近年(nián)来,随着我国新能源汽车市场的爆发,动(dòng)力电池需求不断增长。在电池预焊、周边焊、密封钉焊接、顶盖焊接等环节,焊缝容易出现炸焊(hàn)、断(duàn)焊、爆点、针孔、偏光等(děng)缺陷(xiàn)。这些(xiē)缺陷严重影响动力电池的品质,产生安全隐患,焊接过程中缺陷的检测和预防变得越来越重要。锂电池性能和品质的提升,不仅需要在材料和(hé)设计上不断突破,也需要在生产制造的工(gōng)艺及设备上持续创新和改进(jìn)。
机器视(shì)觉作为自动化(huà)设备的“眼睛”和“大脑”,将视觉检测引入到检测设备中已经成为主流趋势。图像处理(lǐ)系(xì)统(tǒng)的引入,将推动自动化设备向(xiàng)智能化方向转型(xíng),推进动力电池向高容量、高安全性、高品质以及低成(chéng)本方向发(fā)展。面对(duì)当前市场环境,糖心VLOG官网入口地址在软件、硬件和算法方面不断进行技术研发和产品优化,以为锂电行(háng)业客户提供更好的产品和服务。
(一)算法创新
(1)异源数据融合的缺陷检测方案
3D相机在图像采集(jí)过程中,不仅(jǐn)可以获得2D灰(huī)度图像信息(xī),也可以(yǐ)获得3D高度图像信息。如何(hé)将两者结合起来,解决焊接过程中的缺陷检测和分类,糖心VLOG官网入口地址一直(zhí)进(jìn)行算法探索(suǒ)和(hé)测试。由于3D图(tú)像具(jù)有(yǒu)无(wú)效(xiào)像(xiàng)素、不同(tóng)产品和视角拍(pāi)摄的高度范围差异很大等特点,将(jiāng)3D高度图像输(shū)入到深度学习检测网(wǎng)络中,训练过程很难收敛。糖心VLOG官网入口地址采用自研的异源数(shù)据融合算法,将灰(huī)度(dù)图像和(hé)深(shēn)度图像进行融合,有(yǒu)效地提升了焊缝检测(cè)漏检率和误检率。
(2)基于自由(yóu)曲面的图像差分检测方案
电池表面并不是规则(zé)的平面,如果使用平面作为基准,很容易出现误检的现象。糖心VLOG官网入口地址自研的自由(yóu)曲(qǔ)面算法,将高度图像进行局部插值采样处理,可以获得电池表面的局部范围近似基(jī)准图(tú)像,然(rán)后基于图像差(chà)分方法,可以获得缺陷检测(cè)信息。
(3)基于深度学习(xí)的无效像素填充算法
深度学习在图像识(shí)别、目标分类等方面均有较好的应用(yòng),成为(wéi)各(gè)个领域的一个研究热点,但是基于(yú)深度神经网络在深度图像中的应用(yòng)和探索(suǒ)并不多。捷(jié)翔为了解决高度图像中的点云无效像素缺失的问题,基于卷积神经网(wǎng)络设计了无效像素填充算法,很好地修补了点云模型表面残缺的孔洞区域,算法基于CUDA进行并行算法优化(huà),提升了焊(hàn)缝(féng)检测的效率和准确率。
(二)软件平台创新(xīn)
采用图形化编程,让用(yòng)户在可视化的环境下,进行参数配置,快速实现项目部署,缩短项目部署的周期。融合图像采集、图像分析、通信等功能于一体,为客户提供端到端的视觉解决方案。图像分析模块涵盖测量、形位公差检测(平面度、高度差、轮廓度、粗糙度等)、表面质量分析、识别(二维码、条形码、字符)以(yǐ)及3D视觉引导等。
视觉在线检测系统作为可同时实现高度轮廓、三维点云(yún)数据采集和三维数据在线测量的(de)3D应用系统,已经大批量应用于高精度(dù)、高(gāo)速、在线3D定位、测量、缺陷(xiàn)检测场景。自研算法和傻瓜式的操作使得非常适合各种非(fēi)接(jiē)触(chù)式测量场景,功能(néng)、性能及稳定性已在苹(píng)果产线使用验证(zhèng),得到客户的高度认同。
将传统(tǒng)图像处理与深度学习处理相结合,为客户提供综合解决方(fāng)案。利用卷(juàn)积神经网络自动提取图像特征,从而实(shí)现产品瑕疵检测(cè)、分类等(děng)功(gōng)能。深度(dù)学(xué)习工具操作简单,零代码开发,用户只需要(yào)手动标注目标,利用标(biāo)注信息自动完成模型训练和学习(xí),有效(xiào)地解决了传(chuán)统算法难以解决的(de)复杂问题。在锂电行业应用中,深度学习结合传统图(tú)像处理算(suàn)法缺陷的正确检出率可达99.9%以上,缺陷等级和缺(quē)陷类别分类由传统的40%提升到98%以上。

(三)3D视觉(jiào)和深度学习在锂电行(háng)业中的创新案例
1、顶盖焊后检测

2、密封钉检测

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