一种光伏电池栅线测量方法
【技术领域】
[0001]本发明属于太阳电池技术领域，具体涉及一种光伏电池栅线测量方法。
【背景技术】
[0002]太阳电池是一种基于光伏效应直接将光能转化为电能的器件。在电池的正面设计有一定的栅线用以收集电流，此栅线具备一定的遮光面积，造成了效率损失。为了减少此部分的效率损失，在大规模生产过程中必须对栅线的宽度进行实时监控，以追求更高的效率和效益。一般的测量方式为采用厂家设备与程序，对栅线图像进行获取，人工主观判断栅线边缘，得到栅线的宽度，此种测量方法有一定的局限性，I)使用丝网印刷，栅线边缘伴随着一些晕开和毛边，对栅线边缘的判断标准不易制定；2)采用人工主观判断，不同的栅线方向测量结果可能不同，易受到主观影响；3)不利于精细化生产。
[0003]整个说明书对【背景技术】的任何讨论，并不代表该【背景技术】一定是所属领域技术人员所知晓的现有技术；整个说明书中的对现有技术的任何讨论并不代表认为该现有技术一定是广泛公知的或一定构成本领域的公知常识。
【发明内容】
[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种光伏电池栅线测量方法。实现栅线宽度的自动测量。
[0005]包括下述步骤:
1)获取光伏电池栅线的图像；
2)将栅线边缘的坐标值进行记录；
3)栅线边缘拟合为线段；
4)栅线边缘两侧线段的斜率进行平均为倾斜因子，并利用倾斜因子修正栅线边缘两侧线段中心的距离，以修正后的栅线边缘两侧线段中心的距离作为栅线的宽度。
[0006]栅线边缘是指一条栅线两侧的边界。
[0007]此程序可以在测量栅线的宽度过程中实现自动化测量，免去人工主观判断，从而使栅线测量的值最接近于客观，并通过倾斜因子的引入提高检测的准确性。整个方案提高了测量速度，节省人力，对产能的提升有辅助作用。
[0008]进一步，在所述步骤I后，对图像进行预处理以提高栅线轮廓的清晰度，所述预处理手段包括模糊、卷积、对比度调整和去除杂点其中的一种或多种。处理的结果为图片中栅线的轮廓较为清晰，图片其他噪音较少，便于清晰的判断栅线边界。
[0009]进一步，在所述步骤2前，图像中栅线边缘使用阈值进行图像二值化处理，对图像中栅线边缘进行腐蚀和/或膨胀操作。此步骤的目的是提供栅线边界的可辨识度，对图像中栅线边缘的腐蚀和/或膨胀操作可以提高栅线边界的清晰度和连续性。
[0010]进一步，在所述步骤2中，然后使用指针算法对图片进行扫描，将栅线边缘的坐标值进行存储，此步骤的目的是取得栅线边缘的坐标值，以方便使用合适的算法进行运算。
[0011]进一步，在所述步骤3中，两条栅线边缘的坐标值分别使用最小二乘法进行拟合，拟合后获得两条线段并计算其斜率和两条线段中点的间距。最小二乘拟合的好处是对两个边缘进行线性拟合，而不是简单的求平均值，而线段间距与这两个参数有关:线段中心点间距与线段的倾斜因子，进行拟合后这两个参数较容易获得。
[0012]进一步，在所述步骤4中，为了使两个边缘不平行的影响减小，采用两条线段的斜率平均作为倾斜因子。线段中心点间距与修正因子经过斜率和余弦或正弦函数的运算，可以方便的得出线段间距。线段间距即为栅线宽度。
[0013]进一步，在所述步骤I中，图片采用3*3的矩阵进行卷积模糊操作。
【附图说明】
[0014]图1是程序的流程图；
图2是栅线图片；
图3是二值化处理后的图片；
图4是栅线边缘描绘图；
图5是栅线间距的计算示意图。
【具体实施方式】
[0015]实施例的流程如图1所示，具体方案如下:
(I)读取栅线图片如图2所示，图片采用3*3的矩阵进行卷积模糊操作，然后将图片进行对比度调整，使背景颜色均匀，栅线与背景的对比度强，然后将图片中面积小于200平方像素的杂点与周围像素点平均化。
[0016](2)对图片进行区间方差最大化扫描，使程序获取最佳阈值，并使用阈值将图片二值化处理。采用3*3的矩阵对二值图片进行膨胀和腐蚀操作，栅线边缘清晰且连续。如图3所示。
[0017](3)对上述图片中栅线边缘的坐标通过指针算法存储入数组，如图4所示，并采用最小二乘的方式对数组进行拟合，两个边缘曲线拟合为两个线段，并获得斜率和线段中心的距离。
[0018](4)对两个线段斜率进行平均，视为栅线的倾斜因子，使用此角度对线段中心距离进行修正，获得栅线的宽度。图5所示的为栅线间距L2与倾斜因子K和线段中心距离LI的示意图，修正的方式为倾斜因子与余弦或正弦的计算。
[0019]以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的【具体实施方式】等记载可以用于解释权利要求的内容。
【主权项】
1.一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于包括下述步骤: 1)获取光伏电池栅线的图像； 2)将栅线边缘的坐标值进行记录； 3)栅线边缘拟合为线段； 4)栅线边缘两侧线段的斜率进行平均为倾斜因子，并利用倾斜因子修正栅线边缘两侧线段中心的距离，以修正后的栅线边缘两侧线段中心的距离作为栅线的宽度。2.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤I后，对图像进行预处理以提高栅线轮廓的清晰度，所述预处理手段包括模糊、卷积、对比度调整和去除杂点其中的一种或多种。3.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤2前，对图像使用阈值进行图像二值化处理，并对图像中栅线边缘进行腐蚀和/或膨胀操作。4.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤2中，使用指针算法对图片进行扫描，将栅线边缘的坐标值进行存储。5.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤3中，两条栅线边缘的坐标值分别使用最小二乘法进行拟合，拟合后获得两条线段并计算其斜率和两条线段中点的间距。6.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤4中，倾斜因子为两侧线段的斜率平均，修正方法为斜率与余弦或正弦函数。7.根据权利I要求所述的一种光伏电池栅线测量方法，其特征在于，在所述步骤I中，图片采用3*3的矩阵进行卷积模糊操作。
【专利摘要】本申请公开了一种光伏电池栅线测量方法。实现栅线宽度的自动测量。包括下述步骤：1）获取光伏电池栅线的图像；2）将栅线边缘的坐标值进行记录；3）栅线边缘拟合为线段；4）栅线边缘两侧线段的斜率进行平均为倾斜因子，并利用倾斜因子修正栅线边缘两侧线段中心的距离，以修正后的栅线边缘两侧线段中心的距离作为栅线的宽度。此程序可以在测量栅线的宽度过程中实现自动化测量，免去使用人工主观判断，从而使栅线测量的值最接近于客观，并通过倾斜因子的引入提高检测的准确性。整个方案提高了测量速度，节省人力，对产能的提升有辅助作用。
【IPC分类】H01L21/66
【公开号】CN105140145
【申请号】CN201510376582
【发明人】黄海深, 袁占强, 袁江芝, 吴波, 杨秀德, 周庭艳
【申请人】遵义师范学院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月1日