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机器视觉应用锂电池缺陷检测方法

发布日期:2022-05-14 12:54   来源:未知   阅读:

  随着新能源车的普及,动力电池行业规模预计将快速增长。我国的动力锂电池产业从无到有发展迅速,已进入工业化建设和推广应用的关键阶段,而电动锂电池的发展过程已经处于国际领先地位。改革开放进一步扩大,将优先惠及优质企业,以高端带动中低端升级,共同向高质量发展,这将是新能源电池产业中长期发展的主旋律。

  在全球锂电池市场日趋成熟的背景下,动力锂电池已经成为新的引擎,带动整个锂电产业链快速发展。预计未来几年国内对动力锂电池的需求将快速增加,全球锂电池设备市场也会逐渐向中国转移,可以预见中国将会成为最大的锂电应用市场之一。

  下面,和大家分享锂电池封边缺陷检测的案例,在锂电池的实际生产中为防止电池漏液,造成安全事故,锂电池封边检测应做到:

  工件有银色、黑色2种颜色,银色工件反光性较强,要求光源的均匀性比较好,在检测褶皱时易与背景区分。

  实验环境采用自行搭建的模拟现场环境。如图3所示:实验采用的视觉检测系统主要由相机、镜头及光源组成。相机分辨率为3840×2748像素。镜头采用高清晰1000万像素级定焦镜头,镜头工作距离为540±5mm,视场100mmx75mm。实际运用中,光源需采用高角度进行打光,采用了系列环形光源结合打光,突出锂电池的三维信息,有效解决对角照射阴影问题,也能克服光源亮度不够的情况,光源的均匀性可以得到保证。同时采用条形光源, 从侧面进行打光可增强褶皱与背景之间的对比度,更好的突出缺陷部分。视觉检测硬件系统可嵌入式的安装在所需检测工位上,基本无需对原有设备进行改造。

  1、需抓取电池封边的上边缘与电池上边缘,通过测量两者之间的间距,来判断封边是否有偏移(如图4所示);

  智能视觉软件是基于Windows系统的图像处理软件,具有图形化操作界面,包含多种图像处理功能,可对图像内容进行多种运算以及叠加处理,使其达到理想效果。

  锂电池封边检测时,受到各种褶皱影响局部反光效果不均匀,因此普通软件方法检测距离时容易受到平整度和背景整洁度的影响。通过智能视觉软件各种图像算法叠加可将干扰因素过滤,只保留需要的部分。检测结果如图:

  因褶皱检测特征相对边缘不够明显,干扰因素更多,检测难度较大。但通过智能视觉软件合理的图像运算叠加,可得到需要的图像效果,甚至在特征不明显时也可将其突显出来。

  由于打光效果差异,产品图像效果整体趋向于平面化,褶皱相较于其他打光方式更为明显,经AI-Intsoft智能视觉软件合理的图像处理运算,褶皱部位显示为黑色连通的钟乳石效果,检测其连通性即可判断褶皱。

  这里主要以锂电池进行作为实验对象,结合智能视觉软件,完成对锂电池封边缺陷检测。通过仿真确定以中值滤波为基础的各种解决方法。深入研究了图像的处理算法,其中包括图像提取、中值滤波、二值化等步骤。最后通过边缘模板匹配的相似度值对比,检测到锂电池的封边是否偏移、判断褶皱等问题。该方法还可用于其他行业对缺陷进行检测的项目中。

  盈泰德科技(深圳)有限公司有着多年的机器视觉行业经验,在机器视觉的应用领域上有着不少成功的案例和解决方案。盈泰德科技一直以来致力于机器视觉产品的生产、开发、应用以及销售,为客户提供整体机器视觉解决方案及服务,把机器视觉技术应用到智能生产中。