[发明专利]一种废旧铅酸电池的智能拆解辅助系统及方法

权利要求书

1.一种废旧铅酸电池智能拆解辅助系统，其特征在于，包括图像采集模块、图像处理模块、尺寸测量模块、切割量化模块、图像识别模块以及数据库；

所述图像采集模块用于采集样本电池的图像和待识别电池的图像；

所述图像处理模块用于对采集到的样本电池的图像和待识别电池图像进行处理；

所述尺寸测量模块用于测量样本电池的三维尺寸和识别失败电池的三维尺寸；

所述切割量化模块用于根据样本电池的三维尺寸计算样本电池的最佳切割值并根据样本电池的最佳切割值为样本电池设置分类标签和根据识别失败电池的三维尺寸计算识别失败电池的最佳切割值并根据识别失败电池的最佳切割值为识别失败电池设置分类标签后将识别失败电池的最佳切割值发送至电池切割装置的控制器；

所述图像识别模块包括识别模型，所述识别模型通过处理后的所述样本电池的图像和所述样本电池的分类标签进行训练和用于对处理后的待识别电池的图像进行分离标签识别后将识别成功电池的分类标签所对应的最佳切割值发送至电池切割装置的控制器；

所述数据库用于存储每个电池采集到的图像、处理后的图像、测量到的三维尺寸、计算出的最佳切割值以及设置的分类标签。

2.根据权利要求1所述的废旧铅酸电池智能拆解辅助系统，其特征在于，所述图像采集模块为高精度相机。

3.根据权利要求1所述的废旧铅酸电池智能拆解辅助系统，其特征在于，所述尺寸测量模块为激光测距装置。

4.根据权利要求1所述的废旧铅酸电池智能拆解辅助系统，其特征在于，所述图像处理模块为滤波算法模块。

5.根据权利要求1所述的废旧铅酸电池智能拆解辅助系统，其特征在于，还包括系统监测模块，所述系统监测模块用于监测并统计分析所述电池切割装置进行电池切割的过程。

6.一种废旧铅酸电池的智能拆解辅助方法，其特征在于，采用如权利要求1至5任一所述的智能拆解辅助系统，所述智能拆解辅助方法包括以下步骤：

S1、所述图像采集模块采集样本电池的图像并发送给所述数据库，所述图像处理模块调用所述数据库中的样本电池的图像并进行处理后发送至所述图像识别模块和所述数据库，转至S3；

S2、所述尺寸测量模块测量样本电池的三维尺寸，所述切割量化模块调用所述数据库中的样本电池的三维尺寸并据此计算样本电池的最佳切割值后根据样本电池的最佳切割值为样本电池设置分类标签后发送至所述数据库和所述图像识别模块，转至S3；

S3、所述图像识别模块通过所述样本电池的处理后图像和所述样本电池的分类标签对识别模型进行训练，转至S4；

S4、所述图像采集模块采集待识别电池的图像后发送至所述数据库，所述图像处理模块调用所述数据库中的待识别电池的图像并进行处理后发送至所述图像识别模块和所述数据库，转至S5；

S5、所述识别模型对待识别电池的图像进行识别，如果识别成功，则将识别成功电池的分离标签对应的最佳切割值发送至所述数据库和电池切割装置的控制器，如果识别不成功，则进入步骤S6；

S6、所述尺寸测量模块测量识别失败电池的三维尺寸后发送至所述数据库，所述切割量化模块调用所述数据库中识别失败电池的三维尺寸并据此计算识别失败电池的最佳切割值后根据识别失败电池的最佳切割值为识别失败电池设置分离标签后发送至所述数据库和电池切割装置的控制器；

其中，S1和S2不分先后；

S1和S4中，采用改进的K均值聚类方法进行图像处理，所述改进的K均值聚类方法采用像素点之间的新距离，定义颜色空间中的三个分量a,b,c和像素的两个坐标x,y一起组成五维空间，则像素点之间的新距离d为：

d＝d₁+βd₂

其中β为控制像素紧密度的参数，而a_i,b_i,c_i,x_i,y_i为五维空间中所有像素点的各维度均值；

S2中和S6中，所述切割值量化模块调用所述数据库中极板组上表面的高度范围[m₁,m₂]和铅质联条与极板组上表面的距离n，采用如下公式计算电池的最佳切割值h：

S3中,所述识别模型根据样本电池的处理后图像进行识别模型的建立；

S5中，利用识别模型计算当前电池属于各个电池标签的可能性p_i，其中i＝1,2,...,k，若所有可能性p_i都小于设定阈值α，则判定当前电池为识别失败电池，否则根据可能性p_i中的最大值输出相应种类电池的最佳切割值，根据最佳切割值划分电池为k个种类，并对不同种类的电池图像进行标注。