近年(nián)來,隨著我國新能源汽車市場的爆發,動力電池(chí)需求不斷增長。在電池預焊、周邊焊、密封釘焊接、頂蓋焊接等環節,焊縫容易(yì)出現(xiàn)炸焊、斷焊、爆點、針孔、偏光等缺陷。這些缺陷嚴重影響(xiǎng)動力電池的品質,產生安全隱患,焊接過程中缺陷的檢測和預防(fáng)變(biàn)得越來越重要。鋰(lǐ)電池性能和品質的提升,不僅(jǐn)需要(yào)在材料和設計上不斷突破(pò),也需要(yào)在生產製造的工藝及設備上持續創新和(hé)改進。
機器視覺作為自動化設備的(de)“眼睛”和“大腦”,將視覺檢測引入到檢測設備中(zhōng)已(yǐ)經(jīng)成為主流趨勢。圖像處理係統(tǒng)的引入,將推動(dòng)自動化設備向智(zhì)能化(huà)方向(xiàng)轉型,推(tuī)進動力電池向高容量、高安全性、高品質以及(jí)低成本方向發展。麵(miàn)對當前市場環境,捷(jié)翔在軟件、硬件和算法方麵不斷進(jìn)行技術研發和產品優化,以為鋰電行業客戶提供更(gèng)好的產品(pǐn)和服務。
(一)算法創新
(1)異源數據融合的缺陷檢測方(fāng)案
3D相機在圖像采集過程中,不僅可以獲得2D灰度圖像信息,也可以獲得3D高度圖像信息。如何將兩者結合起來,解決(jué)焊接過程中的缺陷檢測和分類,午夜福利视频一直進行算法(fǎ)探索和測(cè)試。由於(yú)3D圖像具有無效(xiào)像素、不同產品和視角拍攝的高度範圍差異很大等特點,將(jiāng)3D高度圖像輸入到深度學習檢測網絡中,訓練過程很(hěn)難收斂。午夜福利视频(xiáng)采(cǎi)用自研的異源數據融合算法,將灰度圖像和深度(dù)圖像(xiàng)進行融(róng)合,有效地提升了焊縫檢測漏檢(jiǎn)率(lǜ)和誤檢率。
(2)基於自由曲麵的圖像(xiàng)差分檢測方案
電池表麵並不是規則的平麵,如果使用平麵作為基準,很容易出現誤檢的現象。捷(jié)翔自研的自(zì)由曲麵算法,將高度圖像進行局部插值采樣處理,可以獲得電池(chí)表麵的局部範圍近似(sì)基(jī)準圖像,然後基於圖像差分(fèn)方法,可以獲得缺陷檢測信息。
(3)基於深度學習的無效像(xiàng)素填(tián)充算法
深度學習在圖像識別、目標分類等方麵均有較好的應用,成為各個領域的(de)一個研究熱點,但是基於深度神經網絡在深度圖像中的應用(yòng)和探索並不多。午夜福利视频為了解決高度(dù)圖像中的點雲無效像素缺失的問(wèn)題,基於(yú)卷積神經(jīng)網絡(luò)設計了無效像素填充算法,很好地修補了點(diǎn)雲模型表麵殘缺的孔洞區(qū)域,算法基於CUDA進行並(bìng)行算法優化,提升了焊縫檢測的效率和準確率。
(二)軟件平台創新(xīn)
采用(yòng)圖形化(huà)編程,讓用戶在可(kě)視化的環境下,進行(háng)參(cān)數配置,快速實現(xiàn)項(xiàng)目部署,縮短項目(mù)部署的周期。融合圖像采集、圖像分析、通信等(děng)功能於(yú)一體,為客戶提供端到端的視覺解決方案。圖像分析模塊涵蓋(gài)測量、形(xíng)位公差檢測(平麵度、高度差、輪廓度、粗糙度等)、表麵質量分析、識別(二維碼、條形碼、字符)以及3D視覺引導等。
視覺(jiào)在(zài)線檢(jiǎn)測係統作為可同時(shí)實現(xiàn)高度輪廓、三維點雲數據采集和三維數據在線測(cè)量的3D應用係統,已(yǐ)經大批(pī)量應用於高(gāo)精度、高速、在線3D定位(wèi)、測量、缺陷檢測場景。自研算法和傻瓜式的操作使得非常適合各種非接觸式(shì)測量場景,功能、性能及穩定性已在蘋果產(chǎn)線使(shǐ)用驗證,得到客戶的高度(dù)認同。
將傳統圖像處理與深(shēn)度學(xué)習處理(lǐ)相結合,為客戶提供綜(zōng)合解決方案。利用卷積神經網絡自動提取圖像(xiàng)特征,從(cóng)而實現(xiàn)產品瑕疵(cī)檢測、分類等功能(néng)。深度學習工具操作(zuò)簡單,零代碼開發(fā),用戶(hù)隻需要手動標注目標(biāo),利用標注信息自動完成模型訓練和學習,有(yǒu)效地解決了傳統算法難以解決的複雜問題。在鋰電行業(yè)應用中,深度(dù)學習結合傳統圖像處理算法缺陷的正確檢出(chū)率可達99.9%以上,缺陷等級(jí)和缺陷類(lèi)別分類由傳統的40%提升到98%以上。
(三)3D視覺和深度學習在鋰電行業中的創新案例
1、頂蓋焊(hàn)後檢測
2、密封釘檢測