(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697646.4 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 武汉涛初科技有限公司 地址 430061 湖北省武汉市武昌区和平大 道722号 (72)发明人 黄志涛　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06T 7/00(2017.01) H01M 10/052(2010.01) H01M 10/058(2010.01) (54)发明名称 一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量 在线监测分析系统 (57)摘要 本发明公开一种基于机器视觉的动力锂电 池生产质量在线监测分析系统， 通过对成品锂电 池设置表观质量监测模块、 充电接口质量监测模 块和充电性能质量监测模块， 基于获取成品锂电 池的表观质量， 充电接口质量和充电性能质量监 测结果得到成 品锂电池的综合生产质量系数， 由 此判断成 品锂电池的生产质量好坏 。 一方面实现 了对成品锂电池多个维度的监测， 能够有效体 现 出成品锂电池的综合生产质量， 克服了现有技术 中片面依靠表观质量监测结果判断生产是否合 格而导致的判断局限性， 大大提升了成 品锂电池 的检测精 准度和质量监管水平。 另一方面有效的 减少了检测人员的工作量， 极大的缓轻了检测人 员的身体负荷， 并且大 大减少了人工 检测成本 。 权利要求书4页 说明书9页 附图2页 CN 115060320 A 2022.09.16 CN 115060320 A 1.一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系统， 其特征在于， 包括： 表 观质量监测模块、 充电接口质量监测模块、 充电性能质量监测模块、 数据库、 综合生产质量 分析模块和显示终端； 所述综合生产质量分析模块分别与表观质量监测模块、 充电接口质量监测模块、 充电 性能质量 监测模块、 数据库和显示终端相连接； 所述表观质量监测模块用于对成品锂电池进行表观质量监测， 其中表观质量监测模块 包括尺寸质量 监测单元、 重量质量 监测单元和外观质量 监测单元； 所述充电接口质量监测模块用于对成品锂电池进行充电接口质量监测， 其中充电接口 质量监测模块包括充电接口位置质量监测单元、 充电接口尺寸质量监测单元和充电接口外 观质量监测单元； 所述充电性能质量监测模块用于对成品锂电池进行充电性 能质量监测， 其中充电性 能 质量监测模块包括充电 电学质量 监测单元和充电温度质量 监测单元； 所述数据库用于存储成品锂电池所属型号对应的标准尺寸参数、 标准重量、 标准三维 外观图像、 成品外观缺陷允许面积、 标准充电接口位置三 维坐标、 标准充电接口尺寸规格参 数、 标准充电接口三维外观图像、 充电接口外观 缺陷允许面积、 各充电时间点的标准充电电 压、 标准充电 电流和标准充电 电量， 并存 储标准充电温度变化曲线； 所述综合生产质量分析模块用于基于成品锂电池的表观质量监测结果、 充电接口质量 监测结果和充电性能质量 监测结果评估成品锂电池的综合 生产质量系数； 所述显示终端用于对成品锂电池的综合 生产质量系数进行显示。 2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述尺寸质量监测单元用于对成品锂电池的外形尺寸进 行质量检测， 其具 体检测过程包括以下步骤： A1:对成品锂电池进行尺寸 参数检测， 其中尺寸 参数包括长度、 宽度和高度； A2:将成品锂电池的尺寸参数与数据库中成品锂电池所属型号对应的标准尺寸参数进 行对比， 计算成品锂电池 对应的外形尺寸符合度， 其计算公式为: λ表示为成品锂电池对应的外形尺寸符合度， l0、 w0和h0分别表示为成品锂电池所属型号对 应的标准长度、 标准宽度和标准高度， l、 w和h分别 表示为成品锂电池的长度、 宽度和高度。 3.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述重量质量监测单元用于对成品锂电池的重量进 行质量检测， 其具体检 测包括以下步骤： B1:对成品锂电池进行重量检测； B2:将成品锂电池重量与数据库中成品锂电池所属型号对应的标准重量进行对比， 计 算成品锂电池对应的重量质量符合度， 其计算公式为: 其中β表示为成品锂 电池对应的重量质量符合度， k0表示为成品锂电池所属型号对应的标准重量， k表示为成品 锂电池的重量。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115060320 A 24.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述外观质量监测单元用于对成品锂电池进 行外观方面的检测， 其具体检 测包括以下步骤： C1:通过高清摄 像头对成品锂电池进行三维外观图像采集； C2:将成品锂电池的三维外观图像与数据库中成品锂电池所属型号对应的标准三维外 观图像行比对， 判断其是否存在缺陷， 若存在， 则从三维外观图像中定位外观缺陷区域， 由 此提取出成品锂电池外观缺陷的缺陷面积； C3:将成品锂电池外观缺陷面积与数据库中预设的成品锂电池外观缺陷允许面积进行 对比， 计算成品锂电池的外观质量符合度， 其计算公式为： 其中δ表示为成品 锂电池的外观质量符合度， s0表示为成品锂电池所属型号对应的成品外观缺陷允许面积， s 表示为成品锂电池的外观缺陷面积。 5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述充电接口位置质量监测单元用于对锂电池的充电接口位置进行质量 检测， 其具体 检测包括以下步骤： D1:将成品锂电池进行三维坐标系建立； D2:基于建立的三维坐标系从成品锂电池的三维外观图像中定位充电接口位置三维坐 标； D3:将成品锂电池充电接口位置三维坐标与数据库中成品锂电池所属型号对应的标准 充电接口位置三维坐标进行对比， 计算成品锂电池对应的充电接口位置设置符合度， 其计 算公式为： μ其中表示为成品锂电池的充电接口位置 设置符合度， x0、 y0和z0分别表示为成品锂电池 所属型号对应的在x轴、 y轴和z轴上的标准充 电接口位置三维坐标值， x、 y和z分别表示为成品锂电池在 x轴、 y轴和z轴上的充电接口位置 三维坐标值。 6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述充电接口尺寸质量监测单元用于对成品锂电池的充电接口尺寸规格 进行质量检测， 其具体 检测包括以下几个步骤： E1:对成品锂电池的充电接口进行尺寸规格参数检测， 其中尺寸参数包括直径和凸起 高度； E2:将成品锂电池的充电接口尺寸规格参数与数据库中成品锂电池所属型号对应的标 准尺寸规格参数进行对比， 计算成品锂电池对应的充电接口外形尺寸符合度， 其计算公式 为： 其中σ表示为成品锂电池的充电接口外形尺寸符合 度， d0和g0分别表示为成品锂电池所属型号对应的标准充电接口直径和标准充电接口凸起 高度， d和g分别表示 为成品锂电池充电接口 的直径和凸起高度。 7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的动力锂电池生产质量在线监测分析系 统， 其特征在于： 所述充电接口外观质量监测单元用于对成品锂电池的充电接口外观质量 进行检测， 其具体 检测包括以下几个步骤：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115060320 A 3