一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法技术

本公开涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，包括获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像，确定焊接区域与背景区域；对焊接区域像素点进行聚类处理，生成灰度聚类簇，对灰度聚类簇中像素点进行密度聚类处理，生成密度聚类簇，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，确定密度聚类簇间的相似度，生成目标聚类簇并确定目标区域；根据目标区域对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测。本方案能够有效识别焊接裂纹的位置，提升缺陷区域识别的准确性，提升缺陷识别效率，增强太阳能电池支架焊接处焊接裂纹识别的可靠性与适用性。焊接处焊接裂纹识别的可靠性与适用性。焊接处焊接裂纹识别的可靠性与适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法


[0001]本公开涉及图像数据处理
，具体涉及一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法。

技术介绍

[0002]焊接裂纹主要是指焊缝中金属原子结合遭到破坏，从而形成新的界面而形成的裂缝。焊接裂纹按温度可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。焊接裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷，因此，对焊接裂纹进行准确识别的重要性不言而喻。安装太阳能电池板支架的过程中，通常对无需活动的支架进行焊接，增强支架的牢固性。但是焊接过程中产生的裂纹缺陷是影响支架安全性的最大因素，因此需对焊接后的支架进行缺陷检测，判断其是否有裂纹缺陷。
[0003]相关技术中，通过对图像中像素点聚类后得到的各类别进行主成分分析，以获得各类别的近圆边缘概率，并将近圆边缘概率小于相应阈值的类别保留，分别获得各保留后类别对应的方向向量，确定各类别像素点的相似度，根据相似度得到焊接裂纹区域，并作为裂缝缺陷区域。
[0004]这种方式下，由于焊缝位置处包含多种其他纹理，如灰度变化较大的纹理，因此，在聚类过程中易将不同种类的像素点聚类至一类，进而无法有效识别焊接裂纹位置，导致缺陷区域识别的准确性较差，可靠性不足，缺陷识别效率较低。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本公开的目的在于提供一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，所采用的技术方案具体如下：本公开提出了一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，方法包括：获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像，对表面灰度图像进行语义分割处理，确定焊接区域与背景区域；根据焊接区域中像素点的灰度值，对像素点进行聚类处理，生成至少两种类型的灰度聚类簇，分别对不同类型的灰度聚类簇中像素点进行密度聚类处理，生成密度聚类簇，根据密度聚类簇中像素点的数量与灰度值，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值；确定不同类型的密度聚类簇的距离信息与像素点间的灰度变化信息，根据灰度变化信息与距离信息确定密度聚类簇间的相似度，并根据相似度对密度聚类簇进行合并处理，生成合并聚类簇，根据第一概率值确定合并聚类簇中像素点为裂缝像素点的第二概率值，并根据第二概率值，对合并聚类簇进行迭代处理，生成目标聚类簇，根据目标聚类簇确定目标区域；确定目标区域的边缘特征，根据边缘特征，确定目标区域中像素点为裂缝像素点的第三概率值，根据第三概率值，对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测。
[0006]进一步地，根据密度聚类簇中像素点的数量与灰度值，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，包括：根据第一概率值公式确定第一概率值，其中，第一概率值公式包括：式中，表示灰度值，表示密度聚类簇的索引，表示第个密度聚类簇中像素点的灰度值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点的数量，表示自然常数，表示归一化函数。
[0007]进一步地，确定不同类型的密度聚类簇的距离信息，包括：确定密度聚类簇的聚类中心，根据聚类中心，确定密度聚类簇中像素点间的距离信息。
[0008]进一步地，根据第一概率值确定合并聚类簇中像素点为裂缝像素点的第二概率值，包括：根据第二概率值公式确定第二概率值，其中，第二概率值公式包括：式中，表示密度聚类簇与密度聚类簇合并后的合并聚类簇中像素点为裂缝像素点的第二概率值，其中表示灰度值为下的第个密度聚类簇，表示灰度值为下的第个密度聚类簇，表示两个密度聚类簇的距离信息，表示自然常数，表示两个密度聚类簇的相似度，表示密度聚类簇的第一概率值，表示密度聚类簇的第一概率值，表示两个密度聚类簇间第一概率值差的绝对值，表示密度聚类簇中像素点与密度聚类簇中像素点均为裂缝像素点的概率值。
[0009]进一步地，根据边缘特征，确定目标区域中像素点为裂缝像素点的第三概率值，包括：根据边缘特征，确定目标区域中的边缘像素点，使用预设大小的滑窗对边缘像素点的分布斜率进行分析，得到斜率信息，根据斜率信息与边缘像素点的灰度值，确定目标区域中像素点为裂缝像素点的第三概率值。
[0010]进一步地，根据斜率信息与边缘像素点的灰度值，确定目标区域中像素点为裂缝像素点的第三概率值，包括：根据第三概率值公式确定第三概率值，其中，第三概率值公式包括：
式中，表示目标区域，表示第个目标区域为的第三概率值，表示第个目标区域的平均灰度值，表示自然常数，表示目标区域边缘的不规则程度，表示滑窗中首尾两个边缘像素点的斜率信息，表示滑窗的索引，表示目标区域边缘的斜率数量，表示为绝对值函数，表示第个目标区域的第二概率值。
[0011]进一步地，根据第三概率值，对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测，包括：在第三概率值大于预设的第三概率值阈值时，将目标区域作为裂缝缺陷区域；在第三概率值不大于预设的第三概率值阈值时，将目标区域作为焊接区域。
[0012]本公开具有如下有益效果：本公开实施例通过获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像确定焊接区域与背景区域；根据焊接区域中像素点进行灰度聚类与密度聚类处理，由于是使用灰度聚类与密度聚类相结合的方式，能够结合太阳能电池支架焊接处的图像特征，对像素点进行更为合理且有效的分类，保证灰度信息相同且距离更近的像素点能够分为一个聚类簇。由于是计算第一概率值确定密度聚类簇间的相似度，并根据相似度对密度聚类簇进行合并处理，生成合并聚类簇，并计算第二概率值，根据第二概率值对合并聚类簇进行迭代处理，生成目标聚类簇，能够根据密度聚类簇间的灰度变化信息与距离信息进行合并迭代，将表征含义相同的像素点准确聚合在同一聚类簇中，保证同类别像素点的准确聚合，合并迭代也能够有效减少后续缺陷检测过程的计算量，提升计算效率。由于是根据边缘特征计算像素点为裂缝像素点的第三概率值，根据第三概率值，对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测，能够准确识别焊接裂纹的位置，提升缺陷区域识别的准确性。本公开能够有效识别焊接裂纹的位置，提升缺陷区域识别的准确性，提升缺陷识别效率，增强太阳能电池支架焊接处焊接裂纹识别的可靠性与适用性。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它附图。
[0014]图1为本公开一个实施例所提供的一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法流程图；图2为本公开一个实施例所提供的灰度聚类与密度聚类结构示意图。
具体实施方式
[0015]为了更进一步阐述本公开为达成预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本公开提出的一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如下。在下述说明中，不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像，对所述表面灰度图像进行语义分割处理，确定焊接区域与背景区域；根据所述焊接区域中像素点的灰度值，对所述像素点进行聚类处理，生成至少两种类型的灰度聚类簇，分别对不同类型的所述灰度聚类簇中所述像素点进行密度聚类处理，生成密度聚类簇，根据所述密度聚类簇中所述像素点的数量与灰度值，确定所述密度聚类簇中所述像素点为裂缝像素点的第一概率值；确定不同类型的所述密度聚类簇的距离信息与所述像素点间的灰度变化信息，根据所述灰度变化信息与所述距离信息确定所述密度聚类簇间的相似度，并根据所述相似度对所述密度聚类簇进行合并处理，生成合并聚类簇，根据所述第一概率值确定所述合并聚类簇中所述像素点为所述裂缝像素点的第二概率值，并根据所述第二概率值，对所述合并聚类簇进行迭代处理，生成目标聚类簇，根据所述目标聚类簇确定目标区域；确定所述目标区域的边缘特征，根据所述边缘特征，确定所述目标区域中所述像素点为所述裂缝像素点的第三概率值，根据所述第三概率值，对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述密度聚类簇中所述像素点的数量与灰度值，确定所述密度聚类簇中所述像素点为裂缝像素点的第一概率值，包括：根据第一概率值公式确定所述第一概率值，其中，所述第一概率值公式包括：式中，表示灰度值，表示密度聚类簇的索引，表示第个密度聚类簇中像素点的灰度值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点的数量，表示自然常数，表示归一化函数。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定不同类型的所述密度聚类簇的距离信息，包括：确定所述密度聚类簇的聚类中心，根据所述聚类中心，确定所述密度聚类簇中所述像素点间的所述距离信息。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：芮叶彬，明瑞贞，
申请(专利权)人：无锡洛宇智能制造有限公司，
类型：发明
国别省市：