太阳能电池片分色及缺陷检测系统的研究

发布时间：2020-09-24 05:15

　　 一次性能源的日益减少和对生态环境的破坏,迫使很多国家将目光转向了取之不尽、清洁环保的太阳能。太阳能电池片作为太阳能发电的载体,其本身的质量影响着太阳能电池组件的寿命、稳定性以及光电转换的效率,也影响企业的竞争力和生存能力,传统的人工检测和分选方法已无法适应市场的需求。论文以机器视觉理论和图像处理技术为依托,对太阳能电池片的颜色和外观缺陷问题进行了研究,构建了太阳能电池片分色及缺陷检测系统,针对电池片颜色的多态性、缺陷种类的多样性与缺陷图像的繁杂性,开发了图像识别软件,实现了对电池片的分色的高准确率和对电池片崩边、断栅、脏污等缺陷的较高识别率,达到了实时在线检测要求。具体内容如下:通过深入了解国内外太阳能电池片分色及缺陷检测的研究现状和发展趋势,学习和研究了机器视觉理论和图像处理技术,提出了系统的整体设计方案,搭建了系统的硬件平台,包括白色球积分光源、面阵CMOS千兆网相机、定焦镜头、暗箱、开关电源、数据采集器、光电传感器等,确保在自动生产线上能够快速获取并给主机传送清晰的图像。在对厂商太阳能电池片分色标准和分色方法了解的基础上,利用LabVIEW的图像处理功能,通过对太阳能电池片图像进行预处理和逻辑彩色运算,增强了目标细节部分的清晰度,采用了欧几里得原理的自适应分色算法,很好地满足了不同生产企业的电池片分类标准,用户可以通过这一系统自行建立太阳能电池片的分色标准库。研究了电池片外观缺陷类型和检测方法,着重对崩边、断栅、脏污三种缺陷进行了算法的设计:利用轮廓分析与拟合直线的方法检测崩边;利用分区查找连通域的方式分析断栅;采用基于行扫描的图像灰度差分算法对包含漏浆、油斑、手印等缺陷在内的脏污类型进行检测,通过对图像处理程序和算法的优化,提高了对太阳能电池片缺陷的辨识率。用LabVIEW开发了上位机界面和串口通讯程序。界面美观、简洁,便于操作。系统在企业生产线上经过测试,运行速度和检测正确率基本满足企业的生产需要,目前正在进行产品化并积极推向市场。
【学位单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：TP391.41;TM914.4

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本文编号：2825357