一种锂电池极片的毛刺检测装置和方法与流程

本发明涉及锂电池极片，尤其是一种锂电池极片的毛刺检测装置和方法。

背景技术：

锂电池是目前世界上应用最为广泛的消费电源与动力电源，锂电池制造业为了增强全球化竞争力，各工序机器精度要求越来越高，制造过程也日益智能化，以确保锂电池质量与性能。锂电池极片分切产生的毛刺，会在后续叠片或缠绕工艺穿透隔离膜而导致短路，造成电池发热及爆炸而危害使用者的人身安全。

现有技术中的毛刺检测机构在检测时，一般相机竖直设置，对应相机的下方设置有倾斜对应极片的平面镜，该平面镜在获取极片图像进行毛刺检测分析，平行于极片的毛刺将会在该相机中呈现为一个点，导致平行与极片的毛刺长度无法检测出来。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种可检测出平行与极片的毛刺锂电池极片的毛刺检测装置和方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电池极片的毛刺检测装置，包括第一相机、第二相机、平面镜和光源，所述平面镜倾斜对应极片的侧边，所述第一相机设置在平面镜的上方，且所述第一相机的镜头与平面镜相对应，所述第一相机通过平面镜可获取极片不与极片平行的毛刺，所述第二相机的镜头向下倾斜30度到45度角对应极片的侧边设置，所述第二相机可获取与极片平行的毛刺，所述光源设置在极片一侧，可为第一相机和第二相机提供光源。

一种锂电池极片的毛刺检测方法，包括以下步骤：步骤一、先设置好第一相机和第二相机的取图频率；

步骤二、该取图频率需要满足下述条件，

该条件为：取图频率*相机视场长度≥极片运动速率；

步骤三、第一相机和第二相机每取一张图片，由毛刺检测算法进行图像分析；

所述毛刺检测算法一的步骤包括如下：

(1)、首先将图片分成4个部分；

(2)、对每个部分的边缘进行拟合上下直线，设置roi，每个部分有上下两个roi(感性区域)；

(3)、针对每个roi采用blob算法，找到blob后计算blob中心点到上或下直线的距离，即为毛刺高度的一半。

所述毛刺检测算法二的步骤包括如下：

(1)、计算图片中极片边缘的平均厚度，找出最大的边距；

(2)、最大边距满足的条件为：最大边距>(平均厚度+预设阈值)；

(3)、在最大距离左右各取一部分点拟合上下直线，设置roi，每个部分有上下两个roi(感性区域)；

(4)、针对每个roi采用blob算法，找到blob后计算blob中心点到上roi5(或下roi)的距离，即为毛刺高度的一半；

(5)、去掉直线部分的数据，找到剩余边缘的最大边距，重复(2)，(3)，(4)步骤。

本发明的有益效果为：

上述装置和方法，可快速获取极片图像进行毛刺检测分析，不但可获取到垂直于极片的毛刺，而且还可以获取到平行于极片的毛刺，从而解决了平行于极片的毛刺无法检测的问题，并且通过毛刺检测方法可快速判断出图像中毛刺的长度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的毛刺检测算法一的思路图；

图3是本发明的毛刺检测算法二的思路图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

roi(regionofinterest)，感兴趣区域。机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方框、圆、椭圆、不规则多边形等方式勾勒出需要处理的区域，称为感兴趣区域，roi。在halcon、opencv、matlab等机器视觉软件上常用到各种算子(operator)和函数来求得感兴趣区域roi，并进行图像的下一步处理。

blob(binarylargeobject)是指从图像中获取的二值区域，一般来说，该二指区域是图像中的前景。在halcon中，blob是一个提取所得的region。blob分析是指对该二值区域，进行面积、周长重心等特征的分析。

blob(blobanalysis)是对图像中相同像素的连通域进行分析，该连通域称为blob。blob分析可为机器视觉应用提供图像中的斑点的数量、位置、形状和方向，还可以提供相关斑点间的拓扑结构。

blob翻译成中文，是“一滴”，“一抹”，“一团”，“弄脏”，“弄错”的意思。在计算机视觉中的blob是指图像中的具有相似颜色、纹理等特征所组成的一块连通区域。显然，blob其实就是将图像进行二值化，分割得到前景和背景，然后进行连通区域检测，从而得到blob快的过程。简单来说，blob就是在一块“光滑”区域内，将出现“灰度突变”的小区域寻找出来。举例来说，假如现在有一块刚生产出来的玻璃，表面非常光滑，平整。如果这块玻璃上面没有瑕疵，那么，我们是检测不到“灰度突变”的；相反，如果在玻璃生产线上，由于种种原因，造成了玻璃上面有一个凸起的小泡、有一块黑斑、有一点裂缝那么，我们就能在这块玻璃上面检测到纹理，颜色发生突变的部分，而这些部分，就是生产过程中造成的瑕疵，而这个过程，就是blob。显然，纺织品的瑕疵检测，玻璃的瑕疵检测，机械零件表面缺陷检测，可乐瓶缺陷检测，药品胶囊缺陷检测等很多场合都会用到blob。

如图1所示的，一种锂电池极片的毛刺检测装置，包括第一相机1、第二相机2、平面镜3和光源4，所述平面镜3倾斜对应极片的侧边，所述第一相机1设置在平面镜3的上方，且所述第一相机1的镜头与平面镜3相对应，所述第一相机1通过平面镜可获取极片不与极片平行的毛刺，所述第二相机2的镜头向下倾斜30度到45度角对应极片的侧边设置，所述第二相机2可获取与极片平行的毛刺，所述光源4设置在极片一侧，可为第一相机1和第二相机2提供光源。

一种锂电池极片的毛刺检测方法，包括以下步骤：步骤一、先设置好第一相机和第二相机的取图频率；

步骤二、该取图频率需要满足下述条件，

该条件为：取图频率*相机视场长度≥极片运动速率；

步骤三、第一相机和第二相机每取一张图片，由毛刺检测算法进行图像分析；

如图2所示的，所述毛刺检测算法一的步骤包括如下：

(1)、首先将图片分成4个部分；

(2)、对每个部分的边缘进行拟合上下直线6，设置roi5，每个部分有上下两个roi5(感性区域)；

(3)、针对每个roi5采用blob算法，找到blob后计算blob中心点到上或下直线的距离，即为毛刺高度的一半。

如图3所示的，所述毛刺检测算法二的步骤包括如下：

(1)、计算图片中极片边缘的平均厚度，找出最大的边距；

(2)、最大边距满足的条件为：最大边距>(平均厚度+预设阈值)；

(3)、在最大距离左右各取一部分点拟合上下直线6，设置roi5，每个部分有上下两个roi5(感性区域)；

(4)、针对每个roi5采用blob算法，找到blob后计算blob中心点到上roi5(或下roi)的距离，即为毛刺高度的一半；

(5)、去掉直线部分的数据，找到剩余边缘的最大边距，重复(2)，(3)，(4)步骤。

上述装置和方法，可快速获取极片图像进行毛刺检测分析，不但可获取到垂直于极片的毛刺，而且还可以获取到平行于极片的毛刺，从而解决了平行于极片的毛刺无法检测的问题，并且通过毛刺检测方法可快速判断出图像中毛刺的长度。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。