一种硅片镜像崩边视觉检测方法及装置与流程

本发明涉及机器视觉缺陷检测，特别涉及一种硅片镜像崩边视觉检测方法及装置。

背景技术：

1、随着半导体和光伏行业的迅猛发展，设备对硅片的质量要求越来越高，而硅片侧面的崩边是硅片最主要的质量缺陷之一。传统的侧面崩边检测方法采用人工肉眼识别检测，存在较大的不稳定性与不可靠性，人眼对于细微的缺陷，灰度色差不明显的缺陷的检测能力有限，很难实现精准的全面检测。由于以上人工肉眼检测的不足，如何提高硅片侧面崩边的检测精度成了本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种硅片镜像崩边视觉检测方法及装置，主要所要解决的技术问题是：如何提高硅片侧面崩边的检测精度。

2、为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

3、一方面，本发明的实施例提供一种硅片镜像崩边视觉检测方法，包括以下步骤：获取硅片镜像图像；对硅片镜像图像进行预处理，以得到第一图像，其中，第一图像和硅片镜像图像两者内的像素一一对应、且相对应像素处的灰度值之和为255；对第一图像进行优化处理，以提高图像对比度，得到第二图像；提取第二图像中的潜在崩边区域；根据潜在崩边区域的面积特征，判断潜在崩边区域是否为崩边缺陷。

4、可选的，所述获取硅片镜像图像，具体包括：将硅片传送至设定区域；将所述设定区域的硅片镜像到镜面上；对镜面的设定拍摄区域进行拍照，以得到硅片镜像图像。

5、可选的，所述对第一图像进行优化处理，以提高图像对比度，得到第二图像，具体包括：对第一图像image1进行高斯滤波处理得到图像image2；根据第一图像image1和图像image2，得到图像image3，其中，第一图像image1、图像image2和图像image3三者内的像素一一对应，图像image3在像素i处的灰度值为图像image1和图像image2两者在像素i对应位置处灰度值之差，像素i为图像image3中的任一像素；在图像image3上使用大小为n×n的矩形掩码进行灰度值开运算，再对其灰度值缩放变换得到所述第二图像，其中，缩放因子大于3。

6、可选的，所述对第一图像image1进行高斯滤波处理得到图像image2，具体包括：(1)获取高斯卷积核gσ：其中，σ是标准差；(2)将第一图像image1和高斯卷积核gσ进行卷积操作，得到图像image2，卷积操作的公式为：iσ＝i*gσ，其中，i为第一图像image1中任一像素点处的灰度值，iσ为图像image2在相应像素点处的灰度值。

7、可选的，所述提取第二图像中的潜在崩边区域，具体包括：阈值分割提取暗区域；对所述暗区域进行开运算处理，筛选出潜在崩边区域；其中，开运算掩膜大小为长宽n×n的矩形。

8、可选的，所述根据潜在崩边区域的面积特征，判断潜在崩边区域是否为崩边缺陷，具体包括：将潜在崩边区域的面积与设定面积值进行比较；若潜在崩边区域的面积大于设定面积值，则判定所述潜在崩边区域为崩边缺陷。

9、另一方面，本发明的实施例还提供一种硅片镜像崩边视觉检测装置，其包括：

10、图像获取模块，用于获取硅片镜像图像；

11、预处理模块，用于对硅片镜像图像进行预处理，以得到第一图像，其中，第一图像和硅片镜像图像两者内的像素一一对应、且相对应像素处的灰度值之和为255；

12、优化模块，用于对第一图像进行优化处理，以提高图像对比度，得到第二图像；

13、提取模块，用于提取第二图像中的潜在崩边区域；

14、判断模块，用于根据潜在崩边区域的面积特征，判断潜在崩边区域是否为崩边缺陷。

15、可选的，所述图像获取模块包括传送模块、镜像模块和拍照模块；所述传送模块用于将硅片传送至设定区域；所述镜像模块用于将所述设定区域的硅片镜像到镜面上；所述拍照模块用于对镜面的设定拍摄区域进行拍照，以得到硅片镜像图像。

16、可选的，所述优化模块包括高斯滤波模块、图像生成模块和第一开运算模块；所述高斯滤波模块用于对第一图像image1进行高斯滤波处理得到图像image2；所述图像生成模块用于根据第一图像image1和图像image2，得到图像image3，其中，第一图像image1、图像image2和图像image3三者内的像素一一对应，图像image3在像素i处的灰度值为图像image1和图像image2两者在像素i对应位置处灰度值之差，像素i为图像image3中的任一像素；所述第一开运算模块用于在图像image3上使用大小为n×n的矩形掩码进行灰度值开运算，再对其灰度值缩放变换得到所述第二图像，其中，缩放因子大于3。

17、可选的，所述提取模块包括阈值分割模块和第二开运算模块；所述阈值分割模块用于阈值分割提取暗区域；所述第二开运算模块用于对所述暗区域进行开运算处理，筛选出潜在崩边区域；其中，开运算掩膜大小为长宽n×n的矩形。

18、可选的，所述判断模块包括比较模块和控制器；所述比较模块用于将潜在崩边区域的面积与设定面积值进行比较；所述控制器用于在潜在崩边区域的面积大于设定面积值，则生成崩边缺陷信号。

19、借由上述技术方案，本发明硅片镜像崩边视觉检测方法及装置至少具有以下有益效果：

20、1、本发明通过采集硅片侧面镜像图像，并运用图像处理技术对硅片侧面缺口、崩边等缺陷进行检测，相对于现有技术中的人工肉眼检测，本发明的检测精度更高，并且可以采用机器对硅片的侧面缺陷进行检测，其检测效率也更高；

21、2、与现有技术相比，本发明运用视觉对硅片侧面进行缺口、崩边等缺陷检查，在不影响上下料机器产能的前提下对硅片缺陷检测并剔除不良，减少缺陷片对制程的影响，在太阳能电池片生产检测环节中极大地提高了检测效率与精度，且结构简易科学，具有良好应用推广的价值。

22、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，所述获取硅片镜像图像，具体包括：

3.根据权利要求1所述的硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，所述对第一图像进行优化处理，以提高图像对比度，得到第二图像，具体包括：

4.根据权利要求3所述的硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，所述对第一图像image1进行高斯滤波处理得到图像image2，具体包括：

5.根据权利要求1所述的硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，所述提取第二图像中的潜在崩边区域，具体包括：

6.根据权利要求1所述的硅片镜像崩边视觉检测方法，其特征在于，所述根据潜在崩边区域的面积特征，判断潜在崩边区域是否为崩边缺陷，具体包括：

7.一种硅片镜像崩边视觉检测装置，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的硅片镜像崩边视觉检测装置，其特征在于，所述图像获取模块包括传送模块、镜像模块和拍照模块；

9.根据权利要求7所述的硅片镜像崩边视觉检测装置，其特征在于，所述优化模块包括高斯滤波模块、图像生成模块和第一开运算模块；

10.根据权利要求7所述的硅片镜像崩边视觉检测装置，其特征在于，所述提取模块包括阈值分割模块和第二开运算模块；

技术总结
本发明涉及机器视觉缺陷检测技术领域，它涉及一种硅片镜像崩边视觉检测方法及装置，其检测方法包括以下步骤：获取硅片镜像图像；对硅片镜像图像进行预处理，以得到第一图像，其中，第一图像和硅片镜像图像两者内的像素一一对应、且相对应像素处的灰度值之和为255；对第一图像进行优化处理，以提高图像对比度，得到第二图像；提取第二图像中的潜在崩边区域；根据潜在崩边区域的面积特征，判断潜在崩边区域是否为崩边缺陷。本发明通过采集硅片侧面镜像图像，并运用图像处理技术对硅片侧面缺口、崩边等缺陷进行检测，相对于现有技术中的人工肉眼检测，本发明的检测精度更高，并且可以采用机器对硅片的侧面缺陷进行检测，其检测效率也更高。

技术研发人员：丘锦洪,刘良文,徐耿聪
受保护的技术使用者：苏州威华智能装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24