[发明专利]一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法

说明书

本公开涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，包括获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像，确定焊接区域与背景区域；对焊接区域像素点进行聚类处理，生成灰度聚类簇，对灰度聚类簇中像素点进行密度聚类处理，生成密度聚类簇，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，确定密度聚类簇间的相似度，生成目标聚类簇并确定目标区域；根据目标区域对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测。本方案能够有效识别焊接裂纹的位置，提升缺陷区域识别的准确性，提升缺陷识别效率，增强太阳能电池支架焊接处焊接裂纹识别的可靠性与适用性。

技术领域

本公开涉及图像数据处理技术领域，具体涉及一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法。

背景技术

焊接裂纹主要是指焊缝中金属原子结合遭到破坏，从而形成新的界面而形成的裂缝。焊接裂纹按温度可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。焊接裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷，因此，对焊接裂纹进行准确识别的重要性不言而喻。安装太阳能电池板支架的过程中，通常对无需活动的支架进行焊接，增强支架的牢固性。但是焊接过程中产生的裂纹缺陷是影响支架安全性的最大因素，因此需对焊接后的支架进行缺陷检测，判断其是否有裂纹缺陷。

相关技术中，通过对图像中像素点聚类后得到的各类别进行主成分分析，以获得各类别的近圆边缘概率，并将近圆边缘概率小于相应阈值的类别保留，分别获得各保留后类别对应的方向向量，确定各类别像素点的相似度，根据相似度得到焊接裂纹区域，并作为裂缝缺陷区域。

这种方式下，由于焊缝位置处包含多种其他纹理，如灰度变化较大的纹理，因此，在聚类过程中易将不同种类的像素点聚类至一类，进而无法有效识别焊接裂纹位置，导致缺陷区域识别的准确性较差，可靠性不足，缺陷识别效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开的目的在于提供一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，所采用的技术方案具体如下：

本公开提出了一种太阳能电池板支架表面焊接缺陷检测方法，方法包括：

获取太阳能电池支架焊接处的表面灰度图像，对表面灰度图像进行语义分割处理，确定焊接区域与背景区域；

根据焊接区域中像素点的灰度值，对像素点进行聚类处理，生成至少两种类型的灰度聚类簇，分别对不同类型的灰度聚类簇中像素点进行密度聚类处理，生成密度聚类簇，根据密度聚类簇中像素点的数量与灰度值，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值；

确定不同类型的密度聚类簇的距离信息与像素点间的灰度变化信息，根据灰度变化信息与距离信息确定密度聚类簇间的相似度，并根据相似度对密度聚类簇进行合并处理，生成合并聚类簇，根据第一概率值确定合并聚类簇中像素点为裂缝像素点的第二概率值，并根据第二概率值，对合并聚类簇进行迭代处理，生成目标聚类簇，根据目标聚类簇确定目标区域；

确定目标区域的边缘特征，根据边缘特征，确定目标区域中像素点为裂缝像素点的第三概率值，根据第三概率值，对太阳能电池支架焊接处进行缺陷检测。

进一步地，根据密度聚类簇中像素点的数量与灰度值，确定密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，包括：

根据第一概率值公式确定第一概率值，其中，第一概率值公式包括：

式中，表示灰度值，表示密度聚类簇的索引，表示第个密度聚类簇中像素点的灰度值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点为裂缝像素点的第一概率值，表示在灰度值为下的第个密度聚类簇中像素点的数量，表示自然常数，表示归一化函数。

进一步地，确定不同类型的密度聚类簇的距离信息，包括：

确定密度聚类簇的聚类中心，根据聚类中心，确定密度聚类簇中像素点间的距离信息。