機(jī)器視覺

阿丘科技案例速遞 | 深度學(xué)習(xí)在動(dòng)力電池中的應(yīng)用【電芯藍(lán)膜檢測篇】

ainet.cn   2022年06月01日

  前言:近年來,隨著技術(shù)的進(jìn)步和國家的大力支持,新能源汽車正以極高的速度向前發(fā)展并占領(lǐng)市場。而動(dòng)力電池作為新能源汽車的動(dòng)力來源,對(duì)其產(chǎn)能和質(zhì)量的要求也越來越高。

  但是現(xiàn)有傳統(tǒng)視覺檢測方法(包括人工目檢和傳統(tǒng)機(jī)器視覺算法檢測)效率低下并且過檢漏檢率高,慢慢地已經(jīng)無法匹配動(dòng)力電池的高生產(chǎn)速度和質(zhì)量要求。

方案背景

  包覆藍(lán)膜是動(dòng)力電池的生產(chǎn)過程中的一道重要工序。藍(lán)膜,又名隔離膜、防粘膜、保護(hù)膜等,有紅、綠、藍(lán)、白、黑等多種顏色,分為單面離型膜和雙面離型膜,在動(dòng)力電池中使用的通常為藍(lán)膜。

  作為一種絕緣材料,藍(lán)膜將電芯與電芯之間分隔開來,阻隔單個(gè)電芯由于各種故障對(duì)其他電芯造成的影響,防止“一損俱損”。藍(lán)膜的厚度小,僅在0.015mm-0.20mm間,在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)劃痕、破損、褶皺等缺陷,這些缺陷有的會(huì)影響產(chǎn)品外觀,有的甚至?xí)?duì)產(chǎn)品功能造成損害。(如圖所示)

電芯藍(lán)膜表面缺陷及劃痕

電芯藍(lán)膜表面凹陷及凸起

方案難點(diǎn)

  ● 藍(lán)膜本身光學(xué)特性致使許多缺陷特征不明顯,傳統(tǒng)算法過漏檢率極高;

  ● 缺陷種類極多且部分缺陷種類樣本難以收集;

  ● 部分缺陷2D方法不可檢,必須通過3D相機(jī)獲取其深度信息,采用2D+3D方法才可有效檢出;

  ● 產(chǎn)線節(jié)拍較快,去掉機(jī)械結(jié)構(gòu)動(dòng)作時(shí)間后,留給軟件檢測時(shí)間較短,對(duì)算法效率要求高;

算法方案

  AI視覺檢測以深度學(xué)習(xí)算法為核心,最大的不同之處在于,它不再通過精心編程的算法來搜索特定特征,而是訓(xùn)練深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),通過學(xué)習(xí)各零部件的形態(tài)特征, 建?包含零部件特征的深度學(xué)習(xí)模型,快速定位識(shí)別不同組件,完成檢測。

  -藍(lán)膜外觀檢測流程-

  阿丘科技通過2D檢測方法解決諸如劃痕、破損、臟污等缺陷,再融入3D檢測方法,獲取缺陷的深度信息,有效過濾細(xì)微凹坑缺陷。此方案很好地彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的不足,不僅可以對(duì)絕大多數(shù)缺陷項(xiàng)做到有效檢出,還能夠?qū)⑦^漏檢率控制在極低的范圍內(nèi),更好地解決動(dòng)力電池各種視覺檢測的需求。(如圖所示)

電芯藍(lán)膜表面缺陷檢測

電芯藍(lán)膜表面劃痕檢測

電芯藍(lán)膜表面凹坑檢測

電芯藍(lán)膜表面凸起檢測

優(yōu)勢亮點(diǎn)

  檢測精度高:部分缺陷需要對(duì)缺陷輪廓進(jìn)行準(zhǔn)確描繪才能分辨其缺陷特征。AIDI中的分割模塊,可以對(duì)缺陷區(qū)域自動(dòng)重采樣,提升小缺陷關(guān)注度,實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)小缺陷的精確檢測;

  算法優(yōu)化程度高:基于深度學(xué)習(xí)算法,訓(xùn)練推理速度快、檢測精確度高、標(biāo)注工具完備,在市面上同類軟件中亦獨(dú)占鰲頭;

  3D缺陷檢測:通過獲取缺陷的深度信息,在普通平面圖像與背景無較大差異,且不同深度的凹坑光學(xué)特性幾乎一致的情況下,完美覆蓋此類缺陷;

  易用可靠:集標(biāo)注、訓(xùn)練、模型調(diào)優(yōu)為一體,無需編程,支持二次開發(fā),軟件性能穩(wěn)定可靠。

項(xiàng)目成果

  綜合漏檢率小于0.05%,過殺率1%,檢測節(jié)拍優(yōu)于生產(chǎn)節(jié)拍,解除了檢測能力不足對(duì)產(chǎn)量進(jìn)一步提升造成的瓶頸。

  目前整體檢測系統(tǒng)得到國內(nèi)某知名動(dòng)力電池生產(chǎn)廠商高度認(rèn)同和肯定,并已經(jīng)開始批量復(fù)制。

(轉(zhuǎn)載)

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