CN117152034A - 焊印检测系统和焊印检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种焊印检测系统和焊印检测方法，属于检测技术领域，该焊印检测系统包括第一摄像设备和处理设备，所述第一摄像设备与所述处理设备通信连接；所述第一摄像设备用于，获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将所述至少两次曝光的二维图像发送给所述处理设备；所述至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；所述处理设备用于，基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。可以提高待测焊印区的检测结果的准确度。

Description

焊印检测系统和焊印检测方法

技术领域

本申请属于检测技术领域，特别是涉及一种焊印检测系统和焊印检测方法。

背景技术

方壳铝电池是动力电池的主要类型，方壳铝电池的电芯在入壳预点焊后，需要对电池顶盖进行激光满焊封装，形成顶盖焊印，且电池铝壳注入电解液后需要对注液口进行密封钉激光焊接密封，形成密封钉焊印。两次焊接均需得到无外观不良的焊印。

焊印的外观检测可以通过视觉检测方法实现，常见的视觉检测方法有二维(two-dimensional，2D)视觉，可以通过电荷耦合元件(Charge coupled Device，CCD)相机对焊印进行曝光拍照得到2D图像，由计算机程序识别2D图像中的焊印外观状态，得到检测结果。

但是，2D视觉采集的2D图像可能存在一些过曝光形成的噪点像素或欠曝光形成的无效像素，导致检测结果准确度低。

发明内容

本申请提供一种焊印检测系统和焊印检测方法，以解决现有技术中的焊印检测结果准确度低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种焊印检测系统，所述系统包括第一摄像设备和处理设备，所述第一摄像设备与所述处理设备通信连接；

所述第一摄像设备用于，获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将所述至少两次曝光的二维图像发送给所述处理设备；所述至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；

所述处理设备用于，基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

可选的，所述第一摄像设备具体用于，获取所述待测焊印区的第一曝光图像和第二曝光图像；所述第一曝光图像的曝光度大于所述第二曝光图像的曝光度；

所述处理设备具体用于，根据所述第一曝光图像填补所述第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，和/或，根据所述第二曝光图像过滤所述第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像；

所述处理设备具体还用于，根据所述第一图像和/或所述第二图像，获取所述目标二维图像。

可选的，所述处理设备具体还用于：

根据所述第二曝光图像中所述无效像素的靶向像素位置，确定所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素；

根据所述第一有效像素填补所述无效像素的靶向像素位置，得到所述第一图像。

可选的，所述处理设备具体还用于：

根据所述第一曝光图像中所述噪点像素的像素位置，确定所述第二曝光图像中对应的靶向像素位置处的第二有效像素；

过滤所述噪点像素，并根据所述第二有效像素填补所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置，得到所述第二图像。

可选的，所述第一摄像设备包括相机本体和远心镜头，所述相机本体与所述远心镜头固定连接；所述第一摄像设备具体用于，通过所述远心镜头对所述待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过所述相机本体根据所述至少两组曝光数据，生成所述至少两次曝光的二维图像。

可选的，所述系统还包括：光源设备，所述光源设备设置在所述第一摄像设备和所述待测焊印区之间；所述第一摄像设备位于所述待测焊印区的第一方向上；

所述光源设备用于，向所述待测焊印区发射第二方向上的光线；所述第二方向与所述第一方向的夹角小于预设角度阈值。

可选的，所述系统还包括：第二摄像设备，所述第二摄像设备与所述处理设备通信连接；

所述第二摄像设备用于，获取所述待测焊印区的三维图像；

所述处理设备还用于，根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区不存在第一异常，以及根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

可选的，所述待测焊印区包括边沿和顶角；

所述第二摄像设备具体用于，按照预设运动路径对所述边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对所述顶角进行扫描，得到扫描结果，以及将所述扫描结果发送给所述处理设备；所述预设倾斜角为所述第二摄像设备的扫描面与所述待测焊印区所在平面的夹角；

所述处理设备还用于，根据所述扫描结果生成所述待测焊印区的三维图像。

可选的，所述第二摄像设备的数量为N个，N为正整数；

N个所述第二摄像设备中的至少1个具体用于，按照所述预设运动路径，对所述边沿进行扫描，得到至少1个第一扫描结果；

N个所述第二摄像设备中的至少1个具体用于，按照所述预设倾斜角，对所述顶角进行扫描，得到至少1个第二扫描结果；

所述处理设备具体还用于，对所述第一扫描结果和所述第二扫描结果进行拟合，将拟合结果确定为所述扫描结果。

可选的，所述处理设备具体用于：

在所述三维图像中存在扫描盲区的情况下，根据所述目标二维图像确定所述扫描盲区对应的二维数据；

根据所述二维数据补齐所述三维图像中所述扫描盲区的三维数据，得到补齐后的三维图像；

根据所述补齐后的三维图像和所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

可选的，所述处理设备具体用于：

在根据所述三维图像，确定所述待测焊印区不存在第二异常的情况下，执行所述根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果的步骤。

第二方面，本申请实施例提供一种焊印检测方法，应用于如第一方面所述的焊印检测系统，所述焊印检测系统包括第一摄像设备和处理设备，所述第一摄像设备与所述处理设备通信连接；所述方法包括：

通过所述第一摄像设备获取所述待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将所述至少两次曝光的二维图像发送给所述处理设备；所述至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；

通过所述处理设备基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储可在所述处理器上运行的程序或指令，所述程序或指令被所述处理器执行时实现如第二方面所述的焊印检测方法的步骤。

第四方面，本申请实施例提供一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如第二方面所述的焊印检测方法的步骤。

在本申请实施例中，可以通过第一摄像设备获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，可以获得不同曝光度下的二维图像，过第一摄像设备可以将至少两次曝光的二维图像发送给与第二摄像设备通信连接的处理设备，使得处理设备可以基于不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，从而避免噪点像素或无效像素对检测结果造成的影响，根据获得的目标二维图像确定待测焊印区的检测结果，可以提高待测焊印区的检测结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种焊印检测系统的结构图；

图2是本申请实施例提供的第一曝光图像和第二曝光图像的融合示意图；

图3是本申请实施例提供的第一摄像设备的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的第二摄像设备的扫描面示意图；

图5是本申请实施例提供的第二摄像设备的检测示意图；

图6是本申请实施例提供的扫描盲区的示意图；

图7是本申请实施例提供的一种焊印检测系统的检测流程示意图；

图8是本申请实施例提供的一种焊印检测方法的步骤流程图；

图9是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

附图标记：

焊印检测系统10，第一摄像设备101，处理设备102，第二摄像设备103，相机本体1031，远心镜头1032，无影光源1033，同轴光源1034。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

图1是本申请实施例提供的一种焊印检测系统，如图1所示，该焊印检测系统10包括第一摄像设备101和处理设备102，第一摄像设备101与处理设备102通信连接；

第一摄像设备101用于，获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将至少两次曝光的二维图像发送给处理设备102；至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；

处理设备102用于，基于不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据目标二维图像，确定待测焊印区的检测结果。

本申请实施例中，第一摄像设备101可以是用于拍摄二维图像的摄像设备，例如，2D相机。处理设备102可以是移动终端、电脑、服务器等计算机设备。第一摄像设备101和处理设备102之间，可以有线通信连接或者无线通信连接，例如，第一摄像设备101和处理设备102之间通过总线设备有线连接，或者，通过蓝牙装置无线连接。

本申请实施例中，待测焊印区可以是待测工件上焊印所在位置处预设范围内的区域。例如，待测工件为方壳铝电池，方壳铝电池的焊印包括顶盖焊印和密封钉焊印，则待测焊印区可以包括顶盖焊印对应的电池顶盖的边沿检测区和顶角检测区，以及密封钉焊印对应的密封钉检测区，，其中，边沿检测区包括电池顶盖的四条边，顶角检测区包括电池顶盖的四个顶角，密封钉检测区的区域边沿与密封钉焊印的最小距离大于预设的距离阈值，使得密封钉焊印被完整包含在密封钉检测区域内。

本申请实施例中，可以通过第一摄像设备101对待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获取图像数据。其中，在至少两次曝光拍摄的过程中，第一摄像设备101采用至少两种曝光度进行拍摄，以获取至少两种曝光度下的图像数据。第一摄像设备101根据获取的图像数据生成待测焊印区的二维图像，然后将二维图像发送给处理设备102。

可选的，第一摄像设备101具体用于，获取待测焊印区的第一曝光图像和第二曝光图像；第一曝光图像的曝光度大于第二曝光图像的曝光度。

本申请实施例中，可以通过第一摄像设备101，分别采用第一曝光度和第二曝光度对待测焊印区进行拍摄，获取第一曝光度下的图像数据和第二曝光度下的图像数据，然后根据第一曝光度下的图像数据生成第一曝光图像，根据第二曝光度下的图像数据生成第二曝光图像。其中，第一曝光图像的曝光度大于第二曝光图像的曝光度，也即第一摄像设备101所采用的第一曝光度大于第二曝光度。具体的，第一曝光图像可以是高曝光图像，第二曝光图像可以是低曝光度图像，高曝光图像可能由于过曝光而形成噪点像素，低曝光图像可能由于曝光不足而形成无效像素。其中，噪点像素也称为噪声、噪音，主要是指第一摄像设备101将光线作为接收信号接收并输出的过程中所产生的图像中的粗糙部分，也指图像中不该出现的外来像素，通常由电子干扰产生。无效像素是指由于曝光不足而未能获取图像数据，或获取的图像数据与待测焊印区的实际情况不同，导致生成的二维图像中缺失的部分。

可选的，第一摄像设备101包括相机本体和远心镜头，相机本体与远心镜头固定连接；第一摄像设备101具体用于，通过远心镜头对待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过相机本体根据至少两组曝光数据，生成至少两次曝光的二维图像。

本申请实施例中，待测焊印区可以包括方壳铝电池的顶盖焊印和密封钉焊印，其中，顶盖焊印的焊印边和焊印角具有一定的弧度，密封钉焊印呈鱼鳞纹状且包括凹坑和凸起，因此，焊印的形状的立体的，而采用普通镜头对焊印进行拍摄，会由于镜头视差导致不同物距的焊印对应的图像放大倍率不一致，导致检测结果不够准确。

本申请实施例中，第一摄像设备101的镜头可以采用远心镜头，远心镜头可以纠正普通镜头的视差，可以在一定的物距范围内，使图像的放大倍率不会变化，适用于被测物不在同一物面上的情况，使得焊印以同样的放大倍率被放大，从而提高二维图像的准确度。远心镜头和相机本体可以是螺纹连接或卡接，本申请实施例对此不做限制。待测焊印区所在的平面可以是能够最大程度上与焊印重合的平面，例如，方壳铝电池的电池顶盖的上表面所在的平面。第一摄像设备101可以位于待测焊印区的上方，使得第一摄像设备101的拍摄范围能够将待测焊印区包括在内。

本申请实施例中，可以通过第一摄像设备101的远心镜头对待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过相机本体根据至少两组曝光数据，生成至少两次曝光的二维图像。其中，至少两组曝光数据可以包括第一曝光度下的图像数据以及第二曝光度下的图像数据，则获得的二维图像为第一曝光图像和第二曝光图像。其中，相机本体可以自己根据至少两组曝光数据生成至少两次曝光的二维图像，或者，相机本体也可以将根据至少两组曝光数据发送给处理设备102，由处理设备102生成至少两次曝光的二维图像，这样，可以降低对第一摄像设备101的负担，结合处理设备102的算力更快地对图像数据进行处理，从而提高二维设备的获取效率。

在本申请实施例中，由于第一摄像设备101包括相机本体和远心镜头，相机本体与远心镜头固定连接；第一摄像设备101通过远心镜头对待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过相机本体根据至少两组曝光数据，生成至少两次曝光的二维图像，这样，可以利用远心镜头对待测焊印区的放大倍率一致的优点，获得更加准确的图像数据，进而可以提高相机本体获得的二维图像的准确度。

可选的，该焊印检测系统10还包括：光源设备，该光源设备设置在第一摄像设备101和待测焊印区之间；第一摄像设备101位于待测焊印区的第一方向上；

光源设备用于，向待测焊印区发射第二方向上的光线；；第二方向与第一方向的夹角小于预设角度阈值。

本申请实施例中，光源设备设置在不同位置处或以不同的角度对待测焊印区进行打光，会使得待测焊印区形成的阴影区域的范围大小不同，其中，当光源设备位于待测焊印区的正上方时，所形成的阴影区域的范围最小，可能接近于无。本申请实施例中，为了降低待测焊印区的阴影区域的面积，可以将光源设备设置在第一摄像设备101和待测焊印区之间，，使得第一摄像设备101不会遮挡光源设备发出的光线。

本申请实施例中，光源设备可以是无影光源、同轴光源等，光源设备可以包括一种光源，也可以由多种类型的光源组成，本申请实施例对此不做限制。光源设备用于向待测焊印区发射均匀光线，且光线的方向与待测焊印区垂直的情况为最佳，这样，可以减少待测焊印区的阴影区域的范围。

本申请实施例中，第一方向可以是待测焊印区的上方，第一摄像设备101的镜头朝向待测焊印区。具体的，第一方向可以是待测焊印区中的焊印中心点与第一摄像设备101的镜头中心点的连接的直线重合的方向，使得第一摄像设备101位于焊印的正上方，例如，密封钉焊印的形状为圆形，焊印中心点可以是圆心所在的位置。此处仅是举例说明，本申请实施例对此不做限制。光源设备发射的第二方向上的光线与第一方向的夹角应尽量小，即小于预设角度阈值。其中，预设角度阈值可以是零，也可以是固定的数值，可以根据实际应用情况进行设置，本申请实施例对此不做限制。

在本申请实施例中，由于光源设备设置在第一摄像设备101和待测焊印区之间，第一摄像设备101位于待测焊印区的第一方向上，光源设备向待测焊印区发射第二方向上的光线，第二方向与第一方向的夹角小于预设角度阈值。这样，可以避免第一摄像设备101对光源设备发出的光线造成遮挡，可以使得待测焊印区形成的阴影区域的面积满足用户的需求，，从而提高第一摄影设备获得的二维图像的准确度。

本申请实施例中，异常像素点可以包括噪点像素和无效像素。在不同曝光度下的二维图像中，对于特定的像素点，部分图像可能未获取到相应的图像数据，因此该像素点成为无效像素，而在其他图像中获取到了相应的图像数据，因此该像素点成为有效像素。或者，在一些图像中存在偏离其他像素所形成的形状轮廓的异常像素，可以视为噪点像素。可以通过对不同曝光度下的二维图像进行融合，用有效像素填补无效像素，过滤噪点像素，获得质量更高的二维图像，然后再基于高质量的二维图像确定待检测焊印的检测结果，这样，可以提高检测结果的准确度。

可选的，处理设备102具体用于，根据第一曝光图像填补第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，和/或，根据第二曝光图像过滤第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像；

处理设备102具体还用于，根据第一图像和/或第二图像，获取目标二维图像。

本申请实施例中，对于第一曝光图像和第二曝光图像，由于第一曝光图像的曝光度大于第二曝光图像的曝光度，因此，第一曝光图像可能由于过曝光存在较多的噪点像素，第二曝光图像可能由于欠曝光存在较多的无效像素。对于特定的像素点，可以根据第一曝光图像中相应位置处的有效像素填补第二曝光图像中对应位置处的无效像素，获得第一图像。或者，对于特定的像素点，可以根据第二曝光图像中的有效像素，确定第一曝光图像中该有效像素对应位置附近的噪点像素，并过滤噪点像素，获得第二图像。

本申请实施例中，可以直接将第一图像或者第二图像确定为目标二维图像，从而减少数据量提高图像处理效率，进而提高检测效率。或者，可以获得第一图像和第二图像之后，可以对第一图像和第二图像进一步进行图像处理，合成目标二维图像，例如，可以对第一图像和第二图像进行均值处理，可以使得目标二维图像更加准确，从而提高检测结果的准确度。

在本申请实施例中，通过第一摄像设备101获取待测焊印区的第一曝光图像和第二曝光图像，通过处理设备102根据第一曝光图像填补第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，和/或，根据第二曝光图像过滤第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像，由于第一曝光图像的曝光度大于第二曝光图像的曝光度，即曝光度不同，因此，通过对不同曝光度下的二维图像进行融合，可以去除异常像素点，获得更加准确的第一图像和/或第二图像，然后通过处理设备102根据第一图像和/或第二图像获取目标二维图像，可以提高目标二维图像的准确度。

可选的，处理设备102具体还用于：

根据第二曝光图像中无效像素的靶向像素位置，确定第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素；

根据第一有效像素填补无效像素的靶向像素位置，得到第一图像。

本申请实施例中，第一摄像设备101可以是通过感应光线，将光线变为电荷，再转换为数字信号，从而生成图像的设备，例如CCD相机。其中，CCD是一种半导体器件，能够把光学影像转化为数字信号，CCD上植入的微小光敏物质称作像素。靶向像素位置可以是用于接收光线的像素所在的位置。由于第一曝光图像与第二曝光图像都是由第一摄像设备101获取的，因此，图像中的像素位置也是对应的。因此，可以根据第二曝光图像中无效像素的靶向像素位置，确定第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素，然后获取第一有效像素对应的图像数据，然后将该第一有效像素对应的图像数据确定为无效像素的靶向像素位置处的图像数据，，即根据第一有效像素填补无效像素的靶向像素位置，得到第一图像。

在本申请实施例中，通过根据第二曝光图像中无效像素的靶向像素位置，确定第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素，然后根据第一有效像素填补无效像素的靶向像素位置得到第一图像。这样，可以通过对第一曝光图像和第二曝光图像进行融合，消除第二曝光图像中的无效像素，获得更高质量的二维图像即第一图像。

可选的，处理设备102具体还用于：

根据第一曝光图像中噪点像素的像素位置，确定第二曝光图像中对应的靶向像素位置处的第二有效像素；

过滤噪点像素，并根据第二有效像素填补第一曝光图像中对应的靶向像素位置，得到第二图像。

本申请实施例中，可以根据第一曝光图像中噪点像素的像素位置，确定第二曝光图像中对应的焊印形状轮廓所在的像素位置，作为靶向像素位置，进而确定靶向像素位置处有效像素，作为第二有效像素，然后获取第二有效像素的图像数据。删除噪点像素对应的图像数据，然后根据第二有效像素的图像数据获得第二图像。

在本申请实施例中，通过根据第一曝光图像中噪点像素的像素位置，确定第二曝光图像中对应的靶向像素位置处的第二有效像素，过滤噪点像素，并根据第二有效像素填补第一曝光图像中对应的靶向像素位置，得到第二图像。这样，可以通过对第一曝光图像和第二曝光图像进行融合，消除第一曝光图像的噪点像素，获得更高质量的二维图像即第二图像。

图2是本申请实施例提供的第一曝光图像和第二曝光图像的融合示意图，如图2所示，第一曝光图像(2)包括噪点像素(C)，第二曝光图像(1)包括无效像素(B)，根据第一曝光图像(2)填补第二曝光图像(1)中的无效像素(B)，根据第二曝光图像(1)过滤第一曝光图像(2)中的噪点像素(C)，获得目标二维图像(3)。其中，A表示有效像素。

相关技术中，顶盖激光焊的焊接方式通常为连续激光焊，激光器在焊接前先发射激光，在焊接完成后再关闭激光，以保证在焊接区的激光稳定，但这种焊接会使焊印的起点和终点会出现一个小弧度圆角。密封钉激光焊的焊接方式通常为脉冲激光焊，脉冲激光焊的焊印为鱼鳞纹状形貌，脉冲激光焊的焊印获取到的二维图像易产生无效像素。因此，获取的待测焊印区的二维图像虽然可以反映焊印的平面特征，但是缺少焊印的高度数据，会导致检测结果不够准确。

图3本申请实施例提供的第一摄像设备的结构示意图，，如图3所示，该第二摄像设备103包括相机本体1031、远心镜头1032、无影光源1033和同轴光源1034，相机本体1031、远心镜头1032、无影光源1033和同轴光源1034的中心位于同一轴线上。

可选的，该焊印检测系统10还包括：第二摄像设备103，第二摄像设备103与处理设备102通信连接；

第二摄像设备103用于，获取待测焊印区的三维图像；；

处理设备102还用于，根据目标二维图像，确定待测焊印区不存在第一异常，以及根据目标二维图像和三维图像，确定待测焊印区的检测结果。

本申请实施例中，第二摄像设备103可以是用于拍摄三维图像的设备，例如3D相机、轮廓仪等。第二摄像设备103和处理设备102之间，可以有线通信连接或者无线通信连接，例如，第二摄像设备103和处理设备102之间通过总线设备有线连接，或者，通过蓝牙装置无线连接。第一异常可以是待测焊印区的焊印形貌与标准焊印相比存在的差异，例如，对于顶盖焊印或密封钉焊印，第一异常可以包括偏光、断焊、针孔、爆点、凹坑、凸起、熔钉、无钉、熔珠等，此处仅是举例说明，本申请实施例对此不做限制。

本申请实施例中，获取目标二维图像之后，可以先根据目标二维图像进行焊印形貌分析，确定待测焊印区是否存在第一异常，在待测焊印区存在第一异常的情况下，可以直接将待测焊印区的检测结果确定为不合格，这样，可以简化检测流程从而提高检测效率，并且降低检测成本。在待测焊印区不存在第一异常的情况下，可以通过三维图像获取待测焊印区的焊印高度信息，并结合二维图像综合确定待测焊印区的检测结果。

在本申请实施例中，通过第二摄像设备103获取待测焊印区的三维图像，处理设备102根据目标二维图像，确定待测焊印区不存在第一异常，以及根据目标二维图像和三维图像，确定待测焊印区的检测结果。这样，可以在根据目标二维图像确定待测焊印区不存在第一异常情况下，进一步通过目标二维图像和三维图像综合判定待测焊印区的检测结果，从而利用三维图像中待测焊印区的高度数据弥补二维图像对于待测焊印区的高度信息的缺失，使得检测结果更加准确。

可选的，待测焊印区包括边沿和顶角；

第二摄像设备103具体用于，按照预设运动路径对边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对顶角进行扫描，得到扫描结果，以及将扫描结果发送给处理设备102；预设倾斜角为第二摄像设备103的扫描面与待测焊印区所在平面的夹角；

处理设备102还用于，根据扫描结果生成待测焊印区的三维图像。

本申请实施例中，对于顶盖焊这类需要对壳体和壳盖进行焊接的工序，常用的焊接方法是连续激光焊，激光器在焊接前先发射激光，在焊接完成后再关闭激光，以保证在焊接区的激光稳定，但这种焊接会使焊印的起点和终点会出现一个小弧度圆角。而现有技术中，对于包含边沿和顶角的焊印进行检测时，获取的图像中顶角处容易存在盲区，导致图像数据存在确实，造成检测结果不准确。

本申请实施例中，预设运动路径可以是按照顺时针或者逆时针方向，从一个顶角处沿着边沿运动到相邻的顶角处。第二摄像设备103可以采用激光三角测量法，第二摄像设备103的扫描面可以是入射光线所在的平面，如图4所示的扫描面(M)。在对边沿进行扫描时，第二摄像设备103的扫描面可以垂直于待测焊印区所在的平面，例如电池顶盖的上表面所在的平面。在对顶角进行扫描时，为了获取顶角的弧度处形成的盲区对应的数据，可以将第二摄像设备103倾斜一定的角度，使得第二摄像设备103可以获取到顶角的弧度的图像数据。第二摄像设备103可以将对边沿和顶角扫描获得的图像数据确定为扫描结果，并将扫描结果发送给处理设备102，由处理设备102通过图像处理算法，将待测焊印区的边沿和顶角的扫描结果进行拟合还原，获得三维图像。具体的，处理器可以根据扫描结果提取边沿和顶角的轮廓数据，根据三角测量原理，计算出焊印轮廓的物理坐标信息，通过运动控制得到焊印的连续轮廓并进行合成，形成焊印外观轮廓的3D点云数据，进而根据3D点云数据获得待测焊印区的三维图像。

在本申请实施例中，对于包括边沿和顶角的待测焊印区，通过第二摄像设备103按照预设运动路径对边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对顶角进行扫描，得到扫描结果，预设倾斜角为第二摄像设备103的扫描面与待测焊印区所在平面的夹角，这样，可以通过第二摄像设备103获取边沿和顶角完整的扫描结果，避免扫描过程中存在盲区，第二摄像设备103将扫描结果发送给处理设备102，通过处理设备102根据扫描结果生成待测焊印区的三维图像。这样，可以使得三维图像更加准确，进而提高检测结果的准确度。

可选的，第二摄像设备103的数量为N个；

N个第二摄像设备103中的至少1个具体用于，按照预设运动路径，对边沿进行扫描，得到至少1个第一扫描结果；

N个第二摄像设备103中的至少1个具体用于，按照预设倾斜角，对顶角进行扫描，得到至少1个第二扫描结果；

处理设备102具体还用于，对第一扫描结果和第二扫描结果进行拟合，将拟合结果确定为扫描结果。

本申请实施例中，第二摄像设备103的数量可以是一个或多个，本申请实施例对此不做限制。当第二摄像设备103的数量为一个时，可以对边沿和顶角一起进行扫描，在第二摄像设备103运动到顶角位置处，按照预设倾斜角倾斜对顶角进行扫描。这样，可以节约硬件设备成本，减少数据量从而降低拟合难度。当第二摄像设备103的数量为多个时，可以用不同的第二摄像设备103分别对边沿和顶角进行扫描，然后再对边沿扫描结果和顶角扫描结果进行拟合。其中，可以用一个第二摄像设备103对多个边沿和/或多个顶角进行扫描，本申请实施例对此不做限制。这样，可以加快扫描速度从而提高检测效率。可以根据实际应用情况确定第二摄像设备103的数量，满足用户的个性化需求，提高实用性。

图5是本申请实施例提供的第二摄像设备103的检测示意图，如图5所示，待测工件的顶盖焊印包括4条边沿和4个顶角，第二摄像设备103为轮廓仪，轮廓仪的数量为4个，一个轮廓仪对1条边沿和1个顶角进行扫描。预设运动路径为图中箭头所示的顺时针方向，轮廓仪按照预设运动路径对边沿进行扫面，按照预设倾斜角对顶角进行扫描。

在本申请实施例中，在第二摄像设备103的数量为1个的情况下，可以对边沿和顶角一起进行扫描，这样，可以节约硬件设备成本，减少数据量从而降低拟合难度，在第二摄像设备103的数量为多个的情况下，可以用不同的第二摄像设备103分别对边沿和顶角进行扫描，这样，可以加快扫描速度从而提高检测效率，可以根据实际情况确定第二摄像设备103的数量，满足用户的个性化需求，提高本申请实施例的焊印检测方法的实用性。

可选的，处理设备102具体用于：

在三维图像中存在扫描盲区的情况下，根据目标二维图像确定扫描盲区对应的二维数据；

根据二维数据补齐三维图像中扫描盲区的三维数据，得到补齐后的三维图像；

根据补齐后的三维图像和目标二维图像，确定待测焊印区的检测结果。

本申请实施例中，对于密封钉焊印这类存在凹坑的焊印，如图6所示，通过轮廓仪对凹坑进行扫描时，轮廓仪的入射光线进入凹坑，会被凹坑壁进行漫反射，导致轮廓仪接收不到反射光线，从而无法获取凹坑部分的数据，则对于密封钉焊印对应的三维图像，可以将凹坑确定为扫描盲区。

本申请实施例中，可以获取目标二维图像中扫描盲区的二维数据，然后将扫描盲区的二维数据采用三维重建算法获取扫描盲区对应的部分焊印的三维模型，并对三维模型进行纹理映射，得到3D点云数据，作为扫描盲区的三维数据。然后，可以根据扫描盲区的三维数据补齐三维图像中缺失的数据，获得补齐后的三维图像。

在本申请实施例中，通过处理设备102在三维图像中存在扫描盲区的情况下，根据目标二维图像确定扫描盲区对应的二维数据，根据二维数据补齐三维图像中扫描盲区的三维数据，得到补齐后的三维图像，，这样，可以避免使得待测焊印区的三维图像更加完整，避免扫描盲区对检测结果造成影响，根据补齐后的三维图像和目标二维图像确定待测焊印区的检测结果，可以使得检测结果更加准确。

可选的，处理设备102具体用于：

在根据三维图像，确定待测焊印区不存在第二异常的情况下，执行根据目标二维图像和三维图像，确定待测焊印区的检测结果的步骤。

本申请实施例中，第二异常可以是待测焊印区的焊印形貌与标准焊印相比存在的差异，例如，对于顶盖焊印或密封钉焊印，第二异常可以包括凹坑、凸起、翘钉等，此处仅是举例说明，本申请实施例对此不做限制。本申请实施例中，获取三维图像之后，可以先根据三维图像进行焊印形貌分析，确定待测焊印区是否存在第二异常，在待测焊印区存在第二异常的情况下，可以直接将待测焊印区的检测结果确定为不合格，这样，可以简化检测流程从而提高检测效率，并且降低检测成本。在待测焊印区不存在第二异常的情况下，可以通过三维图像获取待测焊印区的焊印高度信息，并结合二维图像综合确定待测焊印区的检测结果。

在本申请实施例中，通过处理设备102在根据三维图像，确定待测焊印区不存在第二异常的情况下，执行根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定待测焊印区的检测结果的步骤。这样，可以避免已经根据三维图像确定待测焊印区存在第二异常的情况下，还执行根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定待测焊印区的检测结果的步骤，导致浪费检测资源及增加检测成本，可以提高本申请实施例的焊印检测方法的实用性。

需要说明的是，3D视觉设备例如轮廓仪，通过由点激光组成的扫描线以设定频率对被测物进行轮廓采集，结合编码器的同步信号进行轮廓拼接从而得到被测物的外形信息，但平面方向的检测精度略逊于2D视觉设备，例如高清CCD相机。

本申请实施例中，在根据目标二维图像确定待测焊印区不存在第一异常，并且根据三维图像确定待测焊印区不存在第二异常的情况下，再结合目标二维图像和三维图像确定待测焊印区的检测结果，可以使得检测流程更加合理高效，提高实用性。具体的，可以从目标二维图像中获取待测焊印区的二维数据，可以从三维图像中获取待测焊印区的高度数据，根据二维数据和高度数据综合判断待测焊印区是否合格。

本申请实施例的焊印检测系统10，可以通过第一摄像设备101获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，可以获得不同曝光度下的二维图像，过第一摄像设备101可以将至少两次曝光的二维图像发送给与第二摄像设备103通信连接的处理设备102，使得处理设备102可以基于不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，从而避免噪点像素或无效像素对检测结果造成的影响，根据获得的目标二维图像确定待测焊印区的检测结果，可以提高待测焊印区的检测结果的准确度。

图7是本申请实施例提供的焊印检测系统的检测流程示意图，如图7所示，该焊印检测系统10应用于电芯焊印检测，电芯来料后，可以通过第一摄像设备101例如CCD相机进行一次曝光拍照，获取存在无效像素的图像即第二曝光图像，并进行二次曝光拍摄，获取存在噪点像素的图像即第一曝光图像，然后对第一曝光图像和第二曝光图像进行融合，消除异常像素点，获得目标二维图像，然后根据目标二维图像获取电芯焊印的待测焊印区的二维参数信息，并根据二维参数信息确定待测焊印区是否NG。另外，可以通过第二摄像设备103例如轮廓仪扫描电芯焊印的待测焊印区，根据扫描结果进行模型拟合还原，获取待测焊印区的三维图像，然后根据三维图像获取待测焊印区的三维参数信息，并根据三维参数信息确定电芯焊印是否NG，即电芯焊印不合格。在二维图像和三维图像分别表征待测焊印区不存在第一异常和第二异常的情况下，可以将电芯焊印的二维图像即平面图像，以及三维图像即三维模型相结合，利用三维图像的高度数据和二维图像的二维数据综合判定电芯焊印是否合格即是否NG，获得检测结果。在检测结果表征电芯焊印合格的情况下，执行电芯下料的工序。

图8是本申请实施例提供一种焊印检测方法的步骤流程图，该焊印检测方法应用于如前述实施例所述的焊印检测系统10，焊印检测系统10包括第一摄像设备101和处理设备102，第一摄像设备101与处理设备102通信连接，该焊印检测方法包括：

步骤201，通过第一摄像设备101获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将至少两次曝光的二维图像发送给处理设备102；至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像。

步骤202，通过处理设备102基于不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据目标二维图像，确定待测焊印区的检测结果。

可选的，所述获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，包括：

通过第一摄像设备101获取所述待测焊印区的第一曝光图像和第二曝光图像；所述第一曝光图像的曝光度大于所述第二曝光图像的曝光度；

所述基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，包括：

通过处理设备102根据所述第一曝光图像填补所述第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，和/或，根据所述第二曝光图像过滤所述第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像；

通过处理设备102根据所述第一图像和/或所述第二图像，获取所述目标二维图像。

可选的，所述根据所述第一曝光图像填补所述第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，包括：

根据所述第二曝光图像中所述无效像素的靶向像素位置，确定所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素；

根据所述第一有效像素填补所述无效像素的靶向像素位置，得到所述第一图像。

可选的，所述根据所述第二曝光图像过滤所述第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像，包括：

根据所述第一曝光图像中所述噪点像素的像素位置，确定所述第二曝光图像中对应的靶向像素位置处的第二有效像素；

过滤所述噪点像素，并根据所述第二有效像素填补所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置，得到所述第二图像。

可选的，所述第一摄像设备101包括相机本体和远心镜头，所述相机本体与所述远心镜头固定连接；所述获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，包括：

通过第一摄像设备101的远心镜头对所述待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过所述相机本体根据所述至少两组曝光数据，生成所述至少两次曝光的二维图像。

可选的，所述系统还包括：光源设备，所述光源设备设置在所述第一摄像设备101和所述待测焊印区之间；所述第一摄像设备101位于所述待测焊印区的第一方向上；所述方法还包括：

通过光源设备向所述待测焊印区发射第二方向上的光线；所述第二方向与所述第一方向的夹角小于预设角度阈值。

可选的，所述系统还包括：第二摄像设备103，所述第二摄像设备103与所述处理设备102通信连接；所述方法还包括：

通过第二摄像设备103获取所述待测焊印区的三维图像；

通过处理设备102根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区不存在第一异常，以及根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

可选的，所述待测焊印区包括边沿和顶角；所述获取所述待测焊印区的三维图像，包括：

通过第二摄像设备103按照预设运动路径对所述边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对所述顶角进行扫描，得到扫描结果，以及将所述扫描结果发送给所述处理设备102；所述预设倾斜角为所述第二摄像设备103的扫描面与所述待测焊印区所在平面的夹角；

通过处理设备102根据所述扫描结果生成所述待测焊印区的三维图像。

可选的，所述第二摄像设备103的数量为N个，N为正整数；所述按照预设运动路径对所述边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对所述顶角进行扫描，得到扫描结果，包括：

通过N个所述第二摄像设备103中的至少1个按照所述预设运动路径，对所述边沿进行扫描，得到至少1个第一扫描结果；

通过N个所述第二摄像设备103中的至少1个按照所述预设倾斜角，对所述顶角进行扫描，得到至少1个第二扫描结果；

通过处理设备102对所述第一扫描结果和所述第二扫描结果进行拟合，将拟合结果确定为所述扫描结果。

可选的，所述根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果，包括：

通过处理设备102在所述三维图像中存在扫描盲区的情况下，根据所述目标二维图像确定所述扫描盲区对应的二维数据；

通过处理设备102根据所述二维数据补齐所述三维图像中所述扫描盲区的三维数据，得到补齐后的三维图像；

通过处理设备102根据所述补齐后的三维图像和所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

可选的，所述根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果，包括：

通过处理设备102在根据所述三维图像，确定所述待测焊印区不存在第二异常的情况下，执行所述根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果的步骤。

该焊印检测方法的实现方式可以参照前述系统实施例的相关描述，该焊印检测方法与前述实施例的焊印检测系统10相对于现有技术所具有的优势相同，此处不再赘述。

如图9所示，本申请实施例还提供一种电子设备30，包括处理器301和存储器302，存储器302上存储有可在所述处理器301上运行的程序或指令，该程序或指令被处理器301执行时实现上述焊印检测方法实施例的各个步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

需要说明的是，本申请实施例中的电子设备包括上述所述的移动电子设备和非移动电子设备。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有程序或指令，该程序或指令被处理器执行时实现上述焊印检测方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

其中，所述处理器为上述实施例中所述的电子设备中的处理器。所述可读存储介质，包括计算机可读存储介质，如计算机只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、磁碟或者光盘等。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种焊印检测系统，其特征在于，所述系统包括第一摄像设备和处理设备，所述第一摄像设备与所述处理设备通信连接；

所述第一摄像设备用于，获取待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将所述至少两次曝光的二维图像发送给所述处理设备；所述至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；

所述处理设备用于，基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一摄像设备具体用于，获取所述待测焊印区的第一曝光图像和第二曝光图像；所述第一曝光图像的曝光度大于所述第二曝光图像的曝光度；

所述处理设备具体用于，根据所述第一曝光图像填补所述第二曝光图像中的无效像素，获得第一图像，和/或，根据所述第二曝光图像过滤所述第一曝光图像中的噪点像素，获得第二图像；

所述处理设备具体还用于，根据所述第一图像和/或所述第二图像，获取所述目标二维图像。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理设备具体还用于：

根据所述第二曝光图像中所述无效像素的靶向像素位置，确定所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置处的第一有效像素；

根据所述第一有效像素填补所述无效像素的靶向像素位置，得到所述第一图像。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述处理设备具体还用于：

根据所述第一曝光图像中所述噪点像素的像素位置，确定所述第二曝光图像中对应的靶向像素位置处的第二有效像素；

过滤所述噪点像素，并根据所述第二有效像素填补所述第一曝光图像中对应的靶向像素位置，得到所述第二图像。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一摄像设备包括相机本体和远心镜头，所述相机本体与所述远心镜头固定连接；所述第一摄像设备具体用于，通过所述远心镜头对所述待测焊印区进行至少两次曝光拍摄，获得至少两组曝光数据，以及通过所述相机本体根据所述至少两组曝光数据，生成所述至少两次曝光的二维图像。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，还包括：光源设备，所述光源设备设置在所述第一摄像设备和所述待测焊印区之间；所述第一摄像设备位于所述待测焊印区的第一方向上；

所述光源设备用于，向所述待测焊印区发射第二方向上的光线；所述第二方向与所述第一方向的夹角小于预设角度阈值。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：：第二摄像设备，所述第二摄像设备与所述处理设备通信连接；

所述第二摄像设备用于，获取所述待测焊印区的三维图像；

所述处理设备还用于，根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区不存在第一异常，以及根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述待测焊印区包括边沿和顶角；

所述第二摄像设备具体用于，按照预设运动路径对所述边沿进行扫描，并按照预设倾斜角对所述顶角进行扫描，得到扫描结果，以及将所述扫描结果发送给所述处理设备；所述预设倾斜角为所述第二摄像设备的扫描面与所述待测焊印区所在平面的夹角；

所述处理设备还用于，根据所述扫描结果生成所述待测焊印区的三维图像。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述第二摄像设备的数量为N个，N为正整数；

N个所述第二摄像设备中的至少1个具体用于，按照所述预设运动路径，对所述边沿进行扫描，得到至少1个第一扫描结果；

N个所述第二摄像设备中的至少1个具体用于，按照所述预设倾斜角，对所述顶角进行扫描，得到至少1个第二扫描结果；

所述处理设备具体还用于，对所述第一扫描结果和所述第二扫描结果进行拟合，将拟合结果确定为所述扫描结果。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理设备具体用于：

在所述三维图像中存在扫描盲区的情况下，根据所述目标二维图像确定所述扫描盲区对应的二维数据；

根据所述二维数据补齐所述三维图像中所述扫描盲区的三维数据，得到补齐后的三维图像；

根据所述补齐后的三维图像和所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。

11.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理设备具体用于：

在根据所述三维图像，确定所述待测焊印区不存在第二异常的情况下，执行所述根据所述目标二维图像和所述三维图像，确定所述待测焊印区的检测结果的步骤。

12.一种焊印检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-11任一项所述的焊印检测系统，所述焊印检测系统包括第一摄像设备和处理设备，所述第一摄像设备与所述处理设备通信连接；所述方法包括：

通过所述第一摄像设备获取所述待测焊印区的至少两次曝光的二维图像，并将所述至少两次曝光的二维图像发送给所述处理设备；所述至少两次曝光的二维图像包括不同曝光度下的二维图像；

通过所述处理设备基于所述不同曝光度下的二维图像进行融合以去除异常像素点，获得目标二维图像，以及根据所述目标二维图像，确定所述待测焊印区的检测结果。