用于电池焊接异常检测的数据增强系统技术方案

本申请涉及图像处理领域，提供一种用于电池焊接异常检测的数据增强系统，包括：图像获取模块，用于获取电池底板焊接区域的待处理图像；图像增强模块，用于利用单尺度算法基于第一尺度值对待处理图像中焊接区域的像素点进行单尺度增强，基于第二尺度值对待处理图像中除焊接区域的像素点外其余像素点进行单尺度增强，进而得到待处理图像的增强图像，以利用增强图像进行异常检测；其中，第一尺度值小于第二尺度值。本申请的方法，利用较小的第一尺度值对边缘像素点进行增强，排除光照对图像的影响，并且在排除光照影响的同时尽可能的保留更多焊接区域细节，使机器能够更容易识别焊接是否出现异常，从而提高异常检测结果。从而提高异常检测结果。从而提高异常检测结果。

【技术实现步骤摘要】
用于电池焊接异常检测的数据增强系统


[0001]本申请涉及图像处理领域，特别是涉及一种用于电池焊接异常检测的数据增强系统。

技术介绍

[0002]如今电池的应用随着电子产品的增多，需求也不断扩大，小到无线耳机，大到新能源汽车等都需要电池作为可移动电源供电使用，锂电池具有储电量大、转换效率高、无毒、可重复充放电等优点，这使得锂电池得到广泛应用。锂电池通过极耳与其它电路元器件连接，将极耳与其它元器件的导电部分焊接，实现电路连通，从而使锂电池能够给电子产品供电。极耳焊接时会出现虚焊、焊穿、爆孔等异常情况，锂电池极耳焊接完成后要对其进行质量检测，检测其是否出现异常情况，通常采用图像检测方式进行焊接异常检测，但是图像会受到反光等影响，进而使得异常检测结果不够准确。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种用于电池焊接异常检测的数据增强系统，该方法能够对图像进行增强处理，排除光照对图像的影响，并且在排除光照影响的同时尽可能的保留更多焊接区域细节，使机器能够更容易识别焊接是否出现异常，从而提高异常检测结果。
[0004]第一方面，本申请提供一种用于电池焊接异常检测的数据增强系统，包括：图像获取模块，用于获取电池底板焊接区域的待处理图像；图像增强模块，用于利用单尺度算法基于第一尺度值对待处理图像中焊接区域的像素点进行单尺度增强，基于第二尺度值对所述待处理图像中除焊接区域的像素点外其余像素点进行单尺度增强，进而得到所述待处理图像的增强图像，以利用所述增强图像进行异常检测；其中，所述第一尺度值小于所述第二尺度值。
[0005]在一实施例中，用于电池焊接异常检测的数据增强系统还包括：边缘检测模块和尺度计算模块；边缘检测模块，用于对所述待处理图像进行边缘检测，得到所述焊接区域的边缘像素点，所述边缘像素点组成多个连通域；尺度计算模块，用于计算连通域的弯曲度偏移量，以及计算连通域的排列不规则度，并基于所述连通域的弯曲度偏移量和排列不规则度计算所述第一尺度值，以使得所述图像增强模块基于所述第一尺度值对边缘像素点进行单尺度增强；其中，所述弯曲度偏移量、所述排列不规则度与所述第一尺度值负相关。
[0006]在一实施例中于，所述尺度计算模块包括：弯曲度计算模块；所述弯曲度计算模块用于以所述连通域中边缘像素点为中心像素点，基于预设长度的滑动步长建立预设长度的滑动窗口；其中，所述预设长度为预设数量的边缘像素点的长度；
计算相邻两个滑动窗口所在的边缘线的弯曲度，并计算所有滑动窗口所在的边缘线的弯曲度的平均值，进而得到每一连通域的边缘弯曲度；计算每一连通域的边缘弯曲度与标准边缘弯曲度的差值，进而得到所述连通域的弯曲度偏移量。
[0007]在一实施例中，所述弯曲度计算模块用于：计算每一滑动窗口的中心像素点的切线角度，基于相邻两个滑动窗口的中心像素点的切线角度之间的欧式距离确定相邻两个滑动窗口所在的边缘线的弯曲度；其中，如果所述滑动窗口中第一个边缘像素点与最后一个边缘像素点的横坐标相同，则所述中心像素点的切线角度为90
°
；如果所述滑动窗口中第一个边缘像素点与最后一个边缘像素点的横坐标不相同，则基于第一个边缘像素点的纵坐标与最后一个边缘像素点的纵坐标的差值，与第一个边缘像素点的横坐标与最后一个边缘像素点的横坐标的差值的比值确定所述中心像素点的切线角度。
[0008]在一实施例中，所述尺度计算模块包括：区域分割模块，用于基于所述焊接区域的圆心将所述焊接区域划分为多个扇形的第一区域，以及基于第一区域内连通域到圆心的距离将每一所述第一区域划分为多个第二区域；不规则度计算模块，用于基于第二区域内圆心距离变化量和第二区域内重心距离变化量的乘积计算第二区域的排列不规则度，所述第二区域的排列不规则度为所述第二区域内所有连通域的排列不规则度，第二区域内重心距离变化量表征第二区域内连通域的重心距离变化量。
[0009]在一实施例中，所述区域分割模块用于：确定所述待处理图像的焊接区域的圆心、焊接区域的外圆半径和内圆半径；以基于所述焊接区域的圆心将所述焊接区域划分为多个扇形的第一区域，所述第一区域为内圆半径到外圆半径所形成的区域；计算每一连通域的边缘像素点的横坐标均值和纵坐标均值，进而得到所述连通域对应的重心坐标；基于所述连通域的重心坐标和所有焊接区域的圆心坐标计算所述连通域的到圆心的距离，将计算得到的最小距离作为所述连通域的圆心距离；基于所述第一区域内所有连通域的圆心距离进行直方图统计，得到圆心距离直方图，基于圆心距离直方图将每一所述第一区域划分为多个第二区域。
[0010]在一实施例中，所述不规则度计算模块用于：基于所述第二区域内所有连通域的圆心距离与所述第二区域内连通域的数量计算得到所述第二区域的平均圆心距离；基于所述第二区域的平均圆心距离对第二区域内每一连通域的圆心距离求均方差，进而得到第二区域内圆心距离变化量；计算第二区域内当前连通域的重心，和与所述当前连通域相邻的两个连通域的重心之间的距离的平均值，进而得到当前连通域与相邻的两个连通域之间的平均重心距离；计算第二区域内的所有连通域的平均重心距离的均值，并基于第二区域内的所有连通域的平均重心距离的均值对第二区域内每一连通域的平均重心距离求均方差，进而得到第二区域内重心距离变化量。
[0011]在一实施例中，所述图像增强模块还用于基于所述第一尺度值计算焊接区域的像素点的尺度，从而对焊接区域的像素点进行单尺度增强；其中，所述图像增强模块用于利用如下公式计算边缘像素点的尺度：其中，为焊接区域的像素点的尺度，为最优尺度范围最大值，为最优尺度范围最小值，和为第一尺度值的取值范围的最大值和最小值，为第一尺度值。
[0012]在一实施例中，所述弯曲度计算模块还用于：对所有连通域的边缘弯曲度进行统计，获取最大边缘弯曲度和最小边缘弯曲度；对最大边缘弯曲度和最小边缘弯曲度做差并除以预设值，得到每个边缘弯曲度等级的范围，从而将最大边缘弯曲度和最小边缘弯曲度之间均分成预设数量个等级；对所有连通域的边缘弯曲度按所属等级范围进行直方图统计，获得边缘弯曲度直方图；获取边缘弯曲度直方图中最大峰值，计算最大峰值对应的等级内的所有连通域的边缘弯曲度的均值，从而得到标准边缘弯曲度。
[0013]在一实施例中，所述图像获取模块用于：采集电池底板焊接区域的图像，并将采集的图像转化为灰度图像；利用感兴趣区域算法对所述灰度图像进行处理，提取所述焊接区域的图像，进而得到所述待处理图像。
[0014]本申请的有益效果，区别于现有技术，本申请的用于电池焊接异常检测的数据增强系统，包括：图像获取模块，用于获取电池底板焊接区域的待处理图像；图像增强模块，用于利用单尺度算法基于第一尺度值对待处理图像中焊接区域的像素点进行单尺度增强，基于第二尺度值对所述待处理图像中除焊接区域的像素点外其余像素点进行单尺度增强，进而得到所述待处理图像的增强图像，以利用所述增强图像进行异常检测；其中，所述第一尺度值小于所述第二尺度值。本申请的方法，为了保留焊接区域的像素点的细节，使得检测时更容易识别，利用较小本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于电池焊接异常检测的数据增强系统，其特征在于，包括：图像获取模块，用于获取电池底板焊接区域的待处理图像；图像增强模块，用于利用单尺度算法基于第一尺度值对待处理图像中焊接区域的像素点进行单尺度增强，基于第二尺度值对所述待处理图像中除焊接区域的像素点外其余像素点进行单尺度增强，进而得到所述待处理图像的增强图像，以利用所述增强图像进行异常检测；其中，所述第一尺度值小于所述第二尺度值。2.根据权利要求1所述的用于电池焊接异常检测的数据增强系统，其特征在于，用于电池焊接异常检测的数据增强系统还包括：边缘检测模块和尺度计算模块；边缘检测模块，用于对所述待处理图像进行边缘检测，得到所述焊接区域的边缘像素点，所述边缘像素点组成多个连通域；尺度计算模块，用于计算连通域的弯曲度偏移量，以及计算连通域的排列不规则度，并基于所述连通域的弯曲度偏移量和排列不规则度计算所述第一尺度值，以使得所述图像增强模块基于所述第一尺度值对边缘像素点进行单尺度增强；其中，所述弯曲度偏移量、所述排列不规则度与所述第一尺度值负相关。3.根据权利要求2所述的用于电池焊接异常检测的数据增强系统，其特征在于，所述尺度计算模块包括：弯曲度计算模块；所述弯曲度计算模块用于以所述连通域中边缘像素点为中心像素点，基于预设长度的滑动步长建立预设长度的滑动窗口；其中，所述预设长度为预设数量的边缘像素点的长度；计算相邻两个滑动窗口所在的边缘线的弯曲度，并计算所有滑动窗口所在的边缘线的弯曲度的平均值，进而得到每一连通域的边缘弯曲度；计算每一连通域的边缘弯曲度与标准边缘弯曲度的差值，进而得到所述连通域的弯曲度偏移量。4.根据权利要求3所述的用于电池焊接异常检测的数据增强系统，其特征在于，所述弯曲度计算模块用于：计算每一滑动窗口的中心像素点的切线角度，基于相邻两个滑动窗口的中心像素点的切线角度之间的欧式距离确定相邻两个滑动窗口所在的边缘线的弯曲度；其中，如果所述滑动窗口中第一个边缘像素点与最后一个边缘像素点的横坐标相同，则所述中心像素点的切线角度为90
°
；如果所述滑动窗口中第一个边缘像素点与最后一个边缘像素点的横坐标不相同，则基于第一个边缘像素点的纵坐标与最后一个边缘像素点的纵坐标的差值，与第一个边缘像素点的横坐标与最后一个边缘像素点的横坐标的差值的比值确定所述中心像素点的切线角度。5.根据权利要求2所述的用于电池焊接异常检测的数据增强系统，其特征在于，所述尺度计算模块包括：区域分割模块，用于基于所述焊接区域的圆心将所述焊接区域划分为多个扇形的第一区域，以及基于第一区域内连通域到圆心的距离将每一所述第一区域划分为多个第二区域；不规则度计算模块，用于基于第二区域内圆心距离变化量和第二区域内重心距离变化量的乘积计算第二区域的排列不规则度，所述第二区域的排列不规则度为所述第二区域内
所有连通域的排列不规则度，第二区域内...

【专利技术属性】
技术研发人员：候跃林，于金华，周胜欣，王丽丽，王兴来，
申请(专利权)人：山东华太新能源电池有限公司，
类型：发明
国别省市：