由1.1节可知,常用的太阳能电池硅片有两种尺寸规格和外形,以下就分别对这两种外形和尺寸不同的硅片的外形尺寸测量方法进行分析。

2.1.1 125mm×125mm外形尺寸测量对于125mm×125mm的电池片,检测过程中采用专用的装置将其摆放水平,使其两条边与图像坐标系(图像的左上角为坐标原点,向右为x轴的方向,向下为y轴的正方向)的x轴基本平行,另外两条边与y轴基本垂直。为了测量其外形尺寸,首先对其图像进行边缘检测,然后将其直线边缘和圆弧边缘分开,分别采用最小二乘法进行直线和圆的拟合,从而测量外形尺寸。

       采用将轮廓边缘向x轴和y轴投影的方法来实现直线边缘和圆弧边缘的分离。具体实现方法为:将边缘点分别向x轴和y轴投影,投影后投影轴上若某点的值大于设定的阈值,则该点为直线边缘点,若其值大于零而小于设定的阈值,则该点为圆弧边缘点。图3中(a)是边缘检测后的边缘图像,(b)是采用投影法去除直线边缘后的圆弧边缘。

       在采用上述投影法将直线边缘和圆弧边缘成功分离后,分别采用直线拟合和圆拟合,然后再计算直线间的距离及圆的直径,就可求得电池片的长度、宽度及圆的大小。直线拟合的公式如下。

       设直线方程为：

       式中i∈E,E为所有边缘点的集合,(xi,yi)表示边缘点在图像中的坐标。 为了进一步提高拟合的精度,根据边缘点到拟合直线的距离来进行粗大误差点去除,具体算法见文献[6]。 将图3中的4段圆弧进行最小二乘圆的拟合后,就可求得圆的大小及其中心坐标,拟合后圆的参数为: 

       式中的i∈E,E为所有边缘点的集合,(xi,yi)表示边缘点在图像中的坐标。为了进一步提高拟合的精度,根据边缘点到拟合圆周的距离来进行粗大误差点去除,具体算法见文献[6]。图4(a)中给出了拟合后的直线边缘和圆弧边缘。