隨著新能源車的普及，動力電池行業(yè)規(guī)模預(yù)計將快速增長。我國的動力鋰電池產(chǎn)業(yè)從無到有發(fā)展迅速，已進(jìn)入工業(yè)化建設(shè)和推廣應(yīng)用的關(guān)鍵階段，而電動鋰電池的發(fā)展過程已經(jīng)處于國際領(lǐng)先地位。改革開放進(jìn)一步擴(kuò)大，將優(yōu)先惠及優(yōu)質(zhì)企業(yè)，以高端帶動中低端升級，共同向高質(zhì)量發(fā)展，這將是新能源電池產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展的主旋律。
市場背景
在全球鋰電池市場日趨成熟的背景下，動力鋰電池已經(jīng)成為新的引擎，帶動整個鋰電產(chǎn)業(yè)鏈快速發(fā)展。預(yù)計未來幾年國內(nèi)對動力鋰電池的需求將快速增加，全球鋰電池設(shè)備市場也會逐漸向中國轉(zhuǎn)移，可以預(yù)見中國將會成為最大的鋰電應(yīng)用市場之一。
下面，和大家分享鋰電池封邊缺陷檢測的案例，在鋰電池的實(shí)際生產(chǎn)中為防止電池漏液，造成安全事故，鋰電池封邊檢測應(yīng)做到：
1、檢測電池是否封邊完好；
2、封邊到電池邊緣的距離，以及是否存在褶皺。
一、難點(diǎn)檢測
工件有銀色、黑色2種顏色，銀色工件反光性較強(qiáng)，要求光源的均勻性比較好，在檢測褶皺時易與背景區(qū)分。
二、視覺檢測硬件系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)環(huán)境采用自行搭建的模擬現(xiàn)場環(huán)境。如圖3所示：實(shí)驗(yàn)采用的視覺檢測系統(tǒng)主要由相機(jī)、鏡頭及光源組成。相機(jī)分辨率為3840×2748像素。鏡頭采用高清晰1000萬像素級定焦鏡頭，鏡頭工作距離為540±5mm，視場100mmx75mm。實(shí)際運(yùn)用中，光源需采用高角度進(jìn)行打光，采用了系列環(huán)形光源結(jié)合打光，突出鋰電池的三維信息，有效解決對角照射陰影問題，也能克服光源亮度不夠的情況，光源的均勻性可以得到保證。同時采用條形光源， 從側(cè)面進(jìn)行打光可增強(qiáng)褶皺與背景之間的對比度，更好的突出缺陷部分。視覺檢測硬件系統(tǒng)可嵌入式的安裝在所需檢測工位上，基本無需對原有設(shè)備進(jìn)行改造。
▲圖3 ?鋰電池缺陷檢測示意圖
三、獲取圖像
獲取圖像要點(diǎn)：
1、需抓取電池封邊的上邊緣與電池上邊緣，通過測量兩者之間的間距，來判斷封邊是否有偏移（如圖4所示）；
2、需抓取電池封邊上的褶皺，來判斷是否封邊完好（如圖5所示）。
四、軟件檢測說明
智能視覺軟件是基于Windows系統(tǒng)的圖像處理軟件，具有圖形化操作界面，包含多種圖像處理功能，可對圖像內(nèi)容進(jìn)行多種運(yùn)算以及疊加處理，使其達(dá)到理想效果。
4.1 ?檢測封邊距離
鋰電池封邊檢測時，受到各種褶皺影響局部反光效果不均勻，因此普通軟件方法檢測距離時容易受到平整度和背景整潔度的影響。通過智能視覺軟件各種圖像算法疊加可將干擾因素過濾，只保留需要的部分。檢測結(jié)果如圖：
4.2 ?褶皺檢測
因褶皺檢測特征相對邊緣不夠明顯，干擾因素更多，檢測難度較大。但通過智能視覺軟件合理的圖像運(yùn)算疊加，可得到需要的圖像效果，甚至在特征不明顯時也可將其突顯出來。
由于打光效果差異，產(chǎn)品圖像效果整體趨向于平面化，褶皺相較于其他打光方式更為明顯，經(jīng)AI-Intsoft智能視覺軟件合理的圖像處理運(yùn)算，褶皺部位顯示為黑色連通的鐘乳石效果，檢測其連通性即可判斷褶皺。
這里主要以鋰電池進(jìn)行作為實(shí)驗(yàn)對象，結(jié)合智能視覺軟件，完成對鋰電池封邊缺陷檢測。通過仿真確定以中值濾波為基礎(chǔ)的各種解決方法。深入研究了圖像的處理算法，其中包括圖像提取、中值濾波、二值化等步驟。最后通過邊緣模板匹配的相似度值對比，檢測到鋰電池的封邊是否偏移、判斷褶皺等問題。該方法還可用于其他行業(yè)對缺陷進(jìn)行檢測的項(xiàng)目中。
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