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     當(dāng)幾年前半導(dǎo)體工業(yè)過(guò)渡到300毫米晶片的時(shí)候，更大更易脆的晶片為機(jī)器視覺(jué)供應(yīng)商和集成商打開了新的商業(yè)機(jī)會(huì)。今天的太陽(yáng)能工業(yè)，相同的推動(dòng)再次擴(kuò)大了機(jī)器視覺(jué)在現(xiàn)代制造業(yè)中的影響。
 

     隨著半導(dǎo)體晶片從200mm增長(zhǎng)到300mm，這些多層晶體的薄片變得更加容易收到撞擊、運(yùn)輸?shù)挠绊懞推渌梢粋€(gè)產(chǎn)品機(jī)器移動(dòng)到下一個(gè)的過(guò)程中引起的影響。與此同時(shí)，更大的晶片意味著每一個(gè)晶片成本增加，但潛在的收益也隨之增加了。因此對(duì)應(yīng)制造商來(lái)說(shuō)，每個(gè)300mm損壞或破碎的晶片所帶來(lái)的損失比200mm晶片帶來(lái)的損失要大。
 

        結(jié)果，制造商在生產(chǎn)和將晶片從一個(gè)電池轉(zhuǎn)化為下一個(gè)過(guò)程中充分利用自動(dòng)化，并帶有新的數(shù)據(jù)陣列和其他的識(shí)別技術(shù)來(lái)允許自動(dòng)處理設(shè)備跟蹤晶片的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。利用這個(gè)自動(dòng)信息采集裝置，半導(dǎo)體生產(chǎn)商可以利用收集的生產(chǎn)設(shè)備性能信息去更好地保護(hù)有價(jià)值的產(chǎn)品。這些信息有助于提高產(chǎn)量并增加半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程，進(jìn)而提高生產(chǎn)力和效益。
 

     太陽(yáng)能電池面臨著與集成電路工業(yè)同樣的挑戰(zhàn)。跟最終變成集成電路的晶片一樣，太陽(yáng)能電池是通過(guò)采用易碎水晶或玻璃表面上材料的超薄層制造的。而且跟集成電路生產(chǎn)商一樣，太陽(yáng)能電池制造者取決于自動(dòng)化的生產(chǎn)和數(shù)據(jù)采集，正如他們尋求相對(duì)于傳統(tǒng)能源的parity per megawatt，比如天然氣和煤電廠。
 

      太陽(yáng)底下的三個(gè)機(jī)會(huì)
 

      太陽(yáng)能電池和模塊生產(chǎn)者使用機(jī)器視覺(jué)有三個(gè)目的：檢測(cè)產(chǎn)品、識(shí)別和跟蹤產(chǎn)品，還有裝配產(chǎn)品，就如同機(jī)器人的導(dǎo)航系統(tǒng)。

     機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)需求的改變?nèi)Q于太陽(yáng)能電池是否是基于晶體硅，還是薄片玻璃。對(duì)于水晶晶片的機(jī)器視覺(jué)處理類似于針對(duì)檢測(cè)和視覺(jué)的半導(dǎo)體晶片應(yīng)用。對(duì)晶片的檢測(cè)主要是物理缺陷，比如邊緣破屑，彎曲，裂縫，刮痕，鋸齒和凹陷等。檢測(cè)的區(qū)域通常比薄片玻璃[太陽(yáng)能]板小20cm x 20cm, 但能更大到2m x 2m。水晶晶片的表面比薄片玻璃板更c(diǎn)ritical，因?yàn)樗Ь腔顒?dòng)的，并且形成太陽(yáng)能半導(dǎo)體的電路，而薄片板是被動(dòng)的，它能提供一個(gè)在那些被存放的活動(dòng)材料上的絕緣層。因此，玻璃板的檢測(cè)比針對(duì)水晶的毫米晶片而非微米級(jí)[空間]分辨率的檢測(cè)要粗糙。
 

      對(duì)水晶晶片和薄膠片板的識(shí)別任務(wù)是相似的，在這兩種情況下，它們的目標(biāo)是一個(gè)針對(duì)識(shí)別采用光學(xué)技術(shù)的反射性很強(qiáng)的材料，比如條碼或二維碼，很具有挑戰(zhàn)性。在這兩種情況下，在材料上放置或印上一個(gè)高對(duì)比度的碼是不合需要的，也是很困難的。受歡迎的編碼含義是激光蝕刻。這意味著在一些應(yīng)用中三維技術(shù)比二維技術(shù)更符合需求。”
 

        一旦晶體硅寶石被切割和組合的時(shí)候，會(huì)將光能量轉(zhuǎn)化為電能，或?yàn)榱讼嗤哪芰哭D(zhuǎn)化目的而用各種各樣的半導(dǎo)體和絕緣材料覆蓋玻璃板，這個(gè)時(shí)候就要測(cè)試產(chǎn)品，為了與其它板組合來(lái)滿足最終用戶需求而需要將它的輸出分類，并為了運(yùn)輸和安裝來(lái)組裝最后的模塊或平板。在機(jī)器視覺(jué)的幫助下，機(jī)器人用超出人類的速度和靈敏度來(lái)處理易碎的活動(dòng)材料。
 

     Go Robot Go走機(jī)器人走的路

     為了達(dá)到傳統(tǒng)能源的守恒(parity)，太陽(yáng)能板必須變得廉價(jià)和穩(wěn)定。如果要更快地生產(chǎn)太陽(yáng)能板，并且更少的缺陷，幾乎沒(méi)有什么方法能幫助工業(yè)達(dá)到它的價(jià)格點(diǎn)。這意味著在這種情況下需求自動(dòng)化和機(jī)器人技術(shù)。
 

        為高精度太陽(yáng)能板定位開發(fā)一個(gè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)有諸多的挑戰(zhàn)，包括大區(qū)域的圖像處理，除此之外，可利用的光源不是同質(zhì)的并通過(guò)移動(dòng)來(lái)改變。照明隨機(jī)的變化，你必須精確地并迅速地找到相機(jī)視場(chǎng)里的矩形tile。但是這個(gè)tile可能有圓邊緣或其它的挑戰(zhàn)。你必須非常精確地找到中心、旋轉(zhuǎn)角度和方向，才能在模塊或電池中定位平板，并保證產(chǎn)量。
 

        由于在計(jì)算能力上的提高，智能機(jī)器視覺(jué)相機(jī)目前能使用復(fù)雜的圖像處理算法來(lái)定位100個(gè)像素以內(nèi)的物理坐標(biāo)，這也減少了硬件成本，因?yàn)槟阌脭?shù)學(xué)做了大部分工作。這些日子，在定位上的局限主要來(lái)自機(jī)器人和機(jī)械系統(tǒng)，而不在視覺(jué)系統(tǒng)精確定位點(diǎn)的能力。成本考慮也是吸引太陽(yáng)能制造者的一個(gè)亮點(diǎn)，這也是智能相機(jī)為什么如此備受矚目的原因，因?yàn)樗屑傻揭粋€(gè)小的緊湊單元的相機(jī)、采集卡、內(nèi)存控制器和接口。所有這些集成意味著系統(tǒng)集成商不需要將很多的線覽或不同的盒子放入系統(tǒng)中，另外這些也給最終的系統(tǒng)添加了可獲取性、可操作性和可維護(hù)性的成本。用一個(gè)智能相機(jī)，你就能用單元來(lái)固定它。雖然這些考慮可能看起來(lái)是平凡的，但是它們是重要的賣點(diǎn)，操作需要持續(xù)，并且運(yùn)行不需要暫停。

 

     太陽(yáng)能的亮點(diǎn)
 

        隨著最近石油價(jià)格的走低，許多人都在質(zhì)疑可選擇能源的走向，然而許多學(xué)者相信這僅僅是時(shí)間問(wèn)題，也許是一年，在石油價(jià)格返回到每桶100美元以上之前。隨著石油和天然氣價(jià)格的回升，太陽(yáng)能將繼續(xù)獲得價(jià)格優(yōu)勢(shì)。
 

        太陽(yáng)能工業(yè)是受來(lái)自化石燃料、核燃料和水資源產(chǎn)生的電能的成本目標(biāo)的推動(dòng)。在當(dāng)前的電力生產(chǎn)成本下，要達(dá)到守恒的程度，政府的補(bǔ)助是不需要的，而且更高的石油成本對(duì)工業(yè)成功來(lái)說(shuō)是不重要的。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)需求更好的技術(shù)，該技術(shù)應(yīng)該更有效率，并且將生產(chǎn)力與減少浪費(fèi)材料保持一致。在生產(chǎn)過(guò)程中跟蹤太陽(yáng)能單元有助于在一個(gè)給定的處理技術(shù)中達(dá)到提高質(zhì)量的目的。對(duì)于任何質(zhì)量控制方法來(lái)說(shuō)檢測(cè)和辨別是基本的，這也將是太陽(yáng)能光電生產(chǎn)技術(shù)的繼續(xù)升級(jí)，不斷地提高效率和減少成本。薄膠片在整個(gè)平板生產(chǎn)過(guò)程中比水晶晶片有很多的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)，但是薄膠片僅僅提供了一半的太陽(yáng)能電力轉(zhuǎn)化效率。對(duì)于廣大的太陽(yáng)能部門（水晶和薄膠片）來(lái)講，檢測(cè)和辨別將在幫助工程師完成更好的性能上占據(jù)優(yōu)勢(shì)。