CN114018151A

CN114018151A - 一种电池刻线尺寸视觉检测方法

Info

Publication number: CN114018151A
Application number: CN202111245455.6A
Authority: CN
Inventors: 邵益龙; 董自云; 杨鹏飞
Original assignee: Ningbo High Tech Zone Haifu Technology Co ltd
Current assignee: Ningbo High Tech Zone Haifu Technology Co ltd
Priority date: 2021-10-26
Filing date: 2021-10-26
Publication date: 2022-02-08

Abstract

一种电池刻线尺寸视觉检测方法，步骤包括，S1：设定检测位，在检测位的前方设置相机，在检测位的后方设置背光灯；S2：用相机对检测位上的标准电池进行拍摄得到标准图像；S3：将待测的电池放在检测位上，并用相机进行拍摄得到检测图像，通过视觉检测控制器将检测图像与基准图像进行相似度比较；S4：视觉检测控制器选用趋势边缘搜索工具对检测图像中电池的边界进行测量；S5：利用计算公式补偿电池刻线的测量尺寸；S6：将得到的G1和G2分别相对标准尺寸表进行比较，判定待测电池是否合格。上述方案有效减小了对电池进行视觉检测时因图像拍摄角度以及电池远近等因素导致的影响，降低了检测结果波动，实现较准确的检测识别效果。

Description

一种电池刻线尺寸视觉检测方法

技术领域

本发明涉及对电池视觉检测的技术领域，具体而言，涉及一种电池刻线尺寸视觉检测方法。

背景技术

随着技术的发展，近年来电池的应用场景越来越广阔，其市场前景亦在快速增长。而随着厂商对电池的生产制造的要求不断提高，对生产商来说，如何提高电池产品的质量成了急需解决的问题。

根据厂商需求的不同，部分型号的电池的侧壁会要求设置环形槽(刻线)。对该类电池来说，由于其外形相对复杂，加工难度较高，很难满足高精度、批量化的生产要求，极大地影响了电池产品的出厂合格率。而目前的视觉检测系统受图像拍摄角度以及电池远近等因素影响，检测结果波动较大，不能准确地反应电池的刻线尺寸。

发明内容

本发明的目的是：解决如何实现对电池的刻线尺寸的高精度检测的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供一种电池刻线尺寸视觉检测方法，具体包括以下步骤：

S1：设定检测位，在检测位的前方设置相机，在检测位的后方设置背光灯；

S2：将标准的电池放在检测位上，并用相机进行拍摄得到图像，相机将该图像传输至视觉检测控制器并注册为基准图像，取下标准电池；

S3：将待测的电池放在检测位上，并用相机进行拍摄得到图像，相机将该图像传输至视觉检测控制器并作为检测图像，视觉检测控制器将检测图像与基准图像进行相似度比较，若相似度大于设定值时则进入步骤S4，否则直接判定待测电池为次品；

S4：视觉检测控制器选用趋势边缘搜索工具Q1和Q2，其中趋势边缘搜索工具Q1用于得出检测图像中电池左侧边的X轴方向上的最大值a和最小值b，趋势边缘搜索工具Q2用于得出检测图像中电池右侧边的X轴方向上的最大值c和最小值d；

S5：计算实际的电池直径尺寸F＝c-b,计算补偿参数G1＝(a-b)*(c-b)/F，计算补偿参数G2＝(c-d)*(c-b)/F；

S6：将得到的补偿参数G1和G2分别相对标准尺寸表进行比较，若补偿参数G1和G2相对标准尺寸表的误差均未超过预设的范围值P，则判定待测电池合格，否则即判定待测电池为次品。

与现有技术相比，上述方案的有益效果为：通过先将检测图像与基准图像进行相似度对比，从而初步挑选出相似度高、符合要求的检测图像，随后将符合要求的检测图像通过趋势边缘搜索工具检测电池的侧边尺寸，并通过计算公式得出经补偿后的电池刻线的尺寸，从而有效减小了因图像拍摄角度以及电池远近等因素导致的影响，降低了检测结果波动，实现较准确的检测识别效果。

作为优选的，步骤S3中的设定值为80％，从而使得后续的趋势边缘搜索工具Q1和Q2能够准确对电池的边界进行检测。

作为优选的，步骤S5中的预设的范围值P为±20％，从而保证较高的合格率。

作为优选的，步骤S5中的标准尺寸表中的各标准尺寸是通过将相机拍摄的各型号的标准电池的图像传输至视觉检测传感器作为检测图像，并直接经步骤S4和S5计算所得。

作为优选的，步骤S1中的相机、检测位和背光灯位于同一直线，从而保证相机对检测位上的电池的更精确的拍摄效果。

作为优选的，步骤S2和S3中的电池沿平行于背光灯的方向安装在检测位，保证相机拍摄得到的图像中的电池的边界更为清晰。

作为优选的，还包括：传送带，所述传送带经过所述相机和背光灯之间，所述检测位为所述传送带上正对所述相机和背光灯之间的区域，从而提升检测效率。

作为优选的，还包括：PLC和执行元件，所述PLC用于在所述视觉检测控制器判定待测电池为次品后驱动所述执行元件将待测电池从传送带上剔除，从而进一步节约人力，提升生产的自动化水平。

作为优选的，所述执行元件为气缸，运行简单可靠。

附图说明

图1为本发明的一种电池刻线尺寸视觉检测方法的流程示意图；

图2为本发明的一种电池刻线尺寸视觉检测方法的电池示意图；

图3为本发明的一种电池刻线尺寸视觉检测方法的机构布置示意图；

图4为图3中A区域的局部放大示意图(虚线框选部分即为检测区1)。

附图标记：1-检测位；1.1-电池；2-相机；2.1-视觉检测控制器；3-背光灯；4-传送带；5-执行元件；6-PLC。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。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，所描述的实施例仅仅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做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。另外需要说明的是，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、内、外)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

请参阅图1-图4，本发明的实施例提供的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，具体包括以下步骤：

S1：设定检测位1，在检测位1的前方设置相机2，在检测位1的后方设置背光灯3；

S2：将标准的电池1.1放在检测位1上，并用相机2进行拍摄得到图像，相机2将该图像传输至视觉检测控制器2.1并注册为基准图像，取下标准电池1.1；

S3：将待测的电池1.1放在检测位1上，并用相机2进行拍摄得到图像，相机2将该图像传输至视觉检测控制器2.1并作为检测图像，视觉检测控制器2.1将检测图像与基准图像进行相似度比较，若相似度大于设定值时则进入步骤S4，否则直接判定待测电池1.1为次品；

S4：视觉检测控制器2.1选用趋势边缘搜索工具Q1和Q2，其中趋势边缘搜索工具Q1用于得出检测图像中电池1.1左侧边的X轴方向上的最大值a和最小值b，趋势边缘搜索工具Q2用于得出检测图像中电池1.1右侧边的X轴方向上的最大值c和最小值d；

S5：计算实际的电池1.1直径尺寸F＝c-b,计算补偿参数G1＝(a-b)*(c-b)/F，计算补偿参数G2＝(c-d)*(c-b)/F；

S6：将得到的补偿参数G1和G2分别相对标准尺寸表进行比较，若补偿参数G1和G2相对标准尺寸表的误差均未超过预设的范围值P，则判定待测电池1.1合格，否则即判定待测电池1.1为次品。

与现有技术相比，上述方案通过先将检测图像与基准图像进行相似度对比，从而初步挑选出相似度高、符合要求的检测图像，随后将符合要求的检测图像通过趋势边缘搜索工具检测电池1.1的侧边尺寸，并通过计算公式得到了经补偿后的检测图像中的电池刻线的尺寸，从而减小了因图像拍摄角度以及电池1.1远近等因素导致的影响，降低了检测结果波动，实现较准确的检测识别效果。

在本实施例中，视觉检测控制器2.1为CV-X320A型号的视觉控制器，其自带对图像进行相似度比较的功能和对电池1.1的边界尺寸进行检测的功能(即趋势边缘搜索工具)。当然，视觉检测控制器2.1也可以是其他型号的设备，只要具备相应的功能即可。

在本实施例中，步骤S3中的设定值为80％，从而使得后续的趋势边缘搜索工具Q1和Q2能够准确对电池1.1的边界进行检测。步骤S5中的预设值P为±20％，从而保证较高的合格率。当然，步骤S3中的设定值和步骤S5中的预设的范围值P均可根据实际需要进行更改，本设计对此不做限定。

另外需要说明的是，预设的范围值P是以标准尺寸表为基准的，例如，标准尺寸表的G1值为1，则当检测图像测得的补偿参数G1的值为0.8～1.2的范围内时则判定待测电池1.1合格，否则即判定待测电池1.1为次品。

步骤S5中的标准尺寸表中的各标准尺寸是通过将相机2拍摄的各型号的标准电池1.1的图像传输至视觉检测传感器作为检测图像，并直接经步骤S4和S5计算所得。当然，标准尺寸表也可以是根据厂商的具体需要直接制定，本设计对此不做限定。

优选的，步骤S1中的相机2、检测位1和背光灯3位于同一直线，从而保证相机2对检测位1上的电池1.1的更精确的拍摄效果。步骤S2和S3中的电池1.1沿平行于背光灯3的方向安装在检测位1，保证相机2拍摄得到的图像中的电池1.1的边界更为清晰。

作为对上述实施例的优化，还包括传送带4，传动带由电机驱动而移动，且传送带4经过相机2和背光灯3之间。检测位1为传送带4上正对相机2和背光灯3之间的区域，从而提升检测效率。

进一步的，本实施例还包括PLC6和执行元件5，PLC6用于在视觉检测控制器2.1判定待测电池1.1为次品后驱动执行元件5将待测电池1.1从传送带4上剔除，从而进一步节约人力，提升生产的自动化水平。执行元件5优选为气缸，从而能够直接将待测电池1.1从传送带4上推落，运行简单可靠。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。对本领域技术人员来说，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1：设定检测位(1)，在检测位(1)的前方设置相机(2)，在检测位(1)的后方设置背光灯(3)；

S2：将标准的电池(1.1)放在检测位(1)上，并用相机(2)进行拍摄得到图像，相机(2)将该图像传输至视觉检测控制器(2.1)并注册为基准图像，取下标准电池(1.1)；

S3：将待测的电池(1.1)放在检测位(1)上，并用相机(2)进行拍摄得到图像，相机(2)将该图像传输至视觉检测控制器(2.1)并作为检测图像，视觉检测控制器(2.1)将检测图像与基准图像进行相似度比较，若相似度大于设定值时则进入步骤S4，否则直接判定待测电池(1.1)为次品；

S4：视觉检测控制器(2.1)选用趋势边缘搜索工具Q1和Q2，其中趋势边缘搜索工具Q1用于得出检测图像中电池(1.1)左侧边的X轴方向上的最大值a和最小值b，趋势边缘搜索工具Q2用于得出检测图像中电池(1.1)右侧边的X轴方向上的最大值c和最小值d；

S5：计算实际的电池(1.1)直径尺寸F＝c-b,计算补偿参数G1＝(a-b)*(c-b)/F，计算补偿参数G2＝(c-d)*(c-b)/F；

S6：将得到的补偿参数G1和G2分别相对标准尺寸表进行比较，若补偿参数G1和G2相对标准尺寸表的误差均未超过预设的范围值P，则判定待测电池(1.1)合格，否则即判定待测电池(1.1)为次品。

2.根据权利要求1所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，步骤S3中的设定值为80％。

3.根据权利要求1或2所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，步骤S5中的预设的范围值P为±20％。

4.根据权利要求1所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，步骤S5中的标准尺寸表中的各标准尺寸是通过将相机(2)拍摄的各型号的标准电池(1.1)的图像传输至视觉检测传感器作为检测图像，并直接经步骤S4和S5计算所得。

5.根据权利要求1所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，步骤S1中的相机(2)、检测位(1)和背光灯(3)位于同一直线。

6.根据权利要求5所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，步骤S2和S3中的电池(1.1)沿平行于背光灯(3)的方向安装在检测位(1)。

7.根据权利要求1所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，还包括：传送带(4)，所述传送带(4)经过所述相机(2)和背光灯(3)之间，所述检测位(1)为所述传送带(4)上正对所述相机(2)和背光灯(3)之间的区域。

8.根据权利要求7所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，还包括：PLC(6)和执行元件(5)，所述PLC(6)用于在所述视觉检测控制器(2.1)判定待测电池(1.1)为次品后驱动所述执行元件(5)将待测电池(1.1)从传送带(4)上剔除。

9.根据权利要求8所述的一种电池刻线尺寸视觉检测方法，其特征在于，所述执行元件(5)为气缸。