[发明专利]一种太阳能电池内部缺陷检测方法

说明书

本发明公开了一种太阳能电池内部缺陷检测方法，该方法首先选取一副太阳能电池内部图像作为原始图像，对选取图像进行傅里叶变换；然后提取傅里叶变换图像的图像矩阵，对得到的矩阵进行奇异值分解，重构新的傅里叶变换图像；再将重新构造的傅里叶变换图像进行傅里叶反变换之后与原图像相减，得到潜在的缺陷图；最后进行自适应阈值处理，利用高斯类分布从全局直方图中分离出缺陷直方图，并根据缺陷直方图的分布情况自动选取分割阈值分割出太阳能电池内部缺陷。本发明能准确的采集各种类型的缺陷形状，具有良好的鲁棒性和兼容性，可用于在线检测。

技术领域

本发明涉及机器视觉检测技术领域，具体涉及一种太阳能电池内部缺陷检测方法。

背景技术

对于太阳能电池而言，由于其生产过程中包含着多种复杂的技术，所以每块太阳能电池都会受到成千上万个参数的影响。一些有害影响将以缺陷的形式出现在太阳能电池的内部或外部。通常，太阳能电池内部缺陷来自硅材料缺陷和机械缺陷，它们不仅降低了光电转换效率，而且还带来了安全隐患。因此，太阳能电池内部质量监控至关重要。

目前，光致发光和电致发光技术已广泛应用于太阳能电池内部结构的图像采集。光致发光检测仪器为缺陷定量分析提供基础，作为一种新型无损快速检测手段，光致发光技术可以广泛的应用到太阳能电池缺陷检测过程中；电池的缺陷检测也可以通过电致发光技术进行成像检测，这种方法具有直观、方便、简单的优点。

对太阳能电池内部缺陷进行检测存在着较大的难度。现如今，存在着较多的太阳能电池内部缺陷检测方法，比如对比度自适应阈值法(CAT)、实体稀疏追踪法(ESP)、容差差异性度量法(STDM)。但其中CAT对小尺度、低对比度的缺陷不敏感，ESP虽然能够产生较少的伪缺陷，但它受超像素尺寸的限制，而STDM对灰度值梯度很敏感，虽然可以准确定位缺陷，但检测结果不完整，所以，提出一种新的更优的太阳能电池内部缺陷检测的方法是有一定的实际意义的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种太阳能电池内部缺陷检测方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种太阳能电池内部缺陷检测方法，所述的检测方法包括以下步骤：

S1、选取一副太阳能电池内部图像作为原始图像，并对原始图像进行傅里叶变换得到傅里叶变换频域图像；

S2、提取傅里叶变换频域图像的图像矩阵，并将该图像矩阵进行奇异值分解，保留R个奇异值重构新的实部和虚部，将新构造的实部和虚部与原傅里叶图像的实部和虚部进行对比构造新的傅里叶变换频域图像；

S3、对步骤S2中得到的新的傅里叶变换频域图像进行傅里叶逆变换后得到原始图像的重构图像，将该重构图像与原始图像相减，得到潜在的缺陷图；

S4、自适应阈值处理，利用类高斯分布从潜在缺陷图的全局直方图中分离出缺陷直方图，并根据缺陷直方图的分布情况自动选取阈值分割出太阳能电池内部的缺陷。

进一步地，所述的步骤S1中对原始图像进行傅里叶变换得到傅里叶变换频域图像的具体过程如下：

S1.1、对一副大小为W×H的太阳能电池内部图像I(x，y)进行二维离散傅里叶变换得到频域图像F(u,v)，其中，W为图像的高，H为图像的宽：

F(u,v)＝Re(u,v)+j·Im(u,v)，

其中，(x,y)为图像I(x，y)在空间域的坐标，(u,v)为图像I(x，y)的频域坐标，j为虚数单位，Re(u,v)和Im(u,v)分别为频域图像F(u,v)的实部与虚部；