[发明专利]一种锂电池极耳激光焊点视觉在线检测方法

权利要求书

1.一种锂电池极耳激光焊点视觉在线检测方法，其特征在于，包括步骤：

采集PCM极耳全局图像与电芯极耳全局图像；

对PCM极耳全局图像和电芯极耳全局图像进行划分，得到锂电池极耳局部图像；

对得到的锂电池极耳局部图像的对比度进行判断，确定为正常对比度或低对比度；

依据判断的对比度结果采取相应方法从极耳局部图像中提取极耳ROI，得到PCM极耳图像和电芯极耳图像：

对于正常对比度的PCM极耳局部图像、电芯极耳局部图像，采用OTSU算法进行阈值化，并在二值图像中采用寻找最小外接矩形法，所有外接矩形中面积最大的矩形就是极耳ROI；

对于低对比度的PCM极耳局部图像、电芯极耳局部图像，采用累加灰度像素数逼近法进行阈值化，并在二值图像中采用寻找最小外接矩形法，所有外接矩形中面积最大的矩形就是极耳ROI；

得到的极耳ROI即为极耳图像；

正常对比度的PCM极耳局部图像提取后获得正常对比度的PCM极耳图像，低对比度的PCM极耳局部图像提取后获得低对比度的PCM极耳图像，正常对比度的电芯极耳局部图像提取后获得正常对比度的电芯极耳图像，低对比度的电芯极耳局部图像提取后获得低对比度的电芯极耳图像；

依据判断的对比度采取相应方法进行PCM极耳图像的焊点检测：

对于正常对比度的PCM极耳图像，采用斑点分析或霍夫圆变换的方法进行焊点检测；

对于低对比度的PCM极耳图像，焊点检测步骤包括：

对PCM极耳图像进行直方图均衡化处理；

采用Log-Gabor even滤波器进行滤波处理，处理后进行霍夫圆变换检测圆；

改变Log-Gabor even滤波器的参数σ₀，σ₀是决定带宽的参数，重复滤波处理和检测圆若干次；

将每一次Log-Gabor even滤波后进行霍夫圆变换检测到的圆结果，累计在一起进行筛选操作，最后保留真正的焊点；

通过检测的PCM极耳图像中的焊点坐标和预先获取的标定信息，映射预估电芯极耳图像中的焊点坐标；

在电芯极耳图像中，以得到的每一个映射预估焊点坐标为中心生成一个正方形ROI；

在正方形ROI中进行焊点检测，如果检测到焊点就对预估的焊点坐标进行补偿，得到实际的电芯极耳图像中的焊点坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集PCM极耳全局图像与电芯极耳全局图像的步骤中，采用2组圆顶光源和黑白工业相机模组对锂电池的电芯极耳与PCM极耳进行全局图像采集；

所述光源采用蓝光照明；两个工业相机对置安装，图像采集时锂电池位于两个工业相机中间；两个相机分别采集PCM极耳全局图像和电芯极耳全局图像；所述电芯极耳全局图像和PCM极耳全局图像均涵盖左、右2个极耳；两个工业相机模组完全相同，视场重合区域需要完全覆盖左右极耳；综合相机曝光时间和光源光强应该达到的成像效果是使得正常无褶皱极耳在图像中的灰度值为255。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对PCM极耳全局图像PCM极耳全局图像和电芯极耳全局图像进行划分的步骤中，电芯极耳全局图像划分为电芯左极耳局部图像和电芯右极耳局部图像；PCM极耳全局图像划分为PCM左极耳局部图像和PCM右极耳局部图像；每个极耳局部图像均要求完整地包含该极耳轮廓，且极耳局部图像应该涵盖全局图像中锂电池极耳因为锂电池装夹误差导致可能出现的所有位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对得到的锂电池极耳局部图像的对比度进行判断的步骤中，包括：

将极耳局部图像的灰度直方图统计结果划分为3区间：低灰度值区间、中等灰度值区间、高灰度值区间；

通过高灰度值区间像素和S_h与中等灰度值区间像素和S_m的比值δ，判断极耳局部图像的对比度：

如果δ大于等于预设的常数const，则将极耳局部图像判断为正常对比度，否则为低对比度；其中常数const通过对一个无褶皱正常极耳图像的高灰度值区间像素数总和与中等灰度值区间像素数总和的商做参照，并且可以在实时运行中不断累计求平均值来减小误差。