18884710760
技術(shù)文章
一、導(dǎo)讀
為新能源鋰電行業(yè)賦能第三站：豐富智慧的多類(lèi)型視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)！鋰電行業(yè)產(chǎn)線(xiàn)檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性決定了生產(chǎn)的投產(chǎn)比與產(chǎn)品的出貨質(zhì)量。友思特針對(duì)多種需求開(kāi)發(fā)了針對(duì)性的相機(jī)&AI視覺(jué)檢測(cè)方案，助力新能源產(chǎn)線(xiàn)瞬時(shí)糾錯(cuò)、保證品質(zhì)。
二、多相機(jī)PTP時(shí)間同步采集系統(tǒng)應(yīng)用
隨著鋰電池市場(chǎng)的快速擴(kuò)張，鋰電產(chǎn)線(xiàn)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的單一相機(jī)視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)在處理復(fù)雜場(chǎng)景和高精度要求時(shí)，往往力不從心，無(wú)法檢測(cè)大面積或復(fù)雜形狀的物體。為了提高檢測(cè)的精度和覆蓋范圍，友思特設(shè)計(jì)了多相機(jī) PTP 時(shí)間同步采集系統(tǒng)，這是一種有效的解決方案。
傳統(tǒng)的硬件同步觸發(fā)方式，主要依靠的是相機(jī)本身帶有的外部 IO 接口，同時(shí)需要時(shí)間同步盒子來(lái)做采集觸發(fā)，每個(gè)相機(jī)上除了通信線(xiàn)纜，還要額外連接一條 IO 線(xiàn)纜，整體硬件線(xiàn)路十分復(fù)雜。PTP（Precision Time Protocol）的方法則可以通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)即可完成整個(gè)網(wǎng)路的相機(jī)同步，減少布線(xiàn)，確保每個(gè)相機(jī)時(shí)間互相對(duì)齊。
圖1. 多相機(jī)PTP時(shí)間同步采集系統(tǒng)示意圖
系統(tǒng)執(zhí)行時(shí)會(huì)在鋰電產(chǎn)線(xiàn)的關(guān)鍵位置布局多個(gè)相機(jī)，覆蓋整個(gè)檢測(cè)區(qū)域，確保每個(gè)角落都能被精確捕捉。多相機(jī) PTP 時(shí)間同步系統(tǒng)基于精確的技術(shù)原理，將誤差控制在微秒級(jí)別。同步后的相機(jī)能夠在同一時(shí)刻觸發(fā)，進(jìn)行圖像采集，有效提升了檢測(cè)的精度和效率，為鋰電產(chǎn)線(xiàn)的高效生產(chǎn)提供了有力保障。
2.1方案優(yōu)勢(shì)
1.高精度時(shí)間同步
通過(guò)PTP協(xié)議，確保多個(gè)相機(jī)之間的時(shí)鐘精確同步，誤差通常在微秒級(jí)別，滿(mǎn)足高精度檢測(cè)需求。
2.高度靈活性
PTP協(xié)議可以在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)分布式時(shí)間同步，適用于大規(guī)模系統(tǒng)，減少布線(xiàn)復(fù)雜度。
3.易于擴(kuò)展
隨著檢測(cè)需求的增加，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輕松擴(kuò)展相機(jī)數(shù)量，系統(tǒng)具有較高的擴(kuò)展性。
4.實(shí)時(shí)性強(qiáng)
PTP協(xié)議能夠?qū)崟r(shí)同步，確保所有相機(jī)在同一時(shí)刻觸發(fā)采集，提高檢測(cè)的一致性和準(zhǔn)確性。
三、基于A(yíng)I的多類(lèi)型任務(wù)檢測(cè)快速實(shí)現(xiàn)應(yīng)用
突飛猛進(jìn)發(fā)展的AI技術(shù)逐漸應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，尤其是在深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的突破，AI技術(shù)已經(jīng)成為提升視覺(jué)檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性的重要工具。
在鋰電池和半導(dǎo)體制造中，當(dāng)相機(jī)等視覺(jué)傳感器在產(chǎn)線(xiàn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行成像后，需要對(duì)圖像中的各種不同類(lèi)型缺陷進(jìn)行檢測(cè)，比如下圖中圓柱電池蓋帽表面的凹痕、污染，側(cè)面的劃痕孔洞，以及其他種類(lèi)電池中可能出現(xiàn)的其他類(lèi)型缺陷，它們具有不規(guī)則且無(wú)法統(tǒng)一定義的特征，傳統(tǒng)圖像處理技術(shù)依賴(lài)于預(yù)設(shè)的算法和規(guī)則，處理流程相對(duì)固定，難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜多變的檢測(cè)需求。傳統(tǒng)技術(shù)的靈活性較差，不能快速適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的變動(dòng)和新需求。
圖2. 多種生產(chǎn)缺陷與 AI 視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)
友思特AI視覺(jué)軟件平臺(tái)為傳統(tǒng)的深度學(xué)習(xí)視覺(jué)檢測(cè)方案提供了“自動(dòng)深度學(xué)習(xí)“的解決方案。Neuro-T 軟件集成了自動(dòng)深度學(xué)習(xí)算法，結(jié)合自動(dòng)標(biāo)注功能，可以一鍵生成高性能視覺(jué)檢測(cè)模型，零代碼的軟件設(shè)計(jì)，使得用戶(hù)無(wú)需AI領(lǐng)域?qū)I(yè)知識(shí)即可創(chuàng)建深度學(xué)習(xí)視覺(jué)檢測(cè)模型。
3.1軟包電池缺陷視覺(jué)檢測(cè)
3.2 PCB組裝部件視覺(jué)檢測(cè)
四、雙目散斑3D視覺(jué)高精度成像測(cè)量應(yīng)用
鋰電材料與部件（如逆變器、MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管）、連接器）的生產(chǎn)裝配流程中，高精度的測(cè)量是確保產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵，直接影響著產(chǎn)品的性能和生產(chǎn)成本。
友思特雙目散斑3D相機(jī) Ensenso B 是一種基于雙目視覺(jué)系統(tǒng)和散斑投影的高精度點(diǎn)云采集傳感器，在近距離拍攝應(yīng)用中具有超高精度，外殼極為緊湊堅(jiān)固，帶有彩色傳感器，可生成帶有 RGB 信息的點(diǎn)云。
4.1方案特點(diǎn)
1.短距離
集成的短焦光學(xué)元件可在 21cm 的物距范圍內(nèi)使用兩臺(tái) 500 萬(wàn)像素立體相機(jī)。即使在這么短的距離內(nèi)，Ensenso B 也能覆蓋 30 × 26cm 的大視野，生成的深度值精確度約為 0.1mm。該鏡頭的最遠(yuǎn)工作距離可達(dá) 2m 左右。
圖3. 3D相機(jī)采集大視野范圍
2.所有區(qū)域圖像清晰
Ensenso B 具備高景深的優(yōu)勢(shì)，它能在不同的距離中確保工作區(qū)域內(nèi)的物體始終保持對(duì)焦和很好的清晰度。該功能支持 500 萬(wàn)像素高分辨率立體攝像頭，可實(shí)現(xiàn)出色的圖像質(zhì)量，對(duì)于要求苛刻的應(yīng)用來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。
圖4. 構(gòu)建高景深圖像
3.小巧緊湊且堅(jiān)固耐用
Ensenso B 設(shè)計(jì)精巧，機(jī)身尺寸僅為 120 × 56 × 104mm，防護(hù)等級(jí)為 IP65/67，節(jié)省空間且堅(jiān)固耐用。集成的電子元件和封閉式設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了布線(xiàn)，這意味著 Ensenso B 即使在復(fù)雜環(huán)境中也能可靠工作。
圖5. Ensenso B 3D相機(jī)輕松集成在機(jī)械臂
4.2應(yīng)用領(lǐng)域
圖6. MOSFET高度視覺(jué)測(cè)量
圖7. PCB電路板組裝視覺(jué)測(cè)量
五、無(wú)代碼目標(biāo)定位軟件引導(dǎo)鋰電產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)化上下料應(yīng)用
在鋰電池生產(chǎn)過(guò)程中，電池片和其他組件的上下料需要高精度的定位和引導(dǎo)，以確保裝配的準(zhǔn)確性和效率。
友思特通過(guò)3D視覺(jué)結(jié)合無(wú)代碼化的目標(biāo)定位檢測(cè)軟件，能夠顯著提升生產(chǎn)效率。該算法模塊的應(yīng)用方便快捷，零代碼編寫(xiě)，只需在軟件UI界面進(jìn)行 “導(dǎo)入目標(biāo)工件模型" —— “創(chuàng)建模板" —— “設(shè)置參數(shù)" —— “查找工件" 4個(gè)步驟的操作，即可準(zhǔn)確識(shí)別、分割、計(jì)算工件位置方向。
圖8. 軟件模塊流程圖
圖9. 半導(dǎo)體行業(yè)零部件自動(dòng)化裝配
關(guān)注微信