CN109636717B - 锂电池涂布检测分析方法、***、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池涂布检测分析方法，该方法包括步骤：分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的第一相机和第二相机进行联合标定，确定第一相机的参考位置和第二相机的参考位置；联合标定后的第一相机和第二相机分别采集锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像；对正面目标图像和反面目标图像进行对齐分析；对正面目标图像和反面目标图像进行测量分析；对正面目标图像和反面目标图像进行缺陷检测。其能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
Description
技术领域
本发明涉及机器视觉技术领域，尤其涉及一种锂电池涂布检测分析方法、***、设备及存储介质。
背景技术
锂离子电池是一种高容量长寿命环保电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来进行工作的。锂离子电池具有诸多优点，包括电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能好、自放电小、快速充电等。因此，锂离子电池的应用领域不断扩大，已经被广泛地应用于储能、电动汽车、便携式电子产品等领域。
电极极片是锂离子动力电池的基础，直接决定电池的电化学性能以及安全性。锂电池电极是一种由颗粒物组成的涂层，均匀的涂敷在金属集流体上。目前，涂布工艺是锂电池生产制造过程中不可缺少的一个重要环节，而涂布工艺的好坏对于锂电池的质量有着十分重要的影响；因此，为保障锂电池的生产质量，在涂布工艺后，对锂电池的极片进行检测分析，显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种锂电池涂布检测分析方法，其能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
本发明的目的之二在于提供一种锂电池涂布检测分析***，其能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
本发明的目的之三在于提供一种锂电池涂布检测分析终端设备，其能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
本发明的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种锂电池涂布检测分析方法，包括如下步骤：
分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的所述第一相机和所述第二相机进行联合标定，确定所述第一相机的参考位置和所述第二相机的参考位置；其中，所述第一相机用于拍摄所述锂电池的极片的上表面，所述第二相机用于拍摄所述锂电池的极片的下表面；
联合标定后的所述第一相机和所述第二相机分别采集所述锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行测量分析；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行缺陷检测。
进一步地，所述方法还包括步骤：
对所述正面目标图像和所述反面目标图像所存在的缺陷，进行相应的报警提示。
进一步地，对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；具体为：
将所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域对齐，计算所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域的错位值。
进一步地，计算所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域的错位值；具体为：
计算所述正面目标图像的涂布区域的边缘点与所述第一相机的参考位置之间的第一距离；
计算所述反面目标图像的涂布区域的边缘点与所述第二相机的参考位置之间的第二距离；
计算所述第一距离与所述第二距离的差值，所述第一距离与所述第二距离的差值即为所述错位值。
进一步地，对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行测量分析，具体为：
分别对所述正面目标图像和所述反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析；
根据所述统计分析的结果，控制极片涂布的宽度。
进一步地，分别对所述正面目标图像和所述反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析，包括：
检测涂层区域的宽度，得到涂层区域的宽度检测值；
将所述宽度检测值与预设标准宽度值进行比对，根据比对结果来调整涂层区域的宽度。
进一步地，分别对所述正面目标图像和所述反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析，包括：
检测凹版宽度，得到凹版宽度检测值；
将所述凹版宽度检测值与预设标准凹版宽度值进行比对，根据比对结果控制涂布位置。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种锂电池涂布检测分析***，所述***包括：
标定单元，用于分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的所述第一相机和所述第二相机进行联合标定，确定所述第一相机的参考位置和所述第二相机的参考位置；其中，所述第一相机用于拍摄所述锂电池的极片的上表面，所述第二相机用于拍摄所述锂电池的极片的下表面；
拼接单元，用于联合标定后的所述第一相机和所述第二相机分别采集所述锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像；
对齐分析单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；
测量分析单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行测量分析；
缺陷检测单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行缺陷检测。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种锂电池涂布检测分析终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的锂电池涂布检测分析方法。
本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如上所述的锂电池涂布检测分析方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过有效将拍摄极片正面的相机和拍摄极片反面的相机进行联合标定，并准确确定了各自的参考位置；标定精确性高，有效提高了后续极片检测的准确性；本发明能够对涂布后的锂电池进行综合对齐分析、测宽分析和缺陷检测分析；检测分析结果准确，有效保障了锂电池的生产质量。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的锂电池涂布检测分析方法的流程图；
图2为本发明第二实施例提供的锂电池涂布检测分析***的结构框图；
图3为本发明第三实施例提供的锂电池涂布检测分析终端设备的结构框图；
图中：1、标定单元；2、拼接单元；3、对齐分析单元；4、测量分析单元；5、缺陷检测单元；31、处理器；32、存储器；33、显示屏；34、输入装置；35、输出装置；36、通信装置。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1，是本发明第一实施例提供的锂电池涂布检测分析方法的流程图。该实施例的锂电池涂布检测分析方法包括步骤：
S1：分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的第一相机和第二相机进行联合标定，确定第一相机的参考位置和第二相机的参考位置；其中，第一相机用于拍摄锂电池的极片的上表面，第二相机用于拍摄锂电池的极片的下表面。
该步骤用于将第一相机和第二相机各自进行标定，并将各自标定的第一相机和第二相机进行联合标定。
S2：联合标定后的第一相机和第二相机分别采集锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像。
该步骤用于得到正面目标图像和反面目标图像。锂电池生成中的涂布工艺是在铝箔或铜箔等基材上涂布上配置好的正极浆料和负极浆料。间隔工艺的锂电池极片在涂布后，锂电池的极片显示为：涂层区与涂层区之间间隔有基材区。具体地，在该步骤中，采用CCD线扫相机采集极片图像，采集到的图像并不是一个完整的产品图像，而是存在多个间隔区和多个涂层区的大图。
在本发明实施例中，目标图像是具有两个基材区和一个涂层区的图像，将两个基材区分别记为第一基材区域和第二基材区域；在该步骤中，将第一相机所采集到的极片图像中提取第一正面基材区域、正面涂层区域和第二正面基材区域，并依次进行拼接，得到正面目标图像。同理，将第二相机所采集到的极片图像中提取第一反面基材区域、反面涂层区域和第二反面基材区域，并依次进行拼接，得到反面目标图像。
S3：对正面目标图像和反面目标图像进行对齐分析。
该步骤用于对正面目标图像和反面目标图像进行综合对齐分析。
对正面目标图像和反面目标图像进行对齐分析；具体为：
将正面目标图像中的涂层区域与反面目标图像中的涂层区域对齐，计算正面目标图像中的涂层区域与反面目标图像中的涂层区域的错位值。
计算正面目标图像中的涂层区域与反面目标图像中的涂层区域的错位值；具体为：
计算正面目标图像的涂布区域的边缘点与第一相机的参考位置之间的第一距离；
计算反面目标图像的涂布区域的边缘点与第二相机的参考位置之间的第二距离；
计算第一距离与第二距离的差值，第一距离与第二距离的差值即为错位值。
S4：对正面目标图像和反面目标图像进行测量分析。
该步骤用于对正面目标图像和反面目标图像进行测量分析。对正面目标图像和反面目标图像进行测量分析，具体为：
分别对正面目标图像和反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析；
根据统计分析的结果，控制极片涂布的宽度。
更具体地，检测涂层区域的宽度，得到涂层区域的宽度检测值；将宽度检测值与预设标准宽度值进行比对，根据比对结果来调整涂层区域的宽度。
检测凹版宽度，得到凹版宽度检测值；将凹版宽度检测值与预设标准凹版宽度值进行比对，根据比对结果控制涂布位置。
S5：对正面目标图像和反面目标图像进行缺陷检测。
该步骤用于对正面目标图像和反面目标图像进行缺陷检测。具体地，该步骤包括：
确定锂电池极片的电池周期，在电池周期范围内，对目标图像进行缺陷提取，得到缺陷区。
计算缺陷区的特征值，根据特征值，将缺陷区进行分类匹配，确定缺陷区的类型。
在另一实施例中，该方法进一步包括步骤，可对正面目标图像和反面目标图像所存在的缺陷，进行相应的报警提示；以便后续对缺陷区进行相应处理。
参见图2，是本发明第二实施例提供的锂电池涂布检测分析***的结构框图。该实施例的锂电池涂布检测分析***包括：标定单元1、拼接单元2、对齐分析单元3、测量分析单元4和缺陷检测单元5。
标定单元1，用于分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的第一相机和第二相机进行联合标定，确定第一相机的参考位置和第二相机的参考位置；其中，第一相机用于拍摄锂电池的极片的上表面，第二相机用于拍摄锂电池的极片的下表面。
拼接单元2，用于联合标定后的第一相机和第二相机分别采集锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像。
对齐分析单元3，用于对正面目标图像和反面目标图像进行对齐分析。
测量分析单元4，用于对正面目标图像和反面目标图像进行测量分析。
缺陷检测单元5，用于对正面目标图像和反面目标图像进行缺陷检测。
在另一实施例中，该锂电池涂布检测分析***还可进一步包括报警模块；报警模块用于根据缺陷检测分析的不良结果，相应发出报警提示；以便后续对缺陷区进行相应处理。
参见图3，是本发明第三实施例提供的锂电池涂布检测分析***终端设备的结构框图。该实施例的终端设备包括：处理器31、存储器32、显示屏33、输入装置34、输出装置35、通信装置36以及存储在存储器32中并可在处理器31上运行的计算机程序。处理器31执行计算机程序时实现上述方法实施例中的步骤。或者，处理器31执行计算机程序时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能。该终端设备中处理器31的数量可以是一个或者多个，图3中以一个处理器31为例。该终端设备中存储器32的数量可以是一个或者多个，图3中以一个存储器32为例。该终端设备的处理器31、存储器32、显示屏33、输入装置34、输出装置35和通信装置36可以通过总线或者其他方式连接，图3中以通过总线连接为例。实施例中，终端设备可以是电脑，手机，平板，投影仪或交互智能平板等。
示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器32中，并由处理器31执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。
终端设备可包括，但不仅限于，处理器31、存储器32。本领域技术人员可以理解，示意图仅仅是终端设备的示例，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
存储器32可用于存储计算机程序和/或模块，处理器31通过运行或执行存储在存储器32内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器32内的数据，实现终端设备的各种功能。存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如ROM,或其他易失性固态存储器件，例如RAM。
显示屏33，一般而言，显示屏33用于根据处理器31的指示显示数据，并将相应的信号发送至处理器31或其他装置。
通信装置36，用于与其他设备建立通信连接，其可以是有线通信装置36和/或无线通信装置36。输入装置34可用于接收输入的数字或者字符信息，以及产生与终端设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，还可以是用于获取图像的摄像头以及获取音频数据的拾音设备。输出装置35可以包括扬声器等音频设备。需要说明的是，输入装置34和输出装置35的具体组成可以根据实际情况设定。
本发明第四实施例提供了一种计算机可读存储介质，终端设备集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (5)
1.一种锂电池涂布检测分析方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的所述第一相机和所述第二相机进行联合标定，确定所述第一相机的参考位置和所述第二相机的参考位置；其中，所述第一相机用于拍摄所述锂电池的极片的上表面，所述第二相机用于拍摄所述锂电池的极片的下表面；
联合标定后的所述第一相机和所述第二相机分别采集所述锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行测量分析，具体为：
分别对所述正面目标图像和所述反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行缺陷检测；
其中，分别对所述正面目标图像和所述反面目标图像中涂层区域的宽度与凹版宽度进行统计分析，包括：
检测涂层区域的宽度，得到涂层区域的宽度检测值；
将所述宽度检测值与预设标准宽度值进行比对，根据比对结果来调整涂层区域的宽度；
检测凹版宽度，得到凹版宽度检测值；
将所述凹版宽度检测值与预设标准凹版宽度值进行比对，根据比对结果控制涂布位置。
2.根据权利要求1所述的锂电池涂布检测分析方法，其特征在于，所述方法进一步包括步骤：
对所述正面目标图像和所述反面目标图像所存在的缺陷，进行相应的报警提示。
3.一种锂电池涂布检测分析***，其特征在于，所述***包括：
标定单元，用于分别将第一相机和第二相机进行相机标定；将标定后的所述第一相机和所述第二相机进行联合标定，确定所述第一相机的参考位置和所述第二相机的参考位置；其中，所述第一相机用于拍摄所述锂电池的极片的上表面，所述第二相机用于拍摄所述锂电池的极片的下表面；
拼接单元，用于联合标定后的所述第一相机和所述第二相机分别采集所述锂电池的极片图像，并对各自采集到的极片图像进行拼接处理，得到正面目标图像和反面目标图像；
对齐分析单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；
测量分析单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行测量分析；
缺陷检测单元，用于对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行缺陷检测；
对所述正面目标图像和所述反面目标图像进行对齐分析；具体为：
将所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域对齐，计算所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域的错位值；
计算所述正面目标图像中的涂层区域与所述反面目标图像中的涂层区域的错位值；具体为：
计算所述正面目标图像的涂布区域的边缘点与所述第一相机的参考位置之间的第一距离；
计算所述反面目标图像的涂布区域的边缘点与所述第二相机的参考位置之间的第二距离；
计算所述第一距离与所述第二距离的差值，所述第一距离与所述第二距离的差值即为所述错位值。
4.一种锂电池涂布检测分析终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，
所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2中任意一项所述的锂电池涂布检测分析方法。
5.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至2中任意一项所述的锂电池涂布检测分析方法。
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