一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法技术

一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法，其具体步骤如下：搭建CCD视觉测量系统；精确测量测试台上各基准边&基准原点之间的距离；CCD相机依次经过测试台上直角坐标系1/2/3/4的正上方，产生4个被测点直角坐标窗口；将被测电池放置在测试台上，通过基准边和基准原点建立4个直角坐标系；当直角坐标系建立起来后需要通过已知尺寸的块规来标定CCD图像上光尺的刻度，将实际尺寸与图像上单位像素所代表的尺寸建立函数关系；CCD测量系统标定直角坐标系刻度后会形成测量象限界面，CCD相机对被测电池拍照生成黑白图像，选取黑白图像上的相应测量点，并在直角坐标系上快速得到对应测量点的点位坐标，通过各测量点的点位坐标求得所需要的电池各尺寸数据。电池各尺寸数据。电池各尺寸数据。

【技术实现步骤摘要】
一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法


[0001]本专利技术属于电池尺寸测量
，具体涉及一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法。

技术介绍

[0002]在锂离子软包电池生产制造工序的末端，需要使用CCD视觉测量系统来测量电池外观尺寸，包括电池的长度、宽度、极耳尺寸、角切尺寸等数据。传统的接触式传感器测量电池尺寸会造成软包电池外观不良，所以非接触式尺寸测量系统是软包电池外观尺寸检测的首选方式。CCD视觉测量就是常用的非接触式电池外观尺寸测量方式，它采用CCD相机、视觉测量软件、光源、测试平台、尺寸标准块等部件构成。
[0003]现场设备上安装的CCD视觉测量系统存在电池外观尺寸测量CMK指数＜1.67(不合格)，尺寸测量系统MSA不合格，电池尺寸测量值离散，测量值与实际值存在较大偏差的问题。这是因为CCD视觉测量系统在安装调试好后用于视觉软件上图像尺寸标定的方法不够好，过于依赖尺寸标准块的加工制作精度和电池在测试平台上放置位置，假如电池在测试台上放置位置偏离较大，CCD图像尺寸就测不准；假如尺寸标准块加工制作精度不够，用标准块标定后的CCD视觉测量误差也会增大，最终都会造成电池尺寸测量值与实际值偏差大，CMK指数不合格，MSA测量系统分析不接受的问题。

技术实现思路

[0004]为解决现在技术存在的上述问题，本专利技术提供了一种解决了传统CCD视觉测量系统过于依赖尺寸标准块加工制作精度高和电池在测试台位置定位精度高的问题，且比较节省成本的用于CCD视觉测量电池尺寸的方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法，其具体步骤如下：
[0007]S1,搭建CCD视觉测量系统；
[0008]S2,精确测量测试台上各基准边&基准原点之间的距离；
[0009]S3,调试伺服运动程序使得CCD相机依次经过测试台上直角坐标系1/2/3/4的正上方，在测试软件上分别产生4个被测点直角坐标窗口；
[0010]S4,将被测电池放置在测试台上，通过基准边P1～P8和基准原点O1～O4在CCD测量软件上建立4个直角坐标系，通过上面点位坐标求得电池需要测量的尺寸数据，得到相应的预设公式；
[0011]S5,使用高精度的块规对CCD测量系统标定，当直角坐标系建立起来后需要通过已知尺寸的块规来标定CCD图像上光尺的刻度，将实际尺寸与图像上单位像素所代表的尺寸建立函数关系；
[0012]S6,CCD测量系统标定直角坐标系刻度后会形成测量象限界面，CCD相机对被测电池拍照生成黑白图像，CCD视觉软件捕捉图像轮廓，选取黑白图像上的相应测量点，并在直
角坐标系上快速得到对应测量点的点位坐标，再将各测量点的点位坐标导入预设公式中求得所需要的电池各尺寸数据。
[0013]进一步，步骤S1中CCD视觉测量系统的硬件搭建步骤如下：
[0014]S11、带动CCD相机移动的伺服运动系统，使得CCD相机位于测试台上方；
[0015]S12、测试台由平面高透光玻璃板制成，四角有用于CCD视觉定位的测量基准边和基准原点，还有带极耳的被测电池；
[0016]S13、测试台下方设置发光源；
[0017]S14、CCD相机由数据线连接至用于保存采集到的电池尺寸数据的CCD控制器上；
[0018]S15、CCD控制器用通讯线连接到工作电脑，工作电脑装有使用高精度块规对直角坐标系进行尺寸标定和图像分析的CCD视觉测量软件。
[0019]进一步，步骤S11中的伺服运动系统包括由X轴伺服电机和X轴联轴器和X轴伺服模组构成X轴方向控制系统、由Y轴伺服电机和Y轴联轴器和Y轴伺服模组构成Y轴方向控制系统，所述X轴方向控制系统和Y轴方向控制系统共同组成平面运动控制系统。
[0020]进一步，步骤S12中基准边的颜色为黑色的。
[0021]进一步，步骤S4中还包括调试光源和CCD相机参数使得被拍照的被测电池图像清晰准确，黑白影像对比明显。
[0022]进一步，步骤S4中电池需要测量的尺寸包括：4个角切角的电池角切尺寸、电池宽度尺寸、电池不带极耳长度尺寸、电池带极耳长度尺寸。
[0023]进一步，每个角切角的电池角切尺寸通过其两端的点位坐标之间的坐标差即可获得角切切掉部分的长、宽尺寸。
[0024]进一步，电池宽度尺寸通过测量被测电池上宽度方向上两相对设置的边界上点的点位坐标，再根据Y轴上基准边之间的间距，即可计算获得电池宽度尺寸。
[0025]进一步，电池不带极耳长度尺寸、电池带极耳长度尺寸通过测量被测电池上相应长度方向上两相对设置的边界上点的点位坐标，再根据X轴上基准边之间的间距，即可计算获得相应的电池不带极耳长度尺寸、电池带极耳长度尺寸。
[0026]进一步，步骤S5中使用高精度块规反复标定坐标系刻度。
[0027]本专利技术的有益效果：由于将被测电池图像上测量点转换为直角坐标系的点位坐标，再通过各测量点坐标之间计算直线距离来得出电池尺寸数据，这样就排除了电池在测试台上放置位置对尺寸测量结果的影响。使用高精度块规反复标定坐标系刻度，这种方式比原来用尺寸标准块标定光尺得到的精度提高了几倍数量级，尺寸测量值会更加准确。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的CCD视觉测量系统的硬件结构示意图。
[0029]图2为本专利技术的被测电池的需要测量的点位坐标设置结构示意图。
[0030]图3为本专利技术的高精度块规反复标定坐标系刻度的示意图。
[0031]图4为本专利技术的A角切角的测量点在直接坐标系中的点位坐标示意图。
[0032]图5为本专利技术的被测电池的角切角的长度实测数据示例图。
[0033]图6为本专利技术的被测电池的角切角的宽度实测数据示例图。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例来对本专利技术进行进一步说明，但并不将本专利技术局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本专利技术涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0035]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
[0036]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法，其具体步骤如下：S1,搭建CCD视觉测量系统；S2,精确测量测试台上各基准边&基准原点之间的距离；S3,调试伺服运动程序使得CCD相机依次经过测试台上直角坐标系1/2/3/4的正上方，在测试软件上分别产生4个被测点直角坐标窗口；S4,将被测电池放置在测试台上，通过基准边P1～P8和基准原点O1～O4在CCD测量软件上建立4个直角坐标系，通过上面点位坐标求得电池需要测量的尺寸数据，得到相应的预设公式；S5,使用高精度的块规对CCD测量系统标定，当直角坐标系建立起来后需要通过已知尺寸的块规来标定CCD图像上光尺的刻度，将实际尺寸与图像上单位像素所代表的尺寸建立函数关系；S6,CCD测量系统标定直角坐标系刻度后会形成测量象限界面，CCD相机对被测电池拍照生成黑白图像，CCD视觉软件捕捉图像轮廓，选取黑白图像上的相应测量点，并在直角坐标系上快速得到对应测量点的点位坐标，再将各测量点的点位坐标导入预设公式中求得所需要的电池各尺寸数据。2.根据权利要求1所述的一种用于CCD视觉测量电池尺寸的方法，其特征在于：步骤S1中CCD视觉测量系统的硬件搭建步骤如下：S11、带动CCD相机移动的伺服运动系统，使得CCD相机位于测试台上方；S12、测试台由平面高透光玻璃板制成，四角有用于CCD视觉定位的测量基准边和基准原点，还有带极耳的被测电池；S13、测试台下方设置发光源；S14、CCD相机由数据线连接至用于保存采集到的电池尺寸数据的CCD控制器上；S15、CCD控制器用通讯线连接到工作电脑，工作电脑装有使用高精度块规对直角坐标系进行尺寸标定和图像分析的CCD视觉测量软件。3.根据权利要求2所述的一种用于CCD视觉测量电池尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘一虎，柳春雷，潘晓铮，
申请(专利权)人：捷威动力工业嘉兴有限公司，
类型：发明
国别省市：