發(fā)布時間：2024-05-30 02:25

　　圓柱形鋰電池是鋰電池的一種,其工藝成熟、自動化程度高、產(chǎn)品品質穩(wěn)定、成本相對較低,因此市場占有率非常高、應用范圍比較廣泛。而在生產(chǎn)過程中,電池表面不可避免地會出現(xiàn)各種缺陷,影響產(chǎn)品的質量以及電池組的裝配。目前電池的表面缺陷主要依靠人工檢測,而人工檢測效率低、漏檢率高,難以滿足自動化生產(chǎn)的需求。因此根據(jù)合作企業(yè)的要求,本文設計了鋰電池圓周面缺陷檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了條形碼、二維碼的定位以及凹坑缺陷的檢測。本文介紹了圓周面缺陷種類,并對缺陷的形成原因進行分析,同時分析系統(tǒng)的檢測重點和難點,并對檢測系統(tǒng)的總體設計方案進行介紹。根據(jù)檢測設備的要求設計硬件成像系統(tǒng),根據(jù)具體檢測需求選擇合適的相機、鏡頭和光源,通過實驗確定了成像設備參數(shù),根據(jù)淺凹坑成像實驗效果對光源空間位置進行設計,根據(jù)二維碼的識別結果確定相機的最佳拍照次數(shù),根據(jù)拍照方案對觸發(fā)裝置和相機外觸發(fā)電路進行設計。根據(jù)現(xiàn)場需求,本文設計了鋰電池表面缺陷檢測系統(tǒng)的人機交互界面:通過多線程架構實現(xiàn)了圖像采集模塊、算法檢測模塊的設計,通過Socket網(wǎng)絡通信實現(xiàn)了缺陷檢測系統(tǒng)與運動控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互,完成了多工位的結果匯總及發(fā)送。圖像預處理部分介紹了...

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源及意義
    1.2 課題研究目的
    1.3 國內外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 條形碼定位方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 二維碼定位方法研究現(xiàn)狀
        1.3.3 表面凹坑缺陷檢測方法研究現(xiàn)狀
    1.4 課題主要研究內容
    1.5 論文結構安排
第2章 檢測系統(tǒng)分析及總體方案設計
    2.1 圓柱形鋰電池缺陷說明
    2.2 鋰電池圓周面檢測區(qū)域劃分
    2.3 技術指標和鋰電池尺寸
        2.3.1 技術指標
        2.3.2 覆膜圓柱形鋰電池的外觀尺寸
    2.4 檢測重點和難點分析
    2.5 檢測方案總體設計
        2.5.1 系統(tǒng)模塊劃分
        2.5.2 模塊功能概述
    2.6 本章小結
第3章 鋰電池圓周面缺陷檢測硬件設計方案
    3.1 硬件系統(tǒng)整體組成與運行過程
        3.1.1 硬件系統(tǒng)整體組成
        3.1.2 硬件系統(tǒng)運行過程
    3.2 鋰電池圓周面成像系統(tǒng)方案設計
        3.2.1 相機的選型
        3.2.2 鏡頭的選型
        3.2.3 光源的選型
        3.2.4 光源空間位置設計
        3.2.5 成像設備參數(shù)選擇
        3.2.6 相機拍照次數(shù)方案設計
        3.2.7 觸發(fā)裝置設計
        3.2.8 相機外觸發(fā)電路設計
    3.3 本章小結
第4章 圓柱形鋰電池表面缺陷檢測系統(tǒng)軟件設計
    4.1 人機交互界面設計
    4.2 多線程架構設計
    4.3 圖像采集模塊
    4.4 缺陷檢測算法模塊設計
    4.5 結果匯總模塊
    4.6 通信模塊
        4.6.1 網(wǎng)絡通信唯一標識
        4.6.2 基于Socket編程接口的網(wǎng)絡通信原理
        4.6.3 Socket網(wǎng)絡通信實現(xiàn)
    4.7 鋰電池圓周面圖庫的建立
    4.8 本章小結
第5章 鋰電池圓周面預處理及條形碼與二維碼的定位
    5.1 圖像分辨率的計算
    5.2 預處理
        5.2.1 獲取灰度圖像方法
        5.2.2 提取鋰電池區(qū)域方法
        5.2.3 提取字符區(qū)域方法
    5.3 條形碼定位方法研究
        5.3.1 條形碼簡介
        5.3.2 條形碼的定位
    5.4 二維碼定位方法研究
        5.4.1 二維碼簡介
        5.4.2 二維碼的定位
    5.5 本章小結
第6章 鋰電池圓周面凹坑缺陷檢測方法研究
    6.1 缺陷及干擾特征描述
        6.1.1 凹坑缺陷特征描述
        6.1.2 干擾特征描述
    6.2 基于密度檢測的凹坑缺陷檢測
        6.2.1 凹坑缺陷有效區(qū)域ROI
        6.2.2 特征點的提取
        6.2.3 基于九宮格的密度檢測方法
    6.3 基于高斯梯度卷積和灰度特征的凹坑缺陷檢測
        6.3.1 基于高斯梯度卷積的圖像增強
        6.3.2 基于3σ準則的凹坑缺陷初步定位
        6.3.3 基于多區(qū)域均值差異法排除臟污
        6.3.4 基于灰度均值差異法區(qū)分明顯凹坑和淺凹坑
        6.3.5 基于面積最大區(qū)域的位置差異法區(qū)分較淺凹坑和較淺臟污
    6.4 本章小結
第7章 綜合測試及結果分析
    7.1 條形碼和二維碼的測試與分析
    7.2 凹坑算法測試與結果分析
    7.3 檢測系統(tǒng)整體運行時間統(tǒng)計
第8章 結論
參考文獻
致謝



本文編號：3984433