【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊盘检测，具体为一种转接片焊盘检测方法及系统。
技术介绍
1、锂离子电池通常由电芯、盖板、壳体等组成，其中电芯用于存储电能，盖板上设有正负极柱，可以与外部设备进行连接。通常电芯上设置有正负极耳结构，需要利用转接片作为中间连接件使电芯上的正负极耳与盖板上的正负极柱形成对应连通，才能实现电能的输送。
2、在转接片焊盘检测过程中，由于焊盘可能出现焊穿现象，传统的图像分割算法无法将焊穿部分也视为焊盘的一部分，导致无法准确检测出焊盘的真实面积。同时，这些算法也难以精确定位焊盘在图像中的位置。
3、现有技术中常用的焊盘检测方法包括基于模板匹配、边缘检测、形状匹配等传统机器视觉方法，以及基于深度学习的语义分割等方法。但这些方法或者受约束于手工设计的特征，灵活性和适用性较差；或者由于focine语义分割算法忽略焊穿部分，无法完整检测焊盘面积。因此，急需一种能够同时精确定位焊盘位置、完整计算焊盘面积（包括焊穿部分）的转接片焊盘检测方法来解决现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术解决的技术问题是：如何在锂离子电池转接片焊盘检测过程中，准确检测出焊穿焊盘的真实面积并精确定位焊盘位置。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种转接片焊盘检测方法，包括：定义圆盘标记方式；所述圆盘标记方式是指将整个转接片焊盘作为一个圆形整体，以定位圆形焊盘的圆心和回归圆形焊盘的半径为检测方向
4、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：所述圆盘标记方式的具体过程为：设任意形状的焊盘区域为 a，用一个理想圆 c和所述理想圆 c的圆心坐标和半径 r来等效表示焊盘区域 a；若任意在焊盘区域 a中的点到圆心坐标的欧氏距离不超过半径 r，则认为点在理想圆 c的范围内；若焊盘区域 a的所有边界点到理想圆 c的距离之和达到最小化，则表示已找到最优圆心坐标和半径，使理想圆 c对焊盘区域 a有最佳的覆盖和等效。
5、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：所述真实圆心坐标和真实半径值的计算过程如下：从标注的圆边界点坐标集合中任意选取三个不共线的圆边界点坐标，确定一个唯一的圆方程；根据选取的三个圆边界点坐标建立三个标准圆方程，将三个标准圆方程中的圆心坐标和半径作为未知数；将三个标准圆方程两两相减，消去半径的二次项，只保留关于圆心坐标的线性方程组，通过所述线性方程组表示圆心坐标的约束关系；解析所述线性方程组，得到圆心坐标值，即所述真实圆心坐标；将所述真实圆心坐标代入任意一个已知边界点的坐标，根据点到圆心的距离计算公式求解出所述真实半径值。
6、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：改写关键点检测算法中的检测头包括如下步骤：增加一个新的3x3卷积层，用于生成圆半径的回归预测值：
7、；
8、其中，为特征图张量；为卷积核权重；为偏置项；为半径回归预测张量； b为特征图的通道数； h为特征图的高度； w为特征图的宽度； r为圆的半径值。
9、在所述关键点检测模型的前向传播过程中，基于新的3x3卷积层计算并获取半径预测值。
10、计算损失函数，假设在所述关键点检测模型中，真实半径标注为；其中，，表示真实半径标注值张量，维度为1× h× w，在每个（ h, w）位置处，存储着相对应的真实半径标注值；此处，。
11、使用平滑l1损失函数：
12、；
13、其中，为所述关键点检测模型在（ h, w）位置预测的半径值；为所述关键点检测模型在（ h, w）位置的真实半径标注值；为半径回归损失项，也即基于回归圆半径的回归项；为回归损失函数，具体公式为：
14、；
15、当| x|<1时，使用平方损失，当| x|>=1时，使用绝对值损失。
16、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：将所述半径回归损失项添加到总损失函数中：
17、；
18、其中，为分类损失；为偏移回归损失；为半径回归损失的权重系数。
19、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：训练所述关键点检测模型的过程包括如下步骤：计算总损失后，进行反向传播更新权重，具体包括如下步骤：对总损失关于和进行求导；根据链式法则，将损失关于的梯度通过卷积核的反向传播计算出梯度。将计算出的梯度代入优化器以更新和的值，朝着减小损失的方向优化。
20、作为本专利技术所述的转接片焊盘检测方法的一种优选方案，其中：将待检测的转接片图像输入到训练好的关键点检测模型中，获得三个输出：圆心热力图、圆心相对于热力图位置的偏移值和回归出的圆半径值；在圆心热力图上找到最大值点的坐标并作为焊盘圆心的初步坐标；利用偏移值对初步坐标进行修正，得到最终的圆心坐标；从回归半径值中取出对应圆心坐标处的半径值，从而计算焊盘真实面积。
21、为解决上述技术问题，本专利技术进一步提供如下技术方案：一种转接片焊盘检测系统，包括：数据标注模块，用于对转接片图像中的圆形焊盘进行标注，基于标注计算真实圆心坐标和半径值，并作为训练数据；模型构建模块，用于构建关键点检测模型，改写关键点检测算法的检测头增加基于回归圆半径的回归分支；模型训练模块，用于对所述关键点检测模型进行训练；图像预测模块，用于将训练完成的关键点检测模型应用于输入的需检测转本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种转接片焊盘检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：所述圆盘标记方式的具体过程为：
3.如权利要求2所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：所述真实圆心坐标和真实半径值的计算过程如下：
4.如权利要求3所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：改写关键点检测算法中的检测头包括如下步骤，
5.如权利要求4所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：将所述半径回归损失项添加到总损失函数中：
6.如权利要求5所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：计算总损失后，进行反向传播更新权重，具体包括如下步骤：
7.如权利要求6所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：将待检测的转接片图像输入到训练好的关键点检测模型中，获得三个输出：圆心热力图、圆心相对于热力图位置的偏移值和回归出的圆半径值；
8.一种采用如权利要求1~7任一所述的转接片焊盘检测方法的系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的转接片焊盘检测方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种转接片焊盘检测方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：所述圆盘标记方式的具体过程为：
3.如权利要求2所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：所述真实圆心坐标和真实半径值的计算过程如下：
4.如权利要求3所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：改写关键点检测算法中的检测头包括如下步骤，
5.如权利要求4所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：将所述半径回归损失项添加到总损失函数中：
6.如权利要求5所述的转接片焊盘检测方法，其特征在于：计算总损失后，进行反向传播更新权重，具体包括如下步骤：
7.如...
【专利技术属性】
技术研发人员：张权，王刚，赵哲，沈宁文，
申请(专利权)人：广州市易鸿智能装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。