當幾年前半導體工業(yè)過(guò)渡到300毫米晶片的時(shí)候，更大更易脆的晶片為機器視覺(jué)供應商和集成商打開(kāi)了新的商業(yè)機會(huì )。今天的太陽(yáng)能工業(yè)，相同的推動(dòng)再次擴大了機器視覺(jué)在現代制造業(yè)中的影響。
 

     隨著(zhù)半導體晶片從200mm增長(cháng)到300mm，這些多層晶體的薄片變得更加容易收到撞擊、運輸的影響和其它由一個(gè)產(chǎn)品機器移動(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(zhù)每一個(gè)晶片成本增加，但潛在的收益也隨之增加了。因此對應制造商來(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。
 

        結果，制造商在生產(chǎn)和將晶片從一個(gè)電池轉化為下一個(gè)過(guò)程中充分利用自動(dòng)化，并帶有新的數據陣列和其他的識別技術(shù)來(lái)允許自動(dòng)處理設備跟蹤晶片的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。利用這個(gè)自動(dòng)信息采集裝置，半導體生產(chǎn)商可以利用收集的生產(chǎn)設備性能信息去更好地保護有價(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(zhù)與集成電路工業(yè)同樣的挑戰。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)和數據采集，正如他們尋求相對于傳統能源的parity per megawatt，比如天然氣和煤電廠(chǎng)。
 

      太陽(yáng)底下的三個(gè)機會(huì )
 

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

     機器視覺(jué)系統需求的改變取決于太陽(yáng)能電池是否是基于晶體硅，還是薄片玻璃。對于水晶晶片的機器視覺(jué)處理類(lèi)似于針對檢測和視覺(jué)的半導體晶片應用。對晶片的檢測主要是物理缺陷，比如邊緣破屑，彎曲，裂縫，刮痕，鋸齒和凹陷等。檢測的區域通常比薄片玻璃[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，因為水晶晶片是活動(dòng)的，并且形成太陽(yáng)能半導體的電路，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，玻璃板的檢測比針對水晶的毫米晶片而非微米級[空間]分辨率的檢測要粗糙。
 

      對水晶晶片和薄膠片板的識別任務(wù)是相似的，在這兩種情況下，它們的目標是一個(gè)針對識別采用光學(xué)技術(shù)的反射性很強的材料，比如條碼或二維碼，很具有挑戰性。在這兩種情況下，在材料上放置或印上一個(gè)高對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(zhù)在一些應用中三維技術(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 )將光能量轉化為電能，或為了相同的能量轉化目的而用各種各樣的半導體和絕緣材料覆蓋玻璃板，這個(gè)時(shí)候就要測試產(chǎn)品，為了與其它板組合來(lái)滿(mǎn)足最終用戶(hù)需求而需要將它的輸出分類(lèi)，并為了運輸和安裝來(lái)組裝最后的模塊或平板。在機器視覺(jué)的幫助下，機器人用超出人類(lèi)的速度和靈敏度來(lái)處理易碎的活動(dòng)材料。
 

     Go Robot Go走機器人走的路

     為了達到傳統能源的守恒(parity)，太陽(yáng)能板必須變得廉價(jià)和穩定。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)達到它的價(jià)格點(diǎn)。這意味著(zhù)在這種情況下需求自動(dòng)化和機器人技術(shù)。
 

        為高精度太陽(yáng)能板定位開(kāi)發(fā)一個(gè)機器視覺(jué)系統有諸多的挑戰，包括大區域的圖像處理，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。照明隨機的變化，你必須精確地并迅速地找到相機視場(chǎng)里的矩形tile。但是這個(gè)tile可能有圓邊緣或其它的挑戰。你必須非常精確地找到中心、旋轉角度和方向，才能在模塊或電池中定位平板，并保證產(chǎn)量。
 

        由于在計算能力上的提高，智能機器視覺(jué)相機目前能使用復雜的圖像處理算法來(lái)定位100個(gè)像素以?xún)鹊奈锢碜鴺?，這也減少了硬件成本，因為你用數學(xué)做了大部分工作。這些日子，在定位上的局限主要來(lái)自機器人和機械系統，而不在視覺(jué)系統精確定位點(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)，這也是智能相機為什么如此備受矚目的原因，因為它有集成到一個(gè)小的緊湊單元的相機、采集卡、內存控制器和接口。所有這些集成意味著(zhù)系統集成商不需要將很多的線(xiàn)覽或不同的盒子放入系統中，另外這些也給最終的系統添加了可獲取性、可操作性和可維護性的成本。用一個(gè)智能相機，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(mài)點(diǎn)，操作需要持續，并且運行不需要暫停。

 

     太陽(yáng)能的亮點(diǎn)
 

        隨著(zhù)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(zhù)石油和天然氣價(jià)格的回升，太陽(yáng)能將繼續獲得價(jià)格優(yōu)勢。
 

        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的推動(dòng)。在當前的電力生產(chǎn)成本下，要達到守恒的程度，政府的補助是不需要的，而且更高的石油成本對工業(yè)成功來(lái)說(shuō)是不重要的。為了達到這個(gè)目標需求更好的技術(shù)，該技術(shù)應該更有效率，并且將生產(chǎn)力與減少浪費材料保持一致。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)中達到提高質(zhì)量的目的。對于任何質(zhì)量控制方法來(lái)說(shuō)檢測和辨別是基本的，這也將是太陽(yáng)能光電生產(chǎn)技術(shù)的繼續升級，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，但是薄膠片僅僅提供了一半的太陽(yáng)能電力轉化效率。對于廣大的太陽(yáng)能部門(mén)（水晶和薄膠片）來(lái)講，檢測和辨別將在幫助工程師完成更好的性能上占據優(yōu)勢。