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光伏发电技术 功率模块 ★ 5.0

基于拟态视觉的光伏电池缺陷检测仿生模型

Mimetic Vision-Based Bionic Model for Photovoltaic Cell Defect Detection

作者 曲朝阳 · 臧积业 · 曲楠 · 董运昌 · 姜涛 · 梁丰
期刊 中国电机工程学报
出版日期 2025年9月
卷/期 第 45 卷 第 9 期
技术分类 光伏发电技术
技术标签 功率模块
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 光伏电池 缺陷检测 拟态视觉仿生检测模型 特征提取 仿真实验
版本:
太阳能在新型电力系统中具有关键作用,光伏电池缺陷检测对清洁能源转型至关重要。针对传统模型难以识别复杂纹理下微小瑕疵的问题,提出一种拟态视觉仿生检测模型。该模型受人类感受野与周边视觉机制启发,设计拟态视觉注意力与仿生特征提取模块,动态感知上下文并捕捉缺陷细粒度特征;结合脑信息传递方式构建分离式空间语义融合金字塔,增强特征表达能力;借鉴脑皮层分区机制设计自适应分离检测头,解耦分类与定位任务,提升多尺度检测性能。实验验证了模型的有效性。
太阳能在新型电力系统中扮演重要的角色,光伏电池的缺陷检测对于电力系统向清洁能源的转型愈发重要.传统的模型难以在纹理复杂的光伏电池上识别微小的瑕疵,为此提出拟态视觉仿生检测模型.首先,提出以人类感受野和周边视觉机制为启发的骨干网络,设计拟态视觉注意力机制及仿生特征提取模块,充分提取动态上下文并感知周边视觉注意力,关联二者以在充满噪声的背景下捕捉缺陷目标的细粒度特征;其次,在特征融合阶段,根据人脑信息传递方式设计分离式空间语义融合金字塔,在不同的信息传递路径中设计语义和空间信息传递模块,以增强缺陷特征对空间和语义信息的表达能力;接着,以脑皮层的分区机制为启发,设计能自适应融合的分离式检测头结构,自适应监管调控不同尺度的特征,并解耦分类与定位任务,分区关注并计算位置与类别信息;最后,通过仿真实验验证模型的有效性.
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SunView 深度解读

该拟态视觉缺陷检测技术对阳光电源光伏产业链具有重要应用价值。在SG系列光伏逆变器的智能运维层面,可集成至iSolarCloud云平台实现组件级缺陷智能诊断,通过仿生注意力机制精准识别EL图像中的隐裂、热斑等微小缺陷,提升预测性维护能力。在PowerTitan储能系统中,该模型可用于电池模组出厂质检与在线监测,结合自适应分离检测头实现多尺度缺陷定位,保障储能系统安全性。技术中的分离式特征融合思想可启发功率模块的热成像检测优化,增强SiC/GaN器件的可靠性筛查。建议将该算法嵌入边缘计算单元,实现光伏电站现场实时检测,降低运维成本并提升发电效率。