1、基于颜色空间的动力电池焊接点定位技术研究摘 要颜色是我们鉴别彩色图像的最主要的感知特征之一。在进行鉴别一些我们熟悉的几何特征（椭圆、圆形）时，颜色有一个非常明显的优势，这个优势是：它对于大小、方向都不敏感，在对焊接点定位时，不受焊接方位凹凸不平等影响，具有很强的鲁棒性。目前针对动力电池组的焊接大多采用传统的人工焊接技术，这种焊接方式操作复杂，尤其对于成组的动力电池焊接，焊接定位不够精确，稍有疏忽，容易导致漏焊、原料浪费等问题。因此，针对动力电池组极板焊接装置特殊性，本课题提出了一种新的基于颜色空间处理，对其进行精确焊点定位的技术。首先，对电池极板进行加工，对原焊接系统进行基本结构改造，本底采用
2、紫铜，焊接片采用镍片，由于两种材料的颜色不同，彩色工业 CCD 相机对其进行成像。其次，将获取到的图像经过图像预处理，图像直方图均衡化、平滑降噪、阈值分割等方式后，再通过对图像进行颜色空间分析，利用 RGB 三基色分量分析的方法，提取出图像的特征分量。再次，对提取出图像的特征分量，实现本底和焊接部位镍片的阈值分割，针对阈值分割后电池极板焊接方位的形状，基于最小二乘法计算出焊接方位的中心点，精确定位焊接点，通过对其坐标定位，使系统准确识别出焊接定位点，最终实现电池极板的自动焊接。经过实验分析，本课题提出的方法切实可靠，焊点定位精准，实现了智能化自动焊接，为动力电池组焊接系统的完善提供了新的可行性
3、方案。关键词：自动焊接，图像处理，颜色空间，特征分量The Research of Power Battery Welding Point Positioning Technology Based on the Color SpaceAbstractDuring we identify color image, the color is one of the main percept feature.When we identify some familiar geometric feature(ellipse、 circular),the color has a very distinct
4、advantage,this advantage is:it is not sensitive to its size and direction,in the welding point positioning,it is not affected by uneven welding range and so on.it has strong robustness.this way of welding is very complicated,Especially welding for the packed power battery,welding positioning is not
5、accurate,once slight negligence,it is easy to lead to some problem such as welding leakage、waste of raw materials.Therefore, aim at the special power battery plate welding device, based on new color space,this paper presents a new way that the exact welding spot positioning technology.First,process
6、the battery plate,transform the basic structure of original welding system,the bottom is made of red copper,welding piece uses the nickel plate,as a result of two kinds of materials of different colors,Color industrial CCD camera image it.Secondly, after image preprocessing the acquired image,after
7、the image histogram equalization,noise smoothing,threshold segmentation and so on,then based on the color image space analysis.Thirdly,based on the extract image feature,through realize the bottom and the welding parts of nickel plate threshold segmentation,aim at the battery plate welding direction
8、 shape after threshold segmentation,calculate the welding direction center based on the least squares method,precise position the welding point.through the coordinate location,makes the welding system to accurately identify welding positioning.Finally achieve the automatic welding in the battery pla
9、te.After experimental analysis,this paper puts forward the method is practical and reliable,welding point can precise locate,realize the intelligent automatic welding,provide a new feasible solution for packed power batteries welding system.Keywords: Automatic welding,Image processing,Color space,Ch
10、aracteristic component目 录1 绪论 .11.1 课题来源、背景及研究意义 .11.2 国内外研究现状 .21.3 主要内容和各章节安排 .62 电池极板焊接系统方案 .82.1 机械系统设计改造方案简介 .82.2 CCD图像采集系统 .112.3 电池极板图像信息获取 122.4 焊接状态模拟示意 133 基于颜色空间的电池极板图像特征分量提取 153.1 电池极板图像预处理 153.1.1 对比拉伸 153.1.2 直方图均衡化 173.1.3 图像平滑降噪 173.1.4 阈值选择 183.2 颜色模型 203.2.1RGB颜色模型 203.2.2 Lab颜色模型
11、 .213.2.3 HSV颜色模型 .223.3 颜色空间特征提取 233.3.1 颜色空间的量化处理 .233.3.2 颜色空间特征的提取方法 .243.4 RGB颜色空间分量的提取 .263.5 本章小结 294 基于特征分量的电池极板图像焊 点定位 304.1 基于 RGB空间剖分的彩色图像阈值分割算法 314.2 焊点定位 334.3 焊接图像性能评价标准 364.4 本章小结 365 焊点定位系统软硬件实现 375.1 各模块结构概述 375.2 焊接系统软件设计 395.3 高精度焊点定位自动焊接装置图像处理结果 405.5本章小结 .426 总结与展望 436.1 论文工作总结 436.2 论文创新点 446.3 存在的问题及以后的工作展望 44参考文献 45攻读硕士期间发表的论文 51致谢 52若需要此篇论文，请联系 QQ297205696，或者 150134345.
