[发明专利]新能源汽车电池汇流排的焊接区域快速定位方法

说明书

本发明针对现有技术的局限性，提出了一种新能源汽车电池汇流排的焊接区域快速定位方法，在执行过程中离线阶段的准备工作和实时阶段对超声相控阵C扫描图像焊接区域的快速定位是分离的，在应对不同的焊接工件时，仅需要针对具体的焊接工件进行准备，不需要重新设计实际的定位流程，实施过程简洁，并且后续实时阶段能对每个焊接工件进行焊接区域的快速定位。

技术领域

本发明涉及无线通信中的波形识别技术领域，具体地，涉及一种新能源汽车电池汇流排的焊接区域快速定位方法。

背景技术

相控阵超声波检测技术作为一种新颖的技术得到开发和应用，它可以与图像处理技术相结合对工件进行无损探伤。在新能源汽车行业，利用超声波相控阵技术对动力电池汇流排进行C扫描成像，加以图像处理算法的处理，可以获得焊接工件的焊接质量情况。将图像检测软件集成到自动化设备上，可以对大批量工件进行在线检测，从而代替人工的破坏性抽检。

这种自动化检测设备的一个常见问题是，超声相控阵C扫描图像的真实焊接区域可能提取不准确，将会影响图像处理结果的准确性。超声相控阵C扫描图像的分辨率较低，且由于焊接工艺的影响，图像在焊接区域附近分布有规律排布的黑白点阵，这些点阵不同于一般噪声可以使用传统的图像去噪方法去除，对真实焊接区域的提取影响较大，所以采用泛用的分割算法来提取真实焊接区域效果并不理想。

图像分割是指利用图像信息中某些特征，从图像中提取目标。对待分割图像进行信息分析，对重要的信息进行特征提取。通过阈值分割、形态学处理、图像滤波等图像处理手段可以提高分割的准确性，如公开日为2020.04.10的韩国专利申请：IMAGE PROCESSINGMETHOD AND APPARATUS FOR SPOT WELDING QUALITY EVALUATION中所示，其提供了一种用于焊接质量评估的图像处理方法。该图像处理方法包括以下步骤：通过C扫描将从点焊部位反射的回波信号转换为特定水平的灰度信号，以生成二维灰度图像；以预设的向上采样倍率对灰度图像进行向上采样；根据预设的标准差模糊上采样的图像；通过形态学技术对模糊图像进行插值；并对插入的图像进行颜色映射。但对于动力电池汇流排工件上呈周期排布，与焊接区域重叠在一起又非一般噪声的特殊纹理，分割效果并不理想。因此现有技术仍有一定的局限性。

发明内容

针对现有技术的局限，本发明提出一种新能源汽车电池汇流排的焊接区域快速定位方法，本发明采用的技术方案是：

一种新能源汽车电池汇流排的焊接区域快速定位方法，包括离线阶段以及实时阶段；其中：

所述离线阶段包括以下步骤：

S11，获取待检测工件的超声相控阵C扫描图像，将所述超声相控阵C扫描图像转换为灰度图像；

S12，通过粗略定位焊接区域，从所述灰度图像提取感兴趣区域；

S13，根据焊头的实际尺寸以及所述超声相控阵C扫描图像的分辨率，计算得出焊接区域的像素尺寸，构建与所述像素尺寸大小一致的滑动窗口；

所述实时阶段包括以下步骤：

S21，实时采集待检测工件的超声相控阵C扫描图像；

S22，以所述滑动窗口在空间域上遍历实时采集到的超声相控阵C扫描图像中的感兴趣区域，记录在不同的步距下，所述滑动窗口的坐标以及在该坐标下的局部图像；

S23，计算所述步骤S22所得的局部图像所对应的声阻抗率，以声阻抗率作为优化指标，将声阻抗率最小的滑动窗口坐标标记为焊接区域的初始定位坐标；

S24，以所述初始定位坐标为基准，分别向上、下、左、右四个方向移动一个像素得到5个滑动窗口下的局部图像；

S25，计算所述步骤S24所得的局部图像所对应的声阻抗率，以声阻抗率作为优化指标，将声阻抗率最小的滑动窗口坐标标记为焊接区域的真实定位坐标。