TW201011311A - Image detection system using appropriate luminance for detection and method thereof - Google Patents

Description

201011311 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種影像檢測系統以及方法，尤指能以適 當光度進行檢測之影像檢測系統以及方法。 【先前技術】 在地球能源逐漸枯竭的今日，太陽能電池成為一代的新 眷 寵。以矽晶的太陽能電池而言，太陽能電池結構上包含層狀 相疊的光感應層以及背膠基板，光感應層表面上可見的為具 顏色的矽晶以及印刷在矽晶表面的導線。 導線顏色固定、均勻、且所佔面積較小，碎晶所佔面積 較大，由於矽晶的晶格不易控制，特別是多晶矽更為複雜， 所以即使同一批次所製成原本欲為同色的太陽能電池，往往 不同太陽能電池彼此間仍有色差，若不將其分類而任意組 裝，則外觀上可能是不同深淺的同色，看似斑駁而不美觀， ® 會影響到商品的價值與客戶的信賴感。 因此，在同色的太陽能電池出廠前須有分類的程序，該 站除了檢查瑕疵之外，最重要的就是將同色中屬性更接近的 同系顏色分為同一類，以便於後續安裝成的太陽能板較為美 觀。以往，這些工作都是以人工目視檢查，近年來已逐漸導 入自動光學檢測（Automated Optical Inspection ; A0I); 如中華民國專利第1282861號，於整個測試系統中，裝設有 光學檢測裝置，負責對太陽能電池的外觀進行檢測。 然而，即使現狀已逐漸導入自動光學檢測，但正因為石夕 201011311 bbJ色的不穩A ’ S線光度的控制不若過去檢測 印刷電路紐業、錢轉财麵耕制來的單純。若 不此以理想的光度來分檢分類太陽能電池的顏色，所分出的 顏色分類根本不是消費者所需要的。 ❹ 幻如、4費者於視覺上能接受為同一色系的兩片太陽能 電池、為晶格的關係，若使用相同光度的光線來照射，影 像感測器所感測出的灰階度可能差異很大而形成誤判；反 之’也可能使用相同歧的光線來照射，影像感測器所感測 出的灰階度很接近，但事實上消費者㈣卻是認定兩片 能電池不屬相同色系。 -因此，本發明的主要目的在於提供一種能以適當光度進 行檢測之影像檢n統以及方法，以改善上述問題。 【發明内容】 本發明之目的在提供一種能以適當光度進行檢測之影像 檢測系統錢方法，_冊每太雜電池，提供適當 光度的光線來檢齡敝陽能電池，使分_果既能符合^ 費者視覺的職，也使檢測過程自動快速而符合廠商之利益。 本發明係關於-種能以適當歧進行檢測之影像檢測系 統，係用以檢驗顏色符合一預定灰階度範圍之待測物。該影 像檢測系統係包含一光源設備、一影像感測器、一記憶單元、 以及一處理單元。 " 該光源設備係以一預定光度照射該待測物以產生反射 光。該影像感測器係接收反射光以測得一算數灰階度值。 6 201011311 雜理單元係接絲自郷像_狀算數灰階度 及擷取私憶單元巾之關聯方程式，該處料元將該算 階度值導人該關聯方程式中，以求取一操作光度。

其^中’趟理單元係接續驅使該光源設備以該操作光度 =射4制物，再由該影佩卿透過反射光得到—檢測 j度值，當錄贼階度储合於歧魅範圍時， 该處理單元判定該待測物係屬核可。 因此’藉由本發明能以適當光度進行檢測之影像檢測系 :以及巧，利用處理單元所進行之演算手段，能夠針對每 片太陽i電池’提供適當絲的猶來檢浙類太陽能電 、'使々類結魏能符合、;肖#者視覺的細，也使檢測過程 自動快速而符合廠商之利益。 關於本發明之伽與精神可以藉由以下的㈣詳述及所 附圖式得到進一步的瞭解。 【實施方式】 :參閱第—圖’第—圖係本發明中太陽能電池1G之外觀 及側如思、圖。本發明所述制物之較佳標的係為太陽能電 展〇由側剖圖可見，太陽能電池1〇上、下係由一光感應 以及一背膠基板14疊合而成；以正視外觀圖可見，以 技〜方向正視光感應層12 ’係進一步包含-導線區域1202 以及-發晶區域腦，不論是多晶梦或是單晶結構，石夕晶區 201011311 域1204的顏色往往公欲丁^ 的將太陽能電_進行顏色的^相當技術手段才能自動 動化係=影像檢測系㈣所在自 中；自動化測試設備2β之前段係為進二 於了將太陽能電池1G進片於輸送帶21上之外，

li背t 像檢喝統23，係照設並檢社陽能電池 10貪部用膠基板14表面之瑕疵。 册自純f試設備20之中段係為檢測主設備24,於輸送 π 21上方。又有影像檢測系統23，可用於檢測太陽能電池 光感應層12表面之顏色，根據所制得之色度值來對太陽能 電池10進行分類。 自動化測試設備2〇之後段係為分類設備26，於輸送帶 21之兩旁有許多的容置箱27，係將分類後之太陽能電池10 以機械手臂28運送而分置於不同的容置箱27中，供後續方 便出貨。 請參閱第三圖，第三圖係本發明影像檢測系統23之側面 刹示圖。本發明係關於一種能以適當光度進行檢測之影像檢 測系統23，係用以檢驗顏色符合一預定灰階度範圍之待測 物，可利用以分類如太陽能電池10之待測物的影像檢測系統 23 ’使後續能對太陽能電池1〇進行分檢分類。由第三圖可見 影像檢測系統23係包含一光源設備30、以及一影像感測器 32。 光源設備30係以一預定光度之光線照射如太陽能電池 8 201011311 10之待測物的光感應層12以產生一反射光。光源設備30進 一步包含一上光源模組3002、一下光源模組3004、以及一斜 光源模組3006 ;上光源模組3〇〇2以及下光源模組3004由環 狀分佈之多個LED燈30A構成，斜光源模組3006設於下光源 模組3004之下方，為四個四向之線光源，上光源模組3〇〇2 以及下光源模組3004對太陽能電池1〇產生正面光，斜光源 模組3006對太陽能電池10產生斜向光，藉由該等光源模組 來組合成所需之光線。 馨 影像感測器32可採用CCD影像感應器（CCD Image

Sensor)、CMOS 影像感應器（CMOS Image Sensor ; CIS)，係 設於光源設備30之上方。上光源模組3002以及下光源模組 3004環狀中間形成中空，影像感測器32透過此環狀中空接 收反射自下方太陽能電池1〇之反射光，以測得太陽能電池 10之影像畫面上複數個畫素之算數灰階度值。 配合第三圖進一步請參閱第四A圖，第四A圖係本發明 • 影像檢測系統23第一階段之功能方塊示意圖。影像檢測系統 23除了前述之光源設備3〇以及一影像感測器32之外，更包 含一記憶單元36以及一處理單元34。 記憶單元36係預先儲存一關聯方程式3602，其中關聯 方程式3602係為光度與灰階度之二元方程式。其中，為考量 精確度以及對硬體產生的負擔，經測試後，關聯方程式邪卯 係以二元二次方程式為佳。實務上，此二元二次方程式可由 多次實際的樣本太陽能電池10檢測，來測試出最佳參數，以 產生我們要的二元二次方程式。 9 201011311 處理單元34係接收來自影像感測器32之算數灰階度值 以^擷取記憶單元36中之關聯方程式36〇2，處理單元34將 δ玄算數灰度值導人關聯方程式删2巾，以求取一操作光 度。 配合第二圖、第四Α圖進-步請參閱第四Β圖，第四Β 圖係本發明影像檢測系統23第二階段之功能方塊示意圖。後 續，處理單S 34係接續驅使光源設備3〇以該操作光度再照

射該待測物’再由影像感測器32透過反射光得到—檢測灰階 度值。 最後，處理單元34藉由該檢測灰階度值是否符合該預定 灰階度範圍來判定該待測物是不是屬於此分類範圍中；當該 檢測灰階度歸合_縣灰階晴，處理單元％ = 該，測物關核可；當該檢測灰階度值不符合於該預定灰階 度範圍時，處理單元34判定該制物係屬不核可。 請參閱第五圖’第五圖係本發明影像檢測方法之流程 =。本發明也係-魏料t歧進行檢敬影像檢測方 法’係用以檢驗顏色符合一預定灰階度範圍如太陽能電池⑺ 之待測物。該影像檢測方法係包含下列步驟： 利用反射光以 步驟S02 :以-預定光度照射該待測物， 測得一算數灰階度值。 :驟:將該算數灰階度值導入預儲之關聯方程式 度誠=之二元方程式。進一步，關聯方 7G二次方程式為佳。 201011311 步驟SG6 :以該操作光度再照射該待測物，利用反射光 以得到一檢測灰階度值。 步驟S07 :判斷該檢測灰階度值是否符合於該預定灰階 度範圍。 步驟S08 :當該檢測灰階度值符合於該預定灰階度範圍 時’則該待測物係屬核可。 步驟S10 .當該檢測灰階度值不符合於該預定灰階度範 ❿ 圍時’則該待測物係屬不核可。 因此，藉由本發明能以適當光度進行檢測之影像檢測系 統23以及方法，利用處理單元34所進行之演算手段，能夠 針$每一片太陽能電池10，提供適當光度的光線來檢測分類 太陽能電池10，使分類結果既能符合消費者視覺的預期，也 使檢測過程自動快速而符合廠商之利益。 藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描 述本發明讀徵與精神麟以±述關露的較佳具體實 施例來對本發明之料加嫌制。相反地，其目的是希望能 涵蓋各觀變及具鱗性的安排於本發明所欲巾請之專利範 圍的範内。 【圖式簡單說明】 第-圖係本發明中太陽能電池之外觀及侧剖示意圖； _第二圖係本發明影像檢測系統所在自動化測試設備之 不意圖； 201011311 第三圖係本發明影像檢測系統之側面剖示圖； _係本發明影像檢測系統第-階段之功能方塊 圖； ϋ係本發明影像檢測系統第二階段之功能方塊 圍，Μ及 第五圖係本發明影像檢測方法之流程圖。

【主要元件符號說明】 太陽能電池10 背膠基板14 梦晶區域1204 影像檢測系統23 進片設備22 分類設備26 機械手臂28 影像感測器32 下光源模組3004 LED 燈 30Α 關聯方程式3602 光感應層12 導線區域1202 自動化測試設備20 輸送帶21 檢測主設備24 容置箱27 光源設備30 上光源模組3002 斜光源模組3006 記憶單元36 處理單元34

Claims (1)

1. 201011311 十、申請專利範圍： 1、一種能以適當光度進行檢測之影像檢測系統，係 用以檢驗顏色符合一預定灰階度範圍之待測 物，、該影像檢測系統係包含： 一光源設備，係以一預定光度照射該待測物以 產生反射光； ’ 一影像感測器，係接收反射光以測得一算數灰 階度值； 一記憶單元，係儲存一關聯方程式，其中該關 聯方程式係為光度與灰階度之二元方程 式；以及 —處理單元’係接收來自該影像感測器之算數 丨 灰階度值以及擷取該記憶單元中之關聯方 程式’該處理單元將該算數灰階度值導入該 關聯方程式中，以求取一操作光度； 其中’邊處理單元係接續驅使該光源設備以該 操作光度再照射該待測物，再由該影像感測器 透過反射光得到一檢測灰階度值，當該檢測灰 階度值符合於該預定灰階度範圍時，該處理單 元判定該待測物係屬核可。 13 2〇1〇1131i 、如申請專利範圍第1項所述之影像檢心统，立 中該關聯方程式係為二元二次方程式。、” 如申叫專利範圍第1項所述之影像檢測系統，其 中該待測物係為一太陽能電池。 4、一種能以適當光度進行檢測之影像檢測方法，係 用以檢驗顏色符合一預定灰階度範圍之待測 物，该影像檢測方法係包含下列步驟： 以一預定光度照射該待測物，利用反射光以測 得一算數灰階度值； 將該算數灰階度值導入預儲之關聯方程式中， 以求取一操作光度，其中該關聯方程式係為 光度與灰階度之一元方程式；以及 以及操作光度再照射該待測物，利用反射光以 得到一檢測灰階度值； 其中’當該檢測灰階度值符合於該預定灰階度 範圍時，則該待測物係屬核可。 如申凊專利範圍第4項所述之影像檢測方法，其 中該關聯方程式係為二元二次方程式。 如申凊專利範圍第4項所述之影像檢測方法’其 201011311 中該待測物係為一太陽能電池。