一種光伏電池柵線測量方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于太陽電池技術領域，具體涉及一種光伏電池柵線測量方法。
【背景技術】
[0002]太陽電池是一種基于光伏效應直接將光能轉化為電能的器件。在電池的正面設計有一定的柵線用以收集電流，此柵線具備一定的遮光面積，造成了效率損失。為了減少此部分的效率損失，在大規模生產過程中必須對柵線的寬度進行實時監控，以追求更高的效率和效益。一般的測量方式為采用廠家設備與程序，對柵線圖像進行獲取，人工主觀判斷柵線邊緣，得到柵線的寬度，此種測量方法有一定的局限性，I)使用絲網印刷，柵線邊緣伴隨著一些暈開和毛邊，對柵線邊緣的判斷標準不易制定；2)采用人工主觀判斷，不同的柵線方向測量結果可能不同，易受到主觀影響；3)不利于精細化生產。
[0003]整個說明書對【背景技術】的任何討論，并不代表該【背景技術】一定是所屬領域技術人員所知曉的現有技術；整個說明書中的對現有技術的任何討論并不代表認為該現有技術一定是廣泛公知的或一定構成本領域的公知常識。
【發明內容】
[0004]為了克服現有技術的不足，本發明提供一種光伏電池柵線測量方法。實現柵線寬度的自動測量。
[0005]包括下述步驟:
1)獲取光伏電池柵線的圖像；
2)將柵線邊緣的坐標值進行記錄；
3)柵線邊緣擬合為線段；
4)柵線邊緣兩側線段的斜率進行平均為傾斜因子，并利用傾斜因子修正柵線邊緣兩側線段中心的距離，以修正后的柵線邊緣兩側線段中心的距離作為柵線的寬度。
[0006]柵線邊緣是指一條柵線兩側的邊界。
[0007]此程序可以在測量柵線的寬度過程中實現自動化測量，免去人工主觀判斷，從而使柵線測量的值最接近于客觀，并通過傾斜因子的引入提高檢測的準確性。整個方案提高了測量速度，節省人力，對產能的提升有輔助作用。
[0008]進一步，在所述步驟I后，對圖像進行預處理以提高柵線輪廓的清晰度，所述預處理手段包括模糊、卷積、對比度調整和去除雜點其中的一種或多種。處理的結果為圖片中柵線的輪廓較為清晰，圖片其他噪音較少，便于清晰的判斷柵線邊界。
[0009]進一步，在所述步驟2前，圖像中柵線邊緣使用閾值進行圖像二值化處理，對圖像中柵線邊緣進行腐蝕和/或膨脹操作。此步驟的目的是提供柵線邊界的可辨識度，對圖像中柵線邊緣的腐蝕和/或膨脹操作可以提高柵線邊界的清晰度和連續性。
[0010]進一步，在所述步驟2中，然后使用指針算法對圖片進行掃描，將柵線邊緣的坐標值進行存儲，此步驟的目的是取得柵線邊緣的坐標值，以方便使用合適的算法進行運算。
[0011]進一步，在所述步驟3中，兩條柵線邊緣的坐標值分別使用最小二乘法進行擬合，擬合后獲得兩條線段并計算其斜率和兩條線段中點的間距。最小二乘擬合的好處是對兩個邊緣進行線性擬合，而不是簡單的求平均值，而線段間距與這兩個參數有關:線段中心點間距與線段的傾斜因子，進行擬合后這兩個參數較容易獲得。
[0012]進一步，在所述步驟4中，為了使兩個邊緣不平行的影響減小，采用兩條線段的斜率平均作為傾斜因子。線段中心點間距與修正因子經過斜率和余弦或正弦函數的運算，可以方便的得出線段間距。線段間距即為柵線寬度。
[0013]進一步，在所述步驟I中，圖片采用3*3的矩陣進行卷積模糊操作。
【附圖說明】
[0014]圖1是程序的流程圖；
圖2是柵線圖片；
圖3是二值化處理后的圖片；
圖4是柵線邊緣描繪圖；
圖5是柵線間距的計算示意圖。
【具體實施方式】
[0015]實施例的流程如圖1所示，具體方案如下:
(I)讀取柵線圖片如圖2所示，圖片采用3*3的矩陣進行卷積模糊操作，然后將圖片進行對比度調整，使背景顏色均勻，柵線與背景的對比度強，然后將圖片中面積小于200平方像素的雜點與周圍像素點平均化。
[0016](2)對圖片進行區間方差最大化掃描，使程序獲取最佳閾值，并使用閾值將圖片二值化處理。采用3*3的矩陣對二值圖片進行膨脹和腐蝕操作，柵線邊緣清晰且連續。如圖3所示。
[0017](3)對上述圖片中柵線邊緣的坐標通過指針算法存儲入數組，如圖4所示，并采用最小二乘的方式對數組進行擬合，兩個邊緣曲線擬合為兩個線段，并獲得斜率和線段中心的距離。
[0018](4)對兩個線段斜率進行平均，視為柵線的傾斜因子，使用此角度對線段中心距離進行修正，獲得柵線的寬度。圖5所示的為柵線間距L2與傾斜因子K和線段中心距離LI的示意圖，修正的方式為傾斜因子與余弦或正弦的計算。
[0019]以上所述的僅是本發明的實施例，方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領域的技術人員來說，在不脫離本發明結構的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些也應該視為本發明的保護范圍，這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準，說明書中的【具體實施方式】等記載可以用于解釋權利要求的內容。
【主權項】
1.一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于包括下述步驟: 1)獲取光伏電池柵線的圖像； 2)將柵線邊緣的坐標值進行記錄； 3)柵線邊緣擬合為線段； 4)柵線邊緣兩側線段的斜率進行平均為傾斜因子，并利用傾斜因子修正柵線邊緣兩側線段中心的距離，以修正后的柵線邊緣兩側線段中心的距離作為柵線的寬度。2.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟I后，對圖像進行預處理以提高柵線輪廓的清晰度，所述預處理手段包括模糊、卷積、對比度調整和去除雜點其中的一種或多種。3.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟2前，對圖像使用閾值進行圖像二值化處理，并對圖像中柵線邊緣進行腐蝕和/或膨脹操作。4.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟2中，使用指針算法對圖片進行掃描，將柵線邊緣的坐標值進行存儲。5.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟3中，兩條柵線邊緣的坐標值分別使用最小二乘法進行擬合，擬合后獲得兩條線段并計算其斜率和兩條線段中點的間距。6.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟4中，傾斜因子為兩側線段的斜率平均，修正方法為斜率與余弦或正弦函數。7.根據權利I要求所述的一種光伏電池柵線測量方法，其特征在于，在所述步驟I中，圖片采用3*3的矩陣進行卷積模糊操作。
【專利摘要】本申請公開了一種光伏電池柵線測量方法。實現柵線寬度的自動測量。包括下述步驟：1）獲取光伏電池柵線的圖像；2）將柵線邊緣的坐標值進行記錄；3）柵線邊緣擬合為線段；4）柵線邊緣兩側線段的斜率進行平均為傾斜因子，并利用傾斜因子修正柵線邊緣兩側線段中心的距離，以修正后的柵線邊緣兩側線段中心的距離作為柵線的寬度。此程序可以在測量柵線的寬度過程中實現自動化測量，免去使用人工主觀判斷，從而使柵線測量的值最接近于客觀，并通過傾斜因子的引入提高檢測的準確性。整個方案提高了測量速度，節省人力，對產能的提升有輔助作用。
【IPC分類】H01L21/66
【公開號】CN105140145
【申請號】CN201510376582
【發明人】黃海深, 袁占強, 袁江芝, 吳波, 楊秀德, 周庭艷
【申請人】遵義師范學院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月1日