Solar cells are very prone to scratches, hot spots, breakage and other defects during the production process, which seriously affects their service life and photoelectric conversion efficiency. Traditional detection methods cannot meet the accuracy and real-time requirements of the actual industrial production. To address the problems of low detection accuracy, slow speed, and single type of detected defects in solar cell defect detection, this paper proposes a solar cell defect detection algorithm based on improved YOLOv8s, which is based on the original YOLOv8s network model, and introduces the GAM global attention mechanism module and the EIoU-Focal loss function. The experimental results show that compared with other algorithms, the mAP@0.5 of the improved YOLOv8s reaches 85.1%, and the algorithm has a better improvement in detection accuracy and detection effect, which can complete the task of detecting defects in solar cells more quickly and accurately.
Идентификаторы и классификаторы
At present, affected by environmental pollution and the traditional energy crisis, the development of new energy sources has received extensive attention and research. Solar energy has become one of the mainstream new energy sources in the current stage of rapid development due to its advantages of wide applicability, easy access, safety and reliability.
Список литературы
1. Arora S., Singh S. Butterfly algorithm with levy flights for global optimization // 2015 International conference on signal processing, computing and control (ISPCC). - 2015. - P. 220-224.
2. Du B., Yang R., He Y., et al. Nondestructive inspection, testing and evaluation for Si-based, thin film and multi-junction solar cells: An overview // Renewable and sustainable energy reviews. - 2017. - No. 78. - P. 1117-1151. EDN: MNWTLJ
3. Sawyer D.E., Kessler H.K. Laser scanning of solar cells for the display of cell operating characteristics and detection of cell defects // IEEE Transactions on Electron Devices. - 1980. - Vol. 27, No, 4. - P. 864-872.
4. Chen X.Y., Pedersen A., Helles O. G., et al. Electrical noiseof laser diodes measured over a wide range of bias current // Microelectronics Reliability. - 2000. - Vol. 40, No. 11. - P. 1925-1928.
5. Anwar S.A., Abdullah M.Z. Micro-crack detection of multicrystalline solar cells featuring an improved anisotropic diffusion filter and image segmentation technique // EURASIP Journal on Image and Video Processing. -2014. - Vol. 2014. - P. 1-17.
6. Dhimish M., Holmes V. Solar cells micro crack detectiontechnique using state-of-the-art electroluminescence imaging // Journal of Science: Advanced Materials and Devices. - 2019. - Vol. 4, No. 4. - P.499-508.
7. Diesing G. How AI and machine vision intersect // Quality. - 2022. - Vol. 61, No. 2. - 14.
8. Liu W., Anguelov D., Erhan D., et al. Ssd: Single shot multibox detector // Computer Vision-ECCV 2016: 14th European Conference, Amsterdam, The Netherlands, October 11-14, 2016, Proceedings, Part I 14. - Springer International Publishing, 2016. - P. 21-37.
9. Girshick R. Fast r-cnn // Proceedings of the IEEE international conference on computer vision. - 2015. P. 1440-1448.
10. Wenbiao Z., Yonghua M.A., Xiaojing B., et al. Solar panel defect identification based on improved Faster R-CNN // Grid Technology. -2022. - Vol. 46, No. 7. - P. 2593-2600.
11. Shuqing W., Pengfei Z., Ruotian W., et al. Surface defect detection of solar cell based on improved YOLOv5 // Instrumentation Technology and Sensors. -2022. No. 5. -P. 111-116.
12. Hussain M. YOLO-v1 to YOLO-v8, the rise of YOLO and its complementary nature toward digital manufacturing and industrial defect detection // Machines. - 2023. - Vol. 11, No. 7. - P. 677. EDN: YFLILS
13. Wang X., Liu J. Vegetable disease detection using an improved YOLOv8 algorithm in the greenhouse plant environment // Scientific Reports. - 2024. - Vol. 14, No. 1. - P. 42-61. EDN: SRAFSD
14. Xie W, Sun X, Ma W. A light weight multi-scale feature fusion steel surface defect detection model based on YOLOv8 // Measurement Science and Technology. - 2024. - Vol. 35, No. 5. EDN: TFJYBJ
15. Liu Y, Shao Z, Hoffmann N. Global attention mechanism: Retain information to enhance channel-spatial interactions // arXiv preprint arXiv:2112.05561. - 2021.
16. Jiang B, Luo R, Mao J, et al. Acquisition of localization confidence for accurate object detection // Proceedings of the European conference on computer vision (ECCV). - 2018. - P. 784-799.
17. Zhang Y.F., Ren W, Zhang Z, et al. Focal and efficient IOU loss for accurate bounding box regression // Neurocomputing. - 2022. - Vol. 506. - P. 146-157. EDN: FFVOTY
Выпуск
Другие статьи выпуска
Дается анализ современных публикаций по навигации и позиционированию разнородных беспилотных объектов, функционирующих в разных физических средах. Описаны современные средства измерения и проблемы навигации беспилотных аппаратов. Особое внимание уделено средствам измерений беспилотных аппаратов для обеспечения их автономности, скрытности и защищенности от помех. Рассмотрены вопросы использования геофизических полей Земли, одометрии, видеосистем, инерциальных навигационных систем, спутниковых средств и вопросы комплексирования информации.
Решается задача синтеза регулятора системы управления структурно-параметрически неопределенным аффинными объектом с несколькими известными запаздываниями по состоянию. Объект функционирует при действии постоянных внешних возмущений и переключений. Адаптивно-робастный закон управления системы разрабатывается на основе критерия гиперустойчивости В. М. Попова и условий L -диссипативности - структурный синтез , а также генетического алгоритма - параметрический синтез .
Исследуется влияние погрешностей измерений на эффективность алгоритма управления синхронизацией для виброустановки (ВУ) с неидентичными роторами. Разработана математическая модель в пространстве состояний для описания двухроторной ВУ с неидентичными роторами с учетом допустимых погрешностей датчиков. Компьютерное исследование показало, что учет погрешностей измерений практически не влияет на показатели качества работы ВУ во всем диапазоне рабочих зарезонансных скоростей. Однако, при скоростях, находящихся на нижней границе диапазона допустимых рабочих скоростей, учет погрешностей измерений может привести к потере устойчивости синхронного режима.
Рассматривается применение численных методов для создания сверточных нейронных сетей, позволяющих реализовывать технологию машинного зрения. Получены результаты устойчивого распознавания образа с минимизацией ошибки. Исследованы параметры для повышения эффективности обучения сверточной нейронной сети.
Рассмотрен подход к контролю процесса аддитивной печати с помощью сверточных нейронных сетей. Исследовано влияние набора данных и архитектуры на качество нейронной сети.
В рамках процесса информатизации здравоохранения для профилактики кардиоваскулярных заболеваний целесообразным является создание программных сервисов поддержки врача обладающих свойствами объяснимого искусственного. В работе описан новый модуль знаний о хронической сердечной недостаточности, расширяющий возможности интеллектуального сервиса для диагностики и прогноза. Показаны методы аттестационного тестирования таких сервисов.
Предложена методика декомпозиции области значений многомерных статистических данных, которая учитывает зависимости между компонентами случайной величины и их количественные значения. Синтез структуры системы декомпозиции исходной выборки наблюдений многомерной случайной величины основан на анализе суммы коэффициентов корреляций неповторяющихся парных сочетаний её компонент и использовании модификации алгоритма автоматической классификации «Форель». Показана возможность обоснованного выбора параметра алгоритма классификации. Предложена система декомпозиции значений многомерной случайной величины является актуальной при анализе данных дистанционного зондирования.
Представлен новый метод диагностики технического состояния внешней изоляции высоковольтного оборудования с помощью ультрафиолетовой камеры промышленного исполнения (с синхронизацией ультрафиолетового и видимого канала) и робототехнического комплекса, а также метод компьютерного зрения с пространственно-временной фильтрацией шумов радиометрических данных, позволяющий повысить точность обнаружения поверхностных частичных разрядов в автоматическом режиме.
Рассматривается возможность альтернативного описания электронных спектров простейших атомарных систем, целиком и полностью укладывающегося в рамки корпускулярной физики. В третьей части работы обоснована возможность непрерывно-детерминированного моделирования линейчатых спектров водорода без использования фундаментальных постулатов Бора.
Большое количество предлагаемых вендорами продуктов в области информационной безопасности, различное их назначение, комплектация и прочие многие характеристики, усложняют организациям задачу выбора, подходящего по запросам и возможностям средства. В статье рассматривается пример использования методов решения многокритериальных задач семейства PROMETHEE для выбора программно-аппаратного средства защиты информации. Многокритериальная задача решена с помощью программного пакета Visual PROMETHEE Academic, описаны способы интерпретации результатов решения.
Статья описывает создание анимационного ролика об осаде Албазинского острога. В процессе работы проведена детальная реконструкция ландшафта и острога, а также созданы модели казаков и китайцев. Архивные документы, археологические раскопки и топографические планы помогли точно воссоздать внешний облик и атмосферу событий. Трехмерное моделирование обеспечивают реализм и историческую достоверность ролика.
Наиболее популярными на сегодняшний день квантовыми вычислителями являются спиновые кубиты, а особенно можно выделить дырочные спиновые кубиты. Базовым материалом для реализации данной технологии считается германий. Главной особенностью германия является сильное спин-орбитальное взаимодействие, способность к масштабируемости и совместимость с классическим производственным процессом. В данной работе методом ab-initio расчета было произведено построение модели интерфейса Ge-Si и исследованы квантовые состояния интерфейса кремния и германия, представляющего собой тонкослойную структуру Ge, заключённую между слоями Si, при наличии в нём дырок с четным и нечетным числом. Были определены локализации дырочных состояний в интерфейсе, произведен анализ зарядового распределения в системе.
Предлагается модель машинного обучения, способная предсказывать значения энергии Гиббса для различных систем (веществ) в условиях отсутствия структурной информации об их фазах. В качестве базовой модели используется нормализующий поток с монотонными дробно-квадратичными сплайнами для моделирования синтетического распределения плотности вероятности значений энергии для различных систем (составов).
Проведено исследование динамики изогнутой металлической трубы, подвергшейся воздействию колебаний давления в потоке жидкости. Для моделирования стенки трубы применена теория оболочек. Разработан алгоритм преобразования трехмерной математической модели к начально-краевой задаче меньшей размерности. Численный анализ подтвердил адекватность модели.
Издательство
- Издательство
- ТОГУ
- Регион
- Россия, Хабаровск
- Почтовый адрес
- 680035, Россия, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
- Юр. адрес
- 680035, Россия, г. Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136
- ФИО
- Марфин Юрий Сергеевич (Ректор)
- E-mail адрес
- mail@togudv.ru
- Контактный телефон
- +7 (421) 2979700
- Сайт
- https://togudv.ru