CN116359250B - Ccs焊接、热压铆接同步检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统，该方法包括以下步骤：步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；步骤2、图像采集，获取感兴趣区域图像；步骤3、漏焊、漏铆检测；步骤4、完成检测，输出最终检测结果。本发明提供的方法能够基于图像处理实现CCS焊接、热压铆接情况的同步检测，可提高检测效率和准确性；本发明通过在铆钉外周设置与PCB板色差大的白色标记圆环作为辅助，利用本发明的方法，能够借助白色标记圆环的轮廓图像间接获得铆钉轮廓图像，从而能够在CCS漏焊检测的同时实现漏铆检测。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，特别涉及一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统。
背景技术
电池CCS（Cell Connection System）系统作为电池安全监控中心的核心部分，将多个功能模块（铝巴片、PCBA板、压电压采集镍片与温度采集温感等）集成在一张绝缘板上，对电池包的性能起着重要作用。
其中，电压采集片（通常为镍片）与温度采集温感集成在PCB板，常规组装工艺中，通过塑料铆钉将铝巴片、PCB板分别固定连接在绝缘板上的对应位置，PCB板上的电压采集片则是利用激光焊接到铝巴片上，从而实现电连接。且为了整体的美观，通常情况都要求塑料铆钉与PCBA板的颜色基本一致，一般为黑色。组装完成后需要检测CCS上是否存在漏焊（未对电压采集片和铝巴片连接的位置进行焊接）和漏铆（未对铆钉进行热压），以保证产品能正常工作。为了提高效率，现在希望通过机器视觉技术进行自动化的检测。
由于铝巴片、电压采集片通常为浅色，PCBA板、焊接材料通常是深色（如黑色），所以对于PCBA板的电压采集片与铝巴片之间是否漏焊的检测，通过判别铝巴片与电压采集片的连接位置是否有焊接材料即可，焊接材料与铝巴片色差大，所以容易通过图像识别判断铝巴片和电压采集片之间是否漏焊。同样的，铝巴片与塑料铆钉之间颜色相差大，铝巴片上是否存在漏铆也是容易通过图像识别判断的。
但对于PCBA板上是否存在漏铆的情况，由于PCBA板与塑料铆钉颜色接近，所以现有检测方案中往往难以通过图像识别进行自动判断，需要再通过人工裸眼检测PCBA板上是否漏铆，这样会导致人工工作量增加，检测效率和准确性下降。
所以，亟需提供一种可靠的方案以解决上述问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法及系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法，所述CCS包括绝缘板以及通过热压铆接固定在所述绝缘板上的若干PCB板和若干铝巴片，所述PCB板上固接有电压采集片，所述电压采集片的末端通过激光焊接与所述铝巴片连接，所述检测方法包括以下步骤：
步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；
步骤2、图像采集：采集完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像，进行灰度处理后获取以下感兴趣区域图像：
电压采集片与铝巴片连接区域的图像，记为ROI1，每一个ROI1对应一个电压采集片；铝巴片上所有铆钉区域的图像，记为ROI2，每一个ROI2对应一个铆钉；以及PCB板上所有铆钉区域的图像，记为ROI3，每一个ROI3对应一个热压后的白色标记圆环，该白色标记圆环内围绕的区域为铆钉图像；
步骤3、漏焊、漏铆检测：
步骤3-1、对于ROI1，通过灰度分析判断该区域内是否有焊接材料，从而判断该区域是否漏焊；
步骤3-2、对于ROI2，先提取该区域内铆钉的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；
步骤3-3、对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；
步骤4、完成检测，输出最终检测结果。
优选的是，所述步骤2中，预先获取热压前铆钉的直径D0，白色标记圆环的内径D1、外径D2，则热压前白色标记圆环的环宽ΔD=1/2(D2-D1)，且满足D1-D0＞0；
其中的D0、D1、D2通过直接测量得到，或者通过以下图像处理方法得到：
获取热压前铝巴片上一个包含铆钉的区域图像，进行灰度处理后，提取铆钉轮廓，然后计算得到铆钉的直径D0；
获取热压前PCB板上一个包含白色标记圆环的区域图像，进行灰度处理后，提取白色标记圆环的轮廓，然后计算得到白色标记圆环的内径D1、外径D2。
优选的是，所述步骤2中获取感兴趣区域图像的方法为：
预先构建CCS产品的标准二维图像，在该标准二维图像中，所有电压采集片与铝巴片连接区域ROI1、铝巴片上所有铆钉区域ROI2以及PCB板上所有铆钉区域ROI3均已被标记；
采集得到经灰度处理后的完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像后，将该原始二维图像标准化为与标准二维图像相同的尺寸，然后以标准二维图像作为模板，获得原始二维图像上的所有感兴趣区域：ROI1、ROI2和ROI3，并赋予每个感兴趣区域唯一的位置编号。
优选的是，所述步骤3-1具体为：
对于ROI1，提取该区域中灰度值小于设定的灰度阈值IGT的区域，计算该区域的面积S，当S≥ST时，判定该区域已焊接，否则判定该区域漏焊；
其中，ST为预先设定的焊接判定阈值，且ST=（5%-20%）*S0，S0为ROI1的总面积。
优选的是，所述步骤3-2具体为：
对于ROI2，先提取该区域内热压后的铆钉的轮廓图像，获取热压后的铆钉的中心O'，以及该中心O'到铆钉轮廓边缘的最大距离rmax和最小距离rmin；
当(rmax+rmin)＞α1*D0时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，α1为修正系数，且α1≥1。进一步优选的，α1=1.15-1.4；更进一步优选的，α1=1.25。
优选的是，所述步骤3-3具体为：
对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，获取热压后的白色标记圆环的内轮廓和外轮廓，白色标记圆环的内轮廓即为热压后铆钉的外轮廓；
获取白色标记圆环的内轮廓和外轮廓之间间距的最大值dmax和最小值dmin，计算热压后的白色标记圆环的名义环宽ΔD'，ΔD'=1/2(dmax+dmin)；
当ΔD'＜β1*ΔD时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，β1为修正系数，且β1≤1。进一步优选的，β1=0.65-0.9；更进一步优选的，β1=0.85。
优选的是，所述步骤3中还包括对热压铆接质量进行检测的步骤，具体包括：
对于ROI2，当判定该区域已铆压时，将该区域内热压后铆钉的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格；
对于ROI3，当判定该区域已铆压时，将该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格。
优选的是，所述步骤3中对热压铆接质量进行检测的步骤具体包括：
a、预先采集铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像，然后获取标准热压后的白色标记圆环的轮廓图像，得到标准热压后的白色标记圆环的内径Db1，即铆钉经标准热压后的直径也为Db1，则标准热压后白色标记圆环的环宽ΔDb=1/2(D2-Db1)，白色标记圆环内围绕的铆钉区域的面积为Sb，则；
b、对于ROI2，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η1：
，当η1≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S1为ROI2内的热压后的铆钉区域的面积，γ1和γ2为权重值，γ1=0.05-0.35，γ2=0.65-0.95，且γ1+γ2=1，ηT为预先设定的热铆质量评价阈值，且ηT＜0.1；
c、对于ROI3，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η2：
，当η2≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，ROI3内的即热压后的铆钉区域的面积；
或者，
，当η2≤η'T时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，即ROI3内的热压后的铆钉区域的面积；γ'1和γ'2为权重值，γ'1=0.1-0.45，γ'2=0.55-0.9，且γ'1+γ'2=1，η'T为预先设定的热压铆接质量评价阈值，且η'T＜0.1。
优选的是，所述步骤4具体包括：
将步骤3的检测结果与每个感兴趣区域的位置编号相匹配后再输出最终检测结果；
所述最终检测结果中包含每个ROI1的漏焊检测结果，以及每个ROI2、每个ROI3的漏铆检测结果和热压铆接质量检测结果。
本发明还提供一种CCS焊接、热压铆接同步检测系统，其采用如上所述的方法进行CCS焊接、热压铆接的同步检测，该系统包括：
图像采集模块，其采用步骤2的方法采集CCS的二维图像，并获取感兴趣区域图像，所述CCS预先通过步骤1的方法进行标记处理；
检测模块，其采用步骤3的方法对所述图像采集模块获得的二维图像进行检测；
以及结果输出模块，其按照步骤4的方法输出所述检测模块获得的检测结果。
本发明的有益效果是：
本发明提供的方法能够基于图像处理实现CCS焊接、热压铆接情况的同步检测，可提高检测效率和准确性；
本发明针对PCB板与铆钉颜色接近导致难以在PCB板背景中识别铆钉图像的问题，通过在铆钉外周设置与PCB板色差大的白色标记圆环作为辅助，再利用本发明的方法，能够借助白色标记圆环的轮廓图像间接获得铆钉轮廓图像，从而能够在CCS漏焊检测的同时实现漏铆检测；
本发明还能够对热压铆接质量进行检测评价，从而可便于对热压铆接工艺进行调整，提高CCS产品质量。
附图说明
图1为实施例1中的CCS焊接、热压铆接同步检测方法的流程图；
图2为步骤2中采用图像处理方法获取D0、D1、D2的流程图；
图3为步骤3中漏焊、漏铆检测的流程图；
图4为常规CCS在焊接、热压铆接前实物的局部示意图；
图5为采用本发明的方法设置白色标记圆环时PCB板上的铆钉热压铆接后的示意图；
图6为步骤3中对热压铆接质量进行检测的流程图；
图7为实施例2中的CCS焊接、热压铆接同步检测系统的原理框图。
附图标记说明：
1—绝缘板；2—PCB板；3—铝巴片；4—电压采集片；5—铆钉；6—白色标记圆环；101—图像采集模块；102—检测模块；103—结果输出模块。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
本实施例提供了一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法，CCS包括绝缘板以及通过热压铆接固定在绝缘板上的若干PCB板和若干铝巴片，PCB板上固接有电压采集片，电压采集片的末端通过激光焊接与铝巴片连接，参照图1，该检测方法包括以下步骤：
步骤1、标记处理：
CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环。
步骤2、图像采集：
采集完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像（本发明中的二维图均为俯视方向的图像），进行灰度处理后获取以下感兴趣区域图像：
电压采集片与铝巴片连接区域的图像，记为ROI1，每一个ROI1对应一个电压采集片；铝巴片上所有铆钉区域的图像，记为ROI2，每一个ROI2对应一个铆钉；以及PCB板上所有铆钉区域的图像，记为ROI3，每一个ROI3对应一个热压后的白色标记圆环，该白色标记圆环内围绕的区域为铆钉图像。
在步骤2中，预先获取热压前铆钉的直径D0，白色标记圆环的内径D1、外径D2，则热压前白色标记圆环的环宽ΔD=1/2(D2-D1)，且满足D1-D0＞0（铆钉与铆孔的直径可认为相同，所以白色标记圆环的内径大于铆孔和铆钉的直径）。其中的D0、D1、D2可通过直接测量CCS上的铆钉、白色标记圆环得到，或者通过以下图像处理方法得到（参照图2）：
步骤2-1、获取热压前铝巴片上一个包含铆钉的区域图像，进行灰度处理后，提取铆钉轮廓，然后计算得到铆钉的直径D0；
步骤2-2、获取热压前PCB板上一个包含白色标记圆环的区域图像，进行灰度处理后，提取白色标记圆环的轮廓，然后计算得到白色标记圆环的内径D1、外径D2。
需要理解的是，PCB板和铝巴片上所有的铆孔和铆钉均为标准化制造，所以所有的铆钉直径均认为相同，测量时只需要检测一个铆钉即可。
其中，步骤2中获取感兴趣区域图像的方法为：
预先构建CCS产品的标准二维图像，在该标准二维图像中，所有电压采集片与铝巴片连接区域ROI1、铝巴片上所有铆钉区域ROI2以及PCB板上所有铆钉区域ROI3均已被标记，即每个感兴趣区域的位置均已标记。例如，在某一指定位置，以铝巴片上所有铆钉区域为例，采用一个比该铆钉区域稍大的矩形框、圆形框或其他任意形状的图形框框选出一个区域，使铆钉图像完全落入该区域，即得到一个感兴趣区域ROI2，然后对其进行唯一编号。
采集得到经灰度处理后的完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像后，将该原始二维图像标准化为与标准二维图像相同的尺寸，然后以标准二维图像作为模板，获得原始二维图像上的所有感兴趣区域：ROI1、ROI2和ROI3，并赋予每个感兴趣区域唯一的位置编号。需要理解的是，本发明中所有的CCS均为同一种型号的产品，即其中的铝巴片、PCB板、电压采集片等尺寸、位置均一致，所以每个感兴趣区域的位置也都一致；所以将CCS的标准二维图像作为模板进行对比，即可快速获得每个CCS产品的二维图像上的所有感兴趣区域。
步骤3、漏焊、漏铆检测（参照图3）：
步骤3-1、对于ROI1，通过灰度分析判断该区域内是否有焊接材料，从而判断该区域是否漏焊；该区域中，焊接材料（深色，如黑色）与其背景（浅色的电压采集片，如浅灰色）色差足够大，所以容易根据灰度图获得焊接材料区域的轮廓图像，从而实现漏焊检测。具体为：
对于ROI1，提取该区域中灰度值小于设定的灰度阈值IGT的区域，计算该区域的面积S，当S≥ST时，判定该区域已焊接，否则判定该区域漏焊。
其中，灰度阈值IGT可根据具体使用的焊接材料与电压采集片的色差进行选择，例如IGT=100-180。
其中，ST为预先设定的焊接判定阈值，且ST=（5%-20%）*S0，S0为ROI1的总面积。即只有焊接材料的区域到达一定范围时才认为该区域已焊接，更具参照价值，ST的具体值可根据焊接工艺要求进行选择。
步骤3-2、对于ROI2，先提取该区域内铆钉的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；该区域中，铆钉（深色，如黑色）与其背景（铝巴片）色差足够大，所以容易根据灰度图获得铝巴片背景中的铆钉轮廓图像，从而实现漏铆以及后续的热压铆接质量检测。具体为：
对于ROI2，先提取该区域内热压后的铆钉的轮廓图像，获取热压后的铆钉的中心O'，以及该中心O'到铆钉轮廓边缘的最大距离rmax和最小距离rmin；
当(rmax+rmin)＞α1*D0时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，α1为修正系数，且α1≥1。
需要理解的是，本发明中，轮廓提取采用常规图像处理方法即可实现，例如采用canny算子进行轮廓提取。
需要理解的是，本发明中，热压前铆钉为柱体，在二维图上为圆形，铆钉经热压后会被压扁，导致二维图上的面积增大。而由于热压后的铆钉不一定为规则的圆形，所以通过rmax+rmin之和作为热压后铆钉的近似直径，能够提高判断的准确性，只有当热压后的铆钉的近似直径大于α1倍的热压前直径，才判定已经铆压。在一些优选的实施例中，α1=1.15-1.4。进一步优选的实施例中，α1=1.25。
步骤3-3、对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；该区域中，铆钉与其背景（PCB板，深色，如黑色）色差很小，所以难以之间通过灰度图获得PCB板背景中的铆钉轮廓图像，通过设置与PCB板色差大的白色标记圆环，借助白色标记圆环的轮廓图像可间接获得铆钉轮廓图像，从而实现漏铆以及后续的热压铆接质量检测。具体为：
对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，获取热压后的白色标记圆环的内轮廓和外轮廓，白色标记圆环的内轮廓即为热压后铆钉的外轮廓；白色标记圆环与深色的PCB板色差大，故容易在PCB板背景中清晰获得白色标记圆环的轮廓图像，从而能解决该区域中的铆钉轮廓图像不易获取的难题；
获取白色标记圆环的内轮廓和外轮廓之间间距的最大值dmax和最小值dmin，计算热压后的白色标记圆环的名义环宽ΔD'，ΔD'=1/2(dmax+dmin)；
当ΔD'＜β1*ΔD时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，β1为修正系数，且β1≤1。
与ROI2类似的，由于热压后的铆钉不一定为规则的圆形，所以白色标记圆环的内轮廓也不一定为规则的圆形，所以通过dmax和dmin计算名义环宽ΔD'更具参考价值，该名义环宽ΔD'还可用于后续的热压铆接质量检测；热压后铆钉面积变大，则使二维图上的白色标记圆环的白色标记圆环会变小，通过将热压后的环宽与热压前对比，即可判断该区域是否完成了铆压。同样的，通过设置修正系数β1能够提高判断的准确性。在一些优选的实施例中，β1=0.65-0.9。进一步优选的实施例中，β1=0.85。
参照图4-图5，CCS包括绝缘板1以及通过热压铆接固定在绝缘板1上的若干PCB板2和若干铝巴片3，PCB板2上固接有电压采集片4；
图4为常规CCS在焊接、热压铆接前实物的局部示意图，铝巴片3和电压采集片4（镍片）均为浅灰色，铆钉5和PCB板2颜色接近，均为黑色；铝巴片3与铆钉5色差大，铆钉5和PCB板2色差过小；由于PCB板2上的铆钉5热压铆接与PCB板2颜色接近，所以采用常规焊接、热压铆接后会难以获得PCB板2上的铆钉5的图像；
图5为采用本发明的方法设置白色标记圆环6时，PCB板2上的铆钉5热压铆接后的示意图，由于白色标记圆环6与PCB板2色差大，从而能够容易获得PCB板2上的铆钉5的图像。
在一些进一步优选的实施例中，参照图6，步骤3中还包括对热压铆接质量进行检测的步骤包括：
步骤3-4、对于ROI2，当判定该区域已铆压时，将该区域内热压后铆钉的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格。
步骤3-5、对于ROI3，当判定该区域已铆压时，将该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格；具体包括：
a、预先采集铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像，然后获取标准热压后的白色标记圆环的轮廓图像，得到标准热压后的白色标记圆环的内径Db1，即铆钉经标准热压后的直径也为Db1，则标准热压后白色标记圆环的环宽ΔDb=1/2(D2-Db1)，白色标记圆环内围绕的铆钉区域的面积为Sb，则；其中，需要理解的是，标准热压是指在经过一定的参数优化后的（如热压温度、压力、时间、下压的距离等）得到的能很好复合质量要求的热压工艺，预先通过若干实验即可得到，此热压工艺下铆钉热压后的图形仍为圆形，且大小适中，所以热压后的白色标记圆环的内轮廓也仍为圆形。
b、对于ROI2，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η1：
，当η1≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S1为ROI2内的热压后的铆钉区域的面积，γ1和γ2为权重值，γ1=0.05-0.35，γ2=0.65-0.95，且γ1+γ2=1，ηT为预先设定的热铆质量评价阈值，且ηT＜0.1；例如，在一些可选的实施例中，γ1=0.25，γ2=0.75，ηT=0.05。
其中，差值：rmax-rmin代表了热压后铆钉边沿的均匀性或者说圆形度，该差值越小，说明越接近圆形；差值则代表了热压后的铆钉面积与标准热压下的区别大小；上述两个差值越下，则说明与标准热压结果越接近，热铆质量越高。所以，η1中通过将该两个差值结合对热压铆接质量进行评价，能获得更具参考价值的结果。
c、对于ROI3，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η2：
，当η2≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，即ROI3内的热压后的铆钉区域的面积；
其中，差值：dmax-dmin代表了热压后铆钉边沿的均匀性或者说圆形度，与上述rmax-rmin类似，该差值越小，说明越接近圆形；差值则代表了热压后的铆钉面积与标准热压下的区别大小；上述两个差值越下，则说明与标准热压结果越接近，热铆质量越高。所以，η2中通过将该两个差值结合对热压铆接质量进行评价，能获得更具参考价值的结果。
在另外一些实施例中，对于ROI3的热压铆接质量评价指标η2，还可以按照以下公式计算：
，当η2≤η'T时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，即ROI3内的热压后的铆钉区域的面积；γ'1和γ'2为权重值，γ'1=0.1-0.45，γ'2=0.55-0.9，且γ'1+γ'2=1，η'T为预先设定的热压铆接质量评价阈值，且η'T＜0.1。例如，在一些可选的实施例中，γ'1=0.15，γ'2=0.85，η'T=0.03。
其中，差值：ΔD'-ΔDb为热压后的环宽与标准热压的环宽之间的差值，该差值也能在一定程度代表热压后铆钉边沿的均匀性或者说圆形度；该差值越小，说明越接近圆形；差值则代表了热压后的铆钉面积与标准热压下的区别大小；上述两个差值越下，则说明与标准热压结果越接近，热铆质量越高。所以，η'2中通过将该两个差值结合对热压铆接质量进行评价，能获得更具参考价值的结果。
通过热压铆接质量的评价，能够为热压铆接工艺的调整提供参考，从而能够助于优化热压铆接工艺，提高CCS产品质量。
步骤4、完成检测，输出最终检测结果。
具体包括：
将步骤3的检测结果与每个感兴趣区域的位置编号相匹配后再输出最终检测结果；
最终检测结果中包含每个ROI1的漏焊检测结果，以及每个ROI2、每个ROI3的漏铆检测结果和热压铆接质量检测结果。
在一种实施例中，针对一种直径为4.5mm的黑色塑料铆钉，其经标准热压后，顶部的直径变为7.4mm，在PCB板上设置的白色标记圆环的内径为5.0mm，外径为9.0mm，所以在标准热压前后白色标记圆环的环宽将由2mm缩减至0.8mm。
实施例2
本实施例提供一种CCS焊接、热压铆接同步检测系统，其采用实施例1的方法进行CCS焊接、热压铆接的同步检测，参照图7，该系统包括：
图像采集模块，其采用实施例1的步骤2的方法采集CCS的二维图像，并获取感兴趣区域图像；
检测模块，其采用实施例1的步骤3的方法对图像采集模块获得的图像进行漏焊、漏铆检测以及热压铆接质量检测；
以及结果输出模块，其输出检测模块获得的检测结果。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。
Claims (9)
1.一种CCS焊接、热压铆接同步检测方法，所述CCS包括绝缘板以及通过热压铆接固定在所述绝缘板上的若干PCB板和若干铝巴片，所述PCB板上固接有电压采集片，所述电压采集片的末端通过激光焊接与所述铝巴片连接，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：
步骤1、标记处理：CCS热压铆接前，预先在PCB板上的每个铆孔外周同心设置一个内径大于铆孔的白色标记圆环；
步骤2、图像采集：采集完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像，进行灰度处理后获取以下感兴趣区域图像：
电压采集片与铝巴片连接区域的图像，记为ROI1，每一个ROI1对应一个电压采集片；铝巴片上所有铆钉区域的图像，记为ROI2，每一个ROI2对应一个铆钉；以及PCB板上所有铆钉区域的图像，记为ROI3，每一个ROI3对应一个热压后的白色标记圆环，该白色标记圆环内围绕的区域为铆钉图像；
步骤3、漏焊、漏铆检测：
步骤3-1、对于ROI1，通过灰度分析判断该区域内是否有焊接材料，从而判断该区域是否漏焊；
步骤3-2、对于ROI2，先提取该区域内铆钉的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；
步骤3-3、对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，然后通过将该轮廓图像与预先获得的热压前的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域是否漏铆；
步骤4、完成检测，输出最终检测结果；
所述步骤2中，预先获取热压前铆钉的直径D0，白色标记圆环的内径D1、外径D2，则热压前白色标记圆环的环宽ΔD=1/2(D2-D1)，且满足D1-D0＞0；
所述步骤3-3具体为：
对于ROI3，先提取该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像，获取热压后的白色标记圆环的内轮廓和外轮廓，白色标记圆环的内轮廓即为热压后铆钉的外轮廓；
获取白色标记圆环的内轮廓和外轮廓之间间距的最大值dmax和最小值dmin，计算热压后的白色标记圆环的名义环宽ΔD'，ΔD'=1/2(dmax+dmin)；
当ΔD'＜β1*ΔD时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，β1为修正系数，且β1≤1。
2.根据权利要求1所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，其中的D0、D1、D2通过直接测量得到，或者通过以下图像处理方法得到：
获取热压前铝巴片上一个包含铆钉的区域图像，进行灰度处理后，提取铆钉轮廓，然后计算得到铆钉的直径D0；
获取热压前PCB板上一个包含白色标记圆环的区域图像，进行灰度处理后，提取白色标记圆环的轮廓，然后计算得到白色标记圆环的内径D1、外径D2。
3.根据权利要求2所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤2中获取感兴趣区域图像的方法为：
预先构建CCS产品的标准二维图像，在该标准二维图像中，所有电压采集片与铝巴片连接区域ROI1、铝巴片上所有铆钉区域ROI2以及PCB板上所有铆钉区域ROI3均已被标记；
采集得到经灰度处理后的完成焊接、热压铆接后的CCS产品的原始二维图像后，将该原始二维图像标准化为与标准二维图像相同的尺寸，然后以标准二维图像作为模板，获得原始二维图像上的所有感兴趣区域：ROI1、ROI2和ROI3，并赋予每个感兴趣区域唯一的位置编号。
4.根据权利要求3所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3-1具体为：
对于ROI1，提取该区域中灰度值小于设定的灰度阈值IGT的区域，计算该区域的面积S，当S≥ST时，判定该区域已焊接，否则判定该区域漏焊；
其中，ST为预先设定的焊接判定阈值，且ST=（5%-20%）*S0，S0为ROI1的总面积。
5.根据权利要求4所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3-2具体为：
对于ROI2，先提取该区域内热压后的铆钉的轮廓图像，获取热压后的铆钉的中心O'，以及该中心O'到铆钉轮廓边缘的最大距离rmax和最小距离rmin；
当(rmax+rmin)＞α1*D0时，判定该区域的铆钉已铆压，否则判定该区域漏铆，其中，α1为修正系数，且α1≥1。
6.根据权利要求5所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3中还包括对热压铆接质量进行检测的步骤，具体包括：
对于ROI2，当判定该区域已铆压时，将该区域内热压后铆钉的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格；
对于ROI3，当判定该区域已铆压时，将该区域内的热压后的白色标记圆环的轮廓图像与预先获得的铆钉经标准热压后的白色标记圆环图像进行对比分析，从而判断该区域热压铆接质量是否合格。
7.根据权利要求6所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤3中对热压铆接质量进行检测的步骤具体包括：
a、预先采集铆钉经标准热压后的标准热压铆钉图像，然后获取标准热压后的白色标记圆环的轮廓图像，得到标准热压后的白色标记圆环的内径Db1，即铆钉经标准热压后的直径也为Db1，则标准热压后白色标记圆环的环宽ΔDb=1/2(D2-Db1)，白色标记圆环内围绕的铆钉区域的面积为Sb，则；
b、对于ROI2，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η1：
，当η1≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S1为ROI2内的热压后的铆钉区域的面积，γ1和γ2为权重值，γ1=0.05-0.35，γ2=0.65-0.95，且γ1+γ2=1，ηT为预先设定的热铆质量评价阈值，且ηT＜0.1；
c、对于ROI3，当判定该区域已铆压时，按照以下公式计算热压铆接质量评价指标η2：
，当η2≤ηT时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，即ROI3内的热压后的铆钉区域的面积；
或者，
，当η2≤η'T时，判定该区域热压铆接质量合格，否则判定热压铆接质量不合格；其中，S2为热压后的白色标记圆环的内轮廓内部围绕形成的区域的面积，即ROI3内的热压后的铆钉区域的面积；γ'1和γ'2为权重值，γ'1=0.1-0.45，γ'2=0.55-0.9，且γ'1+γ'2=1，η'T为预先设定的热压铆接质量评价阈值，且η'T＜0.1。
8.根据权利要求7所述的CCS焊接、热压铆接同步检测方法，其特征在于，所述步骤4具体包括：
将步骤3的检测结果与每个感兴趣区域的位置编号相匹配后再输出最终检测结果；
所述最终检测结果中包含每个ROI1的漏焊检测结果，以及每个ROI2、每个ROI3的漏铆检测结果和热压铆接质量检测结果。
9.一种CCS焊接、热压铆接同步检测系统，其特征在于，其采用如权利要求1-8中任意一项所述的方法进行CCS焊接、热压铆接的同步检测，该系统包括：
图像采集模块，其采用步骤2的方法采集CCS的二维图像，并获取感兴趣区域图像，所述CCS预先通过步骤1的方法进行标记处理；
检测模块，其采用步骤3的方法对所述图像采集模块获得的二维图像进行检测；
以及结果输出模块，其按照步骤4的方法输出所述检测模块获得的检测结果。
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