CN110108710A - 一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，包括相机、镜头、环形光源、反光光栅；相机垂直于水平面固定在上方，相机、镜头环形光源与反光光栅组成一套成像系统；反光光栅放置于光源上方，与相机镜头贴近放置，且反光光栅条纹不能遮挡镜头聚焦位置；此方法可避免纽扣电池正极字体对麻点检测产生的干扰；采用环形光源与反光光栅调制的光照方法相结合，大大提高了纽扣电池凹点缺陷成像时与正常区域的对比度，且可避免纽扣电池正极字体对凹点检测的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及产品检测技术领域，具体涉及一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法。
背景技术
纽扣电池是电子元器件广泛使用的电池之一，其性能与质量关乎电子设备是否能正常运作，目前对纽扣电池检测主要有电池电容量和外观缺陷，外观缺陷主要有脏污、划伤、气胀、凹点、破壳破盖、毛刺等。
专利号为CN204008488公开了一种纽扣电池自动检测机，实现了对纽扣电池的表面毛刺特性的检测以及达到自动分料的目的，但是只能检测纽扣电池毛刺，无法检测纽扣电池的凹点。
专利号CN103940584A公开了一种纽扣电池检测系统，通过反光镜的反射实现单相机多路成像从而检测纽扣电池的外观，但是这种检测方法方法只适用于实验室检测，不适用于工业化生产需要的大规模检测。
专利号为CN108535655A公开了一种纽扣电池检测设备，可实现全自动检测纽扣电池电压，但是无法检测纽扣电池的外观。
上述专利均是针对纽扣电池脏污及大毛刺等明显缺陷或对纽扣电池剩余电量进行检测，并未对纽扣电池正极凹点进行检测；纽扣电池正极凹点检测属于外形检测中的重要项目，纽扣电池凹点的存在不仅影响美观，而且会对纽扣电池后期使用的安全性和品质的稳定性均会有一定的影响，所以现在急需一种可大规模、高效率检测纽扣电池正极凹点的装置与方法。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法。
本发明解决上述问题的技术方案为：一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，包括相机、镜头、环形光源、反光光栅、支架、电源、相机电源控制器、光源控制器、计算机、第一电源线、第二电源线、第三电源线、第一数据线、第二数据线、第三数据线、工业相机接口；
所述相机与镜头垂直于水平面安装在支架上；镜头最小视野可满足最大直径纽扣电池的检测；
所述反光光栅与环形光源垂直于水平面安装在支架上，反光光栅位于环形光源上方，反光光栅与镜头贴近放置，反光光栅与镜头的距离为1mm-10mm；
所述相机、镜头、环形光源与反光光栅组成一套光照投影系统，将明暗条纹投影至被检纽扣电池；
进一步的，所述电源分别通过第一电源线、第二电源线与相机电源控制器、光源控制器电连接；所述光源控制器通过第一数据线与相机电源控制器电连接；所述光源控制器通过第二数据线与环形光源电连接；所述相机电源控制器通过第三数据线和第三电源线电连接相机，相机通过工业相机接口连接计算机；所述计算机用于控制相机的实时采集与结果分析，通过数字图像处理方法实现对被检纽扣电池正极凹点缺陷检测。
进一步的，所述数字图像处理方法即先提取亮部栅线区域，然后通过分析区域的形状特征来对亮部栅线进行分类，最后通过外接矩形宽度筛选并框出凹点区域。
本发明具有有益效果：
（1）本发明提供一种纽扣电池正极凹点检测装置及方法，可实现对纽扣电池凹点的自动化检测；
（2）通过采用环形光源与反光光栅调制的光照方法相结合，大大提高了纽扣电池凹点缺陷成像时与正常区域的对比度，且可避免纽扣电池正极字体对凹点检测的干扰；
（3）通过改变反光光栅宽度及调整缺陷识别算法参数，即可实现对凹点检测精度的调整。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明电气连接图。
图3为本发明检测流程图。
图4为本发明检测结果图。
图中：1-相机，2-镜头，3-反光光栅，4-环形光源，5-被检纽扣电池，6-支架，7-电源，8-相机电源控制器，9-光源控制器，10-计算机，11-第一电源线，12-第二电源线，13-第三电源线，14-第一数据线，15-第二数据线，16-第三数据线，17-工业相机接口。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。
一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，包括相机1、镜头2、反光光栅3、环形光源4、被检纽扣电池5、支架6；
相机1与镜头2垂直于水平面安装在支架6上，与被检纽扣电池5的距离由相机1和镜头2参数决定，其最小视野需满足最大直径的被检纽扣电池5；
反光光栅3与环形光源4垂直于水平面安装在支架6上，反光光栅3位于环形光源4上方，反光光栅3与镜头2贴近放置，反光光栅3与镜头2的距离为1mm-10mm；
相机1、镜头2、环形光源4与反光光栅3组成一套光照投影系统，环形光源4照射亮度均匀，环形光源4面背对被检纽扣电池5打光；在环形光源4的照射下，反光光栅3投影在被检纽扣电池5正极表面，出现明暗相间的条纹，明暗条纹投影至被检纽扣电池5；当被检纽扣电池5正极表面存在凹点时，条纹便会发生形变，则检测出该位置存在凹点，表明此被检纽扣电池5为不合格品。
如图2所示，电源7通过第一电源线11、第二电源线12分别与相机电源控制器8、光源控制器9连接，光源控制器9通过第一数据线14与相机光源控制器8连接，以实现图像采集与光源补光的同步性；光源控制器9通过第二数据线15与环形光源3连接，实现环形光源的光照控制；相机电源控制器8通过第三数据线16和第三电源线13连接相机1，相机1通过工业相机接口17连接计算机10；所述计算机用于控制相机的实时采集与结果分析，通过数字图像处理方法实现对被检纽扣电池正极凹点缺陷检测。
如图3所示，计算机10读取相机1拍摄的图片，通过全局阈值提取亮条，经过闭操作填充孔洞，并通过面积筛选消除表面脏污对检测的影响，利用各亮条的坐标输出外接矩形，最后通过对矩形宽度的筛选来实现对亮条的分类，并标出形变区域即凹陷区域。
如图4所示，反光光栅3投影的条纹在纽扣电池5正极表面发生变形则存在凹点缺陷。
不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。
Claims (3)
1.一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，其特征在于，包括包括相机、镜头、环形光源、反光光栅、支架、电源、相机电源控制器、光源控制器、计算机、第一电源线、第二电源线、第三电源线、第一数据线、第二数据线、第三数据线、工业相机接口；
相机与镜头垂直于水平面安装在支架上；反光光栅与环形光源垂直于水平面安装在支架上，反光光栅位于环形光源上方，反光光栅与镜头贴近放置，反光光栅与镜头的距离为1mm-10mm；
相机、镜头、环形光源与反光光栅组成一套光照投影系统，将明暗条纹投影至被检纽扣电池；
电源分别通过第一电源线、第二电源线与相机电源控制器、光源控制器电连接；所述光源控制器通过第一数据线与相机电源控制器电连接；所述光源控制器通过第二数据线与环形光源电连接；所述相机电源控制器通过第三数据线和第三电源线电连接相机，相机通过工业相机接口连接计算机；所述计算机用于控制相机的实时采集与结果分析，通过数字图像处理方法实现对被检纽扣电池正极凹点缺陷检测。
2.如权利要求1所述的一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，其特征在于，所述数字图像处理方法即先提取亮部栅线区域，然后通过分析区域的形状特征来对亮部栅线进行分类，最后通过外接矩形宽度筛选并框出凹点区域。
3.如权利要求1所述的一种用于纽扣电池正极凹点检测装置及方法，其特征在于，所述镜头最小视野可满足被检纽扣电池的检测。
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