太陽能電池片自動焊接中視覺檢測關(guān)鍵技術(shù)的研究

【摘要】：在傳統(tǒng)能源日益枯竭、環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重以及世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展造成的能源需求量日益劇增的嚴(yán)峻形勢下，太陽能作為一種無污染可再生能源,其開發(fā)利用引起了世界各國的廣泛關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。太陽能電池片組件作為太陽能開發(fā)利用的主要載體，其質(zhì)量保證包括很多環(huán)節(jié)，而太陽能電池片的焊接則是其中最為關(guān)鍵的一環(huán)。為了保證焊接質(zhì)量，對太陽能電池片的焊前檢測是必不可少的。本文針對太陽能電池片自動焊接中視覺檢測關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，實現(xiàn)電池片常見外觀缺陷的自動識別和合格電池片位置的精確測量，為后續(xù)的太陽能電池片自動焊接奠定良好的基礎(chǔ)。 本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面： (1)研究太陽能電池片自動焊接工藝，搭建太陽能電池片視覺檢測硬件系統(tǒng)。 (2)分析太陽能電池片的規(guī)格與分類標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)所獲取的太陽能電池片圖像特性，對圖像預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行研究，確定圖像預(yù)處理方法。 (3)探討邊緣破損缺陷的特征，首先采用邊界跟蹤分割輪廓的方法初步判斷太陽能電池片的外觀完整性，隨后通過輪廓角點檢測和最小二乘法實現(xiàn)邊緣破損檢測和偏轉(zhuǎn)角度測量。 (4)在圖像旋轉(zhuǎn)歸正的基礎(chǔ)上，采用掃描細(xì)柵線中心灰度差分的方法實現(xiàn)斷柵檢測,通過清除主柵線和細(xì)柵線的方法進(jìn)行裂紋檢測；最終利用圖像旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)變換完成圖像中心位置的獲取。 (5)設(shè)計軟件系統(tǒng)流程，并采用LabVIEW編寫相關(guān)軟件程序，對本文提出的方法進(jìn)行實驗驗證。結(jié)果表明：方法可行，效果良好。 【關(guān)鍵詞】：邊界跟蹤 角點檢測 柵線掃描 坐標(biāo)變換
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TM914.4;TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-18
• §1-1 引言8-9
• §1-2 相關(guān)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-16
• 1-2-1 太陽能光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1-2-2 太陽能電池片發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1-2-3 太陽能設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1-2-4 太陽能電池片檢測現(xiàn)狀14-15
• 1-2-5 視覺檢測系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• §1-3 課題的來源與研究意義16-17
• §1-4 課題的主要研究內(nèi)容17-18
• 第二章 太陽能電池片自動焊接工藝及視覺檢測系統(tǒng)設(shè)計18-29
• §2-1 引言18
• §2-2 太陽能電池片自動焊接工藝18-19
• §2-3 太陽能電池片視覺檢測系統(tǒng)構(gòu)成與工作原理19-21
• §2-4 太陽能電池片視覺檢測硬件系統(tǒng)21-26
• 2-4-1 工業(yè)相機(jī)21-23
• 2-4-2 鏡頭23-25
• 2-4-3 光源25-26
• §2-5 太陽能電池片視覺檢測軟件系統(tǒng)26-28
• 2-5-1 太陽能電池片圖像獲取26
• 2-5-2 太陽能電池片圖像處理流程26-28
• §2-6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 太陽能電池片及圖像預(yù)處理技術(shù)的研究29-40
• §3-1 引言29
• §3-2 太陽能電池片規(guī)格29-31
• §3-3 太陽能電池片分級31-32
• §3-4 太陽能電池片圖像預(yù)處理技術(shù)的研究32-39
• 3-4-1 圖像平滑去噪32-36
• 3-4-2 圖像反轉(zhuǎn)36
• 3-4-3 圖像閾值分割36-39
• §3-5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 邊緣破損檢測及偏轉(zhuǎn)角度測量40-57
• §4-1 引言40
• §4-2 邊緣破損缺陷及分析40-41
• §4-3 圖像輪廓邊界提取41-49
• 4-3-1 圖像輪廓提取技術(shù)的研究42-47
• 4-3-2 基于邊界跟蹤的圖像輪廓提取結(jié)果與分析47-49
• §4-4 圖像輪廓邊界分析與判斷49-56
• 4-4-1 角點檢測技術(shù)的研究49-51
• 4-4-2 基于輪廓邊界點邊界曲率的角點提取算法實現(xiàn)51-53
• 4-4-3 角點提取結(jié)果與分析53-54
• 4-4-4 最小二乘法邊緣破損缺陷判斷與偏轉(zhuǎn)角度測量54-56
• §4-5 本章小結(jié)56-57
• 第五章 斷柵與裂紋檢測及中心位置測量57-68
• §5-1 引言57
• §5-2 斷柵與裂紋檢測圖像分析57-59
• §5-3 斷柵與裂紋檢測59-64
• 5-3-1 主柵線列坐標(biāo)求解59-60
• 5-3-2 細(xì)柵線中心位置求解60-62
• 5-3-3 斷柵結(jié)果分析62-63
• 5-3-4 裂紋結(jié)果分析63-64
• §5-4 合格太陽能電池片中心位置確定64-67
• §5-5 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72

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