本文關(guān)鍵詞：太陽能電池片幾何測量和位置校正技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 太陽能電池片 SOPC FPGA 邊緣提取 相機標定 亞像素

【摘要】：機器視覺作為太陽能電池片的幾何及位置信息測量的一種非接觸式檢測,由于其對象選擇范圍廣、生產(chǎn)效率高、安全可靠等優(yōu)勢,目前已被工業(yè)生產(chǎn)、工程測量、國防軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本文圍繞單晶硅太陽能電池片的機器視覺檢測,介紹了硬件系統(tǒng)實現(xiàn)的基本功能,系統(tǒng)地分析了各模塊的設(shè)計依據(jù),綜合應(yīng)用模電、數(shù)電、SOPC、機器視覺以及圖像處理的知識,對電池片的幾何測量和位置校正展開研究。首先,為實現(xiàn)太陽能電池片的幾何測量和位置校正,設(shè)計了一個基于FPGA的相機系統(tǒng),系統(tǒng)包括CMOS相機模塊、百兆以太網(wǎng)模塊、SDRAM模塊和FPGA及其周邊模塊。根據(jù)檢測精度的要求,對硬件系統(tǒng)各模塊的作用進行分析,完成各模塊器件的選型。繪制原理圖并制作PCB,利用Quartus Ⅱ及NIOS Ⅱ軟件進行Verilog HDL和C語言的編寫,調(diào)試硬件電路,實現(xiàn)電池片圖像的上位機顯示與存儲。其次,針對太陽能電池片的幾何測量問題,文中采用張正友平面標定法對相機進行標定,根據(jù)相機的內(nèi)參矩陣計算有效焦距并求出單個像素的實際尺寸,通過對相機和鏡頭的選擇,提出一種降低相機像素且滿足精度要求的亞像素邊緣提取法對電池片邊緣進行提取,利用霍夫變換定位太陽能電池片主柵線并計算偏轉(zhuǎn)角。最后,根據(jù)硬件系統(tǒng)拍攝的電池片圖像及幾何測量主要性能指標的要求分析實驗結(jié)果,從幾何測量精度和圖像處理時間兩方面考慮,結(jié)合嵌入式相機系統(tǒng)PCB的加工工藝,完成器件的布線布局及阻抗匹配。經(jīng)過理論分析和實際考慮,為了實現(xiàn)工業(yè)實時檢測太陽能電池片,文中最后分析了太陽能電池片最常見的典型缺陷即掉角缺陷,并設(shè)計了相應(yīng)的檢測算法,用掉角的太陽能電池片來驗證,對實驗結(jié)果進行分析。
【學(xué)位授予單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41;TM914.4

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 蘇海冰,吳欽章;用SDRAM在高速數(shù)據(jù)采集和存儲系統(tǒng)中實現(xiàn)海量緩存[J];光學(xué)精密工程;2002年05期

2 余中東;;中國光伏產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展戰(zhàn)略探析[J];河北學(xué)刊;2010年05期

3 孟曉橋,胡占義;攝像機自標定方法的研究與進展[J];自動化學(xué)報;2003年01期

4 楊述斌;圖象邊緣檢測技術(shù)概述[J];武漢化工學(xué)院學(xué)報;2003年01期

5 賀忠海,王寶光,廖怡白,陳林才;利用曲線擬合方法的亞像素提取算法[J];儀器儀表學(xué)報;2003年02期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 韓亞麗;圖像精密測量算法研究[D];鄭州大學(xué);2010年

，

本文編號：1254635