CN113983932A - 一种圆柱电池钢珠打偏检测方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱电池钢珠打偏检测方法和系统，采用2D相机进行拍照，获取圆柱电池图片，通过算法识别钢珠状态，主要检测是否漏打钢珠及钢珠打偏。本发明主要是通过优化检测算法及检测逻辑减少误判，其检测流程主要是先检测是否有电池、再检测是否有二维码、进一步识别钢珠孔附近层槽圆，再通过圆处理方式查找钢珠，最后通过拟合方式查找外椭圆，计算长轴与短轴的距离，计算出钢珠打偏的偏移值，判断钢珠是否打偏。本发明通过优化流程及算法，可以有效检测出钢珠是否打偏，减少误判。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种圆柱电池钢珠打偏检测方法和系统。
背景技术
目前锂离子电池生产工艺，圆柱电芯的封钢珠工序，电池的生产报废率极高，导致生产成本居高不下。而这主要是因为封钢珠时，钢珠打偏造成的漏液问题，现有设备检测钢珠是否打偏采用人工检测或者采用视觉检测，人工检测存在很大的风险性，存在漏检；其次在现有的视觉检测系统中，检测流程存在弊端，经常存在漏检，导致钢珠打偏的不良电池流入后工序，进行引发电池包漏液，存在很大的安全隐患。
公开号为CN212695204U的中国实用新型专利申请公开了一种圆柱电池CCD定位封钢珠装置，该申请将注液孔通过增加CCD组件，精准检测注液孔的位置，减少钢珠打偏的情况；而且可有效的检测出圆柱电池在封钢珠结束后出现钢珠打偏、注液孔大小不一和封后钢珠高度不一致的问题。但其仍然存在上述视觉检测的弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：解决圆柱电池封钢珠时钢珠打偏造成的漏液问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种圆柱电池钢珠打偏检测方法，包括如下步骤：
S1、使用相机对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1；
S2、基于步骤S1获取的圆柱电池的图片P1上传到处理器，通过识别算法识别钢珠状态；
S3、根据步骤S2中的钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
优点：本检测方法通过优化流程及算法，可以有效检测出钢珠是否打偏，减少误判，解决圆柱电池因封钢珠是钢珠打偏造成的漏液问题。
优选地，步骤S2中的识别算法，具体包括下述步骤：
S201、对图片P1进行处理，通过Blob分析判断是否有圆柱电池；
S202、若没有圆柱电池，则输出无电池；
S203、若有圆柱电池，则进行识别二维码操作。
优选地，所述识别二维码操作具有包括如下步骤：
S211、对图片P1进行处理，通过检测二维码算法，判断圆柱电池是否有二维码；
S212、若有二维码，则输出电池位置错误；
S213、若无二维码，则进行识别钢珠操作。
优选地，步骤S213中的识别钢珠操作包括如下步骤：
S221、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，识别注液孔层槽；
S222、基于步骤S221中识别的层槽大圆，定义ROI区域，进行小范围查找识别钢珠；
S223、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S224、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S225、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S226、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
优选地，S231、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，没有识别到注液孔的层槽大圆，进行大范围圆分析处理找钢珠；
S232、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S233、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S234、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S235、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
优选地，所述钢珠的偏移值的计算步骤如下：
301、根据识别的钢珠，采用圆拟合方式拟合外椭圆；
302、计算拟合椭圆的长轴和短轴，根据得到的长轴和短轴计算偏移值；
303、将偏置值与预设的工艺要求的数值进行比较，输出结果。
优选地，偏移值的计算公式：偏移值＝(长轴－短轴)*短轴/标准值；其中标准值是短轴N个样本量的均值。
优选地，步骤1中采用的相机为2D相机。
一种采用圆柱电池钢珠打偏检测方法的系统，包括
相机，用于对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1并上传至处理器；
处理器，基于获取的圆柱电池的图片P1，通过识别算法识别钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过优化流程及算法，依次通过检测是否有电池、是否有二维码、是否识别钢珠并进行相应的操作，并通过识别的钢珠进行计算钢珠的偏移值，判断钢珠是否打偏。因此可以有效检测出圆柱电池上的钢珠是否打偏，减少误判，解决圆柱电池封钢珠是钢珠打偏造成的漏液问题。
附图说明
图1为本发明的实施例的检测流程示意图；
图2为本发明的实施例的ROL1区域示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1和图2，本实施例公开了一种圆柱电池钢珠打偏检测方法，
S1、使用2D相机对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1；
S2、基于步骤S1获取的圆柱电池的图片P1上传到处理器，通过识别算法识别钢珠状态；
S3、根据步骤S2中的钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
步骤S2中的识别算法，具体包括下述步骤：
S201、对图片P1进行处理，通过Blob分析判断是否有圆柱电池；
S202、若没有圆柱电池，则输出无电池；
S203、若有圆柱电池，则进行识别二维码操作。
所述识别二维码操作具有包括如下步骤：
S211、对图片P1进行处理，通过检测二维码算法，判断圆柱电池是否有二维码；
S212、若有二维码，则输出电池位置错误；
S213、若无二维码，则进行识别钢珠操作。
步骤S213中的识别钢珠操作包括如下步骤：
若能够识别注液孔的层槽大圆，进行如下操作：
S221、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，识别注液孔层槽；
S222、基于步骤S221中识别的层槽大圆，定义ROI区域，进行小范围查找识别钢珠；
S223、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S224、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S225、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S226、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
若没有识别出注液孔的层槽大圆，则进行如下操作：
S231、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，没有识别到注液孔的层槽大圆，进行大范围圆分析处理找钢珠；
S232、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S233、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S234、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S235、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
通过上述步骤的操作，依次经过找电池操作、二维码检测操作、识别注液孔层槽大圆的操作，根据圆柱电池的有无、二维码的有无和注液孔层槽大圆的有无进行相应的操作。本检测方法通过上述的优化检测算法及检测逻辑保证检测的准确性，减少误判。
同时具体操作过程中，在对钢珠进行二次圆分析方式处理时，对二值化参数进行优化，防止因为参数设置的不够合理而导致没有检测出钢珠，进而造成的误判。
所述钢珠的偏移值的计算步骤如下：
301、根据识别的钢珠，采用圆拟合方式拟合外椭圆；
302、计算拟合椭圆的长轴和短轴，根据得到的长轴和短轴计算偏移值；
303、将偏置值与预设的工艺要求的数值进行比较，输出结果。
偏移值的计算公式：偏移值＝(长轴－短轴)*短轴/标准值；
其中，标准值是短轴N个样本量的均值。
该步骤中，当识别到钢珠后，通过拟合方式查找外椭圆，并计算外椭圆的长轴与短轴的距离，通过偏置值计算公式计算出钢珠的偏移值，将该偏移值与系统中设置的符合工艺要求的偏移值的取值范围进行比较，从而确定钢珠是否打偏。
本实施例还公开一种使用该钢珠打偏检测方法的系统，包括
相机，用于对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1并上传至处理器；
处理器，基于获取的圆柱电池的图片P1，通过识别算法识别钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (9)
1.一种圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、使用相机对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1；
S2、基于步骤S1获取的圆柱电池的图片P1上传到处理器，通过识别算法识别钢珠状态；
S3、根据步骤S2中的钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
2.根据权利要求1所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：步骤S2中的识别算法，具体包括下述步骤：
S201、对图片P1进行处理，通过Blob分析判断是否有圆柱电池；
S202、若没有圆柱电池，则输出无电池；
S203、若有圆柱电池，则进行识别二维码操作。
3.根据权利要求2所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：所述识别二维码操作具有包括如下步骤：
S211、对图片P1进行处理，通过检测二维码算法，判断圆柱电池是否有二维码；
S212、若有二维码，则输出电池位置错误；
S213、若无二维码，则进行识别钢珠操作。
4.根据权利要求3所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：步骤S213中的识别钢珠操作包括如下步骤：
S221、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，识别注液孔层槽；
S222、基于步骤S221中识别的层槽大圆，定义ROI区域，进行小范围查找识别钢珠；
S223、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S224、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S225、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S226、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
5.根据权利要求3所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：
S231、通过对图片P1进行处理，使用拟合找圆工具，没有识别到注液孔的层槽大圆，进行大范围圆分析处理找钢珠；
S232、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值；
S233、若没有识别到钢珠，则对图片P1进行二次圆分析方式处理并找钢珠；
S234、若未识别到钢珠，则输出无钢珠；
S235、若识别到钢珠，则计算钢珠的偏移值。
6.根据权利要求4或5所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：所述钢珠的偏移值的计算步骤如下：
301、采用圆拟合方式拟合外椭圆；
302、计算拟合椭圆的长轴和短轴，根据得到的长轴和短轴计算偏移值；
303、将偏置值与预设的工艺要求的数值进行比较，输出结果。
7.根据权利要求6所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：偏移值的计算公式：偏移值＝(长轴－短轴)*短轴/标准值；其中标准值是短轴N个样本量的均值。
8.根据权利要求1所述的圆柱电池钢珠打偏检测方法，其特征在于：步骤1中采用的相机为2D相机。
9.一种采用权利要求1-8任一项所述圆柱电池钢珠打偏检测方法的系统，其特征在于：包括
相机，用于对圆柱电池上端进行拍照，获取圆柱电池的图片P1并上传至处理器；
处理器，基于获取的圆柱电池的图片P1，通过识别算法识别钢珠状态，计算并输出钢珠的偏移值。
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