一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统的制作方法

本申请涉及光伏玻璃检测领域，尤其涉及一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统。

背景技术：

光伏玻璃置于太阳能电池板的上表面，具有保护太阳能电池板的重要作用。对于太阳能电池板来说，在提高电池的光电转化效率的同时，提高太阳能电池板上表面的光伏玻璃的透过率，使更多的太阳光能够被太阳能电池板接收也极为重要。

为了进一步提高光伏玻璃的透光率，可在光伏玻璃表面涂覆一层sio2薄膜，利用干涉相消的原理减少光在玻璃表面的反射损失，使更多的光透过玻璃照到太阳能电池板上。由此可见，光伏玻璃的透光率与其表面镀膜质量有着密切关系，因此，光伏玻璃镀膜的质量检测是十分必要的。

玻璃镀膜缺陷一般包括尾线、收边白线、毛刺、条纹、小黄点和牙印等。目前玻璃厂通常都是人工直接用眼睛观察镀膜质量，判断准确度低，误差大，无法保证检测质量。

技术实现要素：

本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，以解决人工直接用眼睛观察镀膜质量，判断准确度低，误差大，无法保证检测质量的问题。

本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，包括控制装置、黑白线扫描相机和光源；所述控制装置的输出端分别与所述黑白线扫描相机与光源连接；

所述黑白线扫描相机位于待检测光伏玻璃的法线的一侧，所述光源位于所述待检测光伏玻璃的法线的另一侧；

所述控制装置，用于控制所述光源发射出第一预设颜色的光，并控制黑白线扫描相机对所述待检测光伏玻璃进行拍摄，得到第一检测图像；控制所述光源发射出第二预设颜色的光，并控制黑白线扫描相机对所述待检测光伏玻璃进行拍摄，得到第二检测图像；将所述第一检测图像与第二检测图像分别与预设的标准图像进行对比，输出对比结果；所述第一预设颜色为蓝色或红色，当所述第一预设颜色为蓝色时，所述第二预设颜色为红色；当所述第一预设颜色为红色时，所述第二预设颜色为蓝色。

进一步地，所述黑白线扫描相机的拍摄方向与所述法线的夹角等于所述光源的出射光与所述法线的夹角。

进一步地，所述黑白线扫描相机的拍摄方向与所述法线的夹角为6°。

进一步地，所述光源为数个蓝色led灯和红色led灯一字排列而成，所述蓝色led灯和红色led灯交替排列。

进一步地，所述光源为数个可发出蓝光或红光的颗粒灯组成。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，由于当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较小时，在蓝光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大；当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较大时，在红光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大。因此，通过黑白线扫描相机分别拍摄出在红光和蓝光下的待检测光伏玻璃表面的图像，可呈现镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间灰度区别明显的图像，根据该图像进行缺陷分析，不仅能提高检测效率，还降低漏检率，提高检测结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为薄膜反射和透射原理图；

图2为薄膜反射比曲线图；

图3为本申请提供的一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统的结构示意图。

具体实施方式

在介绍本申请中光伏玻璃镀膜缺陷检测系统之前，首先介绍一下光伏玻璃镀膜的原理，在折射率为ng的玻璃上涂覆一层折射率为n的薄膜，周围介质的折射率为n0。光束入射到薄膜表面上时，会在薄膜内产生多次反射，并在薄膜的两表面有一系列的平行光射出，具体参见图1。

相继两光束由光程差引起的相位差为

若不计薄膜的吸收，得到薄膜的反射比为

正入射时，在薄膜两表面上的反射系数分别为

因此得到正入射时的薄膜反射比为

对于确定的n0和ng，介质膜的反射比ρ是n和δ的函数，从而是n和nh的函数。当薄膜的折射率n小于玻璃的折射率ng，且当nh＝λ0/4，即δ＝π时增透效果最好，则式(4)可改写为

如图2所示，增透膜的作用是增加可见光波段中所要求的波长的透射率，但又要保证其他波长的光的反射率较小。只有薄膜厚度为时，对波长为λ0的光均有增透作用。但是，还要考虑薄膜不能增强其他波长的光的反射。只有薄膜厚度为时，其他的可见光才不出现反射增强。而且，随着薄膜厚度的增加，薄膜对光的吸收将越来越大。所以，增透膜采用较薄的膜，即厚度为的膜。

参见图3，本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，包括控制装置、黑白线扫描相机和光源；所述控制装置的输出端分别与所述黑白线扫描相机与光源连接；

所述黑白线扫描相机位于待检测光伏玻璃的法线的一侧，所述光源位于所述待检测光伏玻璃的法线的另一侧；

所述控制装置，用于控制所述光源发射出第一预设颜色的光，并控制黑白线扫描相机对所述待检测光伏玻璃进行拍摄，得到第一检测图像；控制所述光源发射出第二预设颜色的光，并控制黑白线扫描相机对所述待检测光伏玻璃进行拍摄，得到第二检测图像；将所述第一检测图像与第二检测图像分别与预设的标准图像进行对比，输出对比结果；所述第一预设颜色为蓝色或红色，当所述第一预设颜色为蓝色时，所述第二预设颜色为红色；当所述第一预设颜色为红色时，所述第二预设颜色为蓝色。

在镀膜的缺陷区域与正常区域厚度差值0-+50nm变化范围内，当厚度差值逐渐变大时，蓝光反射率比值总是高于蓝紫光反射率比值；红光在一定厚度差值范围内的反射率比值不如蓝光和蓝紫光，但厚度差值继续增大后，红光反射率比值开始优于蓝光和蓝紫光。

在镀膜的缺陷区域与正常区域厚度差值-50nm-0变化范围内，当厚度差值逐渐变大时，蓝光和蓝紫光的反射率比值在一定厚度差值范围内比较接近，随着厚度差值继续变大，蓝紫光优于蓝光；红光在较小厚度差值范围内反射率比值较小，次于蓝光和蓝紫光，但随着厚度差值的继续变大，红光的反射率比值开始优于蓝光和蓝紫光。

在一定的厚度差值范围内，蓝光反射率比值曲线单调递增，当膜层厚度与标准膜厚差值较小时，可通过蓝光下的反射率值来判断膜层厚度比标准膜厚偏薄还是偏厚；而当膜层厚度与标准膜厚差值继续增大时，红光反射率比值变化比较明显，易于发现膜层厚度与标准膜厚之间的厚度差。

综上所述，检测镀膜缺陷，使用黑白线扫描相机，光源的最优方案是蓝光和红光频闪成像，覆盖膜层相对于标准区域变薄或者变厚的缺陷区域。具体地，根据假设系统的光学分辨率是320um，在光伏玻璃移动320um距离的时间内，光源一共要完成2次频闪切换，对应相机也要完成2次拍摄。所以，这2次频闪模式下相当于拍摄的是光伏玻璃的相同位置，即在相同的位置，利用蓝光和红光分别形成了反射场。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，由于当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较小时，在蓝光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大；当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较大时，在红光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大。因此，通过黑白线扫描相机分别拍摄出在红光和蓝光下的待检测光伏玻璃表面的图像，可呈现镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间灰度区别明显的图像，根据该图像进行缺陷分析，不仅能提高检测效率，还降低漏检率，提高检测结果的准确性。

进一步地，所述黑白线扫描相机的拍摄方向与所述法线的夹角等于所述光源的出射光与所述法线的夹角。

进一步地，所述黑白线扫描相机的拍摄方向与所述法线的夹角为6°。

进一步地，所述光源为数个蓝色led灯和红色led灯一字排列而成，所述蓝色led灯和红色led灯交替排列。

进一步地，所述光源为数个可发出蓝光或红光的颗粒灯组成，以实现光源的均匀性。

由以上技术方案可知，本申请提供了一种光伏玻璃镀膜缺陷检测系统，由于当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较小时，在蓝光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大；当光伏玻璃的镀膜厚度与标准膜厚度相差较大时，在红光环境下，镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间的反射率差异较大。因此，通过黑白线扫描相机分别拍摄出在红光和蓝光下的待检测光伏玻璃表面的图像，可呈现镀膜的缺陷区域与正常膜厚区域之间灰度区别明显的图像，根据该图像进行缺陷分析，不仅能提高检测效率，还降低漏检率，提高检测结果的准确性。