极耳缺陷的检测方法和系统技术方案

本申请提供了一种极耳缺陷的检测方法和系统。检测方法包括在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像；在经数据化处理的原始图像中依据电芯的极片主体边缘位置设置基准线，并设定自基准线起更靠近电芯中极片主体的一侧为第一检测区域、更远离极片主体的另一侧为第二检测区域；以及按照预设顺序在第一检测区域和第二检测区域检测目标极耳图像，并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。

【技术实现步骤摘要】
极耳缺陷的检测方法和系统


[0001]本申请主要涉及电芯极耳检测领域，尤其涉及一种极耳缺陷的检测方法和系统。

技术介绍

[0002]电芯极耳作为电池连接外部的终端接口，其品质直接影响着电池成品的使用安全性及其最终寿命。在电芯制作工艺中，如叠片或卷绕工艺中，通过相关工序将正极极片、负极极片和隔膜组成电池电芯，在这个过程中需要判定正极极片和负极极片中极片所带的极耳是否有缺失或者翻折。
[0003]无论是叠片工艺还是卷绕工艺，正负极耳各自的重合度、平整性及无翻折、缺失是品质标准的重要体现。当前电芯极耳品质检测主要通过工业视觉结合纠偏器、光纤传感定位等方式进行测量，但是检测效果不佳。在实际生产中仍然经常性出现极耳整体翻折、部分翻折及缺失等品质问题，现实应用中特别是极耳翻折使得正负极存在短路的风险，给电池使用留下了安全隐患。

技术实现思路

[0004]本申请要解决的技术问题是提供一种极耳缺陷的检测方法和系统，可以快速准确的在电芯制备过程中检测出缺陷极耳，提升电池品质。
[0005]为解决上述技术问题，本申请提供了一种极耳缺陷的检测方法包括：在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像，其中，所述电芯包括极片，所述极片包括极片主体和极耳；在经数据化处理的原始图像中依据所述电芯的极片主体边缘位置设置基准线，并设定自所述基准线起更靠近所述电芯中极片主体的一侧为第一检测区域、更远离所述极片主体的另一侧为第二检测区域；以及按照预设顺序在所述第一检测区域和所述第二检测区域检测目标极耳图像，并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。
[0006]在本申请的一实施例中，所述在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像的步骤进一步包括：在多个电池电芯连续制备的过程中，持续地在每个电池电芯对应的极片进行卷绕或堆叠前，采集所述每个电池电芯对应的极耳相关区域的原始图像。
[0007]在本申请的一实施例中，极耳缺陷的检测方法还包括采用两组机器视觉检测装置分别执行采集所述原始图像、设置所述基准线及判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯的步骤，所述两组机器视觉检测装置分别布置在所述电池电芯的制备过程中的第一检测位置和第二检测位置，所述检测方法进一步包括：当所述两组机器视觉检测装置均判断所述当前检测电芯为缺陷电芯时，将所述当前检测电芯标记为缺陷电芯；以及当只有一组机器视觉检测装置判断所述当前检测电芯为缺陷电芯时，将所述当前检测电芯标记为疑似缺陷电芯以进行复检。
[0008]在本申请的一实施例中，所述预设顺序包括依次检测所述第一检测区域和所述第二检测区域，其中，若在所述第一检测区域中检测到部分或全部的目标极耳图像，则将当前检测电芯判断为缺陷电芯，否则根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的轮廓、长宽尺
寸或面积中的一种或多种的组合来判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯。
[0009]在本申请的一实施例中，若在所述第一检测区域中未检测到部分或全部的所述目标极耳图像，所述检测方法还包括通过区域一致性算法在所述第二检测区域中获得多个预选点位，并将所述多个预选点位连接以围成封闭的区域，从而获得所述目标极耳图像，其中，所述区域一致性算法包括：构建n阶全为1的方阵[n]，并获取所述第二检测区域中的相同区域像素；将所述第二检测区域中的任一像素与所述相同区域像素对比，若对比结果为一致时将所述任一像素设置为黑点、否则将所述任一像素赋值为0；以及连接所述第二检测区域中的所有所述黑点，以围成所述封闭的区域A。
[0010]在本申请的一实施例中，极耳缺陷的检测方法还包括通过如下方式对比所述区域A与预置极耳图像的相似度，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的轮廓判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯：,其中，为所述区域A的外边沿，为所述预置极耳图像的外边沿，u为可调整的比例系数。
[0011]在本申请的一实施例中，还包括通过如下方式计算所述目标极耳图像中极耳横向宽度L和极耳纵向宽度H，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的长宽尺寸判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯：，其中，为相素w列第i行的横向位置值，为相素v列第i行的横向位置值，为相素p行第j列的纵向位置值，为相素q行第j列的纵向位置值，且所述w、v、p和q根据所述区域A获得。
[0012]在本申请的一实施例中，还包括通过如下方式计算所述区域A的面积，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的面积判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯：，其中，L
w
为极耳横向宽度L的左侧起始点，L
v
为极耳横向宽度L的右侧终点，H
p
为极耳纵向宽度H的下侧起始点，H
q
为极耳纵向宽度H的上侧终点，f()为极耳横向合成的函数值，g()为极耳纵向合成的函数值。
[0013]在本申请的一实施例中，经数据化处理的原始图像为对所述原始图像依次进行去噪处理和灰度处理得到的最终灰度图像，从而依据所述电芯的极片主体边缘位置在所述最终灰度图像中设置所述基准线。
[0014]在本申请的一实施例中，若在所述第一检测区域中未检测到部分或全部的所述目标极耳图像，所述检测方法还包括对所述最终灰度图像通过如下公式进行像素的二值化分隔：B(i,j)=，
其中，h值的范围为根据检测情况在125~255范围内可调。
[0015]在本申请的一实施例中，所述去噪处理包括通过如下方式实现三原色层叠，以得到所述原始图像对应的经去噪图像：，其中，(i,j)为所述原始图像中任一像素的二维矩阵位置，R(i,j)、G(i,j)和B(i,j)分别为三原色RGB各自对应的取值，K
R
(m,n)、K
G
(m,n)和K
B
(m,n)为所述三原色RGB各自对应的滤波器算法。
[0016]在本申请的一实施例中，所述灰度处理包括通过如下方式对所述经去噪图像进行处理以获得所述最终灰度图像：，其中， k1，k2和k3值为所述三原色RGB各自对应的加权值。
[0017]为了解决上述技术问题，本申请的另一方面还提出了一种极耳缺陷的检测系统，包括：至少一组机器视觉检测装置，所述视觉检测装置包括摄像头和处理器，其中，所述摄像头适于在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像，其中，所述电芯包括极片，所述极片包括极片主体和极耳；所述处理器适于数据化处理所述原始图像并依据所述电芯的极片主体边缘位置设置基准线，其中，自所述基准线起更靠近所述电芯中极片主体的一侧为第一检测区域、更远离所述极片主体的另一侧为第二检测区域；以及所述处理器还适于根据任一实施例所述的检测方法，按照预设顺序在所述第一检测区域和所述第二检测区域检测目标极耳图像，并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。
[0018]在本申请的一实施例中，所述机器视觉检测装置的数量为两组，分别位于第一检测位置的第一组机器视觉检测装置和位于第二检测位置的第二组机器视觉检测装置，所述第一检测位置和所述第二检测位置分别位于所述电池电芯的制备过程中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极耳缺陷的检测方法，其特征在于，包括：在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像，其中，所述电芯包括极片，所述极片包括极片主体和极耳；在经数据化处理的原始图像中依据所述极片主体的边缘位置设置基准线，并设定自所述基准线起更靠近所述极片主体的一侧为第一检测区域、更远离所述极片主体的另一侧为第二检测区域；以及按照预设顺序在所述第一检测区域和所述第二检测区域检测目标极耳图像，并判断当前检测电芯是否为缺陷电芯。2.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述在电池电芯的制备过程中，采集极耳相关区域的原始图像的步骤进一步包括：在多个电池电芯连续制备的过程中，持续地在每个电池电芯对应的极片进行卷绕或堆叠前，采集所述每个电池电芯对应的极耳相关区域的原始图像。3.如权利要求2所述的检测方法，其特征在于，还包括采用两组机器视觉检测装置分别执行采集所述原始图像、设置所述基准线及判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯的步骤，所述两组机器视觉检测装置分别布置在所述电池电芯的制备过程中的第一检测位置和第二检测位置，所述检测方法进一步包括：当所述两组机器视觉检测装置均判断所述当前检测电芯为缺陷电芯时，将所述当前检测电芯标记为缺陷电芯；以及当只有一组机器视觉检测装置判断所述当前检测电芯为缺陷电芯时，将所述当前检测电芯标记为疑似缺陷电芯以进行复检。4.如权利要求1所述的检测方法，其特征在于，所述预设顺序包括依次检测所述第一检测区域和所述第二检测区域，其中，若在所述第一检测区域中检测到部分或全部的目标极耳图像，则将当前检测电芯判断为缺陷电芯，否则根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的轮廓、长宽尺寸或面积中的一种或多种的组合来判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯。5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，若在所述第一检测区域中未检测到部分或全部的所述目标极耳图像，所述检测方法还包括通过区域一致性算法在所述第二检测区域中获得多个预选点位，并将所述多个预选点位连接以围成封闭的区域，从而获得所述目标极耳图像，其中，所述区域一致性算法包括：构建n阶全为1的方阵[n]，并获取所述第二检测区域中的相同区域像素；将所述第二检测区域中的任一像素与所述相同区域像素对比，若对比结果为一致时将所述任一像素设置为黑点、否则将所述任一像素赋值为0；以及连接所述第二检测区域中的所有所述黑点，以围成所述封闭的区域A。6.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，还包括通过如下方式对比所述区域A与预置极耳图像的相似度，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的轮廓判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯：,
其中，为所述区域A的外边沿，为所述预置极耳图像的外边沿，u为可调整的比例系数。7.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，还包括通过如下方式计算所述目标极耳图像中极耳横向宽度L和极耳纵向宽度H，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的长宽尺寸判断所述当前检测电芯是否为缺陷电芯：,其中，为相素w列第i行的横向位置值，为相素v列第i行的横向位置值，为相素p行第j列的纵向位置值，为相素q行第j列的纵向位置值，且所述w、v、p和q根据所述区域A获得。8.如权利要求5所述的检测方法，其特征在于，还包括通过如下方式计算目标极耳图像中极耳横向宽度L和极耳纵向宽度H，并计算所述区域A的面积S
A
，从而根据所述第二检测区域中的目标极耳图像的面积判断所述当前检测电芯是否为缺陷...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪伟，蔡林生，王辉，张少科，吴仕明，曹辉，
申请(专利权)人：瑞浦兰钧能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：