[發(fā)明專利]一種多晶硅太陽能電池片外觀劃痕缺陷檢測(cè)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711397349.3
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN108230303A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳海永;張曉芳;崔海根;胡潔;樊雷雷;王玉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué);天津英利新能源有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06T7/136;G06T7/73;G06T7/90;G01N21/88
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本發(fā)明提供了一種多晶硅太陽能電池片外觀劃痕缺陷檢測(cè)的方法，該方法主要分為兩步：第一步對(duì)電池片進(jìn)行預(yù)處理，獲取要檢測(cè)的感興趣區(qū)域；第二步識(shí)別并標(biāo)記劃痕區(qū)域。預(yù)處理部分包含了：對(duì)采集到的圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正操作，使圖像邊緣平行于坐標(biāo)系，然后將三通道彩色圖像轉(zhuǎn)換為R、G、B三個(gè)單通道圖像，選取R通道圖像進(jìn)行閾值分割，消除傳送帶對(duì)圖像的影響，獲取待檢測(cè)感興趣區(qū)域；第二部分包括了：對(duì)獲取的R通道圖像進(jìn)行傅里葉變換，在頻域中消除周期性高頻信號(hào)的干擾，然后再進(jìn)行傅里葉逆變換到空域中；然后對(duì)圖像進(jìn)行對(duì)比度增強(qiáng)處理和均值濾波操作，再對(duì)圖像進(jìn)行自適應(yīng)閾值分割，根據(jù)長度、灰度值等特征篩選出劃痕缺陷，并在原圖上標(biāo)示出來。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏電池檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種多晶硅太陽能電池片外觀劃痕缺陷檢測(cè)的方法。

背景技術(shù)

光伏發(fā)電應(yīng)用日益廣泛，根據(jù)研究表明從2030年開始，太陽能光伏發(fā)電在世界總電力的供應(yīng)中每隔十年將上升10%以上，到21世紀(jì)末可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中將占到80%以上，太陽能發(fā)電占到60%以上，太陽能發(fā)電顯示出重要的戰(zhàn)略意義。多晶硅太陽能電池片制作工藝復(fù)雜，在生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)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(duì)光電轉(zhuǎn)換的效率和電池片壽命也產(chǎn)生了很大的影響。劃痕屬于多晶硅太陽能電池片表面外觀常見的一種缺陷，產(chǎn)生原因是生產(chǎn)過程中工人的手指不小心接觸到電池片表面或電池片彼此間的摩擦。將這些有缺陷的電池片從中挑出，對(duì)提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。

現(xiàn)有的缺陷檢測(cè)方法主要依靠傳統(tǒng)的人工肉眼檢測(cè)，會(huì)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(yè)的生產(chǎn)成本也會(huì)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(cè)造成很大的困擾，因此利用機(jī)器視覺來檢測(cè)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劃痕缺陷檢測(cè)的方法，提高企業(yè)生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)智能化工廠。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種多晶硅太陽能電池片外觀劃痕缺陷檢測(cè)的方法,解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，具體方案如下：

一種太陽能電池片外觀臟劃痕陷檢測(cè)的方法，該方法包括兩個(gè)步驟單元：

第一步，對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理

1-1標(biāo)定相機(jī)，消除畸變；

1-2旋轉(zhuǎn)校正圖像：對(duì)采集到的三通道彩色圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)校正，使圖像平行于坐標(biāo)軸；

1-3圖像通道分解：在步驟1-2的基礎(chǔ)上，把彩色圖像分解成R、G、B三個(gè)單通道圖像；

1-4固定閾值分割：在步驟1-3的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行固定閾值分割，得到二值圖像；

1-5消除干擾，獲取感興趣區(qū)域：在步驟1-4的基礎(chǔ)上，依據(jù)設(shè)定的面積閾值，消除傳送帶的影響，篩選出待檢測(cè)的的感興趣區(qū)域；

第二步，檢測(cè)劃痕區(qū)域

2-1傅里葉變換：在步驟1-5的基礎(chǔ)上，對(duì)R通道圖像進(jìn)行傅里葉變換，去除周期性信號(hào)的干擾；

2-2卷積操作：在步驟2-1的基礎(chǔ)上，對(duì)頻域中的圖像進(jìn)行卷積操作，增強(qiáng)邊緣；

2-3傅里葉反變換：在步驟2-2的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行傅里葉反變換到空間域；

2-4增強(qiáng)圖像對(duì)比度：在步驟2-3的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)操作，提高背景與前景的對(duì)比度；

2-5自適應(yīng)閾值分割：在步驟2-4的基礎(chǔ)上，對(duì)圖像進(jìn)行自適應(yīng)閾值分割；

2-6篩選并統(tǒng)計(jì)缺陷：在步驟2-5的基礎(chǔ)上，根據(jù)劃痕缺陷的大小、灰度值特征進(jìn)行篩選缺陷并統(tǒng)計(jì)缺陷個(gè)數(shù)；