一种基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统

技术领域

本发明涉及视觉处理技术领域，具体涉及一种基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统。

背景技术

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极片材料、使用非水电解质溶液的电池，锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池，锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的，锂电池的极片包括正极极片、负极极片，极片的状态与其性能存在很大的相关性，比如锂电池的极片存在褶皱、破损(部分缺失)、起鼓等缺陷时，会严重影响其性能，而其中的褶皱、破损是生产过程中主要会出现的问题，起鼓则是在生产过程中受潮而引起的问题；

对于上述常见问题，现有技术中主要是通过人工检测的方式进行质检，然后将不能通过质检标准的极片挑出，回收再利用，上述方式存在人工成本高，检测效率低的问题，该问题亟待解决；

为此，提出一种基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有采用人工方式进行质检存在的人工成本高，检测效率低的问题，提供了一种基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统，本系统基于机器视觉技术，能够对锂电池极片的表面缺陷进行准确识别，大大降低了人工成本，提高了检测效率。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括第一图像获取模块、第二图像获取模块、图像预处理模块、图像处理模块、性能分析模块；

所述第一图像获取模块，用于获取当前锂电池极片的俯拍图像，即锂电池极片俯拍图像；

所述第二图像获取模块，用于获取当前锂电池极片的侧拍图像，即锂电池极片侧拍图像；

所述图像预处理模块，用于对锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行预处理；

所述图像处理模块，用于对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，获取二值化处理后的图像并计算其中的锂电池极片区域像素面积值S

所述性能分析模块，用于将像素面积值S

更进一步地，所述第一图像获取模块包括第一拍摄执行单元、第一工业相机、第一图像发送单元；所述第一拍摄执行单元用于在接收到当前锂电池极片到达拍摄位置的信号后，下发指令控制第一工业相机对当前锂电池极片进行俯拍；所述第一工业相机用于在第一拍摄执行单元的控制下对当前锂电池极片进行俯拍，获取当前锂电池极片的俯拍图像，即锂电池极片俯拍图像，并将锂电池极片俯拍图像传输至所述第一图像发送单元中；所述第一图像发送单元用于通过无线通信方式将锂电池极片俯拍图像发送至所述图像预处理模块中。

更进一步地，所述第二图像获取模块包括第二拍摄执行单元、第二工业相机、第二图像发送单元；所述第二拍摄执行单元用于在接收到当前锂电池极片到达拍摄位置的信号后，下发指令控制第二工业相机对当前锂电池极片进行侧拍；所述第二工业相机用于在第二拍摄执行单元的控制下对当前锂电池极片进行侧拍，获取当前锂电池极片的侧拍图像，即锂电池极片侧拍图像，并将锂电池极片侧拍图像传输至所述第二图像发送单元中；所述第二图像发送单元用于通过无线通信方式将锂电池极片侧拍图像发送至所述图像预处理模块中。

更进一步地，所述第一工业相机设置在当前锂电池极片的正上方，所述第二工业相机设置在当前锂电池极片的一侧。

更进一步地，所述图像预处理模块包括降噪处理单元、增强处理单元；所述降噪处理单元用于锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行降噪处理，并将经过降噪处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像发送至所述增强处理单元中；所述增强处理单元用于对经过降噪处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行对比度增强处理，获取经过增强处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像。

更进一步地，所述图像处理模块包括二值化处理单元、像素面积计算单元；所述二值化处理单元用于对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，得到预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像对应的锂电池极片俯拍二值化图像、锂电池极片侧拍二值化图像，然后将锂电池极片俯拍二值化图像、锂电池极片侧拍二值化图像发送到像素面积计算单元；所述像素面积计算单元用于计算锂电池极片俯拍二值化图像中锂电池极片区域的像素面积值S

更进一步地，在所述二值化处理单元中，将锂电池极片区域对应的像素点灰度值设置为255，将背景区域对应的像素点灰度值设置为0，背景区域即锂电池极片区域之外的区域。

更进一步地，所述性能分析模块包括阈值判断单元、分析单元；所述阈值判断单元用于将像素面积值S

更进一步地，在所述分析单元中，当第一比较结果为差值S

本发明相比现有技术具有以下优点：

该基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统，通过设置的第一图像获取模块、第二图像获取模块，能够方便获取锂电池极片的俯拍图像以及侧拍图像，方便后续基于俯拍图像以及侧拍图像对锂电池极片进行缺陷检测；通过设置的图像处理模块，对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，获取二值化处理后的图像并计算其中的锂电池极片区域像素面积值S

附图说明

图1是本发明实施例中的基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

本实施例提供一种技术方案：一种基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统，包括第一图像获取模块、第二图像获取模块、图像预处理模块、图像处理模块、性能分析模块；

在本实施例中，所述第一图像获取模块，用于获取当前锂电池极片的俯拍图像，即锂电池极片俯拍图像，并将锂电池极片俯拍图像发送至所述图像预处理模块中；

具体的，所述第一图像获取模块包括第一拍摄执行单元、第一工业相机、第一图像发送单元；所述第一拍摄执行单元用于在接收到当前锂电池极片到达拍摄位置的信号后，下发指令控制第一工业相机对当前锂电池极片进行俯拍；所述第一工业相机用于在第一拍摄执行单元的控制下对当前锂电池极片进行俯拍，获取当前锂电池极片的俯拍图像，即锂电池极片俯拍图像，并将锂电池极片俯拍图像传输至所述第一图像发送单元中；所述第一图像发送单元用于通过无线通信方式将锂电池极片俯拍图像发送至所述图像预处理模块中。

作为更具体的，所述第一工业相机设置在当前锂电池极片的正上方，进而更方便地获取当前锂电池极片的俯拍图像。

作为更具体的，当前锂电池极片到达拍摄位置，通过光电传感器或其他到位检测传感器检测到当前锂电池极片已到达拍摄位置，将该信号发送至所述第一拍摄执行单元中，第一拍摄执行单元接收到该信号，根据预设的指令生成逻辑，生成控制第一工业相机执行拍摄的指令，再将指令发送至第一工业相机，进而实现对第一工业相机的拍摄执行控制。

在本实施例中，所述第二图像获取模块，用于获取当前锂电池极片的侧拍图像，即锂电池极片侧拍图像，并将锂电池极片侧拍图像发送至所述图像预处理模块中；

具体的，所述第二图像获取模块包括第二拍摄执行单元、第二工业相机、第二图像发送单元；所述第二拍摄执行单元用于在接收到当前锂电池极片到达拍摄位置的信号后，下发指令控制第二工业相机对当前锂电池极片进行侧拍；所述第二工业相机用于在第二拍摄执行单元的控制下对当前锂电池极片进行侧拍，获取当前锂电池极片的侧拍图像，即锂电池极片侧拍图像，并将锂电池极片侧拍图像传输至所述第二图像发送单元中；所述第二图像发送单元用于通过无线通信方式将锂电池极片侧拍图像发送至所述图像预处理模块中。

作为更具体的，所述第二工业相机设置在当前锂电池极片的一侧，进而更方便地获取当前锂电池极片的侧拍图像。

作为更具体的，当前锂电池极片到达拍摄位置，通过光电传感器或其他到位检测传感器检测到当前锂电池极片已到达拍摄位置，将该信号发送至所述第二拍摄执行单元中，第二拍摄执行单元接收到该信号，根据预设的指令生成逻辑，生成控制第二工业相机执行拍摄的指令，再将指令发送至第二工业相机，进而实现对第二工业相机的拍摄执行控制。

通过设置的第一图像获取模块、第二图像获取模块，能够方便获取锂电池极片的俯拍图像以及侧拍图像，方便后续基于俯拍图像以及侧拍图像对锂电池极片进行缺陷检测。

需要说明的是，在拍摄时，所述第一工业相机、第二工业相机同时进行拍摄。

在本实施例中，所述图像预处理模块，用于对锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行预处理，并将预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像发送至所述图像处理模块中；

具体的，所述图像预处理模块包括降噪处理单元、增强处理单元；所述降噪处理单元用于锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行降噪处理，并将经过降噪处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像发送至所述增强处理单元中；所述增强处理单元用于对经过降噪处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像进行对比度增强处理，获取经过增强处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像。通过设置的图像预处理模块，经过预处理后，提高了图像质量，方便提高后续的识别准确率。

在本实施例中，所述图像处理模块，用于对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，获取二值化处理后的图像并计算其中的锂电池极片区域像素面积值S

具体的，所述图像处理模块包括二值化处理单元、像素面积计算单元；所述二值化处理单元用于对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，得到预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像对应的锂电池极片俯拍二值化图像、锂电池极片侧拍二值化图像，然后将锂电池极片俯拍二值化图像、锂电池极片侧拍二值化图像发送到像素面积计算单元；所述像素面积计算单元用于计算锂电池极片俯拍二值化图像中锂电池极片区域的像素面积值S

作为更具体的，在二值化处理单元中，将锂电池极片区域对应的像素点灰度值设置为255，将背景区域对应的像素点灰度值设置为0，背景区域即锂电池极片区域之外的区域。

在本实施例中，所述性能分析模块，用于将像素面积值S

具体的，所述性能分析模块包括阈值判断单元、分析单元；所述阈值判断单元用于将像素面积值S

作为更具体的，在分析单元中，当第一比较结果为差值S

综上所述，上述实施例的基于机器视觉的锂电池极片性能检验分析系统，通过设置的第一图像获取模块、第二图像获取模块，能够方便获取锂电池极片的俯拍图像以及侧拍图像，方便后续基于俯拍图像以及侧拍图像对锂电池极片进行缺陷检测；通过设置的图像处理模块，对预处理后的锂电池极片俯拍图像、锂电池极片侧拍图像分别进行二值化处理，获取二值化处理后的图像并计算其中的锂电池极片区域像素面积值S

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。