一种太阳电池片栅线提取方法技术

本发明专利技术实施例提供的太阳电池片栅线提取方法，通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从待检测电池图像中提取出RGB通道图片，然后对RGB通道图片进行RGB‑HIS转化处理，生成HIS通道图片，再对RGB通道图片和HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域，最后对第一电池片区域和第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到待检测电池的栅线，采用本发明专利技术提供的实施例，能够一次性提取主栅、细栅和段栅区域，很好的保证了栅线提取的精准度高，并且耗时较短。

A method to extract grid lines of solar cells

【技术实现步骤摘要】
一种太阳电池片栅线提取方法
本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种太阳电池片栅线提取方法。
技术介绍
社会的不断发展，对能源的需求越来越高，促使国家越来越重视新能源的开采和利用，从而给予市场大力支持，导致太阳能光伏发点行业蓬勃发展起来，太阳能光伏发点由于清洁无污染、安全可靠，光电转化效率高，目前已成为发展新能源的重要方向之一。太阳能光伏阵列由众多的太阳能电池片组成，而太阳能电池片在生产过程中的会不可避免出现一些缺陷，从而严重影响电池片的发电效率和使用寿命。电池片表面栅线提取是电池片缺陷检测里比较关键的一个环节，栅线区域包括(主栅、细栅、竖栅和断栅)。目前的检测方法要么是精准度较高耗时太长，要么是耗时太短但是精准度较低，所以目前急需一种能够具有高精准度且耗时少的检测方法。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种太阳电池片栅线提取方法，能够一次性提取主栅、细栅和段栅区域，很好的保证了栅线提取的精准度高，并且耗时较短，从而提高太阳能电池片的光电转化效率和企业竞争力。为实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种太阳电池片栅线提取方法，包括以下步骤：通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从所述待检测电池图像中提取出RGB通道图片；对所述RGB通道图片进行RGB-HIS转化处理，生成HIS通道图片；对所述RGB通道图片和所述HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域；<br>对所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到所述待检测电池的栅线。进一步的，所述对所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到所述待检测电池的栅线，具体为：提取所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域Reg，并对所述交集区域Reg进行形态学闭运算，生成区域Reg2；对所述区域Reg2进行连通区域分析，生成标记有栅线的栅线区域，并从所述栅线区域提取出栅线，得到所述待检测电池的栅线。进一步的，所述从所述栅线区域提取出栅线，得到所述待检测电池的栅线，具体为：对所述栅线区域进行面积特征提取以消除干扰点，并对进行面积特征提取后的区域进行区域联合运算，生成联合后的区域；对所述联合后的区域进行形态学闭运算以填充栅线内细小的空间，并从进行形态学闭运算后的区域中提取栅线，得到所述待检测电池的栅线。进一步的，所述RGB-HIS转化处理，具体通过以下公式进行转化：其中，R、G、B分别为所述RGB通道图片中的三种单通道图片的图片R、图片G以及图片B的值。进一步的，在对所述RGB通道图片和所述HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域之后，还包括：对所述第一电池片区域进行形态学腐蚀运算，以腐蚀干扰点。进一步的，对所述RGB通道图片进行全阈值分割时，采用的灰度阈值为0-144。进一步的，对所述HIS通道图片进行全阈值分割时，采用的灰度阈值为0-10。进一步的，所述连通区域分析采用8邻接。进一步的，所述面积特征提取的范围为60-999999。与现有技术相比，具有如下有益效果：本专利技术实施例提供的太阳电池片栅线提取方法，通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从待检测电池图像中提取出RGB通道图片，然后对RGB通道图片进行RGB-HIS转化处理，生成HIS通道图片，再对RGB通道图片和HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域，最后对第一电池片区域和第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到待检测电池的栅线，采用本专利技术提供的实施例，能够一次性提取主栅、细栅和段栅区域，很好的保证了栅线提取的精准度高，并且耗时较短。附图说明图1是本专利技术提供的太阳电池片栅线提取方法的一个实施例的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，图1是本专利技术提供的太阳电池片栅线提取方法的一个实施例的流程示意图；本专利技术实施例提供一种太阳电池片栅线提取方法，包括步骤S1至S4；S1，通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从所述待检测电池图像中提取出RGB通道图片。在本专利技术实施例中，CMOS黑白相机、LED光源灯置于暗箱环境内，其中LED光源能发出红、绿、蓝三种光，LDE光源由光源控制器控制使用。需要说明的是，所述RGB通道图片包括R通道的图片R、G通道的图片G以及B通道的图片G，所述图片R、图片G、图片B通过在光源控制器下拍摄而得，具体的，在光源控制器下打红光，拍摄提取到待检测电池片图片R；打绿光，拍摄提取到待检测电池片图片G；打蓝光，拍摄提取到待检测电池片图片B。S2，对所述RGB通道图片进行RGB-HIS转化处理，生成HIS通道图片。在本专利技术实施例中，是对RGB通道图片的图片R、图片G、图片B进行RGB-HIS转化处理，得到HIS通道图片，同理，HIS通道图片包括H通道的图片H、I通道的图片I以及S通道的图片S。具体的，所述RGB-HIS转化处理主要是通过以下公式转化：S3，对所述RGB通道图片和所述HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域。具体的，选择R、G、B通道中区分度效果较好的一个通道，本专利技术选择的是R通道，此通道易于分割提取出第一电池片区域。提取所述第一电池片区域的目的在于，能够去除背景区域非电池片区域的干扰，并且为了与HIS通道提取出来的区域取交集做准备，保证后续栅线提取的精确度。在本专利技术实施例中，提取出电池片区域后，还需要对所述第一电池片区域进行形态学腐蚀运算，用矩形结构5*5腐蚀去除干扰点。在本专利技术的另一实施例中，对HIS通道进行全局阈值分割时，本专利技术选择的是S通道，由于饱和度S表示的是一种纯色被白光稀释的程度的度量，颜色越纯，S分量越小(接近0)，颜色越接近纯灰色，栅线颜色呈银灰白色，通过S分量通道可以较好的提取，除去较黑较暗的区域，最终得到第二电池片区域。需要说明的是，对所述RGB通道图片进行全阈值分割时，采用的灰度阈值为0-144，因为电池片区域的特征值灰度值在此范围，通过此分割能更好提取出电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳电池片栅线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：/n通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从所述待检测电池图像中提取出RGB通道图片；/n对所述RGB通道图片进行RGB-HIS转化处理，生成HIS通道图片；/n对所述RGB通道图片和所述HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域；/n对所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到所述待检测电池的栅线。/n

【技术特征摘要】
1.一种太阳电池片栅线提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
通过CMOS黑白相机配合LED光源对待检测电池进行拍摄，得到待检测电池图像，并从所述待检测电池图像中提取出RGB通道图片；
对所述RGB通道图片进行RGB-HIS转化处理，生成HIS通道图片；
对所述RGB通道图片和所述HIS通道图片进行全局阈值分割，生成RGB通道的第一电池片区域和HIS通道的第二电池片区域；
对所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到所述待检测电池的栅线。


2.如权利要求1所述的太阳电池片栅线提取方法，其特征在于，所述对所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域进行形态学运算，并对进行形态学运算后的交集区域进行栅线提取，得到所述待检测电池的栅线，具体为：
提取所述第一电池片区域和所述第二电池片区域的交集区域Reg，并对所述交集区域Reg进行形态学闭运算，生成区域Reg2；
对所述区域Reg2进行连通区域分析，生成标记有栅线的栅线区域，并从所述栅线区域提取出栅线，得到所述待检测电池的栅线。


3.如权利要求2所述的太阳电池片栅线提取方法，其特征在于，所述从所述栅线区域提取出栅线，得到所述待检测电池的栅线，具体为：
对所述栅线区域进行面积特征提取以消除干扰点，并对进行面积特征提取后的区域进行区域联合运算，生...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢宏威，周聪，张浩，谢德芳，马亮华，施冬冬，黎鑫泽，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44