一种光伏电池板的脱层检测方法、系统及控制设备技术方案

本发明专利技术涉及一种光伏电池板的脱层检测方法、系统及控制设备，通过获取光伏电池板的图像，利用网络模型，提取脱层区域的大小和电池硅片的边界框的特征信息，并根据获取的脱层区域的大小和电池硅片的边界框的特征信息，计算脱层程度、脱层特征和脱层占比，最终计算脱层对电池板的损伤程度，将其与设定的损伤程度阈值比较，当光伏电池板的损伤程度大于设定阈值，则光伏电池板的损伤程度严重；即本发明专利技术能够准确地对光伏电池板的脱层区域进行准确地检测，并从多个影响因素出发，准确地进行光伏电池板的脱层区域的判断，进而判断是否需要更换电池板。

【技术实现步骤摘要】
一种光伏电池板的脱层检测方法、系统及控制设备
本专利技术涉及光伏电池板检测
，尤其涉及一种光伏电池板的脱层检测方法、系统及控制设备。
技术介绍
光伏电池板是由多个电池硅片排列而成，光伏电池板在恶劣的自然环境影响下，会出现脱层现象，而脱层区域发生在每个电池硅片上，这种脱层一般是由光伏电池板的EVA膜和和电池板的玻璃板脱离造成的。电池板的脱层现象会使电池板产生热斑，如果脱层区域小、脱层程度小，那么产生的热斑不明显，对电池板的影响不大。如果脱层区域大，脱层明显，那么会使电池板产生明显热斑，如果不及时处理，会使电池板工作效率降低，甚至烧毁电池板。因此，对于电池板的脱层现象的及时检测是尤为重要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是在于提供一种光伏电池板的脱层检测方法、系统及控制设备，用于及时检测光伏电池板的脱层现象，避免电池板烧毁的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供的一种光伏电池板的脱层检测方法的技术方案，包括如下步骤：步骤1，获取光伏电池板的图像；步骤2，对获取的光伏电池板的图像进行预处理，获取光伏电池板的图像的亮度信息，并将所述图像的亮度信息进行下采样后，获取亮度特征；步骤3，将获取的光伏电池板的图像输入第一网络模型，获取电池硅片边界框；取的光伏电池板的图像输入第二网络模型的编码器，提取图像特征，将所述的图像特征与所述的亮度特征进行融合后，输入第二网络模型的解码器，获取脱层区域；步骤4，根据所述脱层区域分别计算脱层程度和脱层特征；根据所述脱层区域和所述电池硅片边界框，计算脱层占比；所述脱层程度为：其中，An表示第n个脱层区域的面积；Ln(i,j)是图像Bn的(i,j)像素的映射数值，Bn为第n个脱层区域的亮度图像信息，Bn＝Mn·brightness，Mn表示第n脱层区域的图像掩膜；所述脱层特征为：其中，F1n为脱层区域的位置特征，F2n为脱层区域的形状特征；所述脱层占比为：其中，LTn,RTn,LBn,RBn为脱层区域Mn所对应电池硅片边界框的四个坐标点，分别表示左上、右上、左下、右下四个坐标点，‖RTn-LTn‖2表示点RTn与LTn的距离，‖(LBn-LTn)‖2表示点LBn与LTn的距离。步骤5，根据所述的脱层程度、脱层特征和脱层占比，计算脱层区域的损伤程度；所述损伤程度为：其中，T为环境的温度，M为环境湿度，T0为电池板上硅片正常工作时的温度。步骤6，对计算的各脱层区域的损伤程度求均值，获取光伏电池板的损伤程度；并将光伏电池板的损伤程度与设定阈值比较，当光伏电池板的损伤程度大于设定阈值，则光伏电池板的损伤程度严重。进一步地，所述光伏电池板的图像的亮度信息为：其中，B＝max(ImageR，ImageG，ImageB)，ImageR、ImageG、ImageB为输入图像的R、G、B三个通道。进一步地，步骤5中，所述脱层区域的位置特征F1n为：其中，rn为脱层区域的中心位置，rn(i,j)表示脱层区域Mn的像素的坐标，即rn(i,j)＝(i,j)，F1_1n表示第n个脱层区域的中心坐标rn在电池硅片边界框中的相对位置特征；F1_2n、F1_3n表示坐标点rn在电池硅片边界框中的相对位置特征；所述形状特征F2n为：其中，c为椭圆的偏心率，c越大椭圆越扁；k为脱层区域的最小外接椭圆的长轴斜率，表示椭圆的倾斜程度。进一步地，步骤6中，所述光伏电池板的损伤程度为其中，N为电池板的脱层区域个数。进一步地，所述第一网络模型为YoloV4、Faster-RCNN网络模型中的一种；所述第二网络模型为DeepLabV3、Mask-RCNN网络模型中的一种。本专利技术还提供了一种光伏电池板的脱层检测系统，所述系统包括：图像信息采集模块，获取光伏电池板的图像；图像处理模块，对获取的光伏电池板的图像进行预处理，获取光伏电池板的图像的亮度信息，并将所述图像的亮度信息进行下采样后，获取亮度特征；图像识别模块，将获取的光伏电池板的图像输入第一网络模型，获取电池硅片边界框；取的光伏电池板的图像输入第二网络模型的编码器，提取图像特征，将所述的图像特征与所述的亮度特征进行叠加后，输入第二网络模型的解码器，获取脱层区域；计算模块，根据所述脱层区域分别计算脱层程度和脱层特征；根据所述脱层区域和所述电池硅片边界框，计算脱层占比；处理模块，根据所述的脱层程度、脱层特征和脱层占比，计算脱层区域的损伤程度；图像判定模块，对计算的各脱层区域的损伤程度求均值，获取光伏电池板的损伤程度；并将光伏电池板的损伤程度与设定阈值比较，当光伏电池板的损伤程度大于设定阈值，则光伏电池板的损伤程度严重。本专利技术还提供了一种光伏电池板的脱层检测控制设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述的光伏电池板的脱层检测方法的技术方案。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：本专利技术的技术方案借助视觉检测，获取脱层区域的大小和电池硅片的边界框的特征信息，并根据脱层区域的大小和电池硅片的边界框的特征信息，计算脱层程度、脱层特征和脱层占比，最终计算脱层对电池板的损伤程度，将其与设定的损伤程度阈值比较，能够准确地对光伏电池板的脱层区域进行准确地检测，并从多个影响因素出发，准确地进行光伏电池板的脱层区域的判断，进而判断是否需要更换电池板。附图说明为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的一种光伏电池板的脱层检测方法的流程图；图2为本专利技术实施例中的图像的亮度信息对比度调整曲线图；图3为本专利技术实施例中的一种光伏电池板的脱层检测方法的结构图。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、完整的描述，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，基于本专利技术实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术实施例保护的范围。本专利技术的实施例提供了一种光伏电池板的脱层检测方法的一种具体实施方式，该方法实施例应用于对光伏电池板的脱层检测的控制器中，控制器可以是工控机、单片机、FPGA或PLC等任一种可以实现采样、计算、控制等功能的控制芯片。具体的，如图1所示，该光伏电池板的脱层检测方法，包括以下步骤：步骤1，获取光伏电池板的图像。本实施例采用线扫描相机获取电池板表面的清晰图像，每个电池板图像的获取步骤如下：1)在清扫机器人上安装线扫描相机；2)清扫机器人以固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光伏电池板的脱层检测方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，获取光伏电池板的图像；/n步骤2，对获取的光伏电池板的图像进行预处理，获取光伏电池板的图像的亮度信息，并将所述图像的亮度信息进行下采样后，获取亮度特征；/n步骤3，将获取的光伏电池板的图像输入第一网络模型，获取电池硅片边界框；取的光伏电池板的图像输入第二网络模型的编码器，提取图像特征，将所述图像特征与所述亮度特征进行融合后，输入第二网络模型的解码器，获取脱层区域；/n步骤4，根据所述脱层区域分别计算脱层程度和脱层特征；根据所述脱层区域和所述电池硅片边界框，计算脱层占比；/n所述脱层程度为：/n

【技术特征摘要】
1.一种光伏电池板的脱层检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，获取光伏电池板的图像；
步骤2，对获取的光伏电池板的图像进行预处理，获取光伏电池板的图像的亮度信息，并将所述图像的亮度信息进行下采样后，获取亮度特征；
步骤3，将获取的光伏电池板的图像输入第一网络模型，获取电池硅片边界框；取的光伏电池板的图像输入第二网络模型的编码器，提取图像特征，将所述图像特征与所述亮度特征进行融合后，输入第二网络模型的解码器，获取脱层区域；
步骤4，根据所述脱层区域分别计算脱层程度和脱层特征；根据所述脱层区域和所述电池硅片边界框，计算脱层占比；
所述脱层程度为：



其中，An表示第n个脱层区域的面积；Ln(i,j)是图像Bn的(i,j)像素的映射数值，Bn为第n个脱层区域的亮度图像信息，Bn＝Mn·brightness，Mn表示第n脱层区域的图像掩膜；
所述脱层特征为：
其中，F1n为脱层区域的位置特征，F2n为脱层区域的形状特征；
所述脱层占比为：



其中，LTn,RTn,LBn,RBn为脱层区域Mn所对应电池硅片边界框的四个坐标点，分别表示左上、右上、左下、右下四个坐标点，‖RTn-LTn‖2表示点RTn与LTn的距离，‖(LBn-LTn)‖2表示点LBn与LTn的距离。
步骤5，根据所述的脱层程度、脱层特征和脱层占比，计算脱层区域的损伤程度；
所述损伤程度为：



其中，T为环境的温度，M为环境湿度，T0为电池板上硅片正常工作时的温度。
步骤6，对计算的各脱层区域的损伤程度求均值，获取光伏电池板的损伤程度；并将光伏电池板的损伤程度与设定阈值比较，当光伏电池板的损伤程度大于设定阈值，则光伏电池板的损伤程度严重。


2.根据权利要求1所述的光伏电池板的脱层检测方法，其特征在于，所述光伏电池板的图像的亮度信息为：



其中，B＝max(ImageR，ImageG，ImageB)，ImageR、ImageG、ImageB为输入图像的R、G、B三个通道。


3.根据权利要求2所述的光伏电池板的脱层检测方法，其特征在于，步骤5中，所述脱层区域的位...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘甜甜，孟帅帅，
申请(专利权)人：刘甜甜，
类型：发明
国别省市：福建;35