[发明专利]一种基于图像处理的锂电池批量扫码系统及方法

权利要求书

1.一种基于图像处理的锂电池批量扫码系统，其特征在于包括：工控机、图像采集单元、运动控制单元；所述图像采集单元包括图像采集卡、高速摄像机；所述运动控制单元包括机械手、传送带、气缸、挡板、位置传感器；所述挡板包括挡板a（2）、挡板b（3），两挡板均由气缸控制运动；所述挡板a（2）和挡板b（3）之间即为扫码缓冲区，高速摄像机安装在扫码缓冲区的上方；所述位置传感器包括位置传感器a（1）和位置传感器b（4），位置传感器a（1）置于挡板a（2）的前侧，位置传感器b（4）置于挡板b（3）的后侧。

2.根据权利要求1所述的基于图像处理的锂电池批量扫码系统，其特征在于：所述挡板a（2）和挡板b（3）之间的距离为至少为L=n*d，其中n为机械手一次能抓取的锂电池（5）个数、d为每个锂电池（5）的直径。

3.一种应用权利要求1或2所述的基于图像处理的锂电池批量扫码系统的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：电池运送：机械手将锂电池（5）平行放置于传送带上，锂电池（5）在传送带上并排滚动并向前运送，当锂电池（5）进入扫码缓冲区，位置传感器a（1）检测到信号，工控机使挡板b（3）下移挡住锂电池（5）的前行；位置传感器a（1）每检测到一次锂电池（5）的通过使计数器A加1，当位置传感器a（1）检测到第n个锂电池（5）进入扫码缓冲区后（即A=n时），挡板a（2）下移，令传送带后方的锂电池（5）无法再进入扫码缓冲区；

步骤2：图像处理：高速摄像机实时获取整个扫码缓冲区的锂电池（5）图像，传入工控机中，对图像进行预处理并根据颜色信息进行过滤，提取出n个锂电池（5）所在的ROI区域，对ROI区域进行边缘检测；根据锂电池（5）的边缘信息对图像进行分区检测，依据锂电池（5）边界将图像分为n个区域，图像二值化后对每个区域分别进行条形码定位检测，每定位到一个完整的条形码，令计数器B加1，并对其进行条形码识别，与数据库比对后，将条形码信息根据锂电池（5）所在位置的顺序录入系统；若B<n，则继续对下一帧图像进行条形码定位检测，重复上述条形码识别流程（已检测的条形码不再对同一位置进行检测）；若B=n，则检测结束，将计数器B置零；

步骤3：后续处理：挡板b（3）上移，令检测完成的锂电池（5）继续向前运送；位置传感器b（4）每检测到1个锂电池（5）通过，令计数器A减1；若计数器A为0，则挡板a（2）上移，继续重复步骤1；否则继续向前运送已检测完成的锂电池（5）。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述步骤2中，所述工控机使用高斯滤波法对图像进行预处理，滤除图像中的噪声；使用canny算子对ROI区域进行边缘检测；图像分为n个区域后，对每个区域计算纵横差分比，通过大津法二值化算法对纵横差分比图像进行二值化，设定阈值对连通区域进行过滤，找到符合条件的连通区域，即可搜索定位出条形码；对于已经定位到的条形码，对其二值化图像，通过设定阈值之后按列进行灰度分割，计算出条形码中黑、白条纹的宽度，由宽度即可通过编码规则识别出条形码中包含的数字，从而提取出其中的信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述步骤2中，所述工控机采用对多帧图像检测的方法对锂电池（5）条形码进行检测。