基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于机器视觉检测技术领域，涉及一种对太阳能电池片色差识别的控制方 法，尤其涉及基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法。
【背景技术】
[0002] 在新能源中，太阳能是具有洁净、无污染和取之不尽用之不竭的优点，电池片是将 太阳能转换为电能的重要技术基础。然而太阳能电池片生产工艺复杂，导致生产出的电池 片具有不同颜色，而且颜色具有不均匀性，从而影响到电池片的光电转换效率，并且不同转 换效率的太阳能电池放在一起使用时会减低整体的转换效率，因此在生产的最后一道工序 需要按照同一转换效率和同样颜色的标准对电池片进行分类。
[0003]目前，对颜色的分选，主要还是采用人工检测的方式，依赖作业人员的视觉判断， 因此也带来了很多检测问题，一方面由于人眼的疲劳性和具有的不稳定性，无法保证硅片 检测的合格率，而且电池片属于易碎品，人工分拣容易崩边、破碎，质量更难得到保证；另一 方面人工分选的效率低、成本高，随着生产规模的扩大和生产线运行速度的提升，人工检测 在速度上存在极大限制，无法达到现代大工业生产线的速度要求。
【发明内容】
[0004] 本发明针对电池片人工检测的速度慢、精度低和实时性差等问题，提出了基于彩 色机器视觉的电池片色差分选控制方法。利用高速触发工业相机对生产线上的电池片进行 采集图像，通过图像处理技术进行分析，检测出带有缺陷和色差的电池片。
[0005] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
[0006] 基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，包括如下步骤：
[0007] 11)通过上料执行机构及传送机构将电池片送达到指定的拍摄取像工位，获取原 始图像；
[0008] 12)对原始图像噪声滤除后，进行边缘检测，除去原始图像的背景，提取有效图 像；
[0009] 13)对有效图像颜色空间转换，将RGB值转换为HSI颜色空间；
[0010] 14)建立H、S、I分量的颜色直方图，并对颜色直方图进行划块分区域；
[0011] 15)统计每个区域内颜色直方图，得到HSI颜色空间直方图，对每个区域进行灰度 值统计，计算平均灰度值、统计方差；
[0012] 16)通过将计算得到的平均灰度值与各个模板数据的比较，计算图像与模板的相 似度测量，计算与模板匹配的系数，得出分类的结果。
[0013] 进一步的，在步骤14)中，对彩色图像H、S、I分量进行维数缩减后再计算颜色直方 图。
[0014] 进一步的，在步骤14)中采用重叠方式的图像分块方法进行分块。
[0015] 进一步的，将彩色直方图分割成i个区域，将彩色直方图i个区域提取特征，形成 特征库；计算模板电池片图像i个区域中各子图像的局部颜色直方图，设Xi为模板电池片A区域，Yi为待分类的电池片A区域，N表示图像中出现的颜色级数，xk和yk分别表示图X 和Y中k级色出现的频数，则两个区域的欧氏距离：
【主权项】
1. 基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 11) 通过上料执行机构及传送机构将电池片送达到指定的拍摄取像工位，获取原始图 像； 12) 对原始图像噪声滤除后，进行边缘检测，除去原始图像的背景，提取有效图像； 13) 对有效图像颜色空间转换，将RGB值转换为HSI颜色空间； 14) 建立H、S、I分量的颜色直方图，并对颜色直方图进行划块分区域； 15) 统计每个区域内颜色直方图，得到HSI颜色空间直方图，对每个区域进行灰度值统 计，计算平均灰度值、统计方差； 16) 通过将计算得到的平均灰度值与各个模板数据的比较，计算图像与模板的相似度 测量，计算与模板匹配的系数，得出分类的结果。
2. 根据权利要求1所述的基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，其特征在 于，在步骤14)中，对彩色图像H、S、I分量进行维数缩减后再计算颜色直方图。
3. 根据权利要求1所述的基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，其特征在 于，在步骤14)中采用重叠方式的图像分块方法进行分块统计。
4. 根据权利要求3所述的基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，其特征在 于，将彩色直方图分割成i个区域，将彩色直方图i个区域提取特征，形成特征库；计算模 板电池片图像i个区域中各子图像的局部颜色直方图，设\为模板电池片A区域，Y,为待 分类的电池片A区域，N表示图像中出现的颜色级数，xk和yk分别表示图X和Y中k级色 出现的频数，则两个区域的欧氏距离：
Edm=a*Ed(X，Y)h+b*Ed(X，Y)s+c*Ed(X，Y)I; 系数a、b、c为灰度图h、s、i对颜色影响权重的系数；Edm表示目标区域与模板m的欧 式距离，Edm越小，表示该区域与模板m的A区域相似度越大. 最后考虑子块权重Wi，计算目标图片S和模板中任一图片G的全图直方图相似值
Sim(G，S)值最小，则跟模板越相似。
【专利摘要】本发明公开了基于彩色机器视觉的电池片色差分选控制方法，针对不良品中的发白片、发黄片、发红片、白色斑点以及指纹印等，采用颜色分割方法根据HSI颜色空间中的色度(Hue，H)、饱和度(Saturation，S)和亮度(Intensity，I)3个参数设定图像分割的域值，根据颜色HSI空间原理，采用统计直方图算法对对灰度图像进行分析，对每一块图像的灰度值进行统计，系统中需要的参数主要是该区域灰度平均值和方差，其中统计各个区域灰度均值主要是用于计算各个区域平均灰度值的差值，而统计方差主要是用于设定门限值，使该区域内的灰度值波动较小，从而达到，运用彩色机器视觉分析，对产品的颜色进行检测分类，有效解决人工作业所造成的问题与困难。
【IPC分类】G06T7-00
【公开号】CN104574389
【申请号】CN201410835360
【发明人】陈旭东
【申请人】康奋威科技（杭州）有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月26日