CN115829908B - 对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法、装置和*** - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法、装置、***、电子设备、叠片机、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。方法包括：利用图像采集单元获取所述复合料带的待检测图像，所述待检测图像包括所述阴极极片的极片本体区；从所述待检测图像中提取所述极片本体区；以及对所述极片本体区进行折角检测。本申请实施例技术方案可以快速而准确地对复合料带的阴极极片进行折角检测，从而可以提高叠片式电芯组件的生产良品率。

Description

对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法、装置和***
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法、装置、***、电子设备、叠片机、计算机可读存储介质以及计算机程序产品。
背景技术
节能减排是汽车产业可持续发展的关键，电动车辆由于其节能环保的优势成为汽车产业可持续发展的重要组成部分。对于电动车辆而言，电池技术又是关乎其发展的一项重要因素。
在相关技术中，充电电池(指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池，又称二次电池)包括电池箱以及位于电池箱内的通过串联和/或并联方式组合的多个电池单体。电池单体是电池中提供能量来源的最小单元。电芯组件是电池单体中发生电化学反应的关键部件，其主要结构包括阳极极片、阴极极片、以及将阳极极片和阴极极片间隔的隔膜。
电芯组件按照生产工艺可分为卷绕式电芯组件和叠片式电芯组件。相比卷绕式电芯组件，叠片式电芯组件由于具有容量高、内阻小、可适用更多形状设计的特点，因此应用场景更加广泛。叠片式电芯组件的叠片工艺主要在叠片机中进行。
如何提高叠片式电芯组件的生产良品率，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法、装置、***、电子设备、叠片机、计算机可读存储介质以及计算机程序产品，以提高叠片式电芯组件的生产良品率。
根据本申请的一方面，提供了一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法，包括：利用图像采集单元获取所述复合料带的待检测图像，所述待检测图像包括所述阴极极片的极片本体区；从所述待检测图像中提取所述极片本体区；以及对所述极片本体区进行折角检测。
本申请实施例方案通过图像采集单元采集复合料带的图像并基于该图像检测极片本体区是否存在折角，可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件以避免极片在叠片工艺中再次产生折角缺陷，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率。此外，上述基于计算机视觉技术检测极片折角的方法还可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
在一些实施例中，从所述待检测图像中提取所述极片本体区包括：至少基于所述极片本体区的第一像素值范围，从所述待检测图像中提取所述极片本体区。由于待检测图像上的各个区的像素值存在一定差异，上述基于待检测图像的各个区上的像素值提取极片本体区的技术方案，可以快速且有效地提取出极片本体区，从而提高折角检测的准确性。
在一些实施例中，所述待检测图像还包括至少部分地包围所述极片本体区的隔膜区、至少部分地包围所述隔膜区的支撑辊区和位于所述隔膜区两侧的多个极耳凸出区，其中，至少基于所述极片本体区的第一像素值范围，从所述待检测图像中提取所述极片本体区包括：基于所述支撑辊区相应的第二像素阈值范围，从所述待检测图像中去除所述支撑辊区，以得到第一中间图像；从所述第一中间图像中提取出与所述第一中间图像的边缘相内接的最大矩形区域的图像作为第二中间图像，以去除所述多个极耳凸出区；以及基于所述极片本体区相应的第一像素阈值范围，从所述第二中间图像中提取所述极片本体区。由于极片本体区、隔膜区、支撑辊区以及极耳凸出区的像素值存在一定差异，上述基于待检测图像的各个区上的像素值一步步地将极片本体区提取出的技术方案，可以快速且有效地提取出极片本体区，从而提高折角检测的准确性。
在一些实施例中，对所述极片本体区内的折角进行检测包括：基于所述极片本体区确定多个角位检测区，每个角位检测区包括所述极片本体区的多个角点中相应的一个角点，所述多个角点由所述极片本体区的多个边缘线中的每相邻两条边缘线相交形成的；以及针对所述多个角位检测区进行折角检测。通过在极片本体区中形成多个角位检测区并有针对性地对角位检测区进行折角检测，由此可以缩小检测范围，从而有效地降低检测的计算量并提高检测的效率。此外，通过缩小检测范围，还可以避免其他区域的干扰，从而有效地避免误检，提高折角检测的准确性。
在一些实施例中，每个角位检测区位于所述极片本体区的所述多个边缘线围成的区域内，并且以所述多个角点中相应的一个角点为该角位检测区的一个顶点。上述实施例方案可以更加精确地界定角位检测区，以进一步缩小检测范围，从而更加有效地降低检测的计算量并且提高折角检测的准确性。
在一些实施例中，基于所述极片本体区确定多个角位检测区包括：确定所述极片本体区的多个角点；以及基于每个角点及其相应的相邻两条边缘线，确定该角点相应的角位检测区。上述基于角点以及形成该角点的两条边缘线确定角位检测区，可以更加精确地界定角位检测区，以进一步缩小检测范围，从而更加有效地降低检测的计算量并且提高折角检测的准确性。
在一些实施例中，确定所述极片本体区的多个角点包括：确定与所述极片本体区相外接的最小矩形区域；以及将所述最小矩形区域的四个顶点确定为所述多个角点。上述通过外接最小矩形区域确定角点的实施例方案，可以快速且准确地定位极片本体区的角点并相应地确定角位检测区，从而有助于快速且准确地进行折角检测。
在一些实施例中，确定所述极片本体区的多个角点包括：确定所述极片本体区的多个边缘线；以及确定所述多个边缘线中的每相邻两个边缘线的交点，以作为所述多个角点。上述基于预先确定的边缘线确定角点的实施例方案，可以更加准确地定位极片本体区的角点并相应地确定角位检测区，从而有助于快速且准确地进行折角检测。
在一些实施例中，确定所述极片本体区的多个边缘线包括：确定所述极片本体区的中心点的位置信息；基于所述中心点的位置信息以及标准极片的尺寸信息，在所述待检测图像中形成多个边缘检测区，每个边缘检测区与所述多个边缘线中的一个边缘线对应；基于多个边缘检测区，通过寻边算法对所述极片本体区进行寻边以得到多个边线；以及基于所述多个边线，生成所述极片本体区的多个边缘线。通过设置边缘检测区以进行寻边的方法，可以缩小寻边的范围，从而有效地降低寻边的计算量，并且避免其他区域的干扰，提高寻边的准确性。
在一些实施例中，生成所述极片本体区的多个边缘线包括：确定所述多个边线中的每个边线相对于所述待检测图像的相应边缘线的角度；以及响应于每个边线的角度在相应的角度阈值范围内，将该边线确定为边缘线。上述实施例方案可以判断寻出的边缘线是否正确，以避免错误地确定角位检测区，从而影响折角检测的准确性。
在一些实施例中，针对所述多个角位检测区进行折角检测包括：确定每个角位检测区内的每个像素的像素值是否大于第一像素阈值；以及响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角。由于极片本体区与隔膜区的像素值存在一定的差异，上述基于角位检测区内的像素值判断是否存在折角的实施例方案，可以快速且准确地进行折角检测。
在一些实施例中，当所述待检测图像还包括包围所述极片本体区的隔膜区时，响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角包括：响应于确定所述至少一个角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在疑似折角；在所述至少一个角位检测区内提取像素值在所述隔膜区的像素阈值范围内的像素，以得到异常像素集合；将所述异常像素集合划分为至少一个独立联通的异常像素区域；以及响应于任一所述异常像素区域的面积大于预设面积阈值，确定所述极片本体区存在折角。上述根据折角所占的面积判定极片本体区是否存在折角的实施例方案，可以使得折角检测结果更加符合实际应用要求，这是由于小于预设面积阈值的折角对于电芯组件工作的影响较小。此外，上述实施例方案还可以避免对折角的误检，从而降低生产材料的浪费。
根据本申请的一方面，提供了一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的装置，包括：图像获取模块，利用图像采集单元获取所述复合料带的待检测图像，所述待检测图像包括所述阴极极片的极片本体区；提取模块，所述提取模块被配置为从所述待检测图像中提取所述极片本体区；以及检测模块，所述检测模块被配置为对所述极片本体区进行折角检测。该实施例方案可以获得与前述方法相同的技术效果。
根据本申请的一方面，提供了一种电子设备，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行前述方面所述的方法。该实施例方案可以获得与前述方法相同的技术效果。
根据本申请的一方面，提供了一种对复合料带的极片进行折角检测的***，包括：图像采集单元，用于采集所述复合料带的待检测图像；以及前述方面所述的电子设备，所述电子设备与所述图像采集单元相连接。该实施例方案，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制极片存在折角的电芯组件流出。
在一些实施例中，所述待检测图像包括所述复合料带的第一表面的第一图像和所述复合料带的与所述第一表面相对的第二表面的第二图像，其中所述图像采集单元包括：第一图像采集单元，用于采集所述复合料带的第一表面的所述第一图像；以及第二图像采集单元，用于采集所述复合料带的第二表面的所述第二图像。该实施方案可以采集复合料带的每一侧的图像，从而对复合料带的每一侧上的阴极极片进行检测。
在一些实施例中，所述第一图像采集单元为第一线扫相机，并且所述第二图像采集单元为第二线扫相机，其中，所述***还包括用于为所述第一线扫相机的图像采集区提供照明的第一线光源、以及用于为所述第二线扫相机的图像采集区提供照明的第二线光源。线扫相机更加适用于被测物体和相机之间有相对运动的场合，可以获得更高的分辨率和采图视野，而线光源用于为其提供照明，从而提高折角检测的效率和准确性。
在一些实施例中，上述方面的***还包括：第一支撑辊以及连接所述第一支撑辊的第一编码器，其中，所述第一支撑辊与所述复合料带的第一表面抵接，所述第一编码器被配置为随所述复合料带在所述第一支撑辊上的行进向所述第一线扫相机发送脉冲信号，以触发所述第一线扫相机逐行采图；以及第二支撑辊以及连接所述第二支撑辊的第二编码器，其中，所述第二支撑辊与复合料带的第二表面相抵接，所述第二编码器被配置为随所述复合料带在所述第二支撑辊上的行进向所述第二线扫相机发送脉冲信号，以触发所述第二线扫相机逐行采图。第一支撑辊和第二支撑辊能够将复合料带绷紧，这样有利于复合料带的图像的准确捕获，从而提高缺陷检测的准确性。
在一些实施例中，所述复合料带与所述第一支撑辊的相切位置位于所述第一线扫相机的图像采集区域内，并且所述复合料带与所述第二支撑辊的相切位置位于所述第二线扫相机的图像采集区域内。该方案便于对线扫相机和线光源进行安装对位，从而有利于线扫相机和线光源的精确安装，进而有利于提高缺陷检测的准确性。
根据本申请的一方面，提供了一种叠片机，包括前述方面所述的***。该实施例方案，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制极片存在折角的电芯组件流出。
根据本申请的一方面，提供了一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，所述计算机指令配置为使计算机执行如前述方面所述的方法。
根据本申请的一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如前述方面所述的方法。
本申请上述实施例，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方案。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方案，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1为叠片式电芯组件的拆分结构示意图；
图2为相关技术的叠片机的结构框图；
图3为本申请一些实施例对复合料带的极片进行折角检测的***的结构示意图；
图4为本申请一些实施例中的待检测图像的示意图；
图5为本申请一些实施例对复合料带的极片进行折角检测的方法的流程示意图；
图6为本申请一些实施例从待检测图像中提取极片本体区的流程示意图；
图7为本申请一些实施例中确定多个角位检测区以及对角位检测区内的折角进行检测的流程示意图；
图8为本申请一些实施例对复合料带的极片进行折角检测的方法的流程示意图；
图9为本申请一些实施例对复合料带的极片进行折角检测的装置的结构框图；以及
图10为本申请一些实施例叠片机的结构框图。
附图标记说明：
100-叠片式电芯组件；110-阳极极片；111-阳极极片本体；112-阳极极耳；120-阴极极片；
121-阴极极片本体；122-阴极极耳；130-隔膜；200-叠片机；210-第一裁切机构；
220-第一热复合机构；230-第二裁切机构；240-第二热复合机构；250-叠片机构；
300-***；301-复合料带；310-第一图像采集单元；320-第二图像采集单元；
330-第一线光源；340-第二线光源；350-第一支撑辊；360-第二支撑辊；
370-第一编码器；380-第二编码器；390-电子设备；450-连续图像；400-待检测图像；
410-隔膜区；420-极片本体区；430-极耳凸出区；440-支撑辊区；
4100-极耳隔膜重叠区；500-方法；610-第一中间图像；620-第二中间图像；
4201-像素值；O-中心点；p1、p2、p3、p4-角点；b1、b2、b3、b4-边缘线；
b1’、b2’、b3’、b4’-边线；Q1、Q2、Q3、Q4-角位检测区；
R1、R2、R3、R4-边缘检测区；C1、C2、C3、C4-中心点；800-方法；900-装置；
901-图像获取模块；902-提取模块；903-检测模块；1000-叠片机；
1010-第一裁切机构；1020-第一热复合机构；1030-第二裁切机构；
1040-第二热复合机构；1050-叠片机构。
具体实施方案
下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上(包括两个)，同理，“多组”指的是两组以上(包括两组)，“多片”指的是两片以上(包括两片)。
在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
如图1所示，叠片式电芯组件100包括交替排列的多个阳极极片110和多个阴极极片120，以及在任意相邻的阳极极片110和阴极极片120之间设置的隔膜130。阳极极片110包括设有活性物质的阳极极片本体111和未设有活性物质层的阳极极耳112，阴极极片120包括设有活性物质的阴极极片本体121和未设有活性物质层的阴极极耳122。在锂离子电池单体(以下简称电池单体)内部，叠片式电芯组件100被电解液浸润，锂离子以电解液为介质在电池单体的正极和负极之间运动，从而可以使电池单体实现充电与放电，隔膜130的作用是允许锂离子自由通过，而不允许电子通过，从而防止电池单体的正极和负极之间通过电解液发生短路。
叠片式电芯组件的叠片工艺主要在叠片机中进行。如图2所示，相关技术中，叠片机200包括依次设置的第一裁切机构210、第一热复合机构220、两个第二裁切机构230、第二热复合机构240以及叠片机构250。第一裁切机构210用于从阳极极片料带上裁切出阳极极片。第一热复合机构220用于将第一隔膜和第二隔膜与阳极极片料带的两侧表面热复合以形成初级复合料带。两个第二裁切机构230用于一一对应地从一阴极极片料带和第二阴极极片料带上裁切出第一阴极极片和第二阴极极片。第二热复合机构240用于交替的将第一阴极极片和第二阴极极片与初级复合料带的两侧表面热复合以形成二级复合料带。叠片机构250用于对复合料带进行叠片和裁切，以形成叠片组件。
相关技术中，对于叠片式电芯组件的品质检测安排在叠片工艺之后，一般是使用X射线成像仪环绕叠片式电芯组件进行扫描，然后根据扫描影像来判断叠片式电芯组件的极片是否产生活性物质的掉落、破损、褶皱或变形以及相关的尺寸信息差异。X射线成像仪的工作原理为：当X射线照射样品时，其透过强度不仅与X射线的能量有关，同时与样品材料的物质密度和厚度有关，物质密度越小以及厚度越薄则X射线就越容易透过。X射线照射样品后，通过图像接收转换装置将X射线的透过强度以灰度对比的明暗差异来成像，从而形成X射线的扫描影像。上述X射线对电芯组件的检测是在叠片工艺之后进行并且是对整个电芯组件进行扫描，因此无法对叠片工艺中的极片的缺陷进行实时检测，并且缺陷反馈滞后，从而导致检测效率低且准确性低。此外，相关技术中，对于极片缺陷的检测主要在叠片工艺之前对极片的来料进行检测，导致检测效率低且准确性低。
本申请的发明人注意到，在极片和隔膜的复合工艺中以及复合料带在叠片机中被输送时，由于传动辊、碾压辊、支撑辊等辅助机构的存在，容易使得复合料带中的极片上产生折角。相关技术对于叠片式电芯组件的极片的检测方案，虽然可以发现一些问题，然而，由于检测反馈滞后并且无法对叠片工艺过程进行监控，在发现极片存在折角时，叠片机可能已进行大量生产具有折角缺陷的复合料带，从而造成生产材料的较大浪费。此外，利用X射线的检测方式或者对极片来料进行检测的方式，无法进行彻底且有效地检测，使得折角检测准确性较低。如何提高叠片式电芯组件的生产良品率，成为本领域亟待解决的技术问题。
基于发现的上述技术问题，发明人经过深入研究，提供了一种对复合料带的极片进行折角检测的方法、装置、***、电子设备、叠片机、计算机可读存储介质及计算机程序产品，可以快速而准确地检测出复合料带的极片存在的折角缺陷，从而可以提高叠片式电芯组件的生产良品率。
本申请实施例方案应用于叠片机，并且实施在形成复合料带之后、形成叠片组件之前的复合料带输送阶段。本申请实施例方案利用计算机视觉技术，首先，利用图像采集单元获取复合料带的待检测图像；然后，从待检测图像中提取极片本体区；然后，对极片本体区进行折角检测。本申请实施例方案可以在叠片工艺中检测出复合料带的阴极极片存在的折角缺陷，相比相关技术，一方面有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
本申请所提供实施例可用于各种动力电池或储能电池的叠片式电芯组件的叠片工艺中。
如图3所示，本申请一些实施例提供的对复合料带(例如图3所示的复合料带301)的阴极极片进行折角检测的***300，其主要硬件配置可包括图像采集单元310、320和电子设备390。图像采集单元310用于采集复合料带301的待检测图像，电子设备390与图像采集单元310、320相连接。电子设备390包括至少一个处理器以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法500(如图5所示，将在下文进行详细描述)。
电子设备390与图像采集单元310、320可以采用有线连接方式或者无线连接方式。由于图像采集单元310、320进行图像采集的主要目标在复合料带301，因此，可以将图像采集单元310、320布置在叠片机的第二热复合机构和叠片机构之间的适当位置。图像采集单元310、320的具体类型不限，可以采用常规的面阵工业相机，也可以采用线扫相机。
上述实施例方案，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件以避免极片在叠片工艺中再次产生折角缺陷，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
根据本申请的一些实施例，待检测图像包括复合料带301的第一表面的第一图像和复合料带的与第一表面相对的第二表面的第二图像，其中图像采集单元310、320可包括第一图像采集单元310和第二图像采集单元320。第一图像采集单元310用于采集复合料带301的第一表面的所述第一图像。第二图像采集单元320用于采集复合料带301的第二表面的第二图像。
电子设备390与第一图像采集单元310和第二图像采集单元320可以采用有线连接方式或者无线连接方式。可以将第一图像采集单元310和第二图像采集单元320布置在叠片机的第二热复合机构和叠片机构之间的适当位置。第一图像采集单元310和第二图像采集单元320的具体类型不限，可以采用常规的面阵工业相机，也可以采用线扫相机。
该实施例方案可以采集复合料带的每一侧的图像，从而对复合料带的每一侧上的阴极极片进行检测。
在本申请的一些实施例中，第一图像采集单元310为第一线扫相机，并且第二图像采集单元320为第二线扫相机。***300还包括用于为第一线扫相机的采集区提供照明的第一线光源330、以及用于为第二线扫相机的采集区提供照明的第二线光源340。
第一线光源330和第二线光源340用于为各自对应的线扫相机提供照明。以第一线光源330和第一线扫相机为例，其相对安装位置应满足：第一线光源330聚焦在复合料带301上形成的窄条亮带，应当与第一线扫相机的传感器平行，这样可以使线扫相机获得较佳的拍摄品质。第一线光源330和第二线光源340的具体类型不限，例如可以为LED光源、卤素灯、高频荧光灯等等。
线扫相机也称线阵相机，用于被测物体和相机之间有相对运动的场合，可以获得更高的分辨率和更大的采图视野。通过逐行采集运动中被测物体的图像信息，理论上可以得到一无限延伸的连续图像。通过软件智能处理，可以从连续图像中截取出图像分片(即，待检测图像)，电子设备可以针对该待检测图像进行实时处理或放入缓存稍后进行处理。上述通过线扫相机和线光源获得的图像，可以提高图像的分辨率并扩大采图视野，从而提高折角检测的效率和准确性。
在本申请的一些实施例中，如图3所示，***300还可包括：第一支撑辊350、连接第一支撑辊350的第一编码器370、第二支撑辊360和连接第二支撑辊360的第二编码器380。第一支撑辊350与复合料带301的第一表面抵接，第一编码器370被配置为随复合料带301在第一支撑辊350上的行进向第一线扫相机发送脉冲信号，以触发第一线扫相机逐行采图。第二支撑辊360与复合料带301的第二表面抵接，第二编码器380被配置为随复合料带301在第二支撑辊360上的行进向第二线扫相机发送脉冲信号，以触发第二线扫相机逐行采图。
编码器能够将角位移转换成脉冲信号。以第一支撑辊350为例，当第一支撑辊350持续旋转时，每转动一个单位角度，编码器发出一个脉冲信号，触发第一线扫相机对复合料带301的第一表面进行一行扫描。
第一支撑辊350和第二支撑辊360能够将复合料带301绷紧，这样有利于复合料带301的图像的准确捕获，从而提高缺陷检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，如图3所示，复合料带301与第一支撑辊350的相切位置S1位于第一线扫相机的图像采集区域内，复合料带301与第二支撑辊360的相切位置S2位于第二线扫相机的图像采集区域内。
复合料带301与第一支撑辊350的相切位置S1可以是两个相切位置中的任一相切位置，并且相切位置S1可以位于第一线扫相机的图像采集区域的中部或者第一线扫相机的图像采集区域内的任意位置。复合料带301与第二支撑辊360的相切位置S2可以是两个相切位置中的任一相切位置，并且相切位置S2可以位于第二线扫相机的图像采集区域的中部或者第二线扫相机的图像采集区域内的任意位置。
以第一支撑辊350为例，将第一线扫相机的图像采集区域设在复合料带301与第一支撑辊350的相切位置，便于对第一线扫相机(第一图像采集单元310)和第一线光源330进行安装对位，从而有利于第一线扫相机和第一线光源330的精确安装，进而有利于提高缺陷检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，可以基于第一图像采集单元310和第二图像采集单元320采集的图像信息，对复合料带301的每一侧表面的极片进行折角检测并输出检测结果。
在本申请的一些实施例中，如图3所示，***300可包括第一线扫相机、第二线扫相机、用于为第一线扫相机的采集区提供照明的第一线光源330、用于为第二线扫相机的采集区提供照明的第二线光源340、第一支撑辊350、连接第一支撑辊350的第一编码器370、第二支撑辊360和连接第二支撑辊360的第二编码器380和电子设备390。第一线扫相机用于采集复合料带301的待检测图像的第一表面的图像信息，第二线扫相机用于采集复合料带301的与第一表面相对的第二表面的图像信息。第一支撑辊350与复合料带301的第一表面抵接，第一编码器370被配置为随复合料带301在第一支撑辊350上的行进向第一线扫相机发送脉冲信号，以触发第一线扫相机逐行采图。第二支撑辊360与复合料带301的第二表面抵接，第二编码器380被配置为随复合料带301在第二支撑辊360上的行进向第二线扫相机发送脉冲信号，以触发第二线扫相机逐行采图。复合料带301与第一支撑辊350的相切位置S1位于第一线扫相机的图像采集区域内，复合料带301与第二支撑辊360的相切位置S2位于第二线扫相机的图像采集区域内。电子设备390分别与第一线扫相机和第二线扫相机相连接。
如图4所示，在本申请实施例中，针对复合料带301的每一侧表面，可以从由第一线扫相机和第二线扫相机采集的连续图像450中依次并且持续地截取待检测图像400，然后利用待检测图像400对复合料带301的阴极极片进行折角检测分析。每个待检测图像400作为一个截取单位，其可以包括隔膜区410、被隔膜区410围绕的极片本体区420、以及多个凸出于隔膜区410的极耳凸出区430。此外，待检测图像400还可以包括除复合料带301之外的其它物体的图像，例如第一支撑辊350和第二支撑辊360的图像，对应于待检测图像400中的支撑辊区440。
在一些实施例中，极片本体区420是在复合料带301上的阴极极片的本体区，阳极极片由于被夹在两个隔膜之间，因此其本体区在待检测图像400中不可见，但在待检测图像400中可以看到凸出于隔膜区410的极耳凸出区430。
需要说明的是，待检测图像400中还可以包括连接在极片本体区420和极耳凸出区430之间的极耳隔膜重叠区4100，该极耳隔膜重叠区4100和极耳凸出区430的整体对应于复合料带上极片的极耳。极片本体区420、极耳隔膜重叠区4100和极耳凸出区430的整体对应于复合料带301上的一个极片。通常，极片的极耳不设活性物质层，极片对应极耳凸出区430的部分露出金属材料的集流体，极片对应极耳隔膜重叠区4100的部分可以露出金属材料的集流体或者设置浅色绝缘层(例如白色绝缘层)。通常，金属材料的集流体或者浅色绝缘层在待检测图像400中所呈现的灰度不会低于隔膜区410的灰度，因此，在本申请的一些实施例中，为了简化计算，可以将极耳隔膜重叠区4100划入隔膜区410内，从而对于极片的检测区域不包括该极耳隔膜重叠区4100。
如图5所示，本申请一些实施例提供的对复合料带(例如图3所示的复合料带301)的阴极极片进行折角检测的方法500，可包括以下步骤S501至步骤S503。
在步骤S501，利用图像采集单元获取复合料带301的待检测图像400，待检测图像400包括阴极极片的极片本体区420。
在步骤S502，从待检测图像400中提取极片本体区420。
在步骤S503，对极片本体区420进行折角检测。
图像采集单元可以是如图3所示的第一图像采集单元310和/或第二图像采集单元320，其具体类型不限，可以采用常规的面阵工业相机，也可以采用线扫相机。线扫相机也称线阵相机，用于被测物体和相机之间有相对运动的场合，可以获得更高的分辨率和更大的采图视野。通过逐行采集运动中被测物体的图像信息，理论上可以得到一无限延伸的连续图像。
如图4所示，待检测图像400可以为复合料带301的连续图像450的一个截取单位，也可以从面阵工业相机拍摄的图像中获取，本申请对此不做具体限定。待检测图像400至少包括极片本体区420，此外，待检测图像400还可以包括至少部分地包围极片本体区420的隔膜区410和至少部分地包围隔膜区410的支撑辊区440、极耳隔膜重叠区4100和位于隔膜区410两侧的极耳凸出区430。在本申请的一些实施例中，为了简化计算，如前面所述，可以将极耳隔膜重叠区4100划入隔膜区410内。
本申请实施例的方法500，可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件以避免极片在叠片工艺中再次产生折角缺陷，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率。此外，方法500还可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
在本申请的一些实施例中，上述步骤S501可包括：针对复合料带301的每一侧表面，获取由线扫相机拍摄的连续图像450；以及基于图像分割算法，从连续图像450中截取出待检测图像。
该实施例可以基于图像分割算法，从线扫相机拍摄的连续图像450中截取出待检测图像。图像分割算法的具体类似不限，例如可以为基于阈值的分割算法、基于区域的分割算法、基于边缘的分割算法或者基于特定理论的分割算法等。参照图4所示，在本申请的一些实施例中，采用基于阈值的分割方法，基于极片本体区420与隔膜区410的灰度差异，寻找极片本体区420沿复合料带301宽度方向的边缘。然后，基于相邻两个极片本体区420的沿复合料带301宽度方向的边缘，沿复合料带301宽度方向对连续图像450进行分割(分割线可以避开极片本体区420并且与极片本体区420间隔若干行像素)，获得待检测图像400。
在本申请的一些实施例中，上述步骤S502可包括至少基于极片本体区420的第一像素值范围，从待检测图像中提取极片本体区420。
上述是基于待检测图像400的各个区的像素值差异来提取极片本体区420的。待检测图像400可以是黑白图像，也可以是彩色图像(例如，RGB图像)，本申请不限于此。在待检测图像400为黑白图像时，图像中像素的像素值可以是灰度值，其把白色与黑色之间按对数关系分成若干级，范围一般从0到255，白色为255，黑色为0。在一些示例中，当待检测图像400为彩色图像时，可以通过对彩色图像进行灰度二值化处理来获得黑白图像。在一些其他示例中，也可不对彩色图像进行处理，此时，像素值可以是彩色图像的各个颜色通道的亮度值。例如，RGB图像中的每个像素的像素值可以包括每个颜色通道，即红(R)、绿(G)或蓝(B)的亮度值，范围一般从0到255，最亮为255，最暗为0。第一像素阈值范围可以根据经验或者电池生产工艺规格要求来确定。例如，第一像素阈值范围可以根据极片本体区420在相同光照条件下成像的灰度值范围来设定。
在一些示例中，可以基于极片本体区420的第一像素阈值范围，直接从待检测图像中提取极片本体区420。替代地，也可以基于极片本体区420的第一像素阈值范围，先在待检测图像中剔除不在该第一像素阈值范围的区域，以获得极片本体区420。
上述实施例方案可以快速且有效地提取出极片本体区，从而提高折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，如图6所示，在待检测图像400还包括包围极片本体区420的隔膜区410(上述极耳隔膜重叠区4100划入隔膜区410内)、至少部分地包围隔膜区410的支撑辊区440以及位于隔膜区410两侧的多个极耳凸出区430时，上述至少基于极片本体区420的第一像素值范围，从待检测图像中提取极片本体区420可以包括以下子步骤S5021和子步骤S5023。
在子步骤S5021，基于支撑辊区440相应的第二像素阈值范围，从待检测图像400中去除支撑辊区440，以得到第一中间图像610。
在子步骤S5022，从第一中间图像610中提取出与第一中间图像610边缘相内接的最大矩形区域的图像作为第二中间图像620，以去除多个极耳凸出区430。
在子步骤S5023，基于极片本体区420相应的第一像素阈值范围，从第二中间图像620中提取极片本体区420。
上述是基于待检测图像400的各个区的像素值差异来提取极片本体区420的。第二像素阈值范围可以根据经验或者电池生产工艺规格要求来确定。例如，第二像素阈值范围可以根据支撑辊区440在相同光照条件下成像的灰度值范围来设定。在一些示例中，支撑辊区440具有最大像素阈值，也可以基于该最大像素阈值，从待检测图像400中去除支撑辊区440。
在一些实施例中，结合支撑辊区440与其它区域的灰度差异，可以运用Blob算法，从图待检测图像400中去除支撑辊区440，即去除灰度值在该支撑辊区440的第一像素阈值范围内的特征区域。在计算机视觉中，Blob是指图像中的一块联通区域，Blob分析就是对前景/背景分离后的二值图像，进行联通域提取和标记。Blob算法的核心思想，是在一块区域内，将出现“灰度突变”的范围找出来，从而确定其大小、形状及面积等。
具体地，例如，在子步骤S5021中，首先，对待检测图像400进行灰度二值化处理；然后，基于支撑辊区440的第一像素阈值范围，从灰度二值化处理后的图像中提取出灰度值在该支撑辊区440的第一像素阈值范围内的特征区域；然后，基于机器视觉软件(例如halcon软件)的connection算子(联通算子)对特征区域进行分割，将不相邻的区域分割开来形成各自的联通域；然后，基于机器视觉软件的select_shape算子(过滤算子)筛选出面积大于预设面积阈值的联通域(对应支撑辊区440)；然后，基于机器视觉软件的difference算子(相减算子)，将支撑辊区440从待检测图像400中减除，得到第一中间图像610。
在子步骤S5022，可以基于机器视觉软件的inner_rectangle1算子(内接矩形算子)，计算出与第一中间图像610的最大内接矩形，并截取该最大内接矩形的区域(即最大矩形区域)作为第二中间图像620。
在子步骤S5023，首先，对第二中间图像620进行灰度二值化处理，从中提取出灰度值在极片本体区420的第二像素阈值范围内的特征区域；然后，基于机器视觉软件的opening_rectangle1算子(开运算算子)对特征区域进行开操作(先腐蚀后膨胀的操作称为开操作，起到消除噪点、平滑边界的作用)和闭操作处理(先膨胀后腐蚀的操作称为闭操作，起到融合细微连接的作用)；然后，基于机器视觉软件的connection算子(联通算子)对特征区域进行分割，将不相邻的区域分割开来形成各自的联通域；然后，基于机器视觉软件的select_shape算子(过滤算子)筛选出面积最大且矩形度最大的联通域，即筛选出极片本体区420。
由于极片本体区420、隔膜区410、支撑辊区440以及极耳凸出区430的像素值存在一定差异，上述实施例方案，可以快速且有效地提取出极片本体区420，从而提高折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，前述步骤S503可包括：基于极片本体区420确定多个角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4，每个角位检测区包括极片本体区420的多个角点p1、p2、p3、p4中相应的一个角点，多个角点p1、p2、p3、p4由极片本体区420的多个边缘线b1、b2、b3、b4中的每相邻两条边缘线相交形成的；以及针对多个角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4进行折角检测。
如图7所示，提取出的极片本体区420可包括多个边缘线b1、b2、b3、b4，多个边缘线b1、b2、b3、b4中的相邻边缘线相交形成了极片本体区420的多个角点p1、p2、p3、p4。例如，相邻边缘线b1和b2相交形成了角点p1。在多个角点p1、p2、p3、p4中的每个角点处形成相应的角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4。多个角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4的形状可以为方形、圆、椭圆、不规则多边形等，本申请不限于此。在一些示例中，角位检测区的面积可以根据生产工艺规格来确定。例如，在电池生产工艺中，规定折角所占的面积大于预设面积阈值(例如2平方毫米)的极片为异常极片，此时可将角位检测区的面积设为预设面积阈值的2～3倍。
上述实施例方案可以缩小检测范围，从而有效地降低检测的计算量并提高检测的效率。此外，通过缩小检测范围，还可以避免其他区域的干扰，从而有效地避免误检，提高折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，如图7所示，每个角位检测区位于极片本体区420的多个边缘线b1、b2、b3、b4围成的区域内，并且以多个角点p1、p2、p3、p4中相应的一个角点为该角位检测区的一个顶点。
如图7所示，以角位检测区Q1为例，角位检测区Q1位于多个边缘线b1、b2、b3、b4围成的区域内，并且以角点p1为其的一个顶点。
上述实施例方案可以更加精确地界定角位检测区，以进一步缩小检测范围，从而更加有效地降低检测的计算量并且提高折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，基于极片本体区420确定多个角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4可包括：确定极片本体区420的多个角点p1、p2、p3、p4；以及基于每个角点及其相应的相邻两条边缘线，确定该角点相应的角位检测区。
以角点p1为例，例如，基于角点p1及其相邻的两条边缘线b1、b2确定的角位检测区Q1可以是以角点p1为顶点，并且该顶点上的两条边分别与边缘线b1和b2重合。又例如，所确定的角位检测区Q1可以以角点p1为顶点，并将边缘线b1和b2的部分包围在其内部。再例如，所确定的角位检测区Q1可以将角点p1以及边缘线b1和b2的部分包围在其内部，并且本公开不限于此。
上述实施例方案可以更加精确地界定角位检测区，以进一步缩小检测范围，从而更加有效地降低检测的计算量并且提高折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，确定极片本体区420的多个角点p1、p2、p3、p4可包括：确定与极片本体区420相外接的最小矩形区域；以及将最小矩形区域的四个顶点确定为多个角点p1、p2、p3、p4。
例如，可以基于机器视觉软件的smallest_rectangle1算子(最小外接矩形算子)，计算出极片本体区420的外接最小矩形区域，并获得该最小矩形区域的四个顶点。
上述实施例方案可以快速且准确地定位极片本体区的角点并相应地确定角位检测区，从而有助于快速且准确地进行折角检测。
在本申请的另一些实施例中，如图7所示，确定极片本体区420的多个角点p1、p2、p3、p4可包括下述步骤S701至S702。
在步骤S701中，确定极片本体区的多个边缘线b1、b2、b3、b4。
在步骤S702中，确定多个边缘线b1、b2、b3、b4中的每相邻两个边缘线的交点，以作为多个角点p1、p2、p3、p4。
如图7所示，在上述步骤S702中，可以基于机器视觉软件的intersectin_lines算子(求交点算子)，计算所确定的多个边缘线b1、b2、b3、b4的四个交点，并将其作为多个角点p1、p2、p3、p4。
上述实施例方案可以更加准确地定位极片本体区的角点并相应地确定角位检测区，从而有助于快速且准确地进行折角检测。
在本申请的一些实施例中，如图7所示，上述步骤S701可包括以下子步骤S7011至S7012。
在子步骤S7011中，确定极片本体区420的中心点O的位置信息。
在子步骤S7012中，基于中心点O的位置信息以及标准极片的尺寸信息，在待检测图像400中形成多个边缘检测区R1、R2、R3、R4，每个边缘检测区与多个边缘线b1、b2、b3、b4中的一个边缘线对应。
在子步骤S7013中，基于多个边缘检测区R1、R2、R3、R4，通过寻边算法对极片本体区420进行寻边以得到多个边线b1’、b2’、b3’、b4’。
在子步骤S7014中，基于多个边线b1’、b2’、b3’、b4’，生成极片本体区的多个边缘线b1、b2、b3、b4。
中心点O的位置信息可例如为中心点O的坐标。标准极片的尺寸信息可以是标准极片的理论长宽信息，也可以是标准极片的理论中心点距极片上下边缘的偏离量D2和距左右边缘的偏移量D1。
如图7所示，子步骤S7011至S7012可例如以如下算法执行：首先，基于机器视觉软件的area_center算子(区域中心算子)，计算出极片本体区420的中心点O的坐标(X0，Y0)；然后，基于中心点O的坐标(X0，Y0)和标准极片的尺寸信息(例如，理论中心点距极片上下边缘的偏离量D2和距左右边缘的偏移量D1)，计算出上边缘中心点C1的坐标(X1，Y1)、下边缘中心点C2的坐标(X2，Y2)、左边缘中心点C3的坐标(X3，Y3)、以及右边缘中心点C4的坐标(X4，Y4)，由此可确定多个寻边ROI(在机器视觉、图像处理中，从被处理的图像以方形、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)、即边缘检测区R1、R2、R3、R4的坐标信息；然后，基于机器视觉软件的create_metrology_model算子(创建计量模型算子)，创建寻边模型句柄；基于机器视觉软件的add_metrology_object_generic算子(将计量对象添加到计量模型中的算子)，将四个边线的寻边ROI的坐标信息以及寻边参数按左右上下顺序添加到寻边模型内；基于机器视觉软件的apply_metrology_model算子(执行计量模型算子)，执行寻边；基于机器视觉软件的get_metrology_object_result算子(获取计量模型的测量结果算子)，获得多个边线b1’、b2’、b3’、b4’；然后，基于多个边线b1’、b2’、b3’、b4’，生成极片本体区420的多个边缘线b1、b2、b3、b4。
上述通过设置边缘检测区进行寻边的方法，可以缩小寻边的范围，从而有效地降低寻边的计算量，并且避免其他区域的干扰，提高寻边的准确性。
在本申请的一些实施例中，上述步骤S7014可包括：确定多个边线b1’、b2’、b3’、b4’中的每个边线相对于待检测图像400的相应边缘线的角度；以及响应于每个边线的角度在相应的角度阈值范围内，将该边线确定为边缘线。
例如，基于机器视觉软件的angle_lx算子(计算直线与水平坐标轴之间的夹角角度的算子)，计算四个边线b1’、b2’、b3’、b4’与待检测图像400的参照边缘的夹角并判断夹角是否在允许范围内。待检测图像400的相应边缘线(即参照边缘)可以是待检测图像400的上边缘、下边缘、左边缘以及右边缘中的至少一者。角度阈值范围可以根据待检测图像400的参照边缘而设定为例如90°±t、或0°±t。t为容许的偏差，可以根据经验或生产工艺规格要求确定，例如为5°。例如，边线b2’和边线b4’与待检测图像400的上边缘的夹角在85°～95°范围内，并且边线b1’和边线b3’与待检测图像400的上边缘的夹角在-5°～+5°范围内，则认为寻边正确；又例如，边线b2’和边线b4’与待检测图像400的左边缘的夹角在-5°～+5°范围内，并且边线b1’和边线b3’与待检测图像400的左边缘的夹角在-95°～+95°范围内，则认为寻边正确；又例如，边线b2’和边线b4’与待检测图像400的左边缘的夹角在-5°～+5°范围内，并且边线b1’和边线b3’与待检测图像400的上边缘的夹角在-5°～+5°范围内，则认为寻边正确，本申请不限于此。
上述实施例方案可以判断寻出的边缘线是否正确，以避免错误地确定角位检测区，从而影响折角检测的准确性。
在本申请的一些实施例中，如图7所示，前述步骤S503中的针对多个角位检测区Q1、Q2、Q3、Q4进行折角检测可包括：确定每个角位检测区内的每个像素的像素值是否大于第一像素阈值；以及响应于确定至少一个角位检测区Q4内的一个或多个像素4201的像素值大于第一像素阈值，确定极片本体区420存在折角。
像素值可以是黑白图像中的灰度值或者彩色图片中的每个色彩通道的亮度值。第一像素阈值可以根据经验或者电池生产工艺规格要求来确定。在一些实施例中，可以根据极片本体区420在相同光照条件下成像的像素值来设置第一像素阈值。例如，极片本体区420成像的灰度值在外部光源不变的情况下一般稳定在30以下，此时可将第一像素阈值设置为30。
例如，如图7所示。检测到角位检测区Q4内的多个像素4201的灰度值大于第一像素阈值的情况下，可以初步确定极片本体区420内存在折角，由此可以快速且准确地进行极片折角的检测。
在本申请的一些实施例中，当待检测图像400还可包括包围极片本体区420的隔膜区410时，响应于确定至少一个角位检测区Q4内的一个或多个像素4201的像素值大于第一像素阈值，确定极片本体区420存在折角可包括：响应于确定至少一个角位检测区Q1内的一个或多个像素4201的像素值大于第一像素阈值，确定极片本体区420存在疑似折角；在至少一个角位检测区Q1内提取像素值在隔膜区410的像素阈值范围内的像素，以得到异常像素集合；将异常像素集合划分为至少一个独立联通的异常像素区域；以及响应于任一异常像素区域的面积大于预设面积阈值，确定极片本体区420存在折角。
上述隔膜区410的像素阈值范围和面积阈值可以根据经验或者电池生产工艺规格要求来确定。例如，隔膜区410在相同光照条件下成像的灰度值在30～200的范围内，此时可将隔膜区410的像素阈值范围设定为30～200。根据电池生产工艺规格要求，例如可将面积阈值设置为20平方毫米。
上述实施例方法可例如以如下算法执行：首先，基于机器视觉软件的scale_image算子(对图像中的像素做比例运算的算子)，对角位检测区的灰度进行拉伸处理，以增大灰度差异对比；然后，基于threshold算子(阈值处理算子)，运用Blob算法，从经过上述处理的图像中提取出灰度值在隔膜区410的像素阈值范围(例如30～200)内的特征区域；然后，基于机器视觉软件的closing_rectangle1算子(形态学闭运算算子)对上述提取的特征区域进行闭操作处理，以去除噪点；然后，基于机器视觉软件的connection算子(联通算子)对特征区域进行分割，将不相邻的区域分割开来形成各自独立的联通域；然后，基于机器视觉软件的area_center算子(区域中心算子)，计算出各个联通阈的面积，并判断是否存在面积大于预设面积阈值(例如设为2平方毫米)的联通域。如果存在，则判定该极片本体区420存在折角。
上述实施例方案可以使得折角检测结果更加符合实际应用要求，这是由于小于预设面积阈值的折角对于电芯组件工作的影响较小。此外，上述实施例方案还可以避免对折角的误检，从而降低生产材料的浪费。
在本申请的一些实施例中，方法500还包括输出检测结果。其中，输出的检测结果可包括以下至少一个：待检测图像400对应在复合料带301上的定位信息、极片存在缺陷的报警信息以及折角的在待检测图像400中的定位信息等。
折角的在待检测图像400中的定位信息例如可以是指示折角位置的框线或箭头。待检测图像400对应在复合料带301上的定位信息例如可以是待检测图像400所对应的拍摄编码等。报警信息可以是声、光或者声光相结合的报警信号。本申请对于检测结果的内容不做具体限定。
在本申请的一些实施例中，方法500还可包括基于检测结果，发出剔除有折角缺陷极片的指令。
如图8所示，本申请一些实施例提供的对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法800，包括以下步骤S801至步骤S811。
在步骤S801，针对复合料带的每一侧表面，获取由线扫相机拍摄的连续图像。
在步骤S802，基于图像分割算法，从连续图像中截取出待检测图像。
在步骤S803，基于支撑辊区相应的第二像素阈值范围，从待检测图像中去除支撑辊区，以得到第一中间图像。
在步骤S804，从第一中间图像中提取出与第一中间图像边缘相内接的最大矩形区域的图像作为第二中间图像，以去除多个极耳凸出区。
在步骤S805，基于极片本体区相应的第一像素阈值范围，从第二中间图像中提取极片本体区。
在步骤S806，确定极片本体区的多个边缘线。
在步骤S807，确定多个边缘线中的每相邻两个边缘线的交点，以作为多个角点。
在步骤S808，基于每个角点及其相应的相邻两条边缘线，确定该角点相应的角位检测区。
在步骤S809，响应于确定至少一个角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于第一像素阈值，确定极片本体区存在疑似折角。
在步骤S810，在至少一个角位检测区内提取像素值在隔膜区的像素阈值范围内的像素，以得到异常像素集合。
在步骤S811，将异常像素集合划分为至少一个独立联通的异常像素区域。
在步骤S812，响应于任一异常像素区域的面积大于预设面积阈值，确定极片本体区存在折角。
在步骤S813，输出检测结果。
上述方法800中的各个步骤与方法500中的相应的步骤的特征相同。为了简洁起见，在此不再赘述。
本申请实施例的方法800可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件以避免极片在叠片工艺中再次产生折角缺陷，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率。此外，上述基于计算机视觉技术检测极片折角的方法还可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
如图9所示，本申请实施例还提供一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的装置900，包括：图像获取模块901、提取模块902以及检测模块903。图像获取模块901被配置为利用图像采集单元获取复合料带的待检测图像，待检测图像包括阴极极片的极片本体区。提取模块902被配置为从待检测图像中提取极片本体区。检测模块903被配置为对极片本体区进行折角检测。
应当理解，图9中所示装置900的各个模块可以与参考图5描述的方法500中的各个步骤相对应。由此，上面针对方法500描述的操作、特征和优点同样适用于装置900及其包括的模块。为了简洁起见，某些操作、特征和优点在此不再赘述。
本申请实施例的上述虚拟装置，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制极片存在折角的电芯组件流出。
本申请实施例还提供一种电子设备，包括至少一个处理器以及与至少一个处理器通信连接的存储器，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法500。
该电子设备可以应用于前述对复合料带的阴极极片进行折角检测的***300中，作为电子设备390。
本申请实施例的上述电子设备，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
如图10所示，本申请实施例还提供一种叠片机1000，包括前述对复合料带的阴极极片进行折角检测的***300。
在一些实施例中，叠片机1000可包括依次设置的第一裁切机构1010、第一热复合机构1020、两个第二裁切机构1030、第二热复合机构1040、叠片机构1050、以及设置在第二热复合机构1040以及叠片机构1050之间的***300。
叠片机1000的第一裁切机构1010、第一热复合机构1020、第二裁切机构1030、第二热复合机构1040、叠片机构1050的特征与图2中叠片机200的第一裁切机构210、第一热复合机构220、第二裁切机构230、第二热复合机构240以及叠片机构250的特征相同。为了简洁起见，在此不再赘述。
上述叠片机100的实施例方案，一方面可以在叠片工艺中实时检测复合料带的阴极极片是否存在折角，有利于相关人员及时调整叠片机的相关部件，从而减少生产材料的浪费并增加叠片机的设备效率，另一方面可以提高极片折角检测的准确性，从而有效控制阴极极片存在折角的电芯组件流出。
本申请实施例还提供一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，计算机指令配置为使计算机执行前述任一实施例对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法500。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，计算机程序在被处理器执行时实现前述任一实施例对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法500。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (17)

1.一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的方法，其特征在于，包括：
利用图像采集单元获取所述复合料带的待检测图像，所述待检测图像包括所述阴极极片的极片本体区、至少部分地包围所述极片本体区的隔膜区；
从所述待检测图像中提取所述极片本体区；以及
对所述极片本体区进行折角检测，
其中，对所述极片本体区进行折角检测包括：
基于所述极片本体区确定多个角位检测区，每个角位检测区包括所述极片本体区的多个角点中相应的一个角点，所述多个角点由所述极片本体区的多个边缘线中的每相邻两条边缘线相交形成的，每个角位检测区位于所述极片本体区的所述多个边缘线围成的区域内，并且以所述多个角点中相应的一个角点为该角位检测区的一个顶点；以及
针对所述多个角位检测区进行折角检测，包括：
确定每个角位检测区内的每个像素的像素值是否大于第一像素阈值；以及
响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角，
其中，当所述待检测图像还包括包围所述极片本体区的隔膜区时，响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角包括：
响应于确定所述至少一个角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在疑似折角；
在所述至少一个角位检测区内提取像素值在所述隔膜区的像素阈值范围内的像素，以得到异常像素集合；
将所述异常像素集合划分为至少一个独立联通的异常像素区域；以及
响应于任一所述异常像素区域的面积大于预设面积阈值，确定所述极片本体区存在折角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述待检测图像中提取所述极片本体区包括：
至少基于所述极片本体区的第一像素值范围，从所述待检测图像中提取所述极片本体区。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待检测图像还包括至少部分地包围所述隔膜区的支撑辊区和位于所述隔膜区两侧的多个极耳凸出区，其中，至少基于所述极片本体区的第一像素值范围，从所述待检测图像中提取所述极片本体区包括：
基于所述支撑辊区相应的第二像素阈值范围，从所述待检测图像中去除所述支撑辊区，以得到第一中间图像；
从所述第一中间图像中提取出与所述第一中间图像的边缘相内接的最大矩形区域的图像作为第二中间图像，以去除所述多个极耳凸出区；以及
基于所述极片本体区相应的第一像素阈值范围，从所述第二中间图像中提取所述极片本体区。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述极片本体区确定多个角位检测区包括：
确定所述极片本体区的多个角点；以及
基于每个角点及其相应的相邻两条边缘线，确定该角点相应的角位检测区。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述极片本体区的多个角点包括：
确定与所述极片本体区相外接的最小矩形区域；以及
将所述最小矩形区域的四个顶点确定为所述多个角点。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定所述极片本体区的多个角点包括：
确定所述极片本体区的多个边缘线；以及
确定所述多个边缘线中的每相邻两个边缘线的交点，以作为所述多个角点。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，确定所述极片本体区的多个边缘线包括：
确定所述极片本体区的中心点的位置信息；
基于所述中心点的位置信息以及标准极片的尺寸信息，在所述待检测图像中形成多个边缘检测区，每个边缘检测区与所述多个边缘线中的一个边缘线对应；
基于多个边缘检测区，通过寻边算法对所述极片本体区进行寻边以得到多个边线；以及
基于所述多个边线，生成所述极片本体区的多个边缘线。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，生成所述极片本体区的多个边缘线包括：
确定所述多个边线中的每个边线相对于所述待检测图像的相应边缘线的角度；以及
响应于每个边线的角度在相应的角度阈值范围内，将该边线确定为边缘线。
9.一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的装置，其特征在于，包括：
图像获取模块，利用图像采集单元获取所述复合料带的待检测图像，所述待检测图像包括所述阴极极片的极片本体区、至少部分地包围所述极片本体区的隔膜区；
提取模块，所述提取模块被配置为从所述待检测图像中提取所述极片本体区；以及
检测模块，所述检测模块被配置为对所述极片本体区进行折角检测，
其中，对所述极片本体区进行折角检测包括：
基于所述极片本体区确定多个角位检测区，每个角位检测区包括所述极片本体区的多个角点中相应的一个角点，所述多个角点由所述极片本体区的多个边缘线中的每相邻两条边缘线相交形成的，每个角位检测区位于所述极片本体区的所述多个边缘线围成的区域内，并且以所述多个角点中相应的一个角点为该角位检测区的一个顶点；以及
针对所述多个角位检测区进行折角检测，包括：
确定每个角位检测区内的每个像素的像素值是否大于第一像素阈值；以及
响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角，
其中，当所述待检测图像还包括包围所述极片本体区的隔膜区时，响应于确定至少一个所述角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在折角包括：
响应于确定所述至少一个角位检测区内的一个或多个像素的像素值大于所述第一像素阈值，确定所述极片本体区存在疑似折角；
在所述至少一个角位检测区内提取像素值在所述隔膜区的像素阈值范围内的像素，以得到异常像素集合；
将所述异常像素集合划分为至少一个独立联通的异常像素区域；以及
响应于任一所述异常像素区域的面积大于预设面积阈值，确定所述极片本体区存在折角。
10.一种电子设备，其特征在于，包括至少一个处理器以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器，其中，
所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1至8中任一项所述的方法。
11.一种对复合料带的阴极极片进行折角检测的***，其特征在于，包括：
图像采集单元，用于采集所述复合料带的待检测图像；以及
根据权利要求10所述的电子设备，所述电子设备与所述图像采集单元相连接。
12.根据权利要求11所述的***，其特征在于，所述待检测图像包括所述复合料带的第一表面的第一图像和所述复合料带的与所述第一表面相对的第二表面的第二图像，其中所述图像采集单元包括：
第一图像采集单元，用于采集所述复合料带的第一表面的所述第一图像；以及
第二图像采集单元，用于采集所述复合料带的第二表面的所述第二图像。
13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，
所述第一图像采集单元为第一线扫相机，并且所述第二图像采集单元为第二线扫相机，其中，
所述***还包括用于为所述第一线扫相机的图像采集区域提供照明的第一线光源、以及用于为所述第二线扫相机的图像采集区域提供照明的第二线光源。
14.根据权利要求13所述的***，其特征在于，还包括：
第一支撑辊以及连接所述第一支撑辊的第一编码器，其中，所述第一支撑辊与复合料带的第一表面抵接，所述第一编码器被配置为随所述复合料带在所述第一支撑辊上的行进向所述第一线扫相机发送脉冲信号，以触发所述第一线扫相机逐行采图；以及
第二支撑辊以及连接所述第二支撑辊的第二编码器，其中，所述第二支撑辊与复合料带的第二表面相抵接，所述第二编码器被配置为随所述复合料带在所述第二支撑辊上的行进向所述第二线扫相机发送脉冲信号，以触发所述第二线扫相机逐行采图。
15.根据权利要求14所述的***，其特征在于，所述复合料带与所述第一支撑辊的相切位置位于所述第一线扫相机的图像采集区域内，并且所述复合料带与所述第二支撑辊的相切位置位于所述第二线扫相机的图像采集区域内。
16.一种叠片机，其特征在于，包括根据权利要求11至15中任一项所述的***。
17.一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令配置为使计算机执行根据权利要求1至8中任一项所述的方法。
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