太阳能电池片裂纹检测系统图像处理模块的设计与实现

【摘要】：太阳能电池阵已经是现代科技发展不可或缺的一部分，太阳能电池片是太阳能电池阵的重要组成部分，如果电池片破损将直接影响到电池阵的输出功率。因此，对太阳能电池片的检测是非常重要的一个环节。现如今，大量采用的检测方法是目测法，检测人员使用专业的检测显微镜对太阳能电池片进行目测，这种方法不仅劳动量大，而且检测人员的视力、主观意识、身体状况、疲劳过度等客观因素都对检测结果都会有一定的影响。所以研发卫星太阳电池片裂纹检测装置是非常必要且迫切的，具有重要的经济和社会价值。如今，图像检测技术正在高速发展，科学技术水平也在日益提高，检测的方法也在渐渐由传统人工调查的方式向高科技的检测方式过渡。 本论文的论述以此为出发点，对太阳能电池片的裂纹检测进行了进一步研究。本文使用的是一种自动扫描检测的方法，设计并实现了太阳能电池片裂纹检测系统中的图像处理模块。该模块方法首先针对图像采集模块提供的每张太阳能电池片图像进行二值化处理，其目的是为了消除光影的影响，并显现出栅极线特征；其次，根据二值化后的太阳能电池片图像具有特征，对其进行垂直边界的查找；第三，通过搜索栅极线的横截线段计算出栅极线平均间隔，再根据拍摄的图像特征，可获取栅极线首列位置；第四，确定了首列位置再加上栅极线间隔，就可对栅极线进行填充，并且可以精确切割左右边界；第五，使用更加严格的阈值进行二次处理，使裂纹特征显现出来；最后，去除三角形电极，通过噪声与裂纹的差别来区别噪声和裂痕信息，查找出裂纹之后，计算出可能被栅极线断开的裂纹并连接。本论文首先在第一章介绍了研究背景以及意义，并且相关研究概况进行了简介；第二章介绍了检测系统的硬件组成以及裂纹检测系统的各个组成模块；在第三章中详细叙述了系统图像处理模块的具体算法流程，这也是裂纹检测系统设计的重点和难点；第四章首先介绍了系统的操作界面，并对图像处理模块进行了测试实验，对实验结果进行了分析。实验证明，图像处理模块的设计和实现，能够查找出图像中裂纹的位置，满足了系统的要求。因此完成的太阳能裂纹检测系统可以很好代替人工检测，应用到生产工作中去。本文对于裂纹检测的研究具有一定的价值。 【关键词】：裂纹检测系统 太阳能电池片 图像处理 栅极线
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-13
• 1.1 论文的研究背景以及意义10
• 1.2 相关研究概况10-12
• 1.2.1 现如今的图像检测方法及其发展11-12
• 1.2.2 图像裂纹检测系统的应用现状12
• 1.3 本论文主要内容以及知识结构12-13
• 第2章 裂纹检测系统结构的简要介绍13-23
• 2.1 检测系统的硬件组成13-15
• 2.2 系统的组成模块15-22
• 2.2.1 人机交互界面模块16-17
• 2.2.2 自动检测模块17-18
• 2.2.3 图像处理模块18
• 2.2.4 检测结果处理模块18-19
• 2.2.5 参数处理模块19-20
• 2.2.6 图像采集模块20
• 2.2.7 移动控制以及 PLC 轨道运动模块20-21
• 2.2.8 CAD 解析模块21-22
• 2.2.9 测距传感器模块22
• 2.3 本章小结22-23
• 第3章 系统图像处理模块的设计与实现23-53
• 3.1 图像处理模块的设计思路23-26
• 3.1.1 模块设计原则23
• 3.1.2 需求分析23-24
• 3.1.3 运行环境规定24-25
• 3.1.4 图像预处理25-26
• 3.1.5 裂纹检测26
• 3.2 图像处理模块的实现26-52
• 3.2.1 模块总体流程27-29
• 3.2.2 各部分详细流程29-52
• 3.3 本章小结52-53
• 第4章 实验结果53-68
• 4.1 软件测试界面53-61
• 4.2 图像处理测试结果61-67
• 4.2.1 图片的单片测试结果61-65
• 4.2.2 检测系统精度测试65-67
• 4.3 试验结论67-68
• 第5章 总结与展望68-69
• 5.1 总结68
• 5.2 展望68-69
• 参考文献69-71
• 作者简介71-72
• 致谢72

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

模式分类与识别的新动向    阮秋琦;

信息融合技术在模式识别中的应用    葛红;田联房;

小波变换在图像去噪中的应用    艾泽潭;石庚辰;

统计模式识别及其发展现状综述    熊承义;李玉海;

二值图像的区域标识与噪声去除    孙建成;曾培峰;禹素萍;吴雄英;

基于OpenCV下的Visual C++数字图像处理方法    滕俊;王弟林;文汉云;

太阳能电池及其应用技术研究    王远

太阳能电池检测系统的运动控制实现及裂痕识别算法研究    于博

几种图像增强算法的研究比较    刘治群;杨万挺;朱强;

信息与计算科学专业“数字图像处理”课程教学探索与实践    张大明;樊晓香;刘华勇;李璐;

监狱嵌入式视频web监控系统智能报警设计    张杰;张伯虎;赵娟;

基于音视频矩阵的生产调度会议系统应用    汤自安;刘晓波;汪虽富;吕乃杰;

遮挡情况下运动目标的跟踪    张根耀,李竹林,赵宗涛

基于小波变换的图像处理    胡继胜;

基于DSP图像优化方案    顾转金;

基于神经网络的水果自动分类系统设计    吕秋霞;张景鸿;

计算机视觉鸭蛋重量检测方法研究    王业琴;

基于BP神经网络的车牌识别系统    苏科;陈志彬;

遥感监测中变化信息提取的方法探讨    杨洁;王朝辉;

基于图像颜色特征的玉米种子神经网络分类研究    李奔;吉海彦;

自适应平台直方图红外增强在DSP上的实现    赵建;

不同健康状态舌像颜色与纹理的特征分析    张敏;于波;张利;陈园;屠立平;张志枫;费兆馥;许家佗;

腻苔图像的识别方法研究    屠立平;许家佗;张志枫;张利;张敏;

EMBCCD时序信号电压转换电路的设计    井亚舟;刘广荣;

一种去除文本图像椒盐噪声的方法    张媛;蔡利栋;

基于CCD传感器的空间目标探测可重构高速图像处理机设计    马云;王宏义;董文娟;王卫华;陈曾平;

影像替换技术在局部厚云去除中的应用    武坚;孙绍何;张峡辉;李相全;王智;

激光投线仪610自动检测系统    何平安;胡亚文;陶慧玲;宋燕新;

复数轮廓波变换的构造、扩展及其图像处理应用    王咏胜

基于单目视觉的散焦测距算法的研究    董杰

白令海冰间湖变化规律及相应的海洋过程研究    付红丽

车辆道路数值模拟与仿真研究    张永林

通航桥梁船撞风险分析与规避措施研究与应用    潘放

基于视觉反馈的焊接机器人自主示教关键技术研究    李鹤喜

胶粘物盘式热分散机理与能耗建模研究    朱小林

虚拟手术仿真中软组织实时形变模型的研究    徐少平

有限精度权值神经网络优化的研究与应用    包健

扩散火焰形态及气化炉内熔渣沉积与传热规律研究    梁钦锋

基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究    何慧娟

基于颜色和形状特征的图像检索技术研究    周雪梅

颅骨三维重建与信息提取    刘桂珍

智能CCD垂线坐标仪    徐成功

基于TMS320F2812的指纹识别系统的设计与实现    徐强

医学超声图像三维重建算法研究    赵奇

基于双目立体视觉的匹配算法研究    徐元

轴承滚子外径非接触检测系统及算法的研究    孙冰

大型板类零件孔形位尺寸检测系统    曹自然

红外瞄具零位走动量测试系统研究    谢斌

分形与神经网络方法在卫星数字图像分类中的应用    秦其明,陆荣建

硫化镉/Ru(Ⅱ)配合物复合敏化ZnO纳米晶多孔膜电极的光电化学    李卫华,郝彦忠,王艳芹,乔学斌,杨迈之,蔡生民

非晶硅太阳能电池研究现状    吴建荣,杜丕一,韩高荣,寿瑾晖,张溪文,朱懿

有机太阳能电池研究进展    徐明生,季振国,阙端麟,汪茫,陈红征

化合物半导体光伏电池研究进展    邓志杰,王雁

纳米晶体TiO_2多孔膜的制备、性能及其在太阳能电池中的应用    程黎放，王瑜，戴松元，邬钦崇，王孔嘉

纳米尺度TiO_2聚苯胺多孔膜电极光电化学研究    柳闽生,郝彦忠,乔学斌,杨迈之,蔡生民,李永舫

多信息融合技术及在无损检测中的应用    陈艳琴,罗大庸

城市滨水区旅游·游憩功能开发研究——以武汉市为例    吴必虎,贾佳

基于模糊遗传神经网络的信息融合故障诊断技术及其应用    鲍连承;赵景波;赵海军;

基于模式识别知识的遥感图像变化检测研究    邓湘金

支撑矢量机与核方法研究    张莉

阴极炭块内部缺陷的X射线自动检测与识别研究    周贤

工业颗粒（粉末）在线检测图像处理与分析技术应用开发    吴潜

基于图像的曲线型微细深孔及管路的内轮廓三维检测技术研究    巫新海

脊波变换算法与应用研究    于海燕

多轴运动控制系统人机界面设计与控制策略的研究    卢金铎

多小波图像去噪方法研究    章琳

基于曲波分析的图像处理与应用    蔡炳煌

一种基于激光结构光的焊缝跟踪视觉传感器    李原,徐德,李涛,王麟琨,谭民

基于DM642的数字图像采集小系统    赵建伟;尹岗;

基于DM642的嵌入式实时多路图像采集处理系统    高潮;李天长;郭永彩;

基于DSP的视频图像处理系统的研究    李波;赵光;

具有以太网接口的嵌入式图像处理系统    刘韬 ,梁漫春 ,曾鸣 ,衣宏昌

光纤阵列自动测量系统的研制    廖强华;钟江生;

基于LabVIEW软件和ActiveX技术的指针式仪表监测系统    吴欢欢;游有鹏;

一种基于计算机视觉的低成本室内空间测量系统设计与实现    李荣明;芦利斌;陈鼎新;

基于ADSP21160的机载图像处理系统    曹建华;汪铭东;王磊;

一种基于计算机视觉的日常行为识别方法    黄彬;田国会;

太阳能电池输出特性的分析及检测    张海波;

太阳能电池表面纳米微结构研究    李美成;

有机染料锚数对染料敏化太阳能电池性能的影响    尚会霞;罗艳红;孟庆波;占肖卫;

量子点敏化太阳能电池研究进展    刘铭;杨君友;冯双龙;朱虎;

高效染料钠晶TiO_2太阳能电池    黄昀昉;吴季怀;林建明;黄妙良;

太阳能电池应用    孟昭渊;

富铟与富铜CuInSe_2薄膜的光电性能    王信春;

量子点敏化太阳能电池--新材料的设计、制备及器件研究    李冬梅;罗艳红;孟庆波;

谈太阳能路灯原理    胡昊伟;黄敏;

用于聚合物太阳能电池的高效共轭聚合物光伏材料    李永舫;

太阳能厂跨洋吸金 几家欢乐几家愁    黄女瑛 DigiTimes

太阳能电池级多晶硅光伏项目落户益阳    记者　 郭云飞 通讯员　 张世平

涉足江南体育在线直播观看 产业公司一览    詹铃

依靠太阳能的家庭    杨先碧

G风帆 太阳能电池新贵    天同证券 张锐

PE“新锐”王刚：太阳能行业的坚定支持派    本报记者 翁海华

行者集团利用太阳能获新突破    记者 张国伟

太阳能电池面临出口为主的尴尬    无暇

邱第明:中国最早太阳能企业的跌宕起伏    本报记者王颖春 采写

青海首条太阳能电池生产线投产    梁丽英

反型体异质结聚合物太阳能电池的研究    陶晨

有机/聚合物太阳能电池：活性层结构、形貌及光伏性能    薛丽丽

基于酞菁铜的太阳能电池的研究    刘一婷

反型聚合物太阳能电池的研究    李福民

聚合物太阳能电池中光吸收增强效应的研究    李国龙

聚光多结太阳能电池的设计、制备及可靠性研究    宋明辉

半透明聚合物太阳能电池的研究    徐洋

知识流动理论框架下的科学前沿与技术前沿研究    庞杰

有机小分子太阳能电池的效率优化及衰减性研究    邹业

太阳能电池正面银浆的制备及其性能研究    郭桂全

太阳能电池片裂纹检测系统图像处理模块的设计与实现    孙东明

点源MTF测试系统中图像处理模块研究    张新龙

基于达芬奇平台的车道偏离预警系统中图像处理模块的研究    付强

基于太阳能的嵌入式路灯控制系统的研究与应用    刘春

利用不同阴极缓冲层改善有机小分子Pentacene/C_（60）太阳能电池的性能    刘瑞

用电化学阻抗谱研究染料敏化太阳能电池的电子传输与复合特性    和川

三芳基咪唑的富勒烯衍生物的合成及其在CdSe量子点太阳能电池的应用    赵爱婷

太阳能电池CuInS_2薄膜和ZnS薄膜的制备与性能研究    张兴良

CuO薄膜的制备及其光伏特性研究    张春萍

SCNTs和PPDIF应用于聚合物太阳能电池中的研究    白静璐