晶體硅顆粒的圖像分割與識(shí)別.pdf

1、晶體硅顆粒太陽電池是一種新型結(jié)構(gòu)的太陽電池，目前正處于實(shí)驗(yàn)研究階段，它借鑒了目前最成熟的晶體硅電池工藝，使用多晶硅顆粒在柔性襯底上制備電池，期望能夠降低材料和制作成本。 本論文主要涉及電池制備中硅顆粒在柔性材料平面排布的檢測(cè)與識(shí)別問題。首先用顯微鏡采集晶體硅顆粒圖像，然后利用數(shù)字圖像處理技術(shù)和顆粒檢測(cè)理論對(duì)圖像進(jìn)行分割與識(shí)別。 在硅顆粒圖像的形態(tài)分析中，根據(jù)顆粒圖像特征設(shè)計(jì)了各種形態(tài)分析算法，計(jì)算了晶體硅顆粒圓形當(dāng)量粒徑

2、、面積、基本矩形的長(zhǎng)度與寬度、邊界周長(zhǎng)、圓形度、伸長(zhǎng)度、凸殼、凸缺率和質(zhì)心等幾何形態(tài)參數(shù)，并進(jìn)行了質(zhì)心坐標(biāo)定位和顆粒統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。 多顆粒粘連的晶體硅顆粒圖像的分割是準(zhǔn)確進(jìn)行顆粒形態(tài)分析的關(guān)鍵。本文針對(duì)傳統(tǒng)分水嶺分割的過分割現(xiàn)象，使用了控制標(biāo)記符的分水嶺分割。標(biāo)記符分為內(nèi)部標(biāo)記符和外部標(biāo)識(shí)符脊線。本文首次提出了自適應(yīng)形態(tài)學(xué)腐蝕算法求取內(nèi)部標(biāo)識(shí)符。在求得控制標(biāo)記符以后，依次進(jìn)行梯度平滑、強(qiáng)制最小修改、分水嶺分割和數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)重構(gòu)，最后實(shí)