隨著新能源車需求的(de)持續增長,鋰電池在新能源汽車行業的應用前景廣闊。目前鋰(lǐ)電池(chí)包括硬殼和軟包電池,硬殼則可分(fèn)為圓柱電池和方形電池。其中方(fāng)形電池憑借(jiè)其充放電倍率、循環壽命、安全(quán)性等方麵的優勢,成為一種主流的電池封裝應用。
方形電池工藝鏈(liàn)
鋰電池工藝鏈分為前、中、後三段,以方形電池為例,其工藝(yì)鏈中存在(zài)大量的質檢需求,傳統視覺檢測可滿足(zú)各(gè)工藝環節的定位和糾偏應(yīng)用。
而在(zài)極片、焊縫、絕緣(yuán)隔膜等需要檢測表麵缺陷的工序中,傳統視覺檢測的精度(dù)受缺陷(xiàn)形態影響,通過針對性調(diào)參後,易消耗過(guò)多的內部資源,效果可能仍無法達到預期(qī)。因此(cǐ),對鋰電行業內的缺陷檢測引入深度學習算法,使用一定量(liàng)缺陷樣本來訓練生(shēng)成AI模型(xíng),讓AI來判斷缺陷(xiàn)和(hé)位置,可達到較好的檢測效果。
海康機(jī)器人VM算法開發平台
VM算(suàn)法(fǎ)開發平台作為海康機器人的核(hé)心智能產品,不僅包含了(le)定位、測量、處理(lǐ)等傳統視覺模塊(kuài),更集成圖像分割、字符訓(xùn)練、圖像分(fèn)類、目(mù)標檢(jiǎn)測、圖像檢索、實(shí)例分割以及異常檢測等AI算法(fǎ)模塊,可使用VisionTrain對需要用到的AI模塊進行學習訓練。此外,海(hǎi)康機器人與多家企業合作,基(jī)於VM算法開發平台,構建持續、高效、開放的生(shēng)態合作圈。今天我們就為大家分享四則合作夥伴(bàn)運用VM圖像分割完成的缺陷檢測案例。
1.極片缺陷檢測
在工藝前段的極片預分切工(gōng)序(xù)中,會將寬度較(jiào)長的極片卷按需求(qiú)分切成多卷窄條(tiáo)極片,同時需(xū)要對極片正反(fǎn)麵(陰陽極)進行缺陷檢測,缺陷類型(xíng)包括掉(diào)料、破損、折(shé)痕、劃痕、凹坑等。
挑戰:部分劃痕與極片灰(huī)度值相近,輪廓不(bú)明顯;缺陷形(xíng)態豐富,同時需準確完成多分類任(rèn)務;耗時(shí)要求嚴格。
方案:對豐富缺陷形態的檢出是(shì)深度學習的應(yīng)用方向,而針對耗時與分類準確率,通(tōng)過VM內部算法性能上的(de)優(yōu)化,使多分類任(rèn)務的耗時大幅下降,同時保證了檢出精度。
VM界麵局部檢出效果
2.頂蓋焊接缺陷檢測
在工藝中段(duàn)的頂蓋焊接(jiē)環節中,需檢測方形電池殼體周圍的激光焊印,如是否存在虛(xū)焊、漏焊、斷焊、爆點(diǎn)等缺(quē)陷,以評估焊接(jiē)質量。
挑戰:不同的缺陷需要做(zuò)準確分類;同個物件有三個檢測區,背景會不斷變化;部分缺陷受大麵積的背景特征幹擾。例如下圖(tú)中的爆點特征,上半部分紅(hóng)色(sè)框內(nèi)為需(xū)要檢出的爆點(diǎn),與而下半部(bù)分的焊印與爆點(diǎn)極其(qí)相似,需準確區分。
方(fāng)案:采用麵陣相機配合步進的方式進行檢測,通過深(shēn)度學習算法,兼容了(le)不同背景的樣本,對於相似缺陷,在標注(zhù)上賦予忽略以加大采樣,最終能快速(sù)精準的獲得缺陷的位(wèi)置及其類別標簽。
VM界麵局部檢出效果
3.密封釘焊接缺陷檢測
在工藝後段的密封釘焊(hàn)接(jiē)環節中,會(huì)出現焊點、炸焊(hàn)、漏焊、焊偏的情況,人工(gōng)目檢效率(lǜ)不高,傳統調參難以滿足檢出(chū)需(xū)求。需要檢測的區域包(bāo)括:焊縫區,密封釘內(nèi)圈以及(jí)清洗區。
挑戰:缺陷形態豐富,難以界定其形態邊緣;檢測(cè)區(qū)移動頻繁,缺(quē)陷位置具有隨機性;部分小缺陷混雜於焊灰(huī)或清洗圈(quān)中,需準確識別。
方案:通過海康機器人深度學習算(suàn)法,不僅克(kè)服了難點,準確定位(wèi)缺陷的位置,且在做產線複製時,AI模型可(kě)快速兼容使用,促(cù)使項目落地。
VM界麵局(jú)部檢出效果
4.絕緣(yuán)藍膜缺陷檢測
鋰電池的藍膜表麵會出現不同程度的破損,因此在包裝過程(chéng)中(zhōng)需一道工序進行缺(quē)陷檢測,由(yóu)於藍膜整體較長(zhǎng),檢出精(jīng)度要求高,一般使用4K或8K線陣相機采(cǎi)圖,像素長度大於20000,屬於超大分(fèn)辨率樣本。
挑戰:需檢出個位(wèi)像素級別的極(jí)小缺(quē)陷;缺陷與正常的灰塵、凸起反光征基(jī)本一致;超大分辨率樣本,對(duì)耗(hào)時與顯存占用提出挑戰。
方案:針對超大分辨(biàn)率下的小缺陷樣本,通(tōng)過內部對深度學習網絡進(jìn)行性能優化;外部二次降采樣,或裁剪(jiǎn)外部背景區域的方法,在去除無效(xiào)背景區(qū)幹擾的同時,進一步(bù)提升檢測精度,降低顯存占用和預測耗時(shí)。
VM界麵局部(bù)檢出效果
通過深度學習算法讓機器擁有“辨別”能力,結(jié)合傳統(tǒng)算(suàn)法使預測結果更具交(jiāo)互性。海康機器(qì)人VM算法開發平台/SC智能相機係列,搭配(pèi)VisionTrain深度學習訓練平台,多種深度學習訓練模式供您靈活使用,助您快速掌握AI能力。