[發明專利]鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法及系統

在審

• 申請號: 202010024629.5
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111210421A
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 文二龍;孟小路;范云峰
• 申請（專利權）人: 蘇州杰銳思智能科技股份有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T11/60;G06T3/00
• 代理公司: 蘇州睿昊知識產權代理事務所(普通合伙) 32277
• 代理人: 馬小慧

1.一種鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：采集鋰電池圖像，包括帶有不同缺陷的源圖像和不帶缺陷的目標圖像；

步驟S2：獲取所述源圖像中缺陷所在的感興趣區域；

步驟S3：根據所述感興趣區域將所述源圖像轉換成二值圖像，并對所述源圖像和所述二值圖像進行仿射變換；

步驟S4：根據所述二值圖像進行仿射變換后的圖像提取所述源圖像仿射變換后的缺陷圖像域，將缺陷圖像域重繪到所述目標圖像的對應位置，并去除圖像重繪時產生的圖像拼接感，完成一次圖像缺陷樣本的生成；接著返回所述步驟S3開始循環進入下一個圖像缺陷樣本的生成。

2.根據權利要求1所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：對所述源圖像和所述二值圖像進行仿射變換的方法如下：先建立一個單位齊次變換矩陣，然后移動所述單位齊次變換矩陣，對所述單位齊次變換矩陣按照設定比例進行變換，最后，對所述變換后的單位齊次變換矩陣進行旋轉變換。

3.根據權利要求1所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：將缺陷圖像域重繪到所述目標圖像的對應位置之前，對所述缺陷圖像進行亮度調整。

4.根據權利要求3所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：對所述缺陷圖像進行亮度調整的方法為：根據所述感興趣區域的邊界位置信息，獲取所述目標圖像在所述邊界位置內的圖像域，并與所述源圖像中在所述邊界位置內的圖像域進行混合。

5.根據權利要求3所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：與所述源圖像中在所述邊界位置內的圖像域進行混合時，混合系數的取值范圍為0-0.8。

6.根據權利要求1所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：所述去除圖像重繪時產生的圖像拼接感的方法為：采用加權平滑算法去除圖像拼接感。

7.根據權利要求6所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：所述加權平滑算法包括：首先，繪制將感興趣區域包括在內的外接矩形，所述外接矩形的邊與所述感興趣區域的邊界保持設定的距離；其次，分別提取源圖像和重繪后帶有拼接感目標圖像的外接矩形內的圖像域；然后，以外接矩形的任意一個側邊開始分多個階段建立動態加權平滑過程；最后，依次進行缺陷區域相對矩形區域剩余三條邊的加權平滑，完成相對缺陷區域的動態加權平滑。

8.根據權利要求1所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：完成一次圖像缺陷樣本的生成后，判斷樣本是否符合評價指標，如符合，則進入下一步，否則舍棄所述樣本。

9.根據權利要求8所述的鋰電池表面缺陷圖像批量生成方法，其特征在于：所述判斷樣本是否符合評價指標的方法為：計算所述缺陷圖像域在進行重繪前，對應區域的內外邊界的均值m₁、標準偏差d₁和信息熵e₁以及所述目標圖像對應區域位置的內外邊界的均值m₂、標準偏差d₂和信息熵e₂。如果m₁-m₂的絕對值、d₁-d₂的絕對值和e₁-e₂的絕對值都在設定范圍內，則保存生成的樣本，否則說明缺陷重繪的目標區域不會出現該類型缺陷。

10.一種鋰電池表面缺陷圖像批量生成系統，其特征在于，包括：

采集模塊，用于采集鋰電池圖像，其中包括帶有不同缺陷的源圖像和不帶缺陷的目標圖像；

獲取模塊，獲取所述源圖像中缺陷所在的感興趣區域；

處理模塊，根據所述感興趣區域將所述源圖像轉換成二值圖像，并對所述源圖像和所述二值圖像進行仿射變換；

樣本生成模塊，用于根據所述二值圖像進行仿射變換后的圖像提取所述源圖像仿射變換后的缺陷圖像域，將缺陷圖像域重繪到所述目標圖像的對應位置，并去除圖像重繪時產生的圖像拼接感，完成一次圖像缺陷樣本的生成；接著返回所述處理模塊開始循環進入下一個圖像缺陷樣本的生成。