[发明专利]一种晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法及装置

权利要求书

1.一种晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)安装阵列相机并设置参数，同时完成光学标定板对阵列相机的标定；

(2)印刷机每印刷一次后，印刷后的硅片经旋转定位平台旋转90度传送至阵列相机下方的拍照工位上，同时触发阵列相机拍照，然后将拍照的硅片图像传输至中央处理器；

(3)所述中央处理器通过机器视觉处理算法提取硅片边缘，检测出硅片上栅线的宽度，以及识别并定位两次印刷时硅片中标记点的位置；

(4)根据步骤(3)检测出的一次印刷后和二次印刷后的栅线宽度以及标记点的位置信息，计算二次印刷栅线与一次印刷栅线之间的偏移量，即可完成二次印刷精度检测。

2.根据权利要求1所述的晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述完成光学标定板对阵列相机的标定，具体过程如下：

将定制的光学标定板固定在拍照工位的承印台上，触发阵列相机进行对光学标定板进行拍照，然后将拍照图像通过图像采集卡传输至中央处理器；所述中央处理器利用内部基准标定模块对光学标定板图像进行处理，从而标定出各个相机的像素当量及各相机之间的相对位置关系，使其正常拍摄时相机视野能统一到一个坐标系中。

3.根据权利要求1所述的晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述中央处理器通过机器机视觉处理算法提取硅片边缘，检测出硅片上栅线的宽度，具体包括下述步骤：

(311)首先对硅片图像进行滤波处理，然后使用边缘提取算子获取硅片边缘特征的像素在相机图像坐标系下的位置；

(312)以硅片边缘特征的像素为中心，并沿该像素的边缘特征的切向方向与梯度方向，进行选定范围的插值处理，获得插值图像；

(313)对插值图像沿硅片边缘特征的切向方向求取均值，从而获得一维的图像阵列；

(314)对一维的图像阵列使用亚像素的边缘定位算子进行边缘特征定位，获得硅片边缘特征在插值图像坐标系下的坐标，并将该坐标通过齐次变换转换至相机图像坐标系；

(315)根据步骤(311)～步骤(314)处理后得到的硅片边缘特征在相机图像坐标系下的位置，计算硅片栅线特征在相机图像坐标系下的坐标，从而计算出硅片栅线宽度。

4.根据权利要求1所述的晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，所述步骤(3)中，识别并定位两次印刷时硅片中标记点的位置，具体步骤如下：

(321)每个相机获取到硅片图像后，在图像内进行搜索，若在图像中检测出“月牙”形状的图案，则进入下一步；否则判断为正确印刷，退出所述检测方法；

(322)通过匹配算法识别出月牙图案的外边缘和内边缘，其中外边缘的弧度大于内边缘的弧度；

(323)分别对月牙的两个边缘进行拟合，拟合出两个圆形，并确定这两个圆心的位置；

(324)结合已知的印刷丝网的参数，判定两个圆心位置分别属于一次印刷或是二次印刷的标记点位置。

5.根据权利要求4所述的晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，步骤(323)中，所述分别对月牙的两个边缘进行拟合，具体为分别在月牙的外边缘和内边缘上进行多点采样，并用最小二乘法进行圆弧拟合。

6.根据权利要求4所述的晶硅光伏太阳能电池电极二次印刷精度视觉检测方法，其特征在于，步骤(4)中，所述计算出二次印刷栅线与一次印刷栅线之间的偏移量，具体为：根据步骤(3)所获得的栅线宽度数据和标记点定位数据，综合一、二次印刷丝网的栅线宽度参数，分别给所述栅线宽度数据和标记点定位数据配以权重，计算出一次印刷与二次印刷之间的偏移量。