一种锂电池芯包结构X-Ray检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种锂电池芯包结构的X

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池芯包结构X
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Ray检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及锂电池质量检测的
，尤其涉及一种锂电池芯包结构X
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Ray检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]目前，随着环保的深入人心，清洁能源得到重视，其中电池作为一种清洁能源应用到汽车等领域，同时现有的手机、电脑等电子产品也广泛的使用电池，而锂电池因储存电量大，并且寿命较长等特点是现有的电池使用最广泛的一种。
[0003]锂电池在极片在入壳后需对其芯包结构进行全面检查，以分拣出不合格的产品。目前，锂电池生产制造行业采用人工抽检的方式对芯包结构进行检查，手工检查的方法准确度不能很好的保证，由于人为因素容易出现判断失误，进而造成不良品的存在，同时，随机抽样检查不能全面反应锂电池生产过程中芯包的质量，存在检查漏洞。并且锂离子电池在装配完成后，要对其内部的电路进行全面检查，以分检出不合格的产品。传统的检测手段包括人工目测，表面检测以及离线式的探伤检测等，这些检测方式存在检测效率低，检测数据不准确的缺点，因此人们研究开发了锂离子电池在线检测设备，其拥有在线对电池内部结构进行检测的优势，但是，现有的锂离子电池在线检测设备依然存在结构复杂、检测效率较低的缺点。
[0004]而例如采用锂电池芯包结构X
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Ray检测虽然可以检测出锂电池芯包结构的X
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ray图像，然而，缺少一种针对各种信号的锂电池的检测方式，如现有技术CN106945890A公开的自动检测方法为搬运机器人将待检区的物料箱输送至上料输送带，物料箱达到上料输送带的定位座后，上料输送带停止工作，机器人上的抓取装置吸取待检测的锂电池芯包，X
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Ray检测装置的自动门打开，机器人将锂电池芯包放置在物料放置台上，X
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Ray检测装置的自动门关闭，X
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Ray产生装置、影像装置、物料放置台电机工作，锂电池芯包跟随物料放置台进行平稳旋转，影像装置将采集到的图像传送给控制系统，控制系统从多个图像中，根据评价函数，自动选择最优图像进行测量计算，给出检测结果。X
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Ray产生装置、影像装置、物料放置台停止工作，自动门打开，机器人将检测完毕的锂电池芯包取出放入下料输送带上的物料箱内，再从上料输送带上的物料箱中吸取下一个锂电池芯包送入X
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Ray检测装置内进行检测。
[0005]锂离子电池作为目前应用最广泛的电化学储能器件，其安全性和循环稳定性问题备受关注。负极材料表面析锂是锂离子电池常见的失效原因，因此也是相关产业界的研究热点。然而，由于锂离子电池的封闭式外包装，许多常规的检测手段无法直接应用于电池内部，导致析锂检测成为了锂离子电池行业的难点问题。现有技术中仅仅通过固定的评价函数进行图像评价，选择最优图像进行测量计算，并不能准确识别出生产的锂电池的良优率，也不能对电池的质量等级进行区分。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术公开一种锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法，所述检测方法包括如下步骤：
[0007]步骤1，建立不同种类锂电池的标准芯包结构的标准图像的数据库；
[0008]步骤2，首先通过RGB摄像单元采集待检测锂电池的形状及规格型号；
[0009]步骤3，通过X
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ray检测装置进行检测，通过将待检测锂电池平置于X射线管与影像探测器之间，X射线透过所述待检测锂电池，获得初始X
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ray图像；
[0010]步骤4，对获取的初始X
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ray图像进行处理；
[0011]步骤5，对所述步骤4得到的处理后的X
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ray图像进行特征提取，确定X
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ray图像的外轮廓形状，得到待检测锂电的芯包结构，其中所述锂电池的形状由步骤2的所述RGB摄像单元确定；
[0012]步骤6，根据所述步骤2采集的待检测锂电池的长度尺寸和宽度尺寸限定待检测锂电池的第一范围，在通过识别到的型号字符串在所述第一范围中进行查找，根据查找到的结果筛选出所述待检测锂电池的标准图像及其特征；
[0013]步骤7，通过对比得到的处理X
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ray图像和筛选出所述待检测锂电池的标准图像的哈希编码和所述哈希编码的对应汉明距离计算图像相似度，再根据相似度进行锂电池的质量等级区分和低质量检测。
[0014]更进一步地，所述标准图像为理想状态的锂电池芯包X
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ray模拟图像。
[0015]更进一步地，所述步骤2进一步包括：所述形状及规格型号包括锂电池的形状及形状对应的长度尺寸、宽度尺寸、以及在采集的图像上识别到的型号字符串，所述型号字符串印制于锂电池的标准芯包。
[0016]更进一步地，所述步骤5进一步包括：若待检测的锂电池为方形锂电池，则对其外围轮廓通过固定阈值进行分割，再提取壳壁轮廓得到待检测锂电的芯包结构，若待检测的锂电池为异形锂电池，则采用投影算法进行分割然后提取壳壁轮廓，得到待检测锂电的芯包结构，其中所述锂电池的形状由所述步骤2的所述RGB摄像单元确定。
[0017]更进一步地，所述根据相似度进行锂电池的质量等级区分和低质量检测进一步包括：当相似度大于第一预设值时，确定待检测锂电池的质量等级为优秀级别，当相似度小于第一预设值而大于第二预设值时确定待检测锂电池的质量等级为良好级别，当相似度小于第二预设值而大于第三预设值时确定待检测锂电池的质量等级为合格级别，当所述相似度小于第三预设值时，进行人工介入检测。
[0018]更进一步地，所述获得初始X
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ray图像为在影像探测器上形成一个对于待检测锂电池芯包的放大的内部图像。
[0019]更进一步地，所述步骤4进一步包括：将所述初始X
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ray图像表示为X射线的入射光分量与反射光分量的乘积，将所述反射光分量与垂直梯度算子进行卷积，计算所述反射光分量的垂直梯度，再将梯度信息与X
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ray图像的细节信息进行叠加融合生成融合图像，对生成的所述融合图像采用对比度自适应直方图均衡化算法进行对比度调整，再通过高通滤波和低通滤波得到处理后的X
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ray图像。
[0020]更进一步地，所述步骤3进一步包括所述X
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ray检测装置由水平布置的X射线管和影像探测器组成，所述X
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ray检测装置安装于送、出料传送平台之间。
[0021]本专利技术还公开了一种电子系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，执行如上所述的锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法。
[0022]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括控制程序，该控制程序被处理器执行时实现如上所述的锂电池芯包结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：步骤1，建立不同种类锂电池的标准芯包结构的标准图像的数据库；步骤2，首先通过RGB摄像单元采集待检测锂电池的形状及规格型号；步骤3，通过X
‑
ray检测装置进行检测，通过将待检测锂电池平置于X射线管与影像探测器之间，X射线透过所述待检测锂电池，获得初始X
‑
ray图像；步骤4，对获取的初始X
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ray图像进行处理；步骤5，对所述步骤4得到的处理后的X
‑
ray图像进行特征提取，确定X
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ray图像的外轮廓形状，得到待检测锂电的芯包结构，其中所述锂电池的形状由步骤2的所述RGB摄像单元确定；步骤6，根据所述步骤2采集的待检测锂电池的长度尺寸和宽度尺寸限定待检测锂电池的第一范围，在通过识别到的型号字符串在所述第一范围中进行查找，根据查找到的结果筛选出所述待检测锂电池的标准图像及其特征；步骤7，通过对比得到的处理X
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ray图像和筛选出所述待检测锂电池的标准图像的哈希编码和所述哈希编码的对应汉明距离计算图像相似度，再根据相似度进行锂电池的质量等级区分和低质量检测。2.如权利要求1所述的一种锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法，其特征在于，所述标准图像为理想状态的锂电池芯包X
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ray模拟图像。3.如权利要求2所述的一种锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法，其特征在于，所述步骤2进一步包括：所述形状及规格型号包括锂电池的形状及形状对应的长度尺寸、宽度尺寸、以及在采集的图像上识别到的型号字符串，所述型号字符串印制于锂电池的标准芯包。4.权利要求3所述的一种锂电池芯包结构的X
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Ray检测方法，其特征在于，所述步骤5进一步包括：若待检测的锂电池为方形锂电池，则对其外围轮廓通过固定阈值进行分割，再提取壳壁轮廓得到待检测锂电的芯包结构，若待检测的锂电池为异形锂电池，则采用投影算法进行分割然后提取壳壁轮廓，得到待检测锂电的芯包结构，其中所述锂电池的形状由所述步骤2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾洪华，曾宪武，蔡锦伟，陈宗发，
申请(专利权)人：佛山市天劲新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：