[發明專利]基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測系統及檢測方法

在審

• 申請號: 202010057579.0
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111229648A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 薛彬;茌文清;丁震;矯爽本;孟慶森;周鳳敏;翟明戈
• 申請（專利權）人: 青島濱海學院
• 主分類號: B07C5/342
• 分類號: B07C5/342;B07C5/02;B07C5/36;G01N21/95;G01N21/88
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 張曉

本發明提出了基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測系統，包括：視覺相機、視覺分析模塊、PLC和剔除裝置；其中，視覺相機對太陽能電池板表面進行圖像采集，將采集到的圖像傳輸給視覺分析模塊；視覺分析模塊對視覺相機傳輸的圖像進行處理分析，并將檢測的結果傳輸給PLC；PLC同時與傳感器連接，傳感器對發現的存在瑕疵的太陽能電池板進行計數，并將觸發信號傳輸給PLC，PLC控制剔除裝置對存在瑕疵的太陽能電池板進行剔除。本發明采用智能相機先進的算法和圖像處理軟件，更精確地檢測肉眼無法觀察的瑕疵，且具有快速的圖像處理速度和高效的檢測效率，與人工檢測相比較，在檢測效率上提高了90％，對于細小的瑕疵，檢出率提高了80％，完美的代替了人工檢測。

技術領域

本發明涉及機器視覺識別技術領域，特別涉及一種基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測系統，還涉及一種基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測方法。

背景技術

目前在太陽能電池板生產領域電池板生產質量的問題備受生產廠家的關注，電池板的破損瑕疵是直接導致太陽能電池板質量的最主要原因，并且細小的瑕疵難以檢測。目前的太陽能電池檢測中關于電池板表面的缺陷很少，主要有人工觀察檢測、紅外圖像檢測。但以上兩種檢測方法各有其局限性：人工觀察需耗費大量勞動力且準確率不高，目前生產工藝中有一些肉眼難以觀察出來的缺陷，隨著產量的提升，人工檢測的效率難以提升并且每個人的檢測標準難以做到一致；紅外圖像檢測受周圍環境影響較大。故傳統的太陽能表面缺陷檢測方法愈來愈不能適應日益復雜的生產工藝與越來越高的缺陷要求。因此為了克服傳統檢測方法的局限性，需要研究新的太陽能電池表面缺陷檢測方法及設備。

發明內容

本發明提出一種基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測系統及檢測方法，解決了現有技術中太陽能電池板檢測效率低、檢出率低的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

基于機器視覺的太陽能電池板瑕疵檢測系統，包括：視覺相機、視覺分析模塊、PLC和剔除裝置；其中，

視覺相機對太陽能電池板表面進行圖像采集，將采集到的圖像傳輸給視覺分析模塊；

視覺分析模塊對視覺相機傳輸的圖像進行處理分析，并將檢測的結果傳輸給PLC；

PLC同時與傳感器連接，傳感器對發現的存在瑕疵的太陽能電池板進行計數，并將觸發信號傳輸給PLC，PLC控制剔除裝置對存在瑕疵的太陽能電池板進行剔除。

可選地，視覺相機選用的是In Sight 8402智能相機，其最大分辨率為1600*1200，通過以太網電纜的M12連接器連接至視覺分析模塊的ENET連接器。

可選地，所述視覺相機選用的是C接口9mm鏡頭。

可選地，所述LED光源為球積分光源，利用半圓形的彎曲金屬表面反光，均勻的照射在被測物體表面，然后通過被測物體表面反光，照射到視覺相機的感光元件。

可選地，所述視覺分析模塊包括定位工具和瑕疵檢測工具；定位工具采用PatMaxRedLine或PatMax算法來定位圖案特征的位置；瑕疵檢測工具包括邊緣缺陷檢測工具和外觀瑕疵檢測工具。

可選地，所述邊緣缺陷檢測工具使用邊緣分析卡尺數組定位邊緣特征，構造最佳擬合線，確定邊緣中是否存在偏差，并報告遇到的缺陷和間距的數量。

可選地，外觀瑕疵檢測工具根據像素的強度變化在灰度或彩色圖像上檢測劃痕、刻痕、破損、污漬或小缺口等瑕疵，在執行斑點分析以確定瑕疵是否存在之前，使用該工具一個內部的過濾操作，以突然的顏色或灰度變化加亮突出邊緣和區域。

可選地，剔除裝置與系統外部的瑕疵產品箱相連，所述瑕疵產品箱的入口設有光柵，光柵檢測存在瑕疵的太陽能電池板板是否已經被剔入瑕疵產品箱。