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太阳能组件作为光伏系统的主要部件,对于改善人类能源结构,促进可持续发展起着重要的作用。由于生产工艺等问题,太阳能组件中个别电池片由电源转变为负载,消耗功率,形成热斑,威胁光伏系统安全。随着全球光伏装机容量的提高,由热斑现象所引发的安全事故越来越受到重视。开发一套可用于组件生产线的热斑检测系统有其重要的应用价值。
根据热斑产生原理,利用红外热像仪,本文给出了一套可适用于生产检测的太阳能组件热斑检测系统方案。针对组件板型结构特点,综合成本因素,该方案采用运动控制与图像拼接技术,对大板型组件在图像获取时,采用分次获取,然后进行图像拼接,从而得到一幅完整组件热图像的方法。根据系统方案,本文首先搭建了检测系统的硬件平台,完成硬件的安装调试,在图像拼接算法问题上,论文对目前常见的匹配算法进行了分析比较,然后根据组件热图像呈现出周期性的特性,提出了动态选取模板进行匹配的算法,该算法既减少运算量,又避免了重叠区域大时的误匹配。
本文在VC++6.0环境下利用热像仪SDK进行二次开发,完成IPC与热像仪的通讯;借助运动控制卡函数库,实现了热成像仪运动控制;开发的组件热斑自动检测系统,采用动态模板提取,实现了热图像的匹配。该控制系统在实际生产中进行了测试,结果表明,本文所设计的系统硬件平台,满足实际需要,可应用于组件生产线的检测。