一种太阳能电池板生产质量检测方法技术

本发明专利技术涉及图像处理领域，具体涉及一种太阳能电池板生产质量检测方法，获取太阳能电池板表面EL成像图的二值图，根据每行、每列像素点灰度值的累加值得到行、列对应的灰度累加值拟合曲线，根据行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的波峰的幅值的均值判定拟合曲线为垂向拟合曲线/顺向拟合曲线，对垂向拟合曲线上的波峰基于宽度进行聚类，根据聚类结果的方差得到第一异常波峰，对第一异常波峰基于波峰幅值进行聚类，根据聚类结果的方差得到第二异常波峰，根据每个异常波峰的宽度和幅值得到每个异常波峰的影响范围，根据每个波峰的影响范围得到电池板的隐裂程度，根据隐裂程度对太阳能电池板生产质量进行检测，检测精度高。检测精度高。检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池板生产质量检测方法


[0001]本申请涉及图像处理领域，具体涉及一种太阳能电池板生产质量检测方法。

技术介绍

[0002]在太阳能应用愈发广泛的现今社会，太阳能电池板即光伏电池板的应用范围也愈发广阔。对于光伏板生产制造过程中，其生产质量的检测无疑是一个重要的生产环节，此环节主要对光伏板是否有隐裂、碎片、断栅、虚焊以及过焊这些异常影响进行检测。
[0003]隐裂是一种无法通过肉眼直接发现的太阳能电池板组件破损缺陷现象，是一些肉眼不可见的纤细破裂，晶硅组件因为其自身晶体结构的特性，非常容易发生破裂，在晶体硅组件生产的工艺流程中，许多环节都有或许形成电池片隐裂，隐裂会导致电池组件发电功率的下降，严重的甚至会引发热斑效应，影响整个光伏组件的应用寿命。
[0004]目前对太阳能电池板的隐裂缺陷的常用检测方法为EL成像检测法，而在EL成像图的分析过程中，常用分析步骤为，采集EL图像，获取灰度累加拟合曲线，并根据灰度累加拟合曲线中的波峰宽度或波峰幅值判断是否存在异常波峰，根据异常波峰判断电池板的隐裂情况。但是，当隐裂区域的长度与焊带相同，并且隐裂区域位于焊带所在列时，此种情况下焊带所在列的拟合曲线，与其他不含有隐裂区域的焊带所在列的拟合曲线，二者的波峰宽度相等，若仅根据波峰宽度无法识别出隐裂区域；另一种情况为，当隐裂区域的宽度与焊带相同，并且隐裂区域与焊带位于不同列时，此时焊带所在列的灰度累加和与隐裂所在列的灰度累加和相等，此时无法根据拟合曲线的波峰幅值判断异常波峰；这两种情况会导致隐裂检测出现错误，导致太阳能电池板的生产质量检测不够精准。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种太阳能电池板生产质量检测方法，解决隐裂检测出现错误，导致太阳能电池板的生产质量检测不够精准的问题，采用如下技术方案：获取太阳能电池板表面EL成像图的二值图；获取二值图中每行、每列像素点的灰度值累加值，根据每行、每列像素点的灰度累加值得到行、列对应的灰度累加值拟合曲线；获取行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值，根据行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值判定行、列对应的灰度累加值拟合曲线是属于顺向拟合曲线还是属于垂向拟合曲线；对垂向拟合曲线上的波峰基于波峰宽度进行聚类，根据聚类后得到的每一类波峰宽度的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰宽度；若垂向拟合曲线上存在异常波峰宽度，则将聚类后得到的每类波峰宽度的方差进行对比，将方差最大的一类波峰宽度对应的波峰作为第一异常波峰；对第一异常波峰基于波峰幅值进行聚类，根据聚类后得到的每一类波峰幅值的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰幅值；
若垂向拟合曲线上存在异常波峰幅值，则将聚类后得到的每类波峰幅值的方差进行对比，将方差最大的一类波峰幅值对应的波峰作为第二异常波峰；根据第一异常波峰和第二异常波峰中每个异常波峰的宽度和幅值得到每个异常波峰的影响范围，根据每个异常波峰的影响范围得到太阳能电池板的隐裂程度；根据太阳能电池板的隐裂程度对太阳能电池板生产质量进行检测。
[0006]所述每个波峰对应的幅值的获取方法为：将每个波峰与左侧相邻波峰之间的波谷位置，作为该波峰的左端点，将每个波峰与右侧相邻波峰之间的波谷位置，作为该波峰的右端点；获取波峰峰值处的灰度累加值和波峰左端点处的灰度累加值中的最小值；获取波峰峰值处的灰度累加值和最小值的差值作为波峰的幅值。
[0007]所述根据行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值判定行、列对应的灰度累加值拟合曲线是属于顺向拟合曲线还是属于垂向拟合曲线的具体方法为：获取行对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值；获取列对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值；若行对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值大于列对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值，则行对应的灰度累加值拟合曲线为顺向拟合曲线，列对应的灰度累加值拟合曲线为垂向拟合曲线，否则，行对应的灰度累加值拟合曲线为垂向拟合曲线，列对应的灰度累加值拟合曲线为顺向拟合曲线。
[0008]所述根据聚类后得到的每一类波峰宽度的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰宽度的方法为：获取垂向拟合曲线上的每个波峰的宽度，其中，每个波峰的宽度为该波峰左端点到右端点共占据的列数；计算垂向拟合直线上所有波峰宽度的均值；对所有波峰基于宽度值进行聚类，得到两类宽度值；计算每类宽度值的均值；若两类宽度值均值之和除以2倍的所有波峰宽度的均值，得到的值超出范围时，垂向拟合曲线上存在异常波峰宽度，否则，垂向拟合曲线上不存在异常波峰宽度。
[0009]所述根据聚类后得到的每一类波峰幅值的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰幅值的获取方法为：获取所有第一异常波峰的均值；将第一异常波峰基于波峰幅值进行聚类，得到两类第一异常波峰；计算每类第一异常波峰幅值的均值；若两类第一异常波峰幅值的均值之和除以2倍的所有第一异常波峰的均值，得到的值超出范围时，垂向拟合曲线上存在异常波峰幅值，否则垂向拟合曲线上不存在异常波峰幅值。
[0010]所述根据第一异常波峰和第二异常波峰中每个异常波峰的宽度和幅值得到每个异常波峰的影响范围的方法为：获取所有异常波峰，即获取第一异常波峰和第二异常波峰；
则每个异常波峰的影响范围为该异常波峰在左端点到右端点之间每一列灰度累加值的积分。
[0011]所述根据每个异常波峰的影响范围得到太阳能电池板的隐裂程度的方法为：将所有异常波峰的影响范围之和作为太阳能电池板的隐裂程度。
[0012]所述根据隐裂程度对太阳能电池板生产质量进行检测的方法为：若太阳能电池板的隐裂程度等于0，则质量合格，若大于0，则质量不合格。
[0013]本专利技术的有益效果是：（1）通过获取太阳能电池板的EL成像图检测，去除多数生产质量缺陷，仅保留隐裂及断栅缺陷，再利用图像预处理去除断栅缺陷影响，使得待分析图像中仅保留隐裂缺陷，排除了其他缺陷干扰；（2）通过行和列的灰度累加和的拟合曲线，根据拟合曲线的波峰的宽度变化和幅值变化，分别进行两次聚类后得到异常波峰，该方法在分析波峰宽度异常的基础上进一步分析波峰幅值，利用两次聚类算法分辨出正常形成波峰及缺陷形成波峰，避免一次聚类中一些波峰的分类错误分而导致的缺陷检测错误，优化聚类结果，提高了检测的精度。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术的一种太阳能电池板生产质量检测方法流程示意图；图2是本专利技术的一种太阳能电池板生产质量检测方法中的隐裂宽度与焊带相同，且与焊带位于不同列的示意图；图3是本专利技术的一种太阳能电池板生产质量检测方法中的隐裂长度与焊带相同，且与焊带位于相同列的示意图。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池板生产质量检测方法，其特征在于，包括：获取太阳能电池板表面EL成像图的二值图；获取二值图中每行、每列像素点的灰度值累加值，根据每行、每列像素点的灰度累加值得到行、列对应的灰度累加值拟合曲线；获取行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值，根据行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值判定行、列对应的灰度累加值拟合曲线是属于顺向拟合曲线还是属于垂向拟合曲线；对垂向拟合曲线上的波峰基于波峰宽度进行聚类，根据聚类后得到的每一类波峰宽度的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰宽度；若垂向拟合曲线上存在异常波峰宽度，则将聚类后得到的每类波峰宽度的方差进行对比，将方差最大的一类波峰宽度对应的波峰作为第一异常波峰；对第一异常波峰基于波峰幅值进行聚类，根据聚类后得到的每一类波峰幅值的均值判断垂向拟合曲线上是否存在异常波峰幅值；若垂向拟合曲线上存在异常波峰幅值，则将聚类后得到的每类波峰幅值的方差进行对比，将方差最大的一类波峰幅值对应的波峰作为第二异常波峰；根据第一异常波峰和第二异常波峰中每个异常波峰的宽度和幅值得到每个异常波峰的影响范围，根据每个异常波峰的影响范围得到太阳能电池板的隐裂程度；根据太阳能电池板的隐裂程度对太阳能电池板生产质量进行检测。2.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板生产质量检测方法，其特征在于，所述每个波峰对应的幅值的获取方法为：将每个波峰与左侧相邻波峰之间的波谷位置，作为该波峰的左端点，将每个波峰与右侧相邻波峰之间的波谷位置，作为该波峰的右端点；获取波峰峰值处的灰度累加值和波峰左端点处的灰度累加值中的最小值；获取波峰峰值处的灰度累加值和最小值的差值作为波峰的幅值。3.根据权利要求1所述的一种太阳能电池板生产质量检测方法，其特征在于，所述根据行、列对应的灰度累加值拟合曲线中的每个波峰对应的幅值的均值判定行、列对应的灰度累加值拟合曲线是属于顺向拟合曲线还是属于垂向拟合曲线的具体方法为：获取行对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值；获取列对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值；若行对应的灰度累加值拟合曲线中所有波峰对应的幅值的均值大于列对应的灰度累加值...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安祥，
申请(专利权)人：瀚能太阳能山东集团有限公司，
类型：发明
国别省市：