響，其表面的圖像紋理不均勻，缺陷特征提取困難，這給目前的缺陷檢測造成很大的困擾，因此利用機器視覺來檢測電池片缺陷沒有得到大量推廣。

因此，急需一種太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法，提高企業生產效率，實現智能化工廠。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種多晶硅太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法,解決現有技術中的不足，具體方案如下：

一種太陽能電池片外觀臟污缺陷檢測的方法，該方法包括兩個步驟單元：

第一步，對圖像進行預處理

1-1標定相機，消除畸變；

1-2轉換為單通道圖像：將工業相機采集到的RGB三通道圖像轉換為R、G、B單通道圖像；

1-3旋轉校正圖像：在步驟1-2的基礎上，對R通道圖像進行旋轉校正，使圖像平行于坐標軸；

1-4平滑圖像：在步驟1-3的基礎上，對圖像進行平滑處理，抑制圖像噪聲和高頻成分的干擾；

1-5閾值分割：在步驟1-4的基礎上，對圖像進行固定閾值分割，得到二值圖像；

1-6消除干擾區域：在步驟1-5的基礎上，依據設定的面積閾值，消除傳送帶的影響，篩選出待處理的二值區域；

1-7形態學閉環操作：在步驟1-6的基礎上，對待處理的二值區域進行閉環操作，使篩選出來的二值區域為完整的連通域；

1-8利用掩碼，生成ROI：在步驟1-7的基礎上，分別從上、下、左、右四個方向向內減去十個像素的長度后得到的區域作為掩碼，在R通道圖像上截取感興趣區域ROI，即可消除周邊焊點的影響；

第二步，檢測臟污區域

2-1紋理濾波：在步驟1-8的基礎上，對感興趣區域ROI進行紋理濾波操作；

2-2自適應閾值分割：在步驟2-1的基礎上，對濾波后的圖像進行自適應閾值分割；