[发明专利]一种基于CIS图像采集的太阳能电池片缺陷检测系统和方法

权利要求书

1.一种基于CIS图像采集单元的太阳能电池片缺陷检测系统，其特征在于，包括：传送装置(1)，图像采集装置(2)和数据处理模块(3)；

所述图像采集装置(2)位于传送装置(1)的正上方，所述图像采集装置(2)与所述数据处理模块(3)连接；任意摆放的太阳能电池片通过所述传送装置(1)进行运输，当太阳能电池片经过所述图像采集装置(2)下方时，图像采集装置(2)对太阳能电池片进行图像采集并传输给所述数据处理模块(3)，所述数据处理模块(3)对采集的图像进行缺陷分析检测；

所述图像采集装置(2)包括：CIS图像采集单元(21)和两个条形光源(22)，所述CIS图像采集单元(21)设置在所述传送装置(1)的正上方，两侧各安装有一个条形光源，用于使得被采集的太阳能电池片的图像亮度均匀；

所述CIS图像采集单元(21)包括：FPGA模块，分别与所述FPGA模块连接的CIS图像采集模块、模数转换模块、存储模块、采集速度匹配模块和图像输出模块，以及用于提供工作电源的电源模块；

所述CIS图像采集模块用于对太阳能电池片进行图像采集并输出一系列模拟数据；所述模数转换模块用于将模拟数据转化为数字信号；所述FPGA模块用于实现整个系统的时序控制；所述采集速度匹配模块用于根据传送装置的传送速度调整CIS图像模块采集图像速率；所述存储模块用于缓存采集到的数字图像数据；所述图像输出模块用于将采集到的太阳能电池片图像发送给所述数据处理模块。

2.一种基于CIS图像采集单元的太阳能电池片缺陷检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)任意摆放的太阳能电池片通过传送装置进行运输，当太阳能电池片经过图像采集装置下方时，通过图像采集装置对太阳能电池片进行图像采集；

(2)根据采集的图像对太阳能电池片进行校正获得校正后的太阳能电池片图像；

步骤(2)具体为：

S21对采集的太阳能电池片图像进行灰度化处理后获得太阳能电池片灰度图；

S22在灰度图上通过搜索获得表示太阳能电池片的四条边界的像素点；其中，通过按照上边界、下边界、左边界和右边界的顺序进行搜索；

S23对四条边界的像素点进行筛选并获得太阳能电池片的四条校正边界；

S24计算出四条校正边界之间的交点，即太阳能电池片的四个角点；

S25根据太阳能电池片的四个角点与设定的四个角点获得透视变换矩阵，并通过所述透视变换矩阵对采集的图像进行透视变换后获得太阳能电池片校正后的图像；

(3)对所述太阳能电池片图像进行缺角处理或崩边处理后获得缺陷检测结果。

3.如权利要求2所述的太阳能电池片缺陷检测方法，其特征在于，在步骤(2)后还包括：

(2.0)对所述太阳能电池片图像进行去除电极和栅线的处理后获得标准化的太阳能电池片灰度图。

4.如权利要求3所述的太阳能电池片缺陷检测方法，其特征在于，所述去除电极和栅线的处理具体为：

(2.01)对太阳能电池片校正后图像的图像进行灰度化处理后获得太阳能电池片灰度图；

(2.02)在灰度图上，利用形态学开运算去除水平栅线，获得去除水平栅线后的太阳能电池片灰度图；

(2.03)在去除水平栅线后的太阳能电池片灰度图上，利用最大类间方差法对去除水平栅线后的太阳能电池片进行二值化处理，利用水平扫描定位电极并去除电极，获得去除水平栅线和电极的太阳能电池片灰度图；

(2.04)在去除水平栅线和电极的太阳能电池片灰度图上，利用水平扫描定位竖直栅线和边界线并去除，获得标准化的太阳能电池片灰度图。

5.如权利要求3所述的太阳能电池片缺陷检测方法，其特征在于，在步骤(2.0)后还包括：(2.1)对标准化的太阳能电池片灰度图像进行孔洞处理或污物处理后获得缺陷检测结果。