安装有系统软件，根据基于机器视觉的层叠娃片和电池片整齐度的 检测方法完成娃片或电池片的整齐度检测、显示W及报警等功能，电脑机箱2通过USB与检 测机箱3相连，接收检测机箱3获取的层叠娃片或电池片的侧面图像，同时电脑机箱2可发 送控制命令给检测机箱3进行参数配置，实现多功能智能化无损检测。电脑屏幕1用于人 机交互，显示系统的检测结果、获取的层叠娃片或电池片图像、报警提示W及参数配置界面 等。
[0039] 实施例2基于机器视觉的娃片和电池片整齐度的检测方法
[0040] 如图3所示，基于机器视觉的层叠娃片和电池片整齐度的检测方法，包括如下步 骤：
[0041] 1)接收开始计数信号
[0042] 在娃片和电池片计数检测之前，手动将娃片或电池片层叠整齐，放置在检测台5 上，然后按下检测按钮4,启动测试，检测按钮4通过USB与电脑机箱2连接，电脑机箱2接 收开始计数的信号；
[0043] 2)打开线激光光源7
[0044] 电脑机箱2通过USB与光源控制器11相连，当接收到开始计数的信号之后，先向 光源控制器11发送信号，打开线激光光源7,进行层叠娃片或电池片整齐度的检测；
[0045] 如图4所示，线激光光源7发射线激光14,线激光14在偏离相机10所在的中屯、线 位置，与层叠太阳能娃片或电池片13侧面平面23呈45度角的方向照射到层叠太阳能娃片 或电池片侧面23,在层叠太阳能娃片或电池片侧面23上形成光条15 ;
[0046] 如图4(a)所示，当太阳能娃片或电池片13层叠整齐时，激光14照射在层叠太阳 能娃片或电池片侧面23上形成一条弯曲度较小的平缓光线15 ;如图4(b)所示，当太阳能 娃片或电池片13层叠不整齐时，有某一片或者多片娃片或电池片17突出或者凹陷在层叠 娃片或电池片13中，激光14照射在层叠太阳能娃片或电池片侧面23上形成一条弯曲度较 大的的光线15,在娃片或电池片突出或者凹陷部分17的光线16相对于其他部分有一定的 偏移；
[0047] 步骤4)获取图像
[0048] 与层叠太阳能娃片或电池片13处于同一中屯、线上的相机10,垂直拍摄到在线激 光光源7照射下的层叠太阳能娃片或电池片侧面图像；电脑机箱2通过相机10获取到在线 激光光源7照射下的层叠太阳能娃片或电池片侧面图像；
[0049] 步骤5)判断层叠娃片或电池片整齐程度
[0050] 如图5所示，在获取的图像上，W图像的左上角为原点，向下为横轴正方向，向右 为纵轴正方向，建立图像坐标系23。W图像坐标系23为基准，求取每一片太阳能娃片或电 池片13上的光线15的中屯、位置18,提取所有中屯、位置18的坐标（X，y);如图6所示，基于 获取的坐标簇建立离散函数y=f(x)20 ;通过对该函数求导的方式，求取其极值点22,由 于该获取的函数为离散函数，因此，根据式（1)进行求一阶导数，并通过查找一阶导数的零 点，即f'（X) =ο的点，即可获得离散函数f(X)的极值点（Xmu，ymj22,因为娃片层叠的随 机性，离散函数f(X)的极值点（Xmai，ymj22并不唯一，其中，i的取值范围从0到中屯、位置 个数η之间。
[0051]f(x) =f(x+1)-f(x) (1)
[005引根据式似计算所有中屯、位置纵坐标y,的均值Yme19,其中，n为所求取中屯、位置 18的个数。
[005引
@
[0054]根据式（3)求取每个极值点22与纵坐标yj的均值yme19的距离y&i。
[0055] |y"a-yme做
[0056] 取距离的最大值作为衡量太阳能娃片或电池片层叠的整齐程度的偏差。当 娃片或电池片层叠整齐时，偏差y&max21很小，如图5 (a)所示，娃片或电池片层叠完全整齐， 偏差y基本为零；当层叠娃片或电池片层叠不整齐时，偏差y很大。如图5化）所 示，有部分娃片或电池片17层叠时突出或者凹陷在层叠娃片或电池片13中，在娃片或电池 片突出或者凹陷部分17的光线16相对于其他部分有一定的偏移，计算所得的偏差 较大。
[0057] 步骤6)娃片或电池片整齐程度是否满足计数要求
[0058] 设定阔值，当偏差21小于等于此阔值时，认为娃片或电池片的层叠整齐程度满足 娃片或电池片的计数要求，在电脑屏幕1显示娃片或电池片的层叠整齐信息，并进行后续 计数功能；当偏差21大于此阔值时，认为娃片或电池片的层叠整齐程度不满足计数要求， 在电脑屏幕1显示娃片或电池片的层叠整齐信息，中止此次计数并提示操作员重新层叠娃 片或电池片。
【主权项】
1. 基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置，包括电脑屏幕（1)、电脑机箱（2) 和检测机箱（3)，电脑屏幕（1)设置在电脑机箱（2)上，电脑机箱（2)与检测机箱（3)相连； 在检测机箱（3)上设有检测按钮（4)，在检测机箱（3)的一侧设有检测台（5)，检测台（5) 贴紧检测机箱（3)的一侧设置，在检测机箱（3)的该侧设有配合检测台（5)使用的检测口 (6) ;检测机箱⑶包括箱体（12)，其特征在于：在箱体（12)内设有线激光光源（7)、同轴光 源（8)、镜头（9)、相机（10)、光源控制器（11)和支架（22)，所述的线激光光源（7)、同轴光 源（8)和相机（10)均分别通过支架（22)固定在箱体（12)内的底板上；其中，检测台（5)、 检测口（6)、同轴光源（8)、镜头（9)和相机（10)沿直线依次设置，同轴光源（8)、镜头（9) 和相机（10)在同一中心轴线上，所述的线激光光源（7)固定在检测口（6)与同轴光源（8) 之间，所述的线激光光源（7)的位置偏离镜头（9)所在的中心线位置；所述的线激光光源 (7) 、同轴光源⑶与光源控制器（11)分别相连；所述的镜头（9)与相机（10)相连。2. 根据权利要求1所述的基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置，其特征在 于：所述的光源控制器（11)通过USB与电脑机箱⑵相连。3. 根据权利要求1所述的基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置，其特征在 于：所述的相机（10)为CMOS百万相机，相机（10)通过USB与电脑机箱（2)相连。4. 根据权利要求1所述的基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置，其特征在 于：所述的检测台（5)为X形检测台。5. 权利要求1~4中任意一项所述的基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置 的检测方法，其特征在于，包括如下步骤： 1) 接收开始计数信号 在硅片和电池片计数检测之前，手动将硅片或电池片层叠整齐，放置在检测台上，然后 按下检测按钮，启动测试，检测按钮通过与电脑机箱连接，电脑机箱接收开始计数的信号； 2) 打开线激光光源 电脑机箱与光源控制器相连，当接收到开始计数的信号之后，先向光源控制器发送信 号，打开线激光光源，进行层叠硅片或电池片整齐度的检测； 线激光光源发射线激光，线激光在偏离相机所在的中心线位置，与层叠太阳能硅片或 电池片侧面平面呈45度角的方向照射到层叠太阳能硅片或电池片侧面，在层叠太阳能硅 片或电池片侧面上形成光条；当太阳能硅片或电池片层叠整齐时，激光照射在层叠太阳能 硅片或电池片侧面上形成一条弯曲度较小的平缓光线；当太阳能硅片或电池片层叠不整齐 时，线激光照射在层叠太阳能硅片或电池片侧面上形成一条弯曲度较大的光线； 4) 获取图像 与层叠太阳能硅片或电池片处于同一中心线上的相机，垂直拍摄到在线激光光源照射 下的层叠太阳能硅片或电池片侧面图像；电脑机箱通过相机获取到在线激光光源照射下的 层叠太阳能硅片或电池片侧面图像； 5) 判断层叠硅片或电池片整齐程度 求取每一片太阳能硅片或电池片上的光线的中心位置，提取所有中心位置的坐标 (X，y)，基于此坐标簇建立离散函数y=f(X)，求取离散函数f(X)的极值和均值，以及极值 与均值的差值，取差值的绝对值最大值作为衡量太阳能硅片或电池片层叠的整齐程度的偏 差。当硅片或电池片层叠整齐时，偏差很小，硅片或电池片层叠完全整齐，偏差基本为零；当 层叠硅片或电池片层叠不整齐时，偏差很大； 6)硅片或电池片整齐程度是否满足计数要求： 设定阈值，当步骤5)中的偏差小于等于此阈值时，认为硅片或电池片的层叠整齐程度 满足硅片或电池片的计数要求，在电脑屏幕显示硅片或电池片的层叠整齐信息，并进行后 续计数功能；当步骤5)中的偏差大于此阈值时，认为硅片或电池片的层叠整齐程度不满足 计数要求，在电脑屏幕显示硅片或电池片的层叠整齐信息，中止此次计数并提示操作员重 新层叠硅片或电池片。
【专利摘要】本发明公开了基于机器视觉的硅片和电池片整齐度的检测装置，属于无损检测领域，在箱体内设有线激光光源、同轴光源、镜头、相机、光源控制器和支架，线激光光源、同轴光源和相机均分别通过支架固定在箱体内的底板上；其中，检测台、检测口、同轴光源、镜头和相机沿直线依次设置，同轴光源、镜头和相机在同一中心轴线上，线激光光源固定在检测口与同轴光源之间，所述的线激光光源的位置偏离镜头所在的中心线位置；本发明还公开了该装置的检测方法；本发明的检测装置通过使用激光光源以一定角度照射硅片或电池片侧面,完成对硅片或电池片整齐度的检测，装置结构简单，易于保养和维护，具备很好的实用性；本发明的检测方法提高硅片和电池片计数精度和系统适用性。
【IPC分类】G01N21/84
【公开号】CN105277561
【申请号】CN201510700669
【发明人】孙智权, 张千, 刘常堃, 周奇, 童钢
【申请人】镇江苏仪德科技有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年10月26日