[发明专利]一种基于图像建模的电芯极性检测方法及装置

说明书

本发明披露了一种基于图像建模的电芯极性检测方法及装置，通过少量操作创建电芯模板，在样本图像中进行识别匹配，建立一个特定的电池模型数据文件，通过电池模型数据文件和检测图像数据的快速比对，获取数据差异得到检测结果，以达到快速创建、快速使用的目的。由于针对目标数量多的检测任务例如电芯极性检测任务，利用匹配算法得到的目标坐标，如果用圆度、形状、颜色等常用特征计算，会导致计算量巨大，且编程繁琐，另外由于产品整体的摆放位置是随机的，本发明将利用匹配算法得到的若干孤立的坐标整理为整体特征，存储起来作为模型数据文件，然后用该模型数据文件与待检测图像进行对比，用极少的运算量就得出了电芯装配是否正确的结论。

技术领域

本发明属于自动化生产领域，具体涉及一种基于图像建模的电芯极性检测方法及装置。

背景技术

在公司电池包生产线上，有一个人工装配电池模组的工序，此工序要求工人在一个定制夹具中，按照设计好的排列方式装配电芯，装配好后会将夹具盒盖，推入一个自动的点焊设备进行点焊，将电池模组焊接联通成为电池模组，由于电芯数目多，工人易出错，错误的排列会导致焊接完成后电池短路。

所以需要在进入点焊设备前，对工人的装配成果进行防呆，基于机器视觉的测试方案是最佳选择。此工位要求的视觉检测面积较大，约600mm*400mm，但由于该工位需要足够的空间给工人进行操作，所以对打光角度和高度都有所限制，且一般的机器视觉软件，需要用户在样品图像中标注定位目标，再标注若干个ROI(region of interested：感兴趣区域),然后再对ROI内的图像内容进行预处理、颜色、形状、轮廓等编程设置参数，以达到检测的目的。但此处工位需要检测的电池较多，没有清晰标识，且光照不均匀，一般的方法会编程繁琐，所以需要一种更简易，更快捷的方法来满足使用。

发明内容

针对以上缺陷，本发明公开实施例至少提供一种基于图像建模的电芯极性检测方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于图像建模的电芯极性检测方法，包括：采集电池模组的样本图像，并标注一个或多个正极电芯和一个或多个负极电芯；根据所标注的正极电芯和负极电芯分别创建正、负极电芯模板；利用所述正、负极电芯模板识别所述样本图像中的所有正、负极电芯；提取所有正、负极电芯的坐标并计算电池模组的范围；建立模型数据文件，所述模型数据文件包括所述正、负极电芯模板、正、负极电芯的坐标和电池模组的范围；采集待检测电池模组的待检测图像；将所述待检测图像与所述模型数据文件进行匹配，以检测电芯极性的装配错误。

可选地，所述将所述待检测图像与所述模型数据文件进行匹配，以检测电芯极性的装配错误包括：根据所述模型数据文件中的正、负极电芯模板识别所述待检测图像中的正、负极电芯；提取所述待检测图像中的正、负极电芯的坐标并计算待检测电池模组的范围；根据所述待检测图像中的正、负极电芯的坐标生成第一正极圆点图和第一负极圆点图；根据所述待检测电池模组的范围和模型数据文件中的电池模组的范围建立仿射变换矩阵；根据模型数据文件中的正、负极电芯的坐标和所述仿射变换矩阵生成第二正极圆点图和第二负极圆点图；根据所述第一正极圆点图、第一负极圆点图、第二正极圆点图和第二负极圆点图检测电芯极性的装配错误。

可选地，所述计算电池模组的范围包括：根据所述样本图像中的正负极电芯坐标拟合最大外接矩形区域Rect1；提取电池模组的范围，所述电池模组的范围包括所述矩形区域Rect1的四个角点坐标P1、P2、P3和P4；所述计算待检测电池模组的范围包括：根据所述待检测图像中的正、负极电芯的坐标拟合最大外接矩形区域Rect2；提取待检测电池模组的范围，所述待检测电池模组的范围包括所述矩形区域Rect2的四个角点坐标P11、P12、P13和P14。

可选地，所述根据所述待检测电池模组的范围和模型数据文件中的电池模组的范围建立仿射变换矩阵包括：对所述模型数据文件中的电池模组的范围做旋转平移计算，旋转平移到与所述待检测电池模组的范围重合。