[发明专利]一种薄膜表面缺陷检测系统及方法

说明书

本申请公开了一种薄膜表面缺陷检测系统，属于钙钛矿电池领域，该系统包括：检测子系统和数据处理服务器；所述检测子系统，包括工业相机组、线光源组和信号处理平台。本申请通过采用多个频率的光源与多个工业相机同频同步工作，统一由信号处理平台给出同步控制信号，最终得到多通道的薄膜表面图像，有利于缺陷的检出及缺陷具体的分类，具有多维度、在线实时、快速、高效、高性价比等优点，解决了目前钙钛矿薄膜质量评估采用微观实验仪器设备无法满足批量化生产需求的问题，同时能够实现对缺陷的分类。本申请还提供一种薄膜表面缺陷检测方法，具有上述有益效果。

技术领域

本申请涉及钙钛矿电池领域，特别涉及一种薄膜表面缺陷检测系统及方法。

背景技术

在钙钛矿电池生产过程中，基本过程主要是一层层累置电池材料，关键工艺环节是制备三个高性能长寿命大面积薄膜层(电子传输层-钙钛矿层-空穴传输层)，其中钙钛矿层是最核心的功能薄膜层，电池由其完成光电转换，钙钛矿薄膜质量的好坏直接影响钙钛矿电池质量的好坏。钙钛矿薄膜表面质量检测成了生产过程重要的一个环节，由于目前钙钛矿电池还没有完全解决“大面积”、“稳定工作”的痛点问题，因此尚未大规模应用，相关的生产企业还是依靠人眼、微观检测仪器完成钙钛矿薄膜质量的评估。采用人工肉眼检测的方法无法保证检测的一致性和效率，无法应用于大规模生产。而采用昂贵的微观科学检测仪器，因为费用昂贵、测试过程繁琐、测试耗时，只能在样品检测评估环节或者生产过程抽检，同样无法在实际生产线大规模应用。

另外一种基于机器视觉对钙钛矿薄膜质量进行检测的方法，采用带灯罩的无影光源、工业相机、集成支架以及控制中心等部件构成视觉检测系统，控制中心设置有图像处理单元用于将工业相机拍摄的图像与已保存在控制中心数据库中的标准图像进行比对和判断。其约束无影光源包括LED(Light-emitting Diode，发光二极管)灯、卤钨灯、荧光灯中的任意一种灯珠，并提出总体照度大于1000lx。工业相机包括CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)相机、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)相机、数码相机中任意一种，拍摄像素在100万以上，根据描述其采用工业相机为面阵相机。然而该方案单纯从颜色上与样本颜色比对来评估结晶程度，进而对钙钛矿薄膜质量进行评估的方式比较片面；且所述的光源为单场复合光，只能得到一个通道的图像，因而无法有效获取各种类型缺陷表征。

因此，需要提供一种薄膜表面缺陷检测系统，来解决现有技术中钙钛矿薄膜质量评估采用微观实验仪器设备无法满足批量化生产的需求的问题，同时能够实现对缺陷的分类。

发明内容

本申请的目的是提供一种薄膜表面缺陷检测系统及方法，从而解决现有技术中钙钛矿薄膜质量评估采用微观实验仪器设备无法满足批量化生产需求的问题，同时能够实现对缺陷的分类。

为实现上述目的，本申请提供了一种薄膜表面缺陷检测系统，其特征在于，包括：检测子系统和数据处理服务器；

所述检测子系统，包括多个工业相机、多个频率的光源和信号处理平台；所述信号处理平台，用于向多个所述工业相机和多个频率的所述光源发送同步控制信号；多个所述工业相机和多个频率的所述光源，用于当接收到所述同步控制信号时，多个频率的所述光源配合多个所述工业相机，由多个所述工业相机通过多通道采集待测样品的图像，并将所述待测样品的图像发送到所述数据处理服务器；

所述数据处理服务器，用于根据接收到的所述待测样品的图像，进行缺陷的真假判断及具体缺陷分类。

可选的，多个所述工业相机，包括：

黑白高速线阵相机，用于采集所述待测样品的黑白通道图像；

彩色高速线阵相机，用于采集所述待测样品的彩色通道图像。

可选的，多个频率的所述光源，包括：