[发明专利]一种光伏电池板生产缺陷检测方法

权利要求书

1.一种光伏电池板生产缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取光伏电池板灰度图像；

步骤2，对光伏电池板灰度图像进行区域分割，得到不同区域，每个区域对应一个光伏电池片；提取各光伏电池片的主栅线像素点和细栅线像素点；

以每个光伏电池片左上角第一个细栅线像素点开始，分别沿水平方向和竖直方向对各光伏电池片进行蛇形扫描，分别获取第一灰度变化序列、第一距离序列与第一方向序列，第二灰度变化序列、第二距离序列与第二方向序列；

步骤3，根据所述第一距离序列和第一方向序列对应的像素点位置，获取对应光伏电池片的底色像素点灰度值序列，得到任意两相邻底色像素点的灰度值差值的第三灰度值变化序列；同时获取所述第二距离序列与第二方向序列的第四灰度值变化序列；根据第三灰度变化序列与第一灰度变化序列中对应元素比值的方差、第四灰度变化序列与第二灰度变化序列中对应的元素比值的方差，得到第一局部异常度；当所述第一局部异常度大于设定值，则对应的光伏电池片为阴阳片；反之，该光伏电池片为非阴阳片；

步骤4，获取非阴阳片对应的光伏电池片上所有主栅线像素点灰度值，得到各光伏电池片的各主栅线均值；以光伏电池板灰度图像中左上角第一个非阴阳片对应的光伏电池片开始，进行水平方向的蛇形扫描，获取第五灰度变化序列和第六灰度变化序列；

计算第六灰度变化序列与第五灰度变化序列中对应元素的比例，根据各比例得到第二局部异常度；当第二局部异常程度大于设定阈值，则光伏电池片为红片或花片，反之无色差缺陷；

获取第一灰度变化序列、第一距离序列与第一方向序列的过程为：

以光伏电池片左上角第一个细栅线像素点开始，对光伏电池片上所有细栅线像素点进行水平方向开始的蛇形扫描，获取每个细栅线像素点蛇形方向上距离最近的细栅线像素点，计算两个细栅线像素点的灰度值的差值，得到第一灰度变化序列；计算两个细栅线像素点的距离，得到第一距离序列；获取两个细栅线像素点之间的方向，得到第一方向序列；

获取第二灰度变化序列、第二距离序列与第二方向序列的过程为：

以光伏电池片左上角第一个细栅线像素点开始，对光伏电池片上所有细栅线像素点开始进行竖直方向开始的蛇形扫描，获取每个细栅线像素点蛇形方向上距离其最近的细栅线像素点，计算两个细栅线像素点的灰度值的差值，得到第二灰度变化序列；计算两个细栅线像素点的距离，得到第二距离序列；获取两个细栅线像素点之间的方向，得到第二方向序列；

所述第五灰度变化序列的获取过程为：

以光伏电池板灰度图像中左上角第一个非阴阳片对应的光伏电池片开始，对所有非阴阳片对应的光伏电池片进行水平方向开始的蛇形扫描，获取任意一光伏电池片蛇形方向上距离最近的另一光伏电池片，计算两个光伏电池片的主栅线均值的差值，得到第五灰度变化序列，其中，第五灰度变化序列的第一个元素为计算的最后一个非阴阳片的光伏电池片与第一个非阴阳片的光伏电池片的主栅线均值的差值；

所述第六灰度变化序列的获取为：

以光伏电池板灰度图像中左上角第一个非阴阳片对应的光伏电池片开始，对所有非阴阳片对应的光伏电池片进行水平方向的蛇形扫描，获取每个光伏电池片蛇形方向上相邻的光伏电池片，计算此两个光伏电池片的底色像素点均值的差值，得到第六灰度变化序列，其中，第六灰度变化序列的第一个元素为最后的非阴阳片对应的光伏电池片与第一个非阴阳片对应的光伏电池片的底色像素点均值的差值；

所述第二局部异常度为：

其中，为比例序列中第个元素的值；为比例序列中第个元素的值；为比例序列的长度；为比例序列中第i个元素的值；为双曲正切函数，为第个元素的第二局部异常度。

2.根据权利要求1所述的一种光伏电池板生产缺陷检测方法，其特征在于，提取各光伏电池片的主栅线像素点和细栅线像素点的过程为：

统计光伏电池板灰度图像中所有灰度值个数，绘制灰度直方图；

以灰度直方图中灰度值以及灰度值个数为数据样本，利用K-means聚类方法对数据样本进行聚类，将灰度值分为两类，获取灰度值均值较小的类别中的最大值，以最大值作为阈值；

利用所述阈值对光伏电池板灰度图像进行二值化处理，得到二值图像；

从二值图像中提取出主栅线区域与细栅线区域，分别与主栅线模板与细栅线模板进行模板匹配，得到每个光伏电池片实际的主栅线区域、细栅线区域，并获取对应的主栅线像素点、细栅线像素点。