基于图像处理的太阳能晶片数片装置的研究

【摘要】：晶片和电池片的计数是晶体硅太阳能组件生产过程中必不可少的重要环节。传统的人工计数不仅劳动强度高,而且计数效率低、误差大、破损率高。目前,国内外对基于纹理特征的纸张计数有一定的研究基础,但在太阳能晶片和电池片计数方面的应用研究和文献较少。本文根据企业的实际需求,以“基于图像处理的太阳能晶片数片装置的研究”为题进行了研究。文中介绍了目前国内有关太阳能晶片计数的研究现状;设计了数片装置,并分别介绍了各个关键部件的选择和实现方案;明确了图像处理过程中的原始图像的采集方法;研究了在噪声和复杂背景下的图像处理,经对比各种处理后的数据,选取能够突出横向条纹特征的滤波和微分模板,确定了适合晶片和电池片纹理特征的图像处理方案;为了准确计数,研究了快速地判别晶片或电池片的计数算法,以及判别一叠晶片(或电池片)的边界定位与计算方法。在本文的研究过程中,图像处理的计算方法是在MATLAB中编程验算的,为了加快算法的运算速度,实际系统中的算法采用C++编写,并用VS2010编写上位机软件。系统经过试用,基本满足企业生产的需要。随着太阳能晶片的数片装置在车间的不断应用,将根据工人在车间试用过程中出现的不足,不断地改进和完善图像处理的方法,提高计数算法的准确性和数片装置的运行效率,让这一装置在太阳能发电产业中发挥越来越重要的作用。 【关键词】：太阳能晶片 图像处理 边缘定位 计数算法
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 课题的研究意义及现状9-12
• 1.2.1 课题的研究意义9-10
• 1.2.2 课题的研究现状10-12
• 1.3 论文的研究内容及内容安排12-14
• 1.3.1 论文的研究内容12
• 1.3.2 论文的内容安排12-14
• 2 数片装置的硬件介绍14-21
• 2.1 数片装置的整体结构14-15
• 2.2 数片装置的关键部件的选择15-21
• 2.2.1 相机的性能要求及选择15-17
• 2.2.2 照明的选择17-19
• 2.2.3 分光板的性能及选择19-21
• 3 相关图像处理知识基础21-24
• 3.1 图像的灰度化21
• 3.2 图像的平滑滤波21-22
• 3.3 图像的锐化处理22
• 3.4 本装置的图像处理22-24
• 4 数片装置的图像处理研究24-44
• 4.1 软件设计流程24-25
• 4.2 图像采集过程的实现25-26
• 4.3 图像处理过程的实现26-44
• 4.3.1 图像的滤波处理29-31
• 4.3.2 图像的锐化处理-微分31-41
• 4.3.3 图像的投影赋值41-44
• 5 数片装置的关键算法研究44-53
• 5.1 边缘定位44-47
• 5.1.1 方法研究44-46
• 5.1.2 方法的对比46-47
• 5.2 计数算法47-53
• 5.2.1 计数算法的研究47-51
• 5.2.2 计数结果及分析51-53
• 6 结论及展望53-54
• 6.1 结论53
• 6.2 展望53-54
• 参考文献54-56
• 在读期间发表的学术论文56-57
• 作者简介57-58
• 致谢58-59

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