圆柱形锂电池是锂电池的一种,其工艺成熟、自动化程度高、产品品质稳定、成本相对较低,因此市场占有率非常高、应用范围比较广泛。而在生产过程中,电池表面不可避免地会出现各种缺陷,影响产品的质量以及电池组的装配。目前电池的表面缺陷主要依靠人工检测,而人工检测效率低、漏检率高,难以满足自动化生产的需求。因此根据合作企业的要求,本文设计了锂电池圆周面缺陷检测系统,实现了条形码、二维码的定位以及凹坑缺陷的检测。本文介绍了圆周面缺陷种类,并对缺陷的形成原因进行分析,同时分析系统的检测重点和难点,并对检测系统的总体设计方案进行介绍。根据检测设备的要求设计硬件成像系统,根据具体检测需求选择合适的相机、镜头和光源,通过实验确定了成像设备参数,根据浅凹坑成像实验效果对光源空间位置进行设计,根据二维码的识别结果确定相机的最佳拍照次数,根据拍照方案对触发装置和相机外触发电路进行设计。根据现场需求,本文设计了锂电池表面缺陷检测系统的人机交互界面:通过多线程架构实现了图像采集模块、算法检测模块的设计,通过Socket网络通信实现了缺陷检测系统与运动控制系统的数据交互,完成了多工位的结果汇总及发送。图像预处理部分介绍了灰度图像的获取方法、锂电池的定位以及字符的提取方法。通过自定义结构元的形态学方法实现了条形码和二维码定位。提出了基于密度检测的凹坑缺陷检测方法、基于高斯梯度卷积和灰度特征的凹坑检测方法。通过对比和分析以上两种方法的检测效果,实现凹坑缺陷的检测。本文设计的系统已经在工业现场调试过,单个电池的检测时间在300ms以内,基本能够满足现场的需求。条形码和二维码的检出率分别为98.08%和97.97%,漏检原因主要为条形码和二维码不同程度的磨损和破损。凹坑缺陷的漏检率为10.47%,漏检原因主要有两点:一是,凹坑非常浅导致的特征不明显;二是,凹坑位于底部边缘导致特征信息缺失。凹坑误检率为11.04%,误检原因主要是图像灰度分布不均匀或者区域边缘鼓包。