[发明专利]一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法

说明书

本发明公开了一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法，该种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法包括通过工业相机获取电池片图像A；对图像A进行二值化得到二值图B；构造形态学元素，利用此形态学元素对二值图B进行闭操作得到结果图C；将图C减去二值图B得到差分图D；构造形态学元素，尺寸为(1,h)，利用此形态学元素对二值图B进行闭操作得到结果图E；将图E减去二值图B得到差分图F；将差分图D和F相加得到结果图G；将图G进行连通区域提取即可获取破片的位置和大小，标记破片位置后的最终结果。通过上述方式，本发明相对于传统的基于模板对比的方法具有快速和检测精度高的优点。

技术领域

本发明涉及太阳能组件制造及外观检测技术领域，特别是涉及一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法。

背景技术

随着环境保护的呼吁越来越强烈，国家也在逐渐改变传统的发电模式，增加新能源、清洁能源的发电比例，其中太阳能发电得到了迅猛的发展，因此对于太阳能组件的需求也迅速增长。

太阳能光伏组件的制造过程复杂，自动化程度日益提高，机器视觉技术在其中得到广泛应用，光伏组件的制造流程包括电池片分选、单焊接、串焊接、拼接(排版)、中间测试(中间测试分:红外线测试和外观检查)、层压、削边、层后外观、层后红外、装框(一般为铝边框)、装接线盒、清洗、测试(此环节也分红外线测试和外观检查,判定该组件的等级)和包装，其中的外观缺陷检测包括电池片的异物、划痕、破片、缺角等各种缺陷的检测。

传统的电池片破片的视觉检测方法使用电池片图像和标准模板图像进行差分对比的方法，将图像和模板有差异的部分作为破片位置，因为采集图像设备的差异以及电池片制造时的差异使得正常电池片的图像和标准模板之间也会有或大或小的差异，因此采用模板对比方法进行检测易产生误检，基于以上缺陷和不足，有必要对现有的技术予以改进，设计出一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是利用机器视觉方法进行光伏组件太阳能电池片，主要目的在于提供一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法，应用在光伏组件自动化生产线的外观检测环节中，通过机器视觉系统进行太阳能电池片的破片检测，根据检测结果自动剔除有缺陷的电池片。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法，该种基于形态学图像处理的太阳能电池破片检测方法包括以下步骤：

步骤一：通过工业相机获取电池片图像A，如附图2所示；

步骤二：对图像A进行二值化得到二值图B，如附图3所示，二值化使用固定阈值的二值化或使用自适应阈值的二值化；

步骤三：构造形态学元素，尺寸为(w,1)，w是宽度，高度是1，宽度w一般要大于水平边缘最大的破损的宽度，利用此形态学元素对二值图B进行闭操作得到结果图C，如附图4所示；

步骤四：将步骤三的结果图C减去二值图B得到差分图D，如附图5所示；

步骤五：构造形态学元素，尺寸为(1,h)，h是高度，宽度是1，高度h一般要大于垂直边缘最大的破损的高度，利用此形态学元素对二值图B进行闭操作得到结果图E，如附图6所示；

步骤六：将步骤五的结果图E减去二值图B得到差分图F，如附图7所示；

步骤七：将步骤四和步骤六得到的差分图D和F相加得到结果图G，如附图8所示，图G中的白色区域即是电池片的破损部分；

步骤八：将图G进行连通区域提取即可获取破片的位置和大小，标记破片位置后的最终结果，如附图9所示。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：