隨著新能源(yuán)車需求的持續增長,鋰(lǐ)電池在新(xīn)能源汽(qì)車行業的應用前景廣(guǎng)闊。目前鋰電池包括硬殼和軟包(bāo)電池,硬殼則可分為(wéi)圓(yuán)柱電池(chí)和方形電(diàn)池。其中(zhōng)方形電(diàn)池憑借(jiè)其充放電倍率、循環壽(shòu)命、安(ān)全性等方麵的優勢,成為一種主流的電池封裝應用。

方形電池工藝鏈
鋰電池工藝鏈(liàn)分(fèn)為(wéi)前、中、後三段,以(yǐ)方形(xíng)電池為例,其工(gōng)藝鏈中存在(zài)大量的質檢需求,傳統視覺檢測可滿足各工藝環節的定位和糾偏應用。

而在極片、焊縫、絕(jué)緣隔膜等需要檢測表麵缺陷的工序中,傳統視(shì)覺檢測的(de)精度受缺陷形態(tài)影響,通過(guò)針對性調參後,易消耗過(guò)多的(de)內(nèi)部資(zī)源,效果可(kě)能仍(réng)無法達到預期。因此,對鋰電行業(yè)內的缺(quē)陷檢(jiǎn)測引入深度學習(xí)算法,使用一定量缺陷樣本來訓練生成AI模型,讓(ràng)AI來(lái)判斷缺陷(xiàn)和位置(zhì),可(kě)達到較好的檢測效果。
海康機器人VM算法開發平台
VM算法開發平(píng)台作為海康機器人的核心智能產品,不(bú)僅包含了定(dìng)位、測量、處理等傳統視覺模塊,更集成圖像分割、字符訓練(liàn)、圖像分類、目標檢(jiǎn)測、圖像檢(jiǎn)索(suǒ)、實例分割以及異常檢測等AI算法模塊,可使用VisionTrain對需要用到(dào)的AI模塊進行學習訓練。此外,海康機器人與多家企業合作,基於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(zuò)夥伴運用VM圖像分割完成(chéng)的缺陷檢測案例。
1.極片缺陷檢測

在工藝前段(duàn)的極片預分切工(gōng)序(xù)中,會將寬度較長的極(jí)片卷按需求分切成多卷窄(zhǎi)條極片,同時需要對極片正反麵(陰陽(yáng)極)進行缺陷檢測,缺(quē)陷類型包括掉料、破損(sǔn)、折痕、劃痕、凹坑等。

挑戰:部(bù)分劃痕與極片灰度值相近,輪廓(kuò)不明顯;缺陷形態豐富,同時需準確完成多分類(lèi)任務;耗時要求嚴格。
方案(àn):對豐富缺陷形態的檢出是深度(dù)學習的應(yīng)用方向,而針對耗時與分類準確率,通過VM內部算法性能上的優化,使多分類任務的耗時(shí)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
在工藝中段的頂蓋焊接環節中,需檢測方形(xíng)電池殼體周圍的激光焊印,如是否存在虛焊、漏焊、斷焊、爆點等缺陷,以評估(gū)焊接(jiē)質量。
挑戰:不同的缺陷需要做準確分(fèn)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(lì)如下圖中的爆點特(tè)征,上半部分紅(hóng)色框內為需要檢出的(de)爆點,與而下半部分的焊印與爆(bào)點極其相似,需準確區分。

方案:采用(yòng)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(běn),對於相似缺陷,在標注上賦予忽略以加大采(cǎi)樣,最終(zhōng)能快速精準的獲得缺陷的位(wèi)置及其類別標簽。


VM界麵局部檢出(chū)效果
3.密封釘焊(hàn)接缺陷檢測
在工藝後段的密封(fēng)釘焊接環節中,會出現焊點、炸焊(hàn)、漏焊、焊偏的情況,人工目檢效率(lǜ)不高,傳統調參難以滿足(zú)檢出需求。需要檢測的區域包括:焊縫區(qū),密封釘內圈以及清洗區。

挑戰:缺陷形態豐富,難以界定其形態邊緣;檢測區(qū)移(yí)動(dòng)頻繁,缺陷位置具有隨(suí)機性;部分小缺陷混雜於焊灰或清洗圈中,需準確識別。
方案:通過海康機器(qì)人深度學習(xí)算法,不僅克服了難點(diǎn),準確定位(wèi)缺陷的位置,且在(zài)做產線複製時,AI模型可快速兼容使用,促使項目(mù)落地。

VM界麵局(jú)部檢出效果
4.絕緣藍膜(mó)缺陷檢測(cè)
鋰電池的(de)藍膜表麵會出現不同程度的破損,因此在包裝過程中需(xū)一道(dào)工序進行缺陷檢(jiǎn)測,由於藍膜整體較長,檢出精度要求高,一般使用(yòng)4K或8K線陣相機采圖,像素長(zhǎng)度大於20000,屬於超大分辨率樣本。
挑戰:需檢出個位像素級(jí)別的極小缺陷;缺陷與正常的(de)灰塵、凸起反光(guāng)征基(jī)本一致;超大分辨率樣本,對耗時(shí)與顯存占(zhàn)用提出挑戰。
方案:針對超(chāo)大分辨率下的小缺陷樣(yàng)本(běn),通過內部對深度學習網絡進行性能優化;外部二次降采樣,或裁剪(jiǎn)外部背景區域的方法,在去除無效背景區幹擾的同時,進一步(bù)提升檢測精度,降低顯存占用和預測(cè)耗時。

VM界麵局部檢出(chū)效果
通過深度學習算法讓機器擁有“辨別”能力,結(jié)合傳統算法使預測結果更具交互性。海康機器人(rén)VM算法開發平台/SC智能相機係列,搭配VisionTrain深度學(xué)習訓練平台,多種深(shēn)度學習訓練模式供您靈活使用,助您快(kuài)速掌握AI能力(lì)。