CN116174941A - 一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,涉及激光切割技术领域方法包括:确定薄膜表面进行激光切割的划刻线路;获取划刻轨迹上每个点的形变趋势;若形变趋势为0,则激光切割器继续沿当前方向运行;若形变趋势不为0,获取距离激光切割器的下一个投影点,将投影点在划刻线路中左右平移得到多个投影点;利用投影点和拟合点进行霍夫直线检测得到目标投影点;利用激光切割器与目标投影点的位置以及激光切割器所在点的形变趋势得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值,对运行方向进行调整。本发明实现了对激光切割器的自适应调节,使激光切割定位更加准确。
Description
技术领域
本发明涉及激光切割技术领域,具体涉及一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法。
背景技术
激光切割器在工件表面进行激光划刻时,由于工件表面缺陷、切割过程中热影响对工件造成的形变、以及激光切割器在长时间运行过程中不可避免产生的颤动等原因,激光切割器难以完美执行已定位的划刻轨迹,可能导致划刻线偏斜的问题。因此需要对激光切割、划刻过程中的偏移问题进行实时矫正。
传统激光切割器采用预设偏移补偿参数的方法,在激光切割器发生偏移的时候,利用预设偏移补偿参数对激光切割器的运行方向进行调整,能够保证激光切割器不过于偏移正确轨迹,但预设偏移参数缺乏灵活性,存在补偿过高或过低的问题,因此补偿过后的激光切割器可能会再次偏向另一侧,而且可能会因为多次反复调节使得切割或者划刻工件的偏移复位处出现明显的锯齿状缺陷,导致切割或划刻效果较差。
发明内容
本发明提供一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,以解决现有的激光切割器在切割或划刻过程中矫正偏移时,由于预设参数缺乏灵活性导致补偿过高或过低,使得工件偏移复位处出现锯齿状缺陷的问题。
本发明的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,采用如下技术方案:
获取待切割薄膜表面激光切割的划刻线路,在划刻线路上等间距投放多个投影点;
根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到激光切割器在划刻轨迹上每个点处的形变趋势;若形变趋势为0,则激光切割器继续沿当前方向运行;
若形变趋势不为0,将划刻轨迹两侧位于同一水平线的两个划刻轨迹边缘点的中点作为拟合点,水平线是指与划刻线路垂直方向的直线,获取当前时刻激光切割器所在位置的下一个投影点,将该投影点在划刻线路中左右平移得到多个平移后的投影点,每次平移一个像素点;
利用每个平移后的投影点与所有拟合点进行霍夫直线检测确定出目标投影点;
利用当前时刻激光切割器与目标投影点的位置及激光切割器所在点的形变趋势得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值,根据单位距离补偿值对激光切割器的运行方向进行调整。
进一步,在对每个平移后的投影点和所有拟合点进行霍夫直线检测之前,还包括:
利用每个拟合点与对应的边缘点之间的距离得到每个拟合点进行霍夫检测的权重值。
进一步,获取目标投影点的方法为:
对每个平移后的投影点分别与拟合点进行霍夫直线检测;
霍夫空间中每个点在图像中对应的直线上每增加一个拟合点,该点的亮度值增加的数值为:数值1乘以所增加的拟合点的霍夫检测的权重值;利用该方式得到霍夫空间中角度为0的所有点的亮度值;
在每个投影点进行霍夫直线检测时,获取霍夫空间中角度为0的最大亮度值与其他角度为0的点的亮度值的差值平方的均值;
将得到最大差值平方的均值对应的投影点作为目标投影点。
进一步,获取当前时刻激光切割器的单位距离补偿值的方法为:
将当前时刻激光切割器与目标投影点的横向距离作为基本偏移补偿值,横向是指与激光切割器划刻线路垂直的方向;
获取当前时刻激光切割器与目标投影点在纵向的距离,利用数值1与当前时刻激光切割器所在点的形变趋势的和值,乘以基本偏移补偿值与纵向距离的比值,得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值。
进一步,根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到激光切割器在每个点处的形变趋势的方法为:
根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到划刻轨迹上每个点两侧的热影响系数;
分别对划刻轨迹上所有点两侧的热影响系数进行多项式拟合得到两侧的热影响函数;
获取划刻轨迹上每个点左侧与右侧的热影响函数一阶导数值的和值的绝对值,作为分子;
获取划刻轨迹上每个点的上一个点的左侧热影响函数值和右侧热影响函数值的均值,作为分母;
将划刻轨迹上每个点得到的分子与分母的比值的绝对值作为该点处的形变趋势。
进一步,得到划刻轨迹上每个点两侧的热影响系数的方法为:
获取划刻轨迹上每个点左侧的热影响系数的表达式为:
根据同样的方式得到刻轨迹上每个点右侧的热影响系数。
进一步,获取每个点两侧的热影响区的平均亮度值的方法为:
利用红外相机获取钙钛矿薄膜表面的红外图像,将划刻轨迹上每个点两侧的热影响区在红外图像中的灰度值均值作为每个点两侧的平均亮度值。
本发明的有益效果是:本发明的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,通过激光切割器每个时刻在划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值的变化,分析划刻轨迹上每个点的形变趋势,对存在形变趋势的时刻的激光切割器的运行方向进行调节;通过已划刻部分的划刻轨迹上的拟合点和激光切割器的位置进行自适应调节,先通过平移投影点,根据平移后的每个投影点与所有拟合点进行霍夫直线检测,确定出最佳的投影点位置,即目标投影点,相对于划刻线路,目标投影点更符合已划刻部分的划刻轨迹的运行趋势,通过目标投影点的位置对激光切割器的位置进行调整,能够使得最后得到的划刻轨迹更平滑,平直度更高;最终结合形变趋势和目标投影点的位置共同调节激光切割器的位置,考虑到了激光切割器在划刻轨迹上产生的形变趋势,将该部分进行补偿,使得最终的偏移补偿更加准确,本发明相比于传统设置固定偏移补偿参数而言具有动态自适应调节的优点,间断性对激光切割器进行标正,极大提高了划刻轨迹的平直度,减小了偏移缺陷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法的实施例总体步骤的流程图;
图2为激光切割钙钛矿薄膜表面时各个区域的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法的实施例,本发明主要针对激光切割器切割薄膜时的自适应动态调节,实现准确的切割定位,本实施例中以钙钛矿薄膜为例进行分析,如图1所示,该方法包括:
S1、获取待切割薄膜表面激光切割的划刻线路,在划刻线路上等间距投放多个投影点。
具体的,利用CCD相机实时获取切割平台上的钙钛矿薄膜表面的图像,导入已经设定好的CAD数据,在钙钛矿薄膜表面中确定出划刻线路。设定好的CAD数据是指提前确定好的需要切割的尺寸和位置,划刻线路是指对钙钛矿薄膜进行激光切割时初始确定的行进线路,划刻线路有宽度,可根据具体情况自行设定划刻线路宽度,本实施例中划刻线路设置为1mm。
利用几何图像投影的方法在图像的划刻线路上,沿Y轴等间距投放投影点,如图2所示,为激光切割钙钛矿薄膜表面时各个区域的示意图,Y轴为沿划刻线路的方向,X轴为与划刻线路垂直的方向,即图像中的水平方向,本实施例中,投影点之间的间距为1cm。
投影点具有标正作用,在对钙钛矿薄膜进行激光切割时,激光切割器周期性向着投影点位置进行偏移矫正,一般激光模块偏移量较小,但划刻线精度要求较高,因此,需要对投影点的位置进行X轴方向上的更新,即水平方向上的更新,选定一个最佳的投影点位置。
激光切割器对工件进行切割时,可能会由于工件表面存在缺陷或者工件厚度不均,划刻轨迹发生偏移,因此,需要设定投影点,满足划刻轨迹与投影点之间的平直度最高,即需要补偿激光切割器偏向一侧形成的损耗。
S2、根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到激光切割器在每个点处的形变趋势;若形变趋势为0,则激光切割器继续沿当前方向运行。
激光切割的运行原理是通过高功率密度的激光束融化、汽化、烧蚀工件,所以会对工件产生热影响,在激光切割器正常运行时,薄膜两侧的热影响区域几乎沿着划刻轨迹对称,划刻轨迹是指激光切割的实际轨迹,若不对称则代表激光切割器可能存在偏移趋势。因此可以通过划刻轨迹两侧的热影响区变化,实时获取激光模块的偏移趋势,激光模块的偏移趋势会逐渐转变为形变趋势,导致划刻轨迹偏离初始规划好的划刻线路。因此,可以通过划刻轨迹两侧的热影响区的变化分析激光模块的偏移趋势。
如图2所示,为激光切割钙钛矿薄膜表面时各个区域的示意图,图2中已划刻轨迹为实施例中的划刻轨迹,即实际的划刻轨迹,未划刻轨迹为实施例中的划刻线路,即预设的、理想的划刻轨迹;激光切割模块为激光切割器所在位置。
利用热红外相机实时获取激光切割时薄膜表面的红外图像,通过自主编程的图像识别系统,通过红外图像获取每个时刻划刻轨迹两侧热影响区的面积和平均亮度值,根据每个时刻划刻轨迹两侧热影响区的面积和平均亮度值获取每个时刻对应的划刻轨迹上的点两侧的热影响系数,获取划刻轨迹上每个点两侧的热影响系数的公式为(以划刻轨迹上每个点的左侧为例,右侧的获取方式相同):
其中,表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响系数;/>表示划刻轨迹上第/>个点的数值;/>表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响区的面积;/>表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响区的平均亮度值,亮度值是指红外图像中像素点的灰度值,将左侧热影响区中每个像素点在红外图像中的灰度值的均值作为左侧的平均亮度值;/>表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响区的面积和平均亮度值的欧式范数,热影响区的变化可以通过热影响区的面积和平均亮度值表示,因此用这两个指标获取每个点两侧的热影响系数,划刻轨迹上每个点的左侧对应一个欧式范数,因此在每个点的左侧都可以得到一个热影响系数。
利用同样的方式获取划刻轨迹上每个点右侧的热影响系数。
划刻轨迹中每个点的左侧都对应一个热影响系数,对划刻轨迹上每个点左侧的热影响系数进行多项式拟合得到划刻轨迹左侧的热影响函数,多项式拟合为现有技术,在此不作赘述。利用同样的方式获取划刻轨迹右侧的热影响函数。
对划刻轨迹上每个点左右两侧的热影响函数分别计算一阶导数,每个点左右两侧的热影响函数的一阶导数值分别反应了左右两侧分别相比于各自上一帧的热影响区的变化,因此,利用左右两侧的热影响函数的一阶导数获取激光切割时每个点处的形变趋势。
获取划刻轨迹上每个点左侧与右侧的热影响函数一阶导数值的和值的绝对值,作为分子;获取划刻轨迹上每个点的上一个点的左侧热影响函数值和右侧热影响函数值的均值,作为分母;将划刻轨迹上每个点得到的分子与分母的比值的绝对值作为该点处的形变趋势。具体的,获取每个点处的形变趋势的公式为:
其中,表示划刻轨迹上第/>个点处的形变趋势,/>表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响函数的一阶导数值,即左侧影响区相对于上一帧的热影响区的面积和平均亮度值的变化;/>表示划刻轨迹上第/>个点右侧的热影响函数的一阶导数值;/>表示划刻轨迹上第/>个点左侧的热影响函数值;/>表示划刻轨迹上第/>个点右侧的热影响函数值;若激光切割器在规划好的切割线路上运行,不偏移,则每个时刻左右两侧热影响区相对于上一帧的变化都相同,一阶导数值/>和/>相同,此时计算得到的破损程度为0;若激光切割器的运行轨迹向左发生偏移,则左侧热影响区的增量应该和右侧热影响区的减量相同,对两者的增量和减量求和/>,得到的破损程度为0,即激光切割器发生偏移,但是未对薄膜表面造成形变;若左右两侧的热影响区的增量和减量不同,/>的结果不为0,表示左侧热影响区的增量和右侧热影响区的减量不相同,则说明有部分热量损失,根据能量守恒定律,该部分热量损失在划刻轨迹两侧的边缘形变趋势上,/>表示第/>个点左右两侧热影响函数值的均值,由于第/>个点的导数值是基于第/>个点的热影响函数值得到的,所以利用第个点的热影响函数值对/>处的热量损失只进行归一化,得到了第/>个点处激光切割器在边缘的形变趋势,左、右两侧/>、/>为正数的一侧,即为产生形变的一侧。
至此,得到了划刻轨迹上每一点处的形变趋势,即每个时刻激光切割器在划刻轨迹两侧边缘的形变趋势。若形变趋势为0,则不对激光切割器的运行方向进行调整,若形变趋势不为0,则需要对激光切割器的运行方向进行调整。
S3、若形变趋势不为0,将划刻轨迹两侧位于同一水平线的两个划刻轨迹边缘点的中点作为拟合点,水平线是指与划刻线路垂直方向的直线,获取当前时刻激光切割器所在位置的下一个投影点,将该投影点在划刻线路中左右平移得到多个平移后的投影点,每次平移一个像素点。
具体的,获取每个时刻钙钛矿薄膜表面的图像中划刻轨迹的边缘点,划刻轨迹两侧的边缘点沿划刻轨迹两两对应,即同一水平线上位于划刻轨迹两侧的边缘点为一对边缘点,即一个边缘点对,将每对边缘点的中点作为拟合点,每个水平线上有一个拟合点,水平线是指与划刻线路垂直方向的直线。
拟合点的轨迹为激光切割器已划刻部分的拟合轨迹,所以通过该拟合轨迹确定投影点,用于调整激光切割器的运行方向。当已划刻部分的拟合点与投影点之间平直度最高,那么投影点对激光切割器的标正效果最佳,本发明选择霍夫直线检测算法对拟合点和投影点进行拟合。由于拟合点的数量仅为划刻轨迹两侧边缘点的1/2,数量较少,所以进行霍夫直线检测的计算量小,复杂度低。
获取未划刻部分与激光切割器距离最近的投影点,即激光切割器所在位置的下一个投影点,将投影点在划刻线路中水平平移,划刻线路有宽度,在划刻线路中每平移一个像素点得到一个平移后的像素点,每平移一次,对平移后的投影点和拟合点进行霍夫直线检测,将与拟合点共线数量最多的投影点作为最佳投影点,用于对激光切割器的运行方向进行调整。
S4、利用每个平移后的投影点与所有拟合点进行霍夫直线检测确定出目标投影点。
在对拟合点和投影点进行霍夫直线检测时,霍夫空间中点的亮度值代表该点在原图像中共线的所有拟合点和投影点的数量,本方案中霍夫直线检测是将当前时刻的图像转换到极坐标系的霍夫空间。但是由于激光切割器在运行过程中会存在微小范围内的左右波动,所以霍夫直线检测时会产生多条直线。因此对每个拟合点赋予权重,通过赋予权重的拟合点进行分析,权重值越大,对霍夫检测的结果影响越大。在利用激光切割器对工件进行切割时,工件厚度越大,即薄膜越厚,切缝越宽,划刻轨迹的边缘点之间的距离越大,精度越低,对于进行霍夫直线检测的结果的可信度越低,因此进行霍夫检测的权重值越小,利用每个拟合点与对应的边缘点之间的距离得到每个拟合点进行霍夫检测的权重值,具体的,根据下式计算每个拟合点进行霍夫检测时的权重值:
其中,表示第/>个拟合点的霍夫检测的权重值;/>表示第/>个拟合点与对应的边缘点之间的距离;/>表示所有拟合点与对应的边缘点之间的平均距离;设定/>,即只有在某个拟合点与对应的边缘点之间的距离大于平均距离时,计算权重值,对于距离小于等于平均距离的拟合点,默认权重值为1;/>为第/>个拟合点与对应的边缘点之间的距离与平均距离之间的差值,差值越大,该点处的切缝宽度越大,权重值越小,/>表示对差值进行归一化得到归一化值,利用数值1减去归一化值,即进行负相关映射,得到每个拟合点的霍夫检测的权重值。
利用每个拟合点的霍夫检测的权重值更新霍夫空间中每个点的亮度值,在霍夫空间中,每个点对应图像中的一条直线,霍夫空间中的亮度值为图像中直线上的拟合点和投影点的数量的叠加,直线上每增加一个拟合点,直线在霍夫空间中对应的点增加一个亮度值,在本方案中,利用每个拟合点的权重值更新亮度值,即利用数值1与拟合点的霍夫检测的权重值相乘,若某个拟合点的霍夫检测的权重值为0.7,则直线上每增加一个该拟合点,霍夫空间中的亮度值增加0.7,而不是增加1,利用该方式对霍夫空间中所有角度为0的点的亮度值进行更新得到最终的亮度值,霍夫空间中角度为0,即对应的图像中点共线的直线为竖直方向。
至此,得到了平移过程中的每个投影点与拟合点进行霍夫直线检测时,霍夫空间中每个点的亮度值。
根据霍夫空间中每个点的亮度值得到每个投影点的霍夫检测函数值。具体的,在每个投影点进行霍夫直线检测时,获取霍夫空间中角度为0的最大亮度值与其他角度为0的点的亮度值的差值平方的均值;将得到最大差值平方的均值对应的投影点作为目标投影点。根据下式获取每个投影点的霍夫检测函数值:
其中,表示当前时刻所有投影点与拟合点进行霍夫直线检测的霍夫检测函数值,通过该霍夫检测函数值获取目标投影点;/>表示霍夫空间中/>时的最大亮度值,表示霍夫空间中第/>个点的亮度值;/>表示霍夫空间中点的数量,由于需要确保拟合点沿竖直方向排布,即激光切割器沿竖直方向进行切割,所以只需要霍夫空间中角度为/>的点,即图像中在竖直方向共线的拟合点和投影点;/>表示霍夫空间中/>时,霍夫空间中的最大亮度值与第/>个点的亮度值的差值的平方,/>表示霍夫空间中/>时,霍夫空间中的最大亮度值与其他所有点的亮度值的差值平方的均值。若存在某个点的亮度值远远高于其他点的亮度值,即霍夫空间中的最大亮度值与其他所有点的亮度值的差值平方的均值最大,表示该投影点所在位置与划刻轨迹上的拟合点的吻合度最高,即在同一条直线上的拟合点数量最多。
投影点在划刻线路中横向平移时,每平移一次,更新一次霍夫空间,得到一个投影点对应的的值,从多个投影点得到的值中选取最大值对应的投影点作为目标投影点,目标投影点所在位置与划刻轨迹上的拟合点的吻合度最高。由于划刻线路的宽度很小,因此只需要随着激光切割的行进,平移一次投影点在霍夫空间中进行一次更新,不会影响激光切割器的实时调节。
S5、利用当前时刻激光切割器与目标投影点的位置及激光切割器所在点的形变趋势得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值,根据单位距离补偿值对激光切割器的运行方向进行调整。
在步骤S4中已经得到了距离当前时刻激光切割器距离最近的目标投影点,利用目标投影点的位置对激光切割器的运行方向进行调整。
具体的,将目标投影点与激光切割器在X轴的横向距离作为基本偏移补偿值,获取目标投影点与激光切割器在Y轴的距离,将激光切割器与目标投影点之间的基本偏移补偿分散在两者的Y轴距离上,对偏差进行渐调。并且通过热影响区的变化得到了划刻轨迹上点的形变趋势,即当前时刻激光切割器对划刻轨迹边缘产生的形变趋势,因此需要在基本偏移补偿值的基础上增加形变趋势补偿值,激光切割器才能沿目标投影点的位置运行。将当前时刻激光切割器与目标投影点的横向距离作为基本偏移补偿值,横向是指与激光切割器划刻线路垂直的方向;获取当前时刻激光切割器与目标投影点在纵向的距离,利用数值1与当前时刻激光切割器所在点的形变趋势的和值,乘以基本偏移补偿值与纵向距离的比值,得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值。具体的,根据下式确定激光切割器的单位距离补偿值:
其中,表示激光切割器的单位距离补偿值;/>表示划刻轨迹上第/>个点处的形变趋势,即当前时刻激光切割器对划刻轨迹边缘产生的形变趋势;/>表示激光切割器与目标投影点在X轴的横向距离,即基本偏移补偿值;/>表示激光切割器与目标投影点在Y轴的距离,激光切割器向着目标投影点,需要补偿基本偏移补偿值和边缘的形变趋势,因此将形变趋势与基本偏移补偿值结合得到平均每行进一个单位需要补偿的长度/>,即单位距离补偿值。
根据当前时刻得到的单位距离补偿值对激光切割器的运行方向进行调整。
综上所述,本发明提供一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,通过激光切割器每个时刻在划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值的变化,分析划刻轨迹上每个点的形变趋势,对存在形变趋势的时刻的激光切割器的运行方向进行调节;通过已划刻部分的划刻轨迹上的拟合点和激光切割器的位置进行自适应调节,先通过平移投影点,根据平移后的每个投影点与所有拟合点进行霍夫直线检测,确定出最佳的投影点位置,即目标投影点,相对于划刻线路,目标投影点更符合已划刻部分的划刻轨迹的运行趋势,通过目标投影点的位置对激光切割器的位置进行调整,能够使得最后得到的划刻轨迹更平滑,平直度更高;最终结合形变趋势和目标投影点的位置共同调节激光切割器的位置,考虑到了激光切割器在划刻轨迹上产生的形变趋势,将该部分进行补偿,使得最终的偏移补偿更加准确,本发明相比于传统设置固定偏移补偿参数而言具有动态自适应调节的优点,间断性对激光切割器进行标正,极大提高了划刻轨迹的平直度,减小了偏移缺陷。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,包括:
获取待切割薄膜表面激光切割的划刻线路,在划刻线路上等间距投放多个投影点;
根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到激光切割器在划刻轨迹上每个点处的形变趋势;若形变趋势为0,则激光切割器继续沿当前方向运行;
若形变趋势不为0,将划刻轨迹两侧位于同一水平线的两个划刻轨迹边缘点的中点作为拟合点,水平线是指与划刻线路垂直方向的直线,获取当前时刻激光切割器所在位置的下一个投影点,将该投影点在划刻线路中左右平移得到多个平移后的投影点,每次平移一个像素点;
利用每个平移后的投影点与所有拟合点进行霍夫直线检测确定出目标投影点;
利用当前时刻激光切割器与目标投影点的位置及激光切割器所在点的形变趋势得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值,根据单位距离补偿值对激光切割器的运行方向进行调整。
2.根据权利要求1所述的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,在对每个平移后的投影点和所有拟合点进行霍夫直线检测之前,还包括:
利用每个拟合点与对应的边缘点之间的距离得到每个拟合点进行霍夫检测的权重值。
3.根据权利要求2所述的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,获取目标投影点的方法为:
对每个平移后的投影点分别与拟合点进行霍夫直线检测;
霍夫空间中每个点在图像中对应的直线上每增加一个拟合点,该点的亮度值增加的数值为:数值1乘以所增加的拟合点的霍夫检测的权重值;利用该方式得到霍夫空间中角度为0的所有点的亮度值;
在每个投影点进行霍夫直线检测时,获取霍夫空间中角度为0的最大亮度值与其他角度为0的点的亮度值的差值平方的均值;
将得到最大差值平方的均值对应的投影点作为目标投影点。
4.根据权利要求1所述的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,获取当前时刻激光切割器的单位距离补偿值的方法为:
将当前时刻激光切割器与目标投影点的横向距离作为基本偏移补偿值,横向是指与激光切割器划刻线路垂直的方向;
获取当前时刻激光切割器与目标投影点在纵向的距离,利用数值1与当前时刻激光切割器所在点的形变趋势的和值,乘以基本偏移补偿值与纵向距离的比值,得到当前时刻激光切割器的单位距离补偿值。
5.根据权利要求1所述的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到激光切割器在每个点处的形变趋势的方法为:
根据激光切割器的划刻轨迹两侧的热影响区的面积和平均亮度值得到划刻轨迹上每个点两侧的热影响系数;
分别对划刻轨迹上所有点两侧的热影响系数进行多项式拟合得到两侧的热影响函数;
获取划刻轨迹上每个点左侧与右侧的热影响函数一阶导数值的和值的绝对值,作为分子;
获取划刻轨迹上每个点的上一个点的左侧热影响函数值和右侧热影响函数值的均值,作为分母;
将划刻轨迹上每个点得到的分子与分母的比值的绝对值作为该点处的形变趋势。
7.根据权利要求1所述的一种激光切割钙钛矿薄膜切割定位方法,其特征在于,获取每个点两侧的热影响区的平均亮度值的方法为:
利用红外相机获取钙钛矿薄膜表面的红外图像,将划刻轨迹上每个点两侧的热影响区在红外图像中的灰度值均值作为每个点两侧的平均亮度值。
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