隨著新能源車需求的持(chí)續增長,鋰電池在新能源汽車行業的應用前景(jǐng)廣闊。目前鋰(lǐ)電池包括硬殼和軟包電池,硬(yìng)殼則可分為圓柱(zhù)電池和方形電池。其中方形電池憑借其充放電倍率、循環壽命、安全性等方麵的優勢,成為一種主流的電池封(fēng)裝應用。
方形電池工藝鏈(liàn)
鋰電池工藝鏈分為前、中、後三段,以方形(xíng)電(diàn)池為(wéi)例,其(qí)工藝鏈中存在大量的質檢需求,傳統視覺檢測可滿足各(gè)工藝環節的定位和糾偏應用。
而(ér)在極片、焊縫(féng)、絕(jué)緣隔膜等需要檢測表麵缺陷的工序中(zhōng),傳統視覺檢(jiǎn)測的精度受缺陷形態影響,通過針對(duì)性調參後,易消耗過多的內部資源,效果可能仍無法達到預(yù)期。因此,對鋰電行業(yè)內的缺陷檢測引入深度學習算法,使用一定量缺陷樣本(běn)來訓練生成AI模型,讓AI來(lái)判斷缺陷和位置,可達到較好的檢測效果。
海康機(jī)器人VM算法開發平台
VM算法開發平台作為海(hǎi)康機(jī)器人的核心智(zhì)能(néng)產品,不僅包含了定位、測量、處理等傳統視覺模塊,更集成圖(tú)像分割、字(zì)符訓練、圖像分類、目標(biāo)檢測、圖像檢索、實例分(fèn)割以及異常檢測等AI算法模塊,可使用VisionTrain對需(xū)要用到的AI模塊進行學習訓練。此外,海康機器人與多家企業(yè)合作,基(jī)於(yú)VM算法開發平台,構建持續、高效、開放的(de)生態(tài)合作圈。今天我們就為大家分享四(sì)則(zé)合作(zuò)夥伴運用VM圖像(xiàng)分割完(wán)成的缺陷檢測案例(lì)。
1.極片缺陷檢測(cè)
在(zài)工藝前段的(de)極片預分切工(gōng)序中,會將寬度較長的極片卷按需求分切成多(duō)卷(juàn)窄條極片(piàn),同時需要對極片正(zhèng)反麵(陰陽極)進行缺陷檢測(cè),缺陷類型包括掉料、破損、折痕、劃痕、凹坑等。
挑戰:部(bù)分(fèn)劃痕與極片灰(huī)度值相近,輪廓不明顯;缺陷形態豐富(fù),同時需(xū)準確完成多分類任務(wù);耗時要求嚴格。
方案(àn):對豐富(fù)缺陷(xiàn)形態的(de)檢出是深(shēn)度學習的應用方向,而(ér)針對耗時與分類準(zhǔn)確(què)率,通(tōng)過VM內部算法性能上的優(yōu)化,使多分類任務的耗時大(dà)幅下降,同時(shí)保證了檢出精度。
VM界麵(miàn)局部檢出效果
2.頂蓋焊接(jiē)缺陷檢測
在工藝中段的頂蓋焊接環節中,需檢測方形(xíng)電池殼體周圍的激光焊印,如是否存在虛焊(hàn)、漏焊、斷焊、爆點等(děng)缺陷(xiàn),以評估焊接(jiē)質量(liàng)。
挑戰:不同的缺陷需要做準確分(fèn)類;同個物件有三個(gè)檢測區,背景會不斷變化;部分缺陷受大麵積的背景特征幹擾(rǎo)。例如下圖中(zhōng)的爆點特征,上半部分紅色框內為需(xū)要(yào)檢(jiǎn)出的爆點(diǎn),與而下半部分的焊印與爆點極其相似,需準確區分。
方案:采用(yòng)麵陣相(xiàng)機配合步進的方式進行檢(jiǎn)測,通過深度學習(xí)算法,兼容了不(bú)同(tóng)背景的樣本,對於相似缺陷,在(zài)標注上賦予忽略以加大采(cǎi)樣,最終能快速精準的獲得缺(quē)陷的位置及其類別標簽。
VM界麵局部檢出效果
3.密封釘(dìng)焊接缺陷檢測
在工藝後段的密封釘焊接環節(jiē)中,會(huì)出現焊點、炸焊、漏焊、焊偏的情況,人工目檢效率不高(gāo),傳統調參難以滿足檢出需求。需(xū)要檢(jiǎn)測的區域包括:焊縫(féng)區,密封釘內(nèi)圈以及清洗(xǐ)區。
挑戰:缺陷形態豐(fēng)富,難以(yǐ)界定其(qí)形態邊緣(yuán);檢測區移動頻繁,缺陷位(wèi)置具有隨機性;部分(fèn)小缺陷混雜於焊(hàn)灰或清洗圈中,需(xū)準確識別。
方案(àn):通過海康機器(qì)人深度學習算法(fǎ),不僅(jǐn)克服了難點,準確定位缺陷的位置,且在做產線複製時,AI模型可快(kuài)速兼容使用,促(cù)使項目(mù)落地。
VM界麵局部檢出效果
4.絕緣藍膜缺陷(xiàn)檢測
鋰電池的藍膜(mó)表麵(miàn)會出現(xiàn)不同程度的破損,因此在包(bāo)裝過程(chéng)中需一(yī)道工序進行缺陷檢測,由於藍膜整(zhěng)體較長,檢出精度要求高,一般使用4K或8K線陣相機采圖,像素(sù)長度大於20000,屬於(yú)超(chāo)大分辨率樣本。
挑戰:需檢出個(gè)位(wèi)像素(sù)級別(bié)的極小(xiǎo)缺(quē)陷;缺陷與正常的灰塵、凸起反光征基本一致;超大分(fèn)辨率樣本,對耗時與顯存占用提(tí)出挑戰(zhàn)。
方(fāng)案:針(zhēn)對超大分辨率下的小缺陷樣本,通過內部對深度學習(xí)網絡進行性能優化;外部(bù)二次降采樣,或裁剪(jiǎn)外部背景區域的方法,在去除無效背景區幹擾的同時,進一步提升檢測精度,降低顯存占用和預測耗時。
VM界麵局部檢出效果
通過深度學習算法讓機器擁有“辨別”能(néng)力,結合傳統算法使(shǐ)預測結果更具交(jiāo)互性。海康機器人VM算法開發平台/SC智能相機係列,搭配VisionTrain深度學習訓練平台,多種深(shēn)度學習訓練(liàn)模式供您靈活使用,助您快速掌(zhǎng)握AI能力。