本發(fā)明屬于電池模組的鎳片裝配，具體涉及一種電池模組的鎳片裝配檢測方法。

背景技術(shù)：

1、在圓柱電池模組的裝配過程中，鎳片與圓柱電池的裝配是至關(guān)重要的關(guān)鍵工序。鎳片作為圓柱電池模組中常用的金屬材料，主要負責(zé)電路的導(dǎo)通，其形狀設(shè)計通常是經(jīng)過精心設(shè)計的。制備過程中必須嚴格按照指定的位置和方向?qū)㈡嚻b配到夾具上，隨后通過焊接工序?qū)⑵涔潭?，以形成完整的電池模組。鎳片的裝配錯誤可能導(dǎo)致嚴重的后果，如出現(xiàn)短路和漏液，甚至引發(fā)起火等安全事故。因此，在電池模組的鎳片裝配中，需要一種有效的防錯方案，以確保裝配的準確性和安全性。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，一些鎳片裝配方案采用二分類ai算法進行小樣本學(xué)習(xí)，用戶自主標注良品與不良品以提供樣本進行訓(xùn)練。然而，ai算法在學(xué)習(xí)和檢測過程中缺乏解釋性，當(dāng)出現(xiàn)誤判時，追溯問題的難度較大，因此可控性較差。這種方法往往需要反復(fù)嘗試和多次樣本學(xué)習(xí)，才能達到一定的準確率，且對操作人員的標注經(jīng)驗要求較高。此外，這類方案和設(shè)備通常價格較高，增加了工藝流程的成本。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中電池模組的鎳片裝配容易出錯并且ai學(xué)習(xí)算法可控性較差同時成本較高的缺陷，從而提供一種電池模組的鎳片裝配檢測方法。

2、本發(fā)明公開了一種電池模組的鎳片裝配檢測方法，包括以下方法步驟：

3、步驟s1：采集標準電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的參考圖像；

4、步驟s2：標注所述參考圖像內(nèi)的第一鎳片裝配區(qū)域，提取所述第一鎳片裝配區(qū)域內(nèi)的第一關(guān)鍵特征點；

5、步驟s3：標注所述參考圖像內(nèi)的每個鎳片的roi區(qū)域，計算所述參考圖像內(nèi)各roi區(qū)域?qū)?yīng)的第一鎳片區(qū)塊的零階矩、一階矩和二階矩；

6、步驟s4：采集待檢測電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的待檢測圖像；

7、步驟s5：對所述待檢測圖像進行仿射變換計算，得到仿射變換圖像，所述仿射變換圖像中的第二鎳片裝配區(qū)域與所述參考圖像中的第一鎳片裝配區(qū)域一致；

8、步驟s6：通過所述roi區(qū)域?qū)λ龇律渥儞Q圖像進行截取，得到各第二鎳片區(qū)塊，并計算所述第二鎳片區(qū)塊的零階矩、一階矩和二階矩；

9、步驟s7：基于各所述第一鎳片區(qū)塊與所述第二鎳片區(qū)塊的零階矩、一階矩、二階矩，計算各所述第一鎳片區(qū)塊與對應(yīng)所述第二鎳片區(qū)塊的面積差值比、重心歐氏距離、余弦相似度，從而判斷待檢測電池模組鎳片裝配準確程度。

10、進一步的，所述步驟s1還包括：

11、步驟s1.1：對所述標準電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的參考圖像進行預(yù)處理，所述預(yù)處理方法包括高斯濾波降噪、色彩空間轉(zhuǎn)換和提高對比對度中的至少一種。

12、進一步的，所述步驟s2包括：

13、步驟s2.1：標注所述參考圖像內(nèi)的第一鎳片裝配區(qū)域；

14、步驟s2.2：通過特征提取算法提取所述參考圖像中所述第一鎳片裝配區(qū)域內(nèi)的第一關(guān)鍵特征點，并產(chǎn)生第一關(guān)鍵點坐標和第一描述子。

15、進一步的，所述步驟s3包括：

16、步驟s3.1：標注所述參考圖像內(nèi)的每個鎳片的roi區(qū)域，基于各所述roi區(qū)域在所述參考圖像內(nèi)分割形成各第一鎳片區(qū)塊；

17、步驟s3.2：對各所述第一鎳片區(qū)塊進行二值化算法處理，形成第一二值化區(qū)塊；

18、步驟s3.3：對各所述第一二值化區(qū)塊進行邊緣提取，形成各第一邊緣區(qū)塊；

19、步驟s3.4：計算各第一邊緣區(qū)塊的零階矩、一階矩和二階矩。

20、進一步的，在所述步驟s3.3中：

21、所述零階矩包括m00：

22、；

23、所述一階矩包括m10和m01：

24、；

25、；

26、所述二階矩包括m11、m20和m02：

27、；

28、；

29、；

30、其中，表示所述邊緣區(qū)塊的像素點灰度值，i表示橫坐標，j表示縱坐標。

31、進一步的，所述步驟s4還包括：

32、步驟s4.1：對所述待檢測電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的待檢測圖像進行預(yù)處理，所述預(yù)處理的方法與所述標準電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的參考圖像的預(yù)處理方法一致。

33、進一步的，所述步驟s5包括：

34、步驟s5.1：對待檢測圖像通過特征提取算法提取第二關(guān)鍵特征點，并產(chǎn)生第二關(guān)鍵點坐標和第二描述子；

35、步驟s5.2：通過特征匹配器匹配所述第一關(guān)鍵點坐標和所述第一描述子與所述第二關(guān)鍵點坐標和所述第二描述子，通過仿射變換計算得到待檢測圖像中的第二鎳片裝配區(qū)域；

36、步驟s5.3：篩選出特征匹配結(jié)果中的高分點，進行仿射變換矩陣計算，得到仿射變換矩陣；基于所述仿射變換矩陣對所述待檢測圖像進行仿射變換計算，得到仿射變換圖像，所述仿射變換圖像中的第二鎳片裝配區(qū)域與所述參考圖像中的第一鎳片裝配區(qū)域一致。

37、進一步的，所述步驟s6包括：

38、步驟s6.1：基于各所述roi區(qū)域在所述仿射變換圖像內(nèi)分割形成各第二鎳片區(qū)塊；

39、步驟s6.2：對各所述第二鎳片區(qū)塊進行二值化算法處理，形成第二二值化區(qū)塊；

40、步驟s6.3：對各所述第二二值化區(qū)塊進行邊緣提取，形成各第二邊緣區(qū)塊；

41、步驟s6.4：計算各第二邊緣區(qū)塊的零階矩、一階矩和二階矩。

42、進一步的，所述步驟s7包括：

43、步驟s7.1：基于各所述第一鎳片區(qū)塊與所述第二鎳片區(qū)塊的零階矩、一階矩、二階矩，計算各所述第一鎳片區(qū)塊與對應(yīng)所述第二鎳片區(qū)塊的面積差值比、重心歐氏距離、余弦相似度；

44、所述面積差值比表示為：

45、；

46、根據(jù)所述一階矩和所述二階矩計算所述第一鎳片區(qū)塊和所述第二鎳片區(qū)塊的重心坐標：

47、所述第一鎳片區(qū)塊的重心坐標為：

48、（x,y），其中x=，y=；

49、所述第二鎳片區(qū)塊的重心坐標為：

50、（x,y），其中x=，y=；

51、根據(jù)所述第一鎳片區(qū)塊和所述第二鎳片區(qū)塊的重心坐標計算對應(yīng)鎳片的重心歐氏距離：

52、；

53、分別計算所述第一鎳片區(qū)塊沿x軸的分布、沿y軸的分布和xy方向的聯(lián)動：

54、；

55、；

56、；

57、分別計算所述第二鎳片區(qū)塊沿x軸的分布、沿y軸的分布和xy方向的聯(lián)動：

58、；

59、；

60、；

61、計算所述第一鎳片區(qū)塊和所述第二鎳片區(qū)塊的余弦相似度：

62、；

63、其中，表示第k個所述第一鎳片區(qū)塊的幾何矩，表示第k個所述第二鎳片區(qū)塊的幾何矩；

64、步驟s7.2：設(shè)定面積差值比閾值，當(dāng)所述面積差值比大于所述面積差值比閾值，則認為對應(yīng)的所述鎳片面積偏差過大；設(shè)定重心歐氏距離閾值，當(dāng)所述重心歐氏距離大于所述重心歐氏距離閾值，則認為對應(yīng)的所述鎳片重心偏離過大；設(shè)定余弦相似度閾值，當(dāng)所述余弦相似度小于所述余弦相似度閾值，則認為對應(yīng)的所述鎳片輪廓偏心度過大。

65、進一步的，還包括：

66、步驟s8：根據(jù)各所述第一鎳片區(qū)塊與所述第二鎳片區(qū)塊的面積差值比、重心歐氏距離、余弦相似度判定對應(yīng)的所述鎳片是否裝配錯位，若裝配錯誤則在所述仿射變換圖像的對應(yīng)所述第二鎳片區(qū)塊上渲染紅色框，若裝配正確則在所述仿射變換圖像的對應(yīng)所述第二鎳片區(qū)塊上渲染綠色框。

67、有益效果：本發(fā)明公開了一種電池模組的鎳片裝配檢測方法，通過標注標準電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的參考圖像獲取正確安裝的鎳片裝配區(qū)域和每個鎳片的安裝區(qū)塊，從而通過仿射變換找到待檢測電池模組鎳片裝配結(jié)構(gòu)的待檢測圖像上的鎳片裝配區(qū)域和每個鎳片的安裝區(qū)塊，同時分別計算參考圖像和裝配區(qū)域的幾何矩，從而能夠通過零階矩、一階矩和二階矩計算判斷兩者每個鎳片的面積差值比、重心歐氏距離、余弦相似度，定性定量分析鎳片安裝的準確覆蓋比例、水平偏移程度以及角度偏轉(zhuǎn)程度，能夠有效判斷鎳片安裝存在的問題以及程度，同時穩(wěn)定可控，實現(xiàn)成本較低。