一種新型的太陽(yáng)能硅片數(shù)片機(jī)

【摘要】：在太陽(yáng)能硅片的生產(chǎn)過(guò)程中,有一個(gè)重要的課題,是如何快速、精確且非接觸式地測(cè)量出硅片的數(shù)量。目前市場(chǎng)上已經(jīng)存在的一些類型的數(shù)片機(jī)可以部分地解決一些問(wèn)題,但是或多或少存在一些不足之處。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新型的基于圖像處理技術(shù)的太陽(yáng)能硅片數(shù)片機(jī)。這款機(jī)器的優(yōu)勢(shì)在于可以非常方便的將整盒硅片放置在滑臺(tái)上方,掃描一次就可以快速得到整盒硅片的數(shù)量,中途不會(huì)出現(xiàn)人手和硅片直接接觸的情況。本文所設(shè)計(jì)的機(jī)器的基本原理是:控制滑臺(tái)移動(dòng),掃描得到一組圖像序列,通過(guò)圖像處理技術(shù),實(shí)時(shí)拼接這組圖像序列,得到一幅全景圖像。最后通過(guò)專門設(shè)計(jì)的圖像識(shí)別算法來(lái)進(jìn)行硅片數(shù)量計(jì)算,得到最終的結(jié)果。本文所設(shè)計(jì)的數(shù)片系統(tǒng),大體經(jīng)過(guò)了以下這個(gè)步驟:系統(tǒng)整體設(shè)計(jì),測(cè)量原理的確定實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建;成像系統(tǒng)以及照明光源的改善;圖像拼接算法的設(shè)計(jì),以及針對(duì)硅片這種特殊圖像的進(jìn)行的算法改進(jìn)以達(dá)到100%正確拼接正確率,并且利用了Open CL庫(kù)對(duì)它進(jìn)行GPU加速,以滿足測(cè)量實(shí)時(shí)性的要求。設(shè)計(jì)圖像識(shí)別算法,利用傅里葉變換的方法,分析硅片的厚度,利用隨機(jī)抽樣一致性的方法(RANSAC)克服誤差,精確分析硅片的數(shù)量;為了滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性,以及提供流暢的用戶體驗(yàn),仔細(xì)地設(shè)計(jì)了多線程、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、以及數(shù)片結(jié)果的預(yù)覽圖控件的等等。 【關(guān)鍵詞】：圖像處理 硅片數(shù)片機(jī) 實(shí)時(shí)拼接 圖像識(shí)別 多線程 漫射光源
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-17
• 1.1 自動(dòng)硅片數(shù)片的概念以及必要性13-14
• 1.2 現(xiàn)有同類產(chǎn)品分析14-15
• 1.3 論文的組織結(jié)構(gòu)15-17
• 2 數(shù)片系統(tǒng)原理以及硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-24
• 2.1 數(shù)片機(jī)系統(tǒng)原理17
• 2.2 照明光源17-19
• 2.3 鏡頭19-20
• 2.4 相機(jī)20-21
• 2.5 滑動(dòng)平臺(tái)21-22
• 2.6 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖22-24
• 3 硅片圖像拼接算法設(shè)計(jì)24-36
• 3.1 圖像拼接綜述24-26
• 3.2 針對(duì)硅片圖像的拼接算法設(shè)計(jì)26-31
• 3.3 windows開(kāi)發(fā)環(huán)境下的精確定時(shí)31-32
• 3.4 基于OpenCL庫(kù)的GPU并行加速32-35
• 3.5 本章小節(jié)35-36
• 4 硅片計(jì)數(shù)算法設(shè)計(jì)36-51
• 4.1 數(shù)片原理36-37
• 4.2 圖像預(yù)處理37-38
• 4.3 求取硅片厚度38-41
• 4.3.1 傅立葉變換38-39
• 4.3.2 利用快速傅立葉變換求取硅片厚度39-41
• 4.4 硅片邊界定位算法41-48
• 4.4.1 硅片區(qū)域定位的基本流程41-42
• 4.4.2 硅片起始邊界與終止邊界定位42-45
• 4.4.3 邊界擬合45-48
• 4.5 硅片計(jì)數(shù)算法48-50
• 4.6 本章小節(jié)50-51
• 5 軟件設(shè)計(jì)51-61
• 5.1 軟件界面功能設(shè)計(jì)51-52
• 5.2 多線程設(shè)計(jì)與同步52-53
• 5.2.1 多線程的設(shè)計(jì)52-53
• 5.3 數(shù)片結(jié)果圖片預(yù)覽控件設(shè)計(jì)53-58
• 5.3.1 平移功能54-55
• 5.3.2 縮放功能55-57
• 5.3.3 采圖線程與拼接線程的同步57-58
• 5.4 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)58-60
• 5.4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)與軟件界面的交互59-60
• 5.5 本章小結(jié)60-61
• 6 總結(jié)與展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 作者簡(jiǎn)歷65

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