您好、欢迎来到现金彩票网!
当前位置:刘伯温预言 > 图像变换 >

基于Halcon图像处理的太阳能硅片表面缺陷检测系统的总体设计方案

发布时间:2019-07-18 04:07 来源:未知 编辑:admin

  1) 提出了基于 Halcon 图像处理的太阳能硅片表面缺陷检测系统的总体设计方案。

  2) 简述太阳能硅片检测系统组成机构和介绍了一些基于 Halcon 图像处理的基本算法流程(如图 2所示)。

  3)采用本文的检测方法可以降低劳动强度、降低生产成本,降低产品检测过程的人为因素,实现产品生产的高度自动化,提高产品检测质量,能够产生很好的社会和经济效益。

  随着太阳能硅片制造工艺的升级,太阳能硅片变的越来越薄,因此太阳能硅片变的更容易破损。为了降低生产过程中的碎片率,同时避免太阳能电池不良对相关工艺造成的影响,需要利用机器视觉系统进行尺寸测量、隐裂检测、孔洞检测和脏污检测等,最终达到提高模组发电效率和使用寿命的目的。据估计,每条生产电池生产线由隐裂、孔洞、和脏污等缺陷带来的损失每年多达 60 万美金左右。因此,有效的缺陷检测 方法对提高太阳能硅片的工艺质量非常重要。

  超声波共振扫描和接触电阻扫描这两种检测法是太阳能硅片缺陷检测的两种检测方法。超声波检测法具有无损、快速的特点,但灵敏度不高,适用于硅片和电池片;接触电阻扫描法灵敏度高,但耗时长、有破坏性,仅适用于电池片。

  表面质量检测的最大难点是缺陷特征提取和缺陷分类。传统的机器视觉检测方法一般采用灰度特征、几何形状特征或者纹理特征来描述缺陷,同时神经网络和支持向量机等被广泛应用于表面缺陷检测和识别。这些方法都在某种程度上实现了表面缺陷检测和识别。但是由于太阳能硅片表面反光强烈,使得太阳能硅片带的特征提取和分类面临难题,传统的方法已无法满足生产对质量控制系统的高度要求,因此本文利用德国 MVTec 公司的视觉软件 Halcon 10.1,实现对太阳能硅片隐裂、孔洞、脏污、断栅等缺陷进行快速地检测。

  图像处理软件 Halcon10.1 是德国 MVTec 公司开发的机器视觉软件,该软件具有强大的图像处理功能。在欧洲以及日本的工业界已经是公认具有最佳效能的机器视觉软体。该软件包含一千多个各自独立的函数,其中包含了各类滤波、色彩以及几何、数学转换、型态学计算分析、校正、分类辨识、形状搜寻等等基本的几何以及图像计算功能。该软件包含一套交互式的程序设计接口 HDevelop,可以再其中以代码直接编写、修改、执行程序,并且可以查看计算中的所有变量。利用该软件所包含的算法:边缘于线提取、分割、区域处理、边缘检测等,这些集成的功能函数可以简化对太阳能电池隐裂、孔洞、脏污、断栅等缺陷进行快速地检测。

  图像采集系统图示及说明如图 1所示。整个系统由机械传动部分、编码器、光源、CCD 及图像采集卡组成。其中,机械传动部分由滚轴、传送带及电机组 成,为了实现定位的功能在传送带的滚轴上安装一个编码器,同时在传送带的另一端安装一个光电开关。

  该系统图像采集的工作原理为:太阳能电池放在传送带上,传送带靠电机带动以一定大小均匀速度运动,当传送带上的太阳能电池硅片通过光电开关时,光电开关被触发并给图像采集卡发脉冲,此时图像采集卡开始读取 CCD的数据。当图像采集到了在把图像数据传送给计算机,利用 Halcon10.1 程序来检测太阳能硅片是否合格。

  由于太阳能硅片缺陷检测是生产线上应用的一个实时检测系统,所以该系统具有较强的实时、快速性;因此需要非常大的图像数据量。为了提高系统处理速度,除了采用比较高性能的硬件以外,还需要在软件运算方式和运算速度方面来考虑问题。本系统才用机器视觉(Halcon)语言能够满足系统的要求,同时在选择相应的算法方面也做了相应的考虑。太阳能硅片缺陷检测主要任务分为:处理、分析提取硅片图像,实现太阳能硅片缺陷的自动识别。该系统可分为十三个步骤,如图 2所示。

  从图 2流程可得到,经过采集到太阳能硅片图像以后,共需经历十二个主要的步骤处理采集到的太阳能硅片图像,即图像预处理、图像增强、中值滤波、分解图像(R G B)、设定 threshold值、提取特征形状、计算两个区域的差异、变换图像形状、扩张有圆形元素地区、选择带有某些特征的区域、显示检测结果、缺陷数据库。

  1) 图像预处理:在对采集到的图像处理之前,应该对图像进行预处理。在获取图像的过程中,由于各种因素的影响包括摄像设备参数限制以及周围环境的变化等,使获取的图像无法达到我们所期望的理想效果,图像预处理的目的是为了改善给定的图像或增强其中一些比较重要的图像特征来满足实际需求。

  2) 图像增强:图像增强的首要目标是处理图像,使其比原始图像更加适合于某些特定的应用场合,原理是通过一定的方法在原始图像上附加一些信息或对图像进行数据变换,来突出图像中所感兴趣的区域或抑制图像中一些不必要的特征,从而使图像与视觉响应特性相匹配。图像增强的通用理论是不存在的,因为当图像为视觉解释而进行处理时,都是由观察者最后判断特定方法的效果。

  ②平滑处理。由于图像平滑通常是用于图像的模糊处理或者是减少噪声,如在提取大的目标之前去除图像中的一些琐碎细节、曲线的缝隙和桥接直线,所以本文选用平滑处理来对采集到的图像进行图像争强。

  3) 分解图像(R G B):通过该算法把采集到的彩色图像转换成黑白图像,便于后面设定特定的 threshold值。

  4) 通过设定特定的threshold 值来提取图像,再利用提取特征形状、变换图像形状算法来提取具有一定特征的图像。

  5) 利用计算两个区域的差异算法来对比两者的信息,最后通过选择带有某些特征的区域算法来提取硅片有没有缺陷,显示出相应的缺陷。

  6) 利用缺陷数据库管理对已经检测出来的各种太阳能缺陷图像信息进行保存并且对各种缺陷进行编号,这样就便于产品出货跟踪和管理。

  用本文方法对太阳能硅片缺陷进行检测,检测结果如下图所示(图3~6)。 表1是对某国内大型太阳能硅片厂现场采集到的几种缺陷样本进行缺陷检测的结果。 从实验结果可以看出,采用本文的方法对太阳能硅片进行检测得到了令人满意的检测结果。

  基于 Halcon 图像处理的检测技术发展已经日趋成熟。在企业生产和社会生活中的应用也比较广泛。但是这些技术在新兴的太阳能行业中应用相对比较少,随着太阳能行业的发展和对太阳能硅片产品需求量的争加,尤其是对硅片表面质量要求的不断提高,其质量会严重影响太阳能电池的转换效率,所以,对太阳能硅片表面质量的控制也是很重要的一项工作。因此研究基于 Halcon 图像处理技术在太阳能硅片生 产中是非常有必要的,不仅具有一定的理论价值也更具有实际的应用价值。

  文章出处:【微信号:vision263com,微信公众号:新机器视觉】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

  直播主题及亮点本次直播,讲者将结合自己过去16年中在机器视觉领域的研发经验,讲解智能视频分析技术的基本概念、基本方法、以

  机器视觉的研究始于20世纪50年代二维图像的模式识别[1],它起初被设计用来代替人眼从事检测识别的工....

  作为尺寸测量的视觉系统,核心的指标就是系统的精度,而在大多数情况下,精度的调试和验证过程也正是最耗时....

  一个典型的机器视觉系统包括:光源、镜头、相机、图像处理软件等。视觉光源是机器视觉系统中不可或缺的一部....

  随着中国制造2025的深入,工业智能机器人产业市场呈现爆发式增长势头,而充当工业机器人“火眼金睛”角....

  指个别感应像素的实际尺寸大小,不论是长或宽,都以μm(Micrometer)为计量单位。像素愈大,则....

  随着社会经济的发展,人们活水平日益提高。如何保障财产安全成为社会普遍关注的热点问题...

  今天在实验室翻出来两个相机,一个是映美精DMK 22BUC03,一个是维视的,想试一下好使不好使,于是就在映美精官网上下载该相...

  在FPGA图像采集系统的基础上,设计了一种遥控式且带存储功能的图像采集系统。设计采...

  SIT项目的基本思路是用摄像头采集图像,处理后获得参数通过RS485与PMC通信,控制电机使四轴运动,构成一个控制的回路。...

  万物互联,将给世界带来怎样的未来?作为视觉行业的热门话题,神经网络计算技术从何开始?您该如何将这一理....

  工业镜头一般称为摄像镜头或摄影镜头,简称镜头,其功能就是光学成像。镜头是机器视觉系统中的重要组件,对....

  机器视觉可以捕捉、观察和分析那些从前无法想象的任务。想将检测时间降低一个数量级、提高检测质量、降低成....

  简单的,我们可以把机器视觉产业链可以分为底层开发商(核心零部件和软件提供商)、集成和软件服务商(二次....

  目前,焊接行业是关乎工业制造生产与维护服务的核心行业,是大型安装工程建设期间的一项关键工作,其进度直....

  目前,我国已将发展人工智能上升至国家战略的高度。据《新一代人工智能发展规划》显示,我国新一代人工智能....

  超音速拟募资900万元,用于“基于机器视觉智能装备关键技术的研发以及其成果产业化”项目。

  在目前的整个机器视觉系统成本构成中,零部件及软件开发占据了80%的比例,是产业链中绝对的核心环节和价....

  五年以来,从拒绝到质疑到接受再到推崇,驱控一体的落地像所有新生事物一样充满了戏剧性,但结局总算是喜闻....

  机器视觉是工业4.0,即工业物联网背景下高度自动化和无缝联网过程的关键技术。使用诸如深度学习之类的新....

  最近在做基于激光信息的机器人行人跟踪发现如果单独利用激光信息很难完成机器人对行人的识别、跟踪等功能。

  图像处理是一个将进入摄像元件(CCD)的光转换成电子信号,并且将其作为数据进行使用的过程。

  机器视觉系统的组成 机器视觉系统是指用计算机来实现人的视觉功能,也就是用计算机来实现对客观的三维世界的识别。按现在的...

  机器视觉中的二维图像模式定位系统算法整体流程图如图1所示,由RBF网络模式训练和模式定位两个部分组成。 径向基函数(RBF...

  垃圾一直是让各个国家头疼的问题,尤其对于人口过亿的人口大国。其中,垃圾分类被视为一项有效的推广措施,....

  本文引入了新兴的虚拟仪器技术,设计了一个基于LabVIEW的光谱分析及数据采集系统,通过软件编写再次对采集到的信号进行了滤...

  随着工业相机的发展,图像的分辨率越来越大,帧率越来越高,接口的类型越来越多样,以至图像采集存储系统的需求也越来越多,而用...

  机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从....

  完成Pre-A轮融资,Agile Robots AG研发智能机器人大脑

  7月3日,Agile Robots AG,即北京思灵机器人科技有限责任公司(以下简称“思灵机器人”)....

  机器视觉发展到今天已经有二十多年的历史了,它实质上是计算机学科中一个重要的分支。

  机器人视觉系统经历了三代的发展,第一代机器人视觉的功能一般是按规定流程对图像进行处理并输出结果。

  过去十年,我们有幸见证了中国工业机器视觉技术的蓬勃发展以及市场的风起云涌。面对如此重要的十年,非常有....

  伴随着工业发展进程及工业4.0时代的到来,机器智能化也逐渐成为现实。特别是近期工业自动化中机器视觉技....

  本文讨论了基于机器视觉的烟包外观质量的在线检测系统总体方案的设计,同时针对香烟的小包装流水线的具体情....

  移动机器人是机器人学一个重要分支,且随着相关技术的迅速发展,它正向着智能化和多样...

  机器人视觉伺服系统是机器视觉和机器人控制的有机结合,是一个非线性、强耦合的复杂系统,其内容涉及图象处....

  ActiveVisio专为整合至智能交通系统(ITS)而设计,可配备现有的交通摄像头,无需人工监控就....

  一、环形LED视觉光源 :环形光源是专为机器视觉、工业检测、工业体视显微镜设计的高亮度LED光源,亮....

  机器人可以做出惊人的事情,例如在工厂中与人合作进行作业,在仓库内快速运送包裹,以及探索火星表面。尽管....

  信息和通信技术(ICT)已成为社会基础设施的关键,因此越来越需要能够使其更有效运作的系统。机器视觉(....

  视觉人工智能的应用场景十分丰富,商业化价值巨大,全球40%的AI企业都集中在视觉AI领域。在视觉AI....

http://3dtvsource.com/tuxiangbianhuan/515.html
锟斤拷锟斤拷锟斤拷QQ微锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷锟斤拷微锟斤拷
关于我们|联系我们|版权声明|网站地图|
Copyright © 2002-2019 现金彩票 版权所有