太阳能电池缺陷检测系统的研究

【摘要】：在能源危机日益严重的今天，太阳能作为一种绿色、环保、永不枯竭的新能源，具有广泛的应用前景，太阳能电池的开发、生产技术成为了炙手可热的课题。在太阳能电池的生产研究中，缺陷检测技术的优劣直接影响了出厂产品的质量，对于企业非常重要，因此太阳能电池的缺陷检测技术拥有着巨大的使用前景。 本文介绍了太阳能电池的基本结构及光电特性.从材料机理和工艺过程的角度对缺陷进行了描述和分类。研究了几种常用的太阳能电池检测方法的原理和特点，并对各种方法进行了比较，并利用其中最适合的电致荧光法设计了一款专门处理太阳能电池片的缺陷检测系统。 使用Visual C++6.0软件编写了太阳能电池缺陷检测系统的软件部分。用户可以利用此软件查看所要检测的图像，还可以查看图像的直方图，另外可以根据用户的需要对图像进行缩放操作。本软件处理太阳能电池缺陷图像的步骤分为预处理、识别检测和保存结果。首先对图像进行中值滤波、高斯平滑、拉普拉斯锐化、直方图均衡和伪彩色化等预处理。然后进行缺陷的检测识别，软件把缺陷分成坏斑、缺孔和裂纹三种情况进行检测。对于坏斑可以使用直方图分割算法和Otsu算法进行图像分割，另外提出了一种改进的图像分割算法，通过实验对比发现改进的分割方法可以达到更好的图像分割效果，对分割后的图像进行开运算去除栅线等影响，最后利用点统计判决方法进行判定，能够达到自动检测坏斑缺陷的目的；对于缺孔可以使用Roberts算子、Sobel算子、拉普拉斯算子、 Pr ewitt算子和Krisch算子进行边缘检测，通过实验对比发现Roberts算子的边缘检测效果最好，之后进行二值化，最后利用圆孔的识别算法进行识别，可以达到自动检测缺孔缺陷的目的；对于太阳能电池的裂纹缺陷可以使用竖直和±45°的方向对图中的裂纹进行加强，再进行人工检测。 本文详细分析了太阳能电池缺陷检测方法，设计了太阳能电池缺陷检测系统及PC端软件，所设计的软件能够实现对于太阳能电池缺陷的检测和识别，达到了预期的目的。 【关键词】：太阳能电池 电致荧光法 图像分割 边缘检测 自动识别
【学位授予单位】：河北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP391.41;TM914.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 引言10
• 1.2 太阳能电池检测方法概述10-11
• 1.3 课题研究的背景及意义11-12
• 1.4 国内外研究现状12-13
• 1.5 论文的工作及内容安排13-14
• 第二章 太阳能电池原理及缺陷检测技术14-22
• 2.1 太阳能电池简介14-17
• 2.1.1 太阳能电池基本结构14-15
• 2.1.2 太阳能电池的光电特性15-16
• 2.1.3 太阳能电池的制作工艺16-17
• 2.2 太阳能电池的缺陷分类17-19
• 2.2.1 太阳能电池缺陷分类17-18
• 2.2.2 太阳能电池缺陷图像18-19
• 2.3 常用缺陷检测方法介绍19-22
• 2.3.1 常用缺陷检测方法19-20
• 2.3.2 几种常用检测方法的优缺点20-22
• 第三章 基于 EL 检测方法的系统22-28
• 3.1 EL 检测方法的介绍22-23
• 3.2 EL 检测系统的构成23-28
• 第四章 EL 检测系统 PC 端软件设计28-34
• 4.1 软件开发环境28-29
• 4.2 需求分析29
• 4.3 软件功能29-32
• 4.4 用户界面32
• 4.5 储存结果32-34
• 第五章 EL 检测软件的图像处理方法34-52
• 5.1 图像的预处理方法34-39
• 5.1.1 图像的数据格式34
• 5.1.2 图像的预处理34-39
• 5.2 图像的边缘提取技术39-43
• 5.3 图像的分割技术43-45
• 5.4 图像的形态学处理技术45-47
• 5.5 预处理各功能的实验结果47-52
• 5.5.1 中值滤波实验结果47-48
• 5.5.2 高斯平滑实验结果48-49
• 5.5.3 拉普拉斯锐化实验结果49
• 5.5.4 直方图均衡实验结果49-51
• 5.5.5 伪彩色化实验结果51-52
• 第六章 EL 检测软件的检测结果52-64
• 6.1 对于大面积坏斑的检测52-57
• 6.1.1 直方图阈值分割法52-53
• 6.1.2 最大类间方差法（Otsu 法）53
• 6.1.3 改进的阈值分割方法53-55
• 6.1.4 大面积坏斑缺陷的自动判决55-57
• 6.2 对于缺孔的检测57-62
• 6.2.1 Roberts 算子检测57
• 6.2.2 Sobel 算子检测57-58
• 6.2.3 高斯—拉普拉斯算子检测58
• 6.2.4 Prewitt 算子检测58-59
• 6.2.5 Kirsch 算子检测59-60
• 6.2.6 缺孔的自动判决60-62
• 6.3 对于裂纹的检测62-64
• 第七章 结论64-66
• 7.1 论文的主要工作64-65
• 7.2 下一步的工作展望65-66
• 参考文献66-70
• 攻读学位期间所取得的相关科研成果70-72
• 致谢72-73

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

光致发光技术在Si基太阳电池缺陷检测中的应用    严婷婷;张光春;李果华;汪义川;陈如龙;李波;

太阳能电池发展的新概念和新方向    林红;李鑫;刘忆翥;李建保;

图像噪声滤波的研究方法及进展    宋寅卯;李晓娟;刘磊;

电致发光成像技术在硅太阳能电池隐性缺陷检测中的应用    李艳华;潘淼;庞爱锁;武智平;郑兰花;陈朝;

太阳能光伏阵列的红外特性研究    王培珍,王群京,杨维翰

红外图像序列处理的锁相热成像理论与试验    刘俊岩;戴景民;王扬;

硅太阳能电池视觉检测方法研究    张舞杰;李迪;叶峰;

图像边缘检测算法的比较与实现    李娅娅;李志洁;郑海旭;王存睿;

硅太阳电池组件工艺缺陷的红外检测技术    丁叶飞;李红波;张滢清;薛永胜;刘小宇;陈鸣波;

基于迭代阈值和形态学的图像边缘检测    张果;李晓娟;张宪;

基于阈值的彩色农业图像分割方法研究    李景福;赵进辉;

基于隔帧差分区域光流法的运动目标检测    邓辉斌;熊邦书;欧巧凤;

染料敏化TiO_2单晶纳米棒阵列太阳电池的性能    王波;顾修全;

基于图像处理的火药尺寸测量方法及其实现    杨均匀,袁亚雄,张小兵,邹瑞荣

文档图像的二值化算法综述    李倩;

一种车牌字符快速分割的改进算法    张琳;

图像处理技术在镀镍层腐蚀保护等级评定中的应用    曲彦平;于淼;耿新;

塑料薄膜带流水生产线监测系统    颜霞飞;余艳梅;吴小强;罗代升;

基于Canny算法的啤酒空瓶杂质检测方法    高翔;谷吉海;

一种改进时空域联合的视频对象分割算法    袁正午;胡跃明;丰江帆;黎意超;

基于平滑滤波与最小二乘支持向量机的人脸图像识别研究    宋召青;郑苏;李志成;

基于去噪声的视频图像中的字幕提取    胡芊;杨正球;

多尺度小波变换自适应熵权边缘检测方法    信东;王蜂;张冬磊;汪徐胜;

基于MATLAB的染色体配对    杨妮;黄欢;

Automatic Inspection of Surface Crack in Solar Cell Images    

一种基于LOG算子提取显著封闭边缘的新方法    盛艳青;孙季丰;

SRM钢壳体/绝热层热波检测与热图处理研究    张炜;王冬冬;朱露;杨正伟;宋远佳;田干;

基于热波方法的SRM钢壳体/绝热层脱粘缺陷定量识别    张炜;王冬冬;朱露;杨正伟;宋远佳;王焰;

红外热波无损检测技术的研究现状及应用    何嘉武;张超省;冯辅周;张宇鑫;

一种交通车辆目标的遥感检测方法    曹天扬;申莉;

有限精度权值神经网络优化的研究与应用    包健

运动视频图像多重处理技术系统在田径科研领域中的应用和创新    苑廷刚

基于轮廓波变换的图像统计建模及其应用研究    沈晓红

高分辨率遥感影像面向对象分类方法研究    陈杰

基于制冷剂减量及替代的制冷热泵系统关键技术理论和实验研究    田华

基于声像模式识别的故障诊断机理研究    侯俊剑

小型光伏系统及其关键问题研究    胡义华

水中气泡图像处理方法及运动特性研究    王红一

SAR图像港口目标提取方法研究    陈琪

噪声和不均匀光照图像阈值分割技术研究    魏巍

基于图像的水稻病害识别方法的研究    管泽鑫

基于SOPC技术的数字视频接口研制    琚新刚

X波段航海雷达图像预处理器的研究与设计    郑亚能

道路病害视频检索与识别系统的设计    陈丽丽

基于图像识别技术的磨损校园智能卡信息恢复    王婷

彩色图像序列的光流场计算研究    韦金汝

嵌入式小零件高速检测方法的研究    刘冬梅

基于ICA域的泊松噪声消除算法以及在CT成像中的应用    李健

信息技术在低碳经济中的地位与作用研究    张笑迪

水表号码图像识别系统研究    孟祥斌

太阳能电池检测系统基本原理    崔容强;王晨;

太阳能电池研究和发展现状    毛爱华

图像桶形失真的一种校正方法    王雷;郭健;陈英革;王小英;

数字图像的分割技术    俞学刚,李焱

硅太阳能电池的丝网印刷技术    张世强;李万河;徐品烈;

视频图像中的车辆检测跟踪和分类    曹治锦,唐慧明

自动影像测量系统关键算法    张舞杰;杨义禄;李迪;叶峰;

图像边缘检测方法研究综述    段瑞玲,李庆祥,李玉和

一种基于PCNN的图像噪声消去方法    于菊珍;

基于多小波阈值收缩与子带增强的图像去噪    王欣;王云霄;于晓;庞云阶;

交通图象检测与处理方法研究    左奇

图像去噪方法的研究    刘祝华

煤矿地面机械缺陷检测技术的应用    李方兵;

用于全寿命风险管理的缺陷检测和预防技术研究    马少林

基于多光谱柑桔缺陷检测方法研究    李晓慧;张宝峰;朱均超;

纤维增强复合材料的应用及其缺陷检测    吴明复

商业票证印刷缺陷检测方法的研究    石绘;余文勇;

火炮内膛缺陷检测的研究    陈国俊,刘泊,范剑英

基于图像传感器的标签缺陷检测方法    谭智仁;卢军;

交流电磁场缺陷检测系统建模与仿真    李伟;陈国明;

基于信息融合的核管道缺陷检测研究    张黎明;蔡琦;赵新文;李维高;

阀门缺陷检测方法的研究    陈正立;杨亚青;

基于独立分量分析高阶统计量的纺织品缺陷检测    杨德美;杨学志;

探地雷达在桥梁缺陷检测中的应用初探    于景兰;于健;翁昌年;

计算机图像处理技术应用于晶振元件缺陷检测    李兵;邓善熙;李焕然;

在线玻璃缺陷检测系统的研究    赵涟漪;许宝杰;童亮;

Hexsight视觉软件包在串行端子缺陷检测中的应用    何涛;吴永祥;李伟;吴庆华;钟飞;

PCB缺陷检测系统的研究与实现    蔡茂蓉;

射线数字成像缺陷检测技术研究    曾理;郭海燕;蒲云;毕碧;

一种基于角点匹配的PCB板元件安装缺陷检测基准点定位算法    潘敏;程良伦;

基于MCDM的软件缺陷检测算法评估    王国勋;彭怡;寇纲;石勇;

玻壳缺陷检测与几何量测视觉系统的设计与实现    刘松林;陈杰;郝向阳;西勤;

一名产业工人的创新情结    本报记者 张海志

川铁开发出在线检测微细夹杂物装置    朱文英

基于机器视觉的毛杆缺陷检测技术的研究    刘洪江

提高静态缺陷检测精度的关键技术研究    肖庆

IC互连中的缺陷检测方法及缺陷对电路可靠性的影响    周文

基于CCD扫描的聚合物薄膜缺陷检测关键技术研究    刘艳

基于小波的纹理分析及其在FPC金面缺陷检测中的应用    王庆香

面向TFT-LCD制程的Mura缺陷机器视觉检测方法研究    毕昕

基于机器视觉的TFT-LCD屏mura缺陷检测技术研究    张昱

基于计算机视觉的墙地砖颜色分类和缺陷检测研究    艾矫燕

基于符号分析的静态缺陷检测技术研究    赵云山

基于图像分析的胶囊缺陷检测系统研究    李杰

基于粗糙神经网络的轨枕缺陷检测研究    雷华堂

基于机器视觉的电容屏非可视区引线缺陷检测方法研究    姚晓飞

基于数字图像处理的水晶晶片缺陷检测    孙彦春

水下结构表观缺陷检测技术及系统集成研究    陈勋

平板玻璃缺陷检测系统的研究    蒋锦涛

基于机器视觉的药用玻璃瓶缺陷检测的研究    张燕

工件表面划痕和竖条纹缺陷检测算法研究    胡坤

基于机器视觉的触摸屏玻璃缺陷检测方法研究    陈晓红

组合光源与图像处理算法在工件表面缺陷检测中的应用    孔祥伟