一种太阳能电池片的网版图形检测方法及检测设备与流程

1.本发明涉及光伏电池片检测领域，具体是涉及一种太阳能电池片的网版图形检测方法及检测设备。


背景技术：

2.太阳能电池的正面和背面都有通过丝网印刷的导线，其功能不同，正面线路比背面的更细，某些制造商会先印刷背面的导电线，然后将硅片翻过来再印刷正面的线路，从而最大程度地降低在加工过程中可能产生的损坏。在面向太阳的正面，大多数晶体硅太阳能电池的设计都采用非常精细的“手指线”电路，把有效区域采集到的光生电子传递到更大的采导线“母线”上，接着再传递到组件的电路系统中。正面的手指线要比背面的线路精细得多，因此正面面的印刷步骤需要更高的精度和准确性，而硅片背面的印刷要求不那么严格。背面印刷的第一步工序是印刷，以铝为基础的导电材料，而不是非常细的导电栅格，能够将没有捕捉到的光反射回电池上。
3.太阳能电池丝网印刷对网版外观质量极为敏感，网版的任何异常都会造成网版在使用过程的印刷质量下降，并影响使用寿命，因此在进行网版制造时需要对网版进行精密检测，现有技术通过人工目检人工审查，不能保证图像网版的准确性和精度，特别栅线粗细，根数通常在110根以上，只能根据人的主观意识去判断，精度和标准不一致，很容易产生视觉疲劳，按人工检测速度很慢只能抽检不能完成全检，而且人工接触产品很容易对产品产生二次损伤。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，提供一种太阳能电池片的网版图形检测方法及检测设备，本技术方案解决了上述的现有技术通过人工目检人工审查，不能保证图像网版的准确性和精度，特别栅线粗细，根数通常在110根以上，只能根据人的主观意识去判断，精度和标准不一致，很容易产生视觉疲劳，按人工检测速度很慢只能抽检不能完成全检，而且人工接触产品很容易对产品产生二次损伤的问题。
5.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种太阳能电池片的网版图形检测方法，包括基础网版建立和实时在线对比检测；
7.其中，基础网版建立具体包括如下步骤：
8.模板原始图像处理：多次抓取模板网版原始图像，并对获得的模板网版原始图像进行处理获得多个模板目标区域二值图；
9.像素加权求合：对多个模板目标区域二值图进行采用相同像素加权求合方式获得模板求和图形区域图像；
10.阈值分割：对模板求和图形区域图像进行阈值分割获得最终模版网版图像；
11.模板保存：将最终模版网版图像进行存储。
12.优选的，所述模板原始图像处理具体包括如下步骤：
13.模板原始图像抓取：对太阳能电池片正面原始图，并对原始图进行图像通道分割得到第一目标处理图像；
14.均值滤波：对第一目标处理图像进行3*3均值滤波得到第二目标处理图像；
15.差值计算：对第一目标处理图像和第二目标图像做差得到第三目标处理图像；
16.初次阈值分割：对第三目标图像进行阈值分割，以获得第四目标网版图形区域图像；
17.形态学处理：对所述第四目标图形区域图像采用形态学处理去除水平垂直方向的细小干扰，以获得模板目标区域二值图；
18.重复处理：判断获得模板目标区域二值图的数量是否到达预设值，若为是，则输出多个模板目标区域二值图进行下一步计算，若为否，则返回模板原始图像抓取步骤进行循环。
19.优选的，所述实时在线对比检测具体包括如下步骤：
20.模板读取：读取最终模版网版图像作为基础对比网版图像；
21.检测对比：抓取待检测的电池片图片并进行处理后与基础对比网版图像进行对比检测；
22.检测反馈：将检测结果反馈至产线，产线根据检测结果进行报警或者对应分选。
23.优选的，所述检测对比包括如下步骤：
24.检测图像抓取：获取被检测的太阳能电池片正面原始图，并对原始图进行图像通道分割得到第一检测目标处理图像；
25.检测差值计算：对第一检测目标处理图像和基础对比网版图像做差得到第二检测目标处理图像；
26.检测阈值分割：对第二检测目标处理图像进行阈值分割，以获得第三检测目标网版图形区域图像；
27.检测形态学处理：对第三检测目标网版图形区域图像采用形态学处理去除水平垂直方向的细小干扰，以获得检测目标图形区域二值图；
28.二次差值计算：对检测目标图形区域二值图和基础对比网版图像做图形差对比获取检测目标图形区域；
29.检测计算：对检测目标图形区域进行区域形状变化，以获得最小外接矩形；
30.参数输出：对最小外接矩形进行，进行参数输出，获得外接矩形的中心坐标，宽和高，并根据矩形参数进行判断电池片是否合格，并输出判断结果。
31.进一步的，本发明提出一种太阳能电池片的网版图形检测设备，包括相机和图像处理模块，所述相机和图像处理模块电性连接，所述相机用于抓取太阳能电池片正面原始图并传输至图像处理模块。
32.可选的，所述图像处理模块内置非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序执行时实现如权利要求1-4任一项所述的太阳能电池片的网版图形检测方法。
33.与现有技术相比，本发明的优点在于：
34.本发明提出的检测方法结合了通道分离，均值滤波，图像做差方式稳定抓举电池
片上图形网版，由于单一网版由于丝网印刷的局限性，不能很真实的体现网版的实际图形，本方案采用多次抓举不同产品上网版采用累计加权方式推稳定推算出网版图像作为模版网版，在测试过程中重复上面的图形抓取和模版网版对比，采用图像形态学过滤干扰，最终得出差异值进行对比，检测结果精装，有效的降低了因人工疲劳产生的误检，同时实现了在线实时检测，可更好的把控生产的产品，对于批量出现问题的产品可以通过报警或者和下位机通信及时反馈产线，可以让产线调整设备或者返修产品，提高产品的良率，质量。
附图说明
35.图1为本发明的检测方法流程图；
36.图2为本发明中的基础网版建立流程图；
37.图3为本发明中的实时在线对比检测流程图。
具体实施方式
38.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
39.本发明提出一种太阳能电池片的网版图形检测方法，由基础网版建立和实时在线对比检测两部分组成。
40.其中基础网版建立具体包括如下步骤：
41.模板原始图像抓取：对太阳能电池片正面原始图，并对原始图进行图像通道分割得到第一目标处理图像，为实现网版产生高对比图片，选用白色稳定的穹顶光源，选用彩色相机原始图图片分离出来的红色通道作为处理网版(电池片背景蓝色，网版为白色)，这样有利于提高网版和背景的对比度容易分离出图形网版；
42.均值滤波：对第一目标处理图像进行3*3均值滤波得到第二目标处理图像；
43.差值计算：对第一目标处理图像和第二目标图像做差得到第三目标处理图像；
44.初次阈值分割：对第三目标图像进行阈值分割，以获得第四目标网版图形区域图像；
45.形态学处理：对第四目标图形区域图像采用形态学处理去除水平垂直方向的细小干扰，以获得模板目标区域二值图；
46.重复处理：判断获得模板目标区域二值图的数量是否到达预设值，通常根据实际的检测生产需求，预设值在5-255之间设置，若为是，则输出多个模板目标区域二值图进行下一步计算，若为否，则返回模板原始图像抓取步骤进行循环，单一网版由于丝网印刷的局限性，不能很真实的体现网版的实际图形，采用多次加权求平均值可以很好求取模板网版，防止后面的大量误判。
47.像素加权求合：对上述步骤处理获得的多个模板目标区域二值图进行采用相同像素加权求合方式获得模板求和图形区域图像；
48.阈值分割：对模板求和图形区域图像进行阈值分割获得最终模版网版图像；
49.模板保存：将最终模版网版图像进行存储。
50.获得最终模版网版图像图像后可进行实时在线对比检测，其包括如下步骤：
51.模板读取：读取最终模版网版图像作为基础对比网版图像；
52.检测图像抓取：获取被检测的太阳能电池片正面原始图，并对原始图进行图像通道分割得到第一检测目标处理图像；
53.检测差值计算：对第一检测目标处理图像和基础对比网版图像做差得到第二检测目标处理图像；
54.检测阈值分割：对第二检测目标处理图像进行阈值分割，以获得第三检测目标网版图形区域图像；
55.检测形态学处理：对第三检测目标网版图形区域图像采用形态学处理去除水平垂直方向的细小干扰，以获得检测目标图形区域二值图；
56.二次差值计算：对检测目标图形区域二值图和基础对比网版图像做图形差对比获取检测目标图形区域；
57.检测计算：对检测目标图形区域进行区域形状变化，以获得最小外接矩形；
58.参数输出：对最小外接矩形进行，进行参数输出，获得外接矩形的中心坐标，宽和高，并根据矩形参数进行判断电池片是否合格，并输出判断结果。
59.检测反馈：将检测结果反馈至产线，产线根据检测结果进行报警或者对应分选。
60.本方案结合了通道分离，均值滤波，图像做差方式稳定抓举电池片上图形网版与标准模板进行对比，采用图像形态学过滤干扰，最终得出差异值进行对比，可以实现太阳能电池片正面网版质量的全部检测，对于现有的人工抽检，图像抽检，更好的把控生产的产品，对于批量出现问题的产品可以通过报警或者和下位机通信及时反馈产线，可以让产线调整设备或者返修产品，提高产品的良率，质量。
61.进一步的本发明提出可实现上述检测过程的检测设备，包括相机和图像处理模块，相机和图像处理模块电性连接，相机用于抓取太阳能电池片正面原始图并传输至图像处理模块，图像处理模块内置非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序执行时实现如权利要求1-4任一项的太阳能电池片的网版图形检测方法，
62.在做模版阶段，图像处理模块给相机信号，相机开始拍照获取多幅原始图，根据基础网版建立流程产生最终模版网版图像并存储。
63.在线检测阶段，图像处理模块给相机信号，相机开始拍照获取单幅原始图，根据实时在线对比检测流程检测该电池片网版并输出信息给产线，进行报警或者对应分选。
64.综上所述，本发明的优点在于：可以实现太阳能电池片正面网版质量的全部检测，对于现有的人工抽检，图像抽检方式，可以更好的把控生产的产品，对于批量出现问题的产品可以通过报警或者和下位机通信及时反馈产线，可以让产线调整设备或者返修产品，有效的提高产品的良率，质量。
65.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。