作者:
赵黎静
关键词:
单晶硅电池片 ； 图像处理 ； 系统设计 ； 偏转角度 ； 距离测量 ； 缺陷检测
摘要:
在太阳能电池组件的生产过程中，串焊和层压是两个关键的步骤。在串焊前后对太阳能电池片的几何测量及自动缺陷检测作为关键的一环已经成为研究的重要课题。本文在对焊接前的单晶硅电池片的放置情况及典型缺陷特征进行分析的基础上，综合应用机器视觉及图像处理知识，对电池片的几何测量与缺陷检测展开了研究。 首先，对图像处理技术进行了研究，重点研究了经典的图像平滑、锐化预处理、边缘检测和形态学算法。 其次，为实现串焊前电池片的在线自动检测，设计了一个图像处理系统。根据具体检测内容及检测精度的要求，对系统硬件结构中各组成部件的作用及要求进行分析，具体分析了各部件的选型及系统组成。 第三，针对串焊前电池片需要进行方向归正及确定主栅线位置的要求，对电池片进行几何测量，其中包括偏转角度及几何距离的测量。采用边缘检测方法将目标边缘提取出来，根据目标边缘中直线的倾斜角度判断出电池片的偏转角度，并据此对电池片图像进行旋转归正。对归正后的电池片图像采用固定列逐行扫描的方式测量其几何距离。通过检测不同偏转角度的电池片图像对设计方法进行验证，并对实验结果进行了分析。 最后，为实现电池片缺陷的在线自动检测，分析了电池片中常见的典型缺陷，并对其中四种缺陷进行了特征分析，针对不同缺陷的特征分别设计检测方法。用带有相应缺陷的电池片进行实验验证，对实验结果进行了分析。
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