[发明专利]基于改进霍夫变换算法的单晶硅太阳能晶片图像定位方法

权利要求书

1.一种基于改进的霍夫变换算法的单晶硅太阳能晶片图像定位方法，其特征在于，所述的图像定位方法包括以下步骤：

S1、参考图像和目标图像的获取：在基于电致发光技术的单晶硅太阳能晶片的缺陷检测系统中获取相对于系统摄像机未发生偏移的单晶硅太阳能晶片的电致发光图像作为参考图像，并得到参考图像中太阳能晶片所在的实际区域、该区域的四个标准标记点坐标和该区域的边界顶点的坐标，同时获得摄像机在实际缺陷检测过程中拍摄的单晶硅太阳能晶片电致发光图像作为待定位的目标图像；

S2、目标图像ROI区域边界的直线检测：用改进的霍夫变换直线检测算法对步骤S1中得到的目标图像中ROI区域的边界进行直线检测，从而得到目标图像中ROI区域边界的直线方程,其中，所述的目标图像中ROI区域即太阳能晶片区域；

S3、目标图像ROI区域标记点的求取：求取步骤S2中得到的目标图像中ROI区域边界的直线方程相互之间交点的坐标，作为目标图像中ROI区域的标记点坐标；

S4、目标图像ROI区域的定位：根据步骤S1中得到的参考图像中ROI区域的四个标准标记点的坐标和步骤S3中求取的目标图像中ROI区域的四个对应的标记点的坐标，构造相应的仿射变换矩阵，将步骤S1中参考图像ROI区域的边界顶点依次仿射映射到目标图像中，从而在目标图像中获得相应的仿射变换边界顶点，将这些目标图像中的仿射变换边界顶点依次用直线连起来构成的区域便是目标图像中的ROI区域；

其中，所述的步骤S2中用改进的霍夫变换直线检测算法对目标图像中ROI区域的边界进行直线检测的过程如下：

S2.1、将传统的霍夫变换直线检测方程

ρ＝x·cosθ+ysinθ

转换为斜截式方程：

其中，(x,y)是点在二维直角坐标系中的坐标，(ρ,θ)是点在霍夫变换参数空间坐标系——极坐标系下的坐标，ρ是极坐标系的原点到坐标系中坐标点的长度，θ是极坐标系的原点与坐标系中坐标点的连线与极轴的夹角，a表示斜截式方程的斜率，b表示斜截式方程的截距，若ρ,θ取值不同，则斜截式方程表示的直线不同；

S2.2、对步骤S1中获得的目标图像进行边缘检测，得到目标图像ROI区域可能的边缘点的坐标，然后求可能的边缘点到步骤S2.1中斜截式方程表示的参数为ρ,θ的直线的距离D(x_i,y_i|ρ,θ)：

其中，(x_i,y_i)为对目标图像进行边缘检测得到的目标图像ROI区域可能的边缘点的坐标，N表示目标图像ROI区域可能的边缘点的总数；

S2.3、根据步骤S2.2求得的可能的边缘点到参数为ρ,θ的直线的距离D(x_i,y_i|ρ,θ)，求取相应的边缘点是该直线上的点的权重w_ε(x_i,y_i|ρ,θ)：

其中，ε为事先设定的权值裕度；

S2.4、求目标图像ROI区域边缘直线的直线表达式：

其中，ρ^*,θ^*是目标图像ROI区域边缘直线的直线表达式参数，n(ρ,θ)表示落在参数为ρ,θ的直线上的可能的边缘点的个数。