近年來,隨著(zhe)我國新能源汽車市場的(de)爆發,動力電池需求不斷增長。在電池(chí)預焊、周(zhōu)邊焊、密封釘焊接(jiē)、頂蓋焊接等環(huán)節,焊縫容易出現炸焊、斷焊、爆點、針孔、偏光(guāng)等缺陷。這些缺陷嚴重影響動力電池的品質,產(chǎn)生安全隱患,焊接過(guò)程中缺陷的檢測和預(yù)防(fáng)變得越來越重要。鋰電池性能和品質的提(tí)升,不僅需要在材料和設計上不斷突破(pò),也需要在生產製造的工藝及設(shè)備上持續創新和改進。
機(jī)器視覺作為自動化設備的“眼睛”和“大腦”,將視覺檢(jiǎn)測引入到檢(jiǎn)測設備中已經成為主流趨勢。圖像(xiàng)處理係統的引入,將推動自動化設備向智能化方向(xiàng)轉型,推進動力(lì)電池(chí)向高容量(liàng)、高安(ān)全性、高品質以及低成(chéng)本(běn)方向發展(zhǎn)。麵對當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境,豆奶APP官网在(zài)軟件、硬件和算(suàn)法方麵不斷進行(háng)技術研發和(hé)產品優化,以為鋰電(diàn)行業客戶提供更好的產品和(hé)服務。
(一)算法創新
(1)異源數據融合的缺陷(xiàn)檢測方(fāng)案
3D相機在圖(tú)像采集(jí)過程中,不僅可以獲得2D灰度圖(tú)像信息,也可以獲得3D高度圖像(xiàng)信息。如何將兩者結合起來,解決(jué)焊接過程中的缺陷檢測和分類,豆奶APP官网一直進行算法探索和測試。由於3D圖像具有無效像素、不(bú)同產品和視角拍攝(shè)的高度範圍(wéi)差異很大等特點,將3D高度圖像輸入到深度學(xué)習檢測網絡中,訓練過(guò)程很難收斂。豆奶APP官网采用自(zì)研的(de)異源數據融合算法,將灰度(dù)圖像和深度圖像進行融合,有效(xiào)地提升了焊縫(féng)檢測漏檢率(lǜ)和誤檢率。
(2)基(jī)於自由曲麵的圖像差分檢測方案
電池表麵並不是規則的平麵,如果使用平麵作為基(jī)準,很容易出現誤檢的現象(xiàng)。豆奶APP官网(xiáng)自研的自由曲麵算法,將高度圖(tú)像進行局部插值采樣處理,可(kě)以獲得電池表麵的局部範圍近(jìn)似基準圖像,然後基於圖像差分方法(fǎ),可以獲得缺陷(xiàn)檢測信息。
(3)基(jī)於深度學習的無效(xiào)像素填充算法
深度學習在(zài)圖像識別、目標分類等方麵均有較好的應用,成為各個領域的一個研究熱點,但是基於深度神經(jīng)網絡在深度圖像中的應用和(hé)探索(suǒ)並不多。豆奶APP官网為了解決高度圖像中的點雲無效像素缺失的問題,基於卷積神經網絡設計了無效像素填充算法,很好地修補了點雲模型表麵殘缺的孔洞區域,算法基於CUDA進行並(bìng)行算法優化,提升(shēng)了焊縫檢測的效率和準確率。
(二)軟件平台創新(xīn)
采(cǎi)用圖形(xíng)化編程,讓用戶在可(kě)視化(huà)的環境下,進行參(cān)數配置,快速實現項目部署,縮短項目部署(shǔ)的周期。融合圖像采(cǎi)集、圖像分析、通信等功能於一體,為客戶提供端到端的視覺解決方案。圖像(xiàng)分析模塊涵蓋測量(liàng)、形位公差檢測(平麵度、高(gāo)度(dù)差、輪廓度、粗糙度(dù)等)、表麵質量分(fèn)析、識(shí)別(二維碼(mǎ)、條形碼、字符)以及3D視(shì)覺引導等。
視覺在線檢測係統作為可同(tóng)時實現高(gāo)度輪廓、三(sān)維點雲數據采集和三維數據在線測量的3D應用係統,已經大批量應用於高精度、高速、在線3D定位、測量、缺陷檢測場景。自(zì)研算法和傻瓜式的操作使得非(fēi)常適合各種非接(jiē)觸式測量場景,功能、性(xìng)能及穩定性(xìng)已在蘋果產線使用驗證,得到客戶的(de)高度(dù)認同(tóng)。
將傳統圖像(xiàng)處理與深度(dù)學習處理相結合,為客戶提供綜合解決方案。利用卷積神經網絡自動提取圖像(xiàng)特征,從而實現產品瑕疵檢測、分類(lèi)等(děng)功(gōng)能(néng)。深(shēn)度學習工具操作簡單,零代碼開發,用戶隻需要手動標注目標,利用標注信息自動完成(chéng)模型訓練(liàn)和學習,有效地(dì)解決了傳統算法難以解決的複雜問題。在鋰電行業應用中,深度學習結合傳統圖像(xiàng)處理算法缺陷的正確檢(jiǎn)出率可達99.9%以上,缺陷等級和缺陷類別分類由傳統的40%提升到98%以上。
(三)3D視覺(jiào)和深度學習在鋰電行業中的創新案例
1、頂蓋焊後(hòu)檢測
2、密封釘檢測