CN113567434A - 一种基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，包括光源亮度标定、物距标定、焦距标定。所述光源亮度标定包括：通过将当前标定板的亮度信息和预先设定的标准亮度值进行比较，根据比较结果调整光源控制器输出值，从而实现对光源亮度的标定；所述物距标定包括：利用相机获取所述标定板与相机之间的物距值，通过将当前物距值与预先设定的标准物距值进行比较，根据比较结果调整相机与标定板之间的距离。本发明提供的方法，提升了不同机台检测设备的一致性，从而保证设备在使用过程中，对于相同的产品，在不同机台的设备可以使用相同的参数，并得到近似一致的检测结果，从而便于用户操作和调整。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的电池片检测设备 的标定方法。
背景技术
在电池片生产最终环节，需要对电池片的外观质量和颜色进行分选，目 前该部分工作基本都是由电池片检测设备进行自动处理。由于检测设备在加 工、安装、调试过程中无法做到完全一致，因此会机台与机台之间会存在一 定的偏差，导致设置相同的检测参数但检测结果可能会有差异。
具体地，现有技术对机台进行标定是采用以下方式：针对物距(镜头到 被拍摄物的距离)标定：使用规格型号完全一致的加工件，将检测模组安装 在这个加工件上，从而确保各个机台物距的一致。针对光源亮度：在相机曝 光统一的前提下，各个机台的光源控制器设置为同一个亮度值。针对镜头景 深，通过对图像局部位置进行放大并实时采集图像，根据该区域的清晰程度 调整镜头焦距，从而确保焦距处于最佳位置。然而，该现有技术方法对于物 距一致性无法保证，存在毫米级的误差，且出现差异后无法修正；对于光源 亮度标定方面，忽略了不同光源控制器之间的差异，也忽略了光源内壁反光 效果的差异，因此难以保证采集图像在亮度方面的一致性；对镜头焦距的调 整，只能保证放大区域的焦距是理想的，无法保证整个图像区域都处于镜头 的最佳景深范围内，所以局部调整完后，还要查看其余区域的清晰度是否满 足要求。因此调整难度大，耗时长。
发明内容
本发明的目的在于针对物距、光源亮度、镜头景深方面存在的差异，提 供了一种标定方法，从而提升不同线别的检测设备的一致性，以最大程度降 低不同设备在采集图像方面的差异。
一种基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，包括光源亮度标定、 物距标定、焦距标定：
所述光源亮度标定包括：通过将当前标定板的亮度信息和预先设定的标 准亮度值进行比较，根据比较结果调整光源控制器输出值，从而实现对光源 亮度的标定；
所述物距标定包括：利用相机获取所述标定板与相机之间的物距值，通 过将当前物距值与预先设定的标准物距值进行比较，根据比较结果调整相机 与标定板之间的距离；
所述焦距标定包括：将电池片放置于标定板的光源中心，利用相机采集 电池片图像，根据采集图像的栅格清晰程度模拟参考图像，根据参考图像的 质量调整镜头焦距，直到参考图像的质量参数符合要求。
进一步地，如上所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，所 述光源亮度标定包括以下步骤：
(1)将用于光源亮度标定的标定板放置在检测光源的中心处；
(2)控制光源和相机，实时采集标定板图像，获取标定板的亮度信息；
(3)根据所述获取的标定板当前的亮度值和标准亮度值的差异，来调整 光源控制器输出值，以实现对光源亮度的标定；
(4)循环步骤(1)-(3)实现对背景、红色、绿色、蓝色光源的标定。
进一步地，如上所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，选 用不同色系的标定板进行光源亮度标定。
进一步地，如上所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，所 述物距标定包括：
(1)把标定板放置在检测光源的中心处，贴有标定尺的一面朝向相机所 在的一侧；
(2)控制光源和相机实时采集图像，根据图像中图形的提示，将标定板 放置在指定的范围内；
(3)通过对采集到的标定尺图像进行处理，将物距以高度数值的形式进 行显示和输出；
(4)根据当前的物距值与标准物距值的差异，调整相机滑台，以实现对 物距的标定。
进一步地，如上所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，所 述根据采集图像的栅格清晰程度模拟参考图像包括：对采集的电池片图像进 行处理，将栅线的清晰程度进行拟合计算，将清晰的位置赋以较高的权重， 模糊的位置赋以较低的权重，最终结果以灰度图的形式进行输出，从而得到 模拟参考图像，根据所述模拟参考图像来展示焦距的对焦位置和景深覆盖范 围。
进一步地，如上所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，所 述质量参数包括：参考图像的灰度值和均匀性。
有益效果：
本发明提供的方法，提升了不同机台检测设备的一致性，从而保证设备 在使用过程中，对于相同的产品，在不同机台的设备可以使用相同的参数， 并得到近似一致的检测结果，从而便于用户操作和调整。
附图说明
图1为本发明亮度标定流程图；
图2为物距标定图像；
图3为物距标定流程图；
图4为焦距标定流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方 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。
如图1所示，本发明对于光源亮度标定，包括以下步骤：
(1)把用于光源亮度标定的灰色标定板，将该标定板放置在检测光源的中 心处。
(2)开启标定软件选择光源亮度标定功能，软件会控制光源和相机，实时 采集标定板图像，并通过图像处理程序，将标定板的亮度信息以数值的形式进 行显示输出。
(3)标定软件上会显示标准的亮度值，根据当前亮度值和标准亮度值的差 异，通过调整光源控制器输出值，实现对光源亮度的标定。
(4)通过上述方式实现对背景、红色、绿色、蓝色光源的标定。
如图2、图3所示，本发明提供的对于物距的标定，包括以下步骤：
(1)把标定板放置在检测光源的中心处，贴有标定尺的一面朝向相机所在 的一侧。
(2)开启标定软件选择物距标定功能，软件会控制光源和相机实时采集图 像，根据图像中图形的提示，将标定板放置在指定的范围内。
(3)通过对采集到的标定尺图像进行处理，将物距以高度数值的形式进行 显示和输出。
(4)标定软件上会显示标准的物距值，根据当前的物距值与标准值的差异， 通过对调整相机滑台的调整，实现对物距的标定。
采集的图像中，标定软件可以自动根据标定尺的刻度，间接转换为物距数 值，并根据该数值与目标值之间的差异调整物距，实现标定。
如图4所示，本发明提供的焦距的标定，包括以下步骤：
(1)将实际生产的合格品电池片放置在检测模组的中心位置，电池片正面 朝向相机所在的一侧。
(2)开启标定软件选择焦距调整功能，软件会控制对应的光源和相机实时 采集图像。
(3)对采集的电池片图像进行处理，将栅线的清晰程度进行拟合计算，将 清晰的位置赋以较高的权重，同理模糊的位置赋以较低的权重，最终结果以灰 度图的形式进行输出，从而展示焦距的对焦位置和景深覆盖范围，调试人员可 以参考这张图像对镜头焦距进行调整，当图像调整到灰度值最高且均匀一致的 时候，此刻即为镜头焦距最佳状态。
此外，可以选用不同色系的标定板进行光源亮度标定；也可以选用不同外 观、量程的刻度尺对设备进行物距标定。
本发明提供的方法，具有以下特点：
1、把物距和光源亮度以数值的方式显示，根据具体的数据对物距进行调整。 对于物距标定，通过计算图像中刻度尺的间距，从而间接确定物距。
2、对于亮度标定，通过计算图像的亮度值，从而调整光源亮度，完成对亮 度的标定。标定软件结合标定板，通过反馈的数据对光源亮度进行量化，从而 实现标定。
3、焦距调整方面结合了图像处理的技术，将栅线的清晰程度以灰度值的形 式进行反馈，因此不必放大图像中的局部区域，通过观察整体效果就可以对镜 头焦距进行调整。对于景深标定，由于焦距不理想的情况下会影响栅线的清晰 程度，所以图像中的栅线进行对应的处理，在图像中反馈出栅线清晰度分布情 况，从而实现对镜头焦距的调整。
4、在标定过程中融入了图像处理的技术方法，对采集的图像进行了相关特 征的提取和处理，以数值或者增强图的方式进行输出，从而便于设备的标定。
本发明提供的方法，提高了设备一致性，降低用户的操作，使检测的结果 稳定一致，最大程度降低了不同机台的相同等级产品在外观质量方面的浮动， 提升产品质量，从而增强企业的品牌影响力和自身的竞争力。
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 (6)
1.一种基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，包括光源亮度标定、物距标定、焦距标定：
所述光源亮度标定包括：通过将当前标定板的亮度信息和预先设定的标准亮度值进行比较，根据比较结果调整光源控制器输出值，从而实现对光源亮度的标定；
所述物距标定包括：利用相机获取所述标定板与相机之间的物距值，通过将当前物距值与预先设定的标准物距值进行比较，根据比较结果调整相机与标定板之间的距离；
所述焦距标定包括：将电池片放置于标定板的光源中心，利用相机采集电池片图像，根据采集图像的栅格清晰程度模拟参考图像，根据参考图像的质量调整镜头焦距，直到参考图像的质量参数符合要求。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，所述光源亮度标定包括以下步骤：
(1)将用于光源亮度标定的标定板放置在检测光源的中心处；
(2)控制光源和相机，实时采集标定板图像，获取标定板的亮度信息；
(3)根据所述获取的标定板当前的亮度值和标准亮度值的差异，来调整光源控制器输出值，以实现对光源亮度的标定；
(4)循环步骤(1)-(3)实现对背景、红色、绿色、蓝色光源的标定。
3.根据权利要求2所述的的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，选用不同色系的标定板进行光源亮度标定。
4.根据权利要求1所述的的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，所述物距标定包括：
(1)把标定板放置在检测光源的中心处，贴有标定尺的一面朝向相机所在的一侧；
(2)控制光源和相机实时采集图像，根据图像中图形的提示，将标定板放置在指定的范围内；
(3)通过对采集到的标定尺图像进行处理，将物距以高度数值的形式进行显示和输出；
(4)根据当前的物距值与标准物距值的差异，调整相机滑台，以实现对物距的标定。
5.根据权利要求1所述的的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，所述根据采集图像的栅格清晰程度模拟参考图像包括：对采集的电池片图像进行处理，将栅线的清晰程度进行拟合计算，将清晰的位置赋以较高的权重，模糊的位置赋以较低的权重，最终结果以灰度图的形式进行输出，从而得到模拟参考图像，根据所述模拟参考图像来展示焦距的对焦位置和景深覆盖范围。
6.根据权利要求5所述的的基于机器视觉的电池片检测设备的标定方法，其特征在于，所述质量参数包括：参考图像的灰度值和均匀性。
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