CN113566730A - 电池膨胀形变检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电池膨胀形变检测系统及方法，其中系统包括：控制模块、扫描模块和图像处理模块；所述扫描模块用于按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；所述图像处理模块与所述扫描模块连接；所述图像处理模块用于根据扫描数据生成扫描图像；所述控制模块与所述图像处理模块连接；所述控制模块用于根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。本发明提供技术方案，提高了检测效率，降低了系统的结构复杂度。

Description

电池膨胀形变检测系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及物体检测技术，尤其涉及一种电池膨胀形变检测系统及方法。
背景技术
电池已成为广泛使用的电源，是常见的备用电源选择，电池组的安全运行关乎电力供应的安全稳定。
目前针对电池组的检测系统结构较为繁杂，并且在电池组异常检测中效率较低，不利于小型化发展。
发明内容
本发明提供一种电池膨胀形变检测系统及方法，提高了检测效率，降低了系统的结构复杂度。
第一方面，本发明实施例提供了一种电池膨胀形变检测系统，包括：
控制模块、扫描模块和图像处理模块；
所述扫描模块用于按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；
所述图像处理模块与所述扫描模块连接；所述图像处理模块用于根据扫描数据生成扫描图像；
所述控制模块与所述图像处理模块连接；所述控制模块用于根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。
可选的，根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常包括：若所述扫描图像与所述参考图像匹配度不达标，则确定发生形变。
可选的，所述扫描模块被配置于按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据；所述图像处理模块还用于根据所述参考扫描数据生成参考图像。
可选的，所述扫描模块被配置于正对所述待测电池组的待测表面；其中，所述扫描模块的扫描光源宽度大于所述待测电池组的待扫描面的高度。
可选的，所述预设轨迹包围所述待测电池组，并与所述待测电池组的底面处于同一水平面。
可选的，所述预设轨迹为矩形轨迹，并且所述矩形轨迹拐角为扇形轨迹。
可选的，所述扫描图像包括横向段图谱与纵向段图谱，其中所述横向段图谱为所述矩形轨迹的第一边扫描图谱；所述纵向段图谱为所述矩形轨迹的第二边扫描图谱。
可选的，所述电池膨胀形变检测系统还包括周期模块，所述周期模块连接所述扫描模块，所述周期模块用于生成周期信号；所述扫描模块还用于根据周期信号按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
第二方面，本发明实施例提供了一种电池膨胀形变检测方法，由本发明是实施例任一所述的电池膨胀形变检测系统执行；
所述方法包括：
按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；
根据扫描数据生成扫描图像；
根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。
可选的，在按照预设轨迹扫描待测电池组表面并生成扫描数据之前，还包括：
按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据；
根据所述参考扫描数据生成所述参考图像。
本发明实施例提供的技术方案，通过所述扫描模块按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；所述图像处理模块根据扫描数据生成扫描图像；所述控制模块用于根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。其中，仅采用扫描图像与参考图像进行对比即可判断待测电池组是否形变，节约了图像处理耗时，提高了对比效率，另外检测系统结构简单，减少了系统硬件设施，从而利于小型化发展。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测系统的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的一种扫描轨迹的俯视结构示意图。
图4为本发明实施例提供的一种扫描图谱的结构示意图。
图5为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测方法的流程示意图。
图6为本发明实施例提供的又一种电池膨胀形变检测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测系统的结构示意图，参见图1，电池膨胀形变检测系统包括：控制模块130、扫描模块110和图像处理模块120。
扫描模块110用于按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
所述图像处理模块120与扫描模块110连接。图像处理模块120用于根据扫描数据生成扫描图像。
控制模块130与图像处理模块120连接。控制模块130用于根据扫描图像与参考图像判断待测电池组是否异常。
具体的，扫描模块110对待测电池组进行图像扫描，示例性的，扫描模块110可以采用激光光源进行图像扫描或采用CCD成像的方式进行图像扫描，其中扫描数据包括利用激光扫描物体后得到的排布顺序不同反射像点或待测电池组反射的像点。图像处理模块120根据扫描数据生成待测电池组的被扫描部位的图像。其中，扫描图像包括待测电池组的被扫描部位平面图像。电池膨胀形变检测系统的工作过程为：示例性的，本发明实施例中扫描模块110采用激光光源对待测电池组的待测表面进行图像扫描，从而获得排布顺序不同反射像点。图像处理模块120根据扫描数据中的反射像点进行解调从而可以得到待测表面的平面图像。控制模块130根据预设的参考图像将检测的扫描图像进行对比，判断待测电池组是否异常。
本发明实施例提供的技术方案，通过扫描模块按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。图像处理模块根据扫描数据生成扫描图像。控制模块用于根据扫描图像与参考图像判断待测电池组是否异常。其中，仅采用扫描图像与参考图像进行对比即可判断待测电池组是否形变，节约了图像处理耗时，提高了对比效率，另外检测系统结构简单，减少了系统硬件设施，从而利于小型化发展。
可选的，根据扫描图像与参考图像判断待测电池组是否异常包括：若扫描图像与参考图像匹配度不达标，则确定发生形变。
具体的，匹配度是指扫描图像与参考图像的对比结果，匹配度低则证明扫描图像与参考图像差异较大，匹配度高扫描图像与参考图像差异较小。控制模块设置匹配阈值，控制模块将扫描图像与对应的参考图像进行匹配，然后对比两者之间的差异，若扫描图像与参考图像匹配度大于或等于匹配阈值，则认为匹配度达标，判断待测电池组无形变。若扫描图像与参考图像匹配度小于匹配阈值，则认为匹配度不达标，判断待测电池组发生形变。
可选的，扫描模块被配置于按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据。图像处理模块还用于根据参考扫描数据生成参考图像。
具体的，扫描模块沿预设轨迹扫描正常的电池组，得到参考扫描数据。其中，参考扫描数据可以根据电池组型号进行分类，此时的预设轨迹与检测电池组时的预设轨迹一致。图像处理模块根据对应的参考扫描数据可以建立对应型号类别的参考图像。通过型号类别分类，提高电池组的检测的灵活性。
图2为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测系统的结构示意图，参见图2，扫描模块被配置于正对待测电池组的待测表面。其中，扫描模块的扫描光源宽度大于待测电池组的待扫描面的高度。
具体的，为方便示意位置关系，建立XYZ轴坐标系，其中，待测电池组放置在X轴和Y轴组成的水平面上，Z轴垂直于X轴和Y轴，其中待测电池组可以由多个单节电池组成,本实施例中电池组包括三层，每层3乘2个电池，仅做示例说明不做具体限制。扫描模块可以采用激光光源组成面光源，扫描光源在扫描过程中始终正对待测表面，也就是说扫描光源与待扫描面是垂直的。避免扫描图像因扫描光源与待扫描面存在偏移角度而发生偏移误差。扫描光源可以完全覆盖待扫描面，避免漏扫问题。
继续参见图2，预设轨迹210包围待测电池组，并与待测电池组的底面处于同一水平面。具体的，待测电池水平放置状态与水平面的接触面为底面，底面与预设轨迹210平行或处于同一水平面，预设轨迹可以完全包围待测电池。从而确保待测电池组的扫描完整性。
图3为本发明实施例提供的一种扫描轨迹的俯视结构示意图，参见图3，预设轨迹为矩形轨迹，并且矩形轨迹拐角为扇形轨迹。
具体的，预设轨迹可以采用矩形轨迹，并且为了满足扫描模块的扫描光源垂直待扫描面，将矩形拐角处设置为扇形轨迹，可以减少直角拐弯情况的扫描模块的扫描数据突变。从而导致扫描图像准确性，进而影响后续对比精度。
基于上述实施了，图4为本发明实施例提供的一种扫描图谱的结构示意图，结合图2参见图4，扫描图像包括横向段图谱410与纵向段图谱420，其中横向段图谱410为矩形轨迹的第一边扫描图谱。纵向段图谱420为矩形轨迹的第二边扫描图谱。
具体的，矩形轨迹的第一边为矩形的长边，矩形轨迹的第二边为矩形的短边，沿矩形的第一长边扫描而获得扫描图像为第一横向段图谱410。沿矩形的第二长边扫描而获得扫描图像为第二横向段图谱420。沿矩形的第一短边扫描而获得扫描图像为第一纵向段图谱430。沿矩形的第二短边扫描而获得扫描图像为第二纵向段图谱440。其中，第一长边与第二长边为相对边，第一短边与第二短边为相对边。当电池组中的单个电池发生形变，其中，图4中横坐标轴为扫描器在矩形轨迹的位置关系。示例性的，其中一个电池211的XYZ方向均发生形变膨胀，扫描模块从起点开始预设轨迹开始扫描，起点可以设置在第一长边的一端先向X轴方向运动。则可以在获得的扫描图谱中可以确认该电池在第一横向段图谱410的第一行第二列，在第二横向段图谱420的第一行第二列。该电池在第一纵向段图谱430的第一行第二列，根据第二横向段图谱440的第一行第一列，根据横向段图谱和纵向段图谱反映的所在行和所在列的交叉位置，可以确认具体的异常电池位置。当电池211的仅X轴方向发生形变膨胀，则可以在获得的扫描图谱中可以确认该电池在第一横向段图谱410的第一行第二列，在第二横向段图谱420的第一行第二列，但该电池在在第一纵向段图谱430和第二横向段图谱440无法确认位置，此时更换底面再次进行扫描，则可以重新确认该电池的异常位置。因此根据预设轨迹进行扫描，根据横向段图谱与纵向段图谱中形变发生位置可判断出具体发生膨胀形变的单节电池。
可选的，电池膨胀形变检测系统还包括周期模块，周期模块连接扫描模块，周期模块用于生成周期信号。扫描模块还用于根据周期信号按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
具体的，在电池组长期监测过程中，利用周期模块设定监测周期，扫描模块按照监测周期进行扫描，获得扫描数据。图像处理模块根据扫描数据生成扫描图像。控制模块根据扫描图像与参考图像判断对比，从而对电池组长时间监测，满足电池组形变检测要求。
图5为本发明实施例提供的一种电池膨胀形变检测方法的流程示意图，参见图5，由本发明是实施例任一的电池膨胀形变检测系统执行，该方法具体包括如下步骤：
S110、按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
其中，可以采用激光光源进行图像扫描或采用CCD成像的方式进行图像扫描，其中扫描数据包括利用激光扫描物体后得到的排布顺序不同反射像点或待测电池组反射的像点。
S120、根据扫描数据生成扫描图像。
具体的，根据扫描数据中的反射像点进行解调从而可以得到待测表面的平面图像。其中，扫描图像包括待测电池组的被扫描部位平面图像。
S130、根据扫描图像与参考图像判断待测电池组是否异常。
具体的，根据预设的参考图像将检测的扫描图像进行对比，判断待测电池组是否发生膨胀。其中，参考图像为正常电池组的待扫描面的基准图像。
图6为本发明实施例提供的又一种电池膨胀形变检测方法的流程示意图，参见图6，由本发明是实施例任一的电池膨胀形变检测系统执行，该方法具体包括如下步骤：
S210、按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据。
具体的，沿预设轨迹扫描正常的电池组，得到参考扫描数据。其中，参考扫描数据可以根据电池组型号进行分类，此时的预设轨迹与检测电池组时的预设轨迹一致。
S220、根据参考扫描数据生成参考图像。
具体的，根据对应的参考扫描数据可以建立对应型号类别的参考图像。通过型号类别分类，提高电池组的检测的灵活性。
S230、按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
其中，可以采用激光光源进行图像扫描或采用CCD成像的方式进行图像扫描，其中扫描数据包括利用激光扫描物体后得到的排布顺序不同反射像点或待测电池组反射的像点。
S240、根据扫描数据生成扫描图像。
具体的，根据扫描数据中的反射像点进行解调从而可以得到待测表面的平面图像。其中，扫描图像包括待测电池组的被扫描部位平面图像。
S250、根据扫描图像与参考图像判断待测电池组是否异常。
具体的，根据将检测的扫描图像与对应类型的参考图像进行对比，判断待测电池组是否发生膨胀。其中，对应类型的参考图像为该检测电池组同一类别或型号的正常电池组的待扫描面的基准图像。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电池膨胀形变检测系统，其特征在于，包括：控制模块、扫描模块和图像处理模块；
所述扫描模块用于按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；
所述图像处理模块与所述扫描模块连接；所述图像处理模块用于根据扫描数据生成扫描图像；
所述控制模块与所述图像处理模块连接；所述控制模块用于根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。
2.根据权利要求1所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常包括：若所述扫描图像与所述参考图像匹配度不达标，则确定发生形变。
3.根据权利要求1所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，
所述扫描模块被配置于按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据；所述图像处理模块还用于根据所述参考扫描数据生成参考图像。
4.根据权利要求1所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，
所述扫描模块被配置于正对所述待测电池组的待测表面；其中，所述扫描模块的扫描光源宽度大于所述待测电池组的待扫描面的高度。
5.根据权利要求1所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，
所述预设轨迹包围所述待测电池组，并与所述待测电池组的底面处于同一水平面。
6.根据权利要求5所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，所述预设轨迹为矩形轨迹，并且所述矩形轨迹拐角为扇形轨迹。
7.根据权利要求6所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，所述扫描图像包括横向段图谱与纵向段图谱，其中所述横向段图谱为所述矩形轨迹的第一边扫描图谱；所述纵向段图谱为所述矩形轨迹的第二边扫描图谱。
8.根据权利要求1所述的电池膨胀形变检测系统，其特征在于，还包括周期模块，所述周期模块连接所述扫描模块，所述周期模块用于生成周期信号；所述扫描模块还用于根据周期信号按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据。
9.一种电池膨胀形变检测方法，其特征在于，由权利要求1-8任一所述的电池膨胀形变检测系统执行；
所述方法包括：
按照预设轨迹扫描待测电池组并生成扫描数据；
根据扫描数据生成扫描图像；
根据所述扫描图像与参考图像判断所述待测电池组是否异常。
10.根据权利要求9所述的电池膨胀形变检测方法，其特征在于，在按照预设轨迹扫描待测电池组表面并生成扫描数据之前，还包括：
按照预设轨迹扫描参考电池组并生成参考扫描数据；
根据所述参考扫描数据生成所述参考图像。
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