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基于图象处理的太阳能电池阵列裂缝的检测

王玉  
【摘要】: 近年来,机器视觉技术在工业检测和控制领域得到了广泛的应用。将机器视觉引入到太阳能电池阵列裂缝检测中,将会对太阳能电池阵列裂缝检测工作带来极大的便利。本文在基于机器视觉技术的基础上,运用图像处理的相关方法,实现实时扫描并检测出太阳能电池阵列上的裂缝的功能,文中描述了项目开发过程中若干关键算法的研究和软件的设计,并概括介绍了相关知识以及系统背景、总体设计、功能与结构的实现。 本文首先对整个系统从软件工程的角度进行了分析和设计,进行了软件功能模块的划分,保证了系统开发的完整性和可行性,系统开发的每一个环节都十分重要,对开发过程中会出现的问题考虑的越全面,开发的可行性会越大。 本文紧紧围绕对太阳能电池阵列裂缝进行高速质检的要求,着重对相关图像处理算法的研究进行了详细论述。包括:采集来的原始图像的二值化处理,设计并实现了相对于传统的阈值二值化方法实际效果更好的峰值二值化算法;针对实际扫描来的太阳能电池片图像中存在边界的现状,采用了独特的边界去除算法,有效去除不需要的边界,得到待检测图像;针对太阳能电池阵列存在栅极线的实际情况,设计了栅极线去除算法,经过栅极线去除、去噪处理之后,运用有效的裂缝轮廓检测及连接算法将图像中的裂缝提取出来。 模拟运行实验证明,该系统方案以及所研究的关键算法可以实时地检测太阳能电池阵列中太阳能电池片的裂缝,初步达到了项目设计的目标。最后,对所做的工作进行了总结,并对进一步的研究工作提出了一些建议。


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