[发明专利]一种基于图像处理的太阳能硅片和电池片的计数方法

说明书

技术领域

本发明属于图像处理技术领域，具体涉及一种基于图像处理的太阳能硅片和电池片的计数方法。

背景技术

在太阳能硅片和电池片的生产过程中，经常需要对其进行计数。太阳能硅片和电池片的厚度很薄，普遍在180微米左右，正负误差20微米，对其计数方法多样，大体有人工目视检测、激光扫描检测、红外检测以及机器视觉检测几种，由于人工目视检测易出错且易造成硅片或电池片的破损，激光检测以及红外检测成本高，计数精度低且使用易受环境限制，这些检测技术的使用并不广泛。而机器视觉检测技术由于具有非接触、速度快、高精度以及光照方案丰富等特点，近年来得到了迅速的发展。

机器视觉在太阳能硅片和电池片的计数检测中越来越受青睐，对其精度要求也越来越高。视觉检测技术的精度主要与成像精度有关，目前对于层叠的硅片或电池片的图像获取技术也在不断提高，然而由于硅片和电池片的多样性以及计数检测时硅片状态的随机性，只在光照以及成像条件上提高精度是远远不够的，为减少外界条件所引起的误差，提高计数精度，必须解决如下几个问题：1)提高被测物摆放位置的灵活性：当硅片或电池片未按要求摆放整齐，所得其图像位置倾斜时，也能计数准确，不受其影响；2)提高环境适应性：当光照不均或成像条件不佳时，能改善获取的图像清晰度不高的问题；3)提高运算速度：减少运算量与运算时间，提高运算效率；4)去噪：由于硅片或电池片本身表面问题以及成像存在的一些干扰，获取图像中存在大量干扰噪声，这些噪声严重影响对硅片或电池片之间的缝隙检测；5)准确计数并定位：要求提高计数精度，准确检测硅片或电池片数量，并在图像中定位标注，方便复查。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种基于图像处理的太阳能硅片和电池片的计数方法，对层叠硅片或电池片的侧面图像进行处理和运算，完成对每片之间的缝隙检测，检测抗干扰性好，计数准确快速。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于图像处理的太阳能硅片和电池片的计数方法，包括如下步骤：

步骤101、对层叠硅片或电池片的侧面图像进行预处理，其包括：

步骤1011，对层叠硅片或电池片的侧面图像进行中值滤波，采用中值滤波器将像素邻域内灰度的中值代替该像素的值，去除椒盐噪声，为查找条纹缝隙做准备；

步骤1012，对中值滤波处理之后的图像进行伽马变换，增强图像对比度；伽马变换的基本形式为：

s＝cr^γ    (1)

其中，r为输入灰度级，s为输出灰度级，c和γ为正常数，当γ＜1时幂律曲线将较窄范围的暗色输入值映射为较宽范围的输出值，扩展图像灰度级，增强图像条纹特性；

步骤102、定位被测物，并由掩膜处理限定运算区域，其包括：

步骤1021，查找层叠的硅片或电池片的最上以及最下的边缘，得到边缘坐标信息；其方法是先确定一个搜索区域，在搜索区域内，设置从上到下的若干搜索线，根据每条搜索线上的线剖面图得到第一个灰度变化的峰值点以及最后一个灰度变化的峰值点；之后将所有搜索线上的第一个灰度变化的峰值点拟合为一条直线作为被测物的上边缘，所有搜索线上的最后一个灰度变化峰值点拟合为一条直线作为被测物的下边缘；所得到边缘坐标信息为：

up₁＝(x₀，y₀)，up₂＝(x₁，y₁)    (2)

down₁＝(x₂，y₂)，down₂＝(x₃，y₃)    (3)

其中up₁,up₂为最上边缘线两端坐标，down₁,down₂为最下边缘线两端坐标；

步骤1022，基于所得到的边缘信息对预处理之后的图像进行旋转，使层叠硅片或电池片的条纹图像水平分布，旋转之后所得到的边缘坐标信息变为：

up＝(x，Y₀)，down＝(x，Y₁)    (4)

其中Y₀，Y₁为最上边缘和最下边缘的纵坐标，x的值从0到图像像素横坐标的最大值，up，down表示两条水平直线，代表层叠硅片或电池片的最上以及最下的边缘所拟合的直线；