锂电池极片的拉丝毛刺检测方法、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及锂电池极片检测，尤其涉及一种锂电池极片的拉丝毛刺检测方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

目前，对于锂电池极片生产完成后需要对极片进行合格性验证，比如尺寸检测、缺陷检测等等，但是为了保证生产的锂电池极片合格，还有一个重要的检测就是对于锂电池极片的拉丝毛刺检测，由于极片在生成切片的过程中，很容易产生毛刺等，一般毛刺过长、过多等情况时，而带有毛刺的锂电池极片被应用到电池中时，很容易导致正负极短路，引起电池起火烧毁，更有甚者可能会对使用电池的用户造成伤害等。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供锂电池极片的拉丝毛刺检测方法，其能够解决现有技术中不能够对锂电池极片的拉丝毛刺检测导致锂电池极片产品存在安全隐患等的问题。

本发明的目的之二在于提供一种电子设备，其能够解决现有技术中不能够对锂电池极片的拉丝毛刺检测导致锂电池极片产品存在安全隐患等的问题。

本发明的目的之三在于提供一种计算机可读存储介质，其能够解决现有技术中不能够对锂电池极片的拉丝毛刺检测导致锂电池极片产品存在安全隐患等的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

锂电池极片的拉丝毛刺检测方法，包括以下步骤：

图像获取步骤：获取锂电池极片的两侧图像；

图像处理步骤：对锂电池极片的两侧图像进行灰度处理，识别得出极片区域与背景区域；

检测步骤：对锂电池极片的两侧图像中极片区域进行图像处理，并识别锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息；

判断步骤：根据毛刺的特征数据信息以及系统预设的规格要求来判断锂电池极片是否为合格产品。

进一步地，所述图像处理步骤还包括通过相机采集锂电池极片的两侧的多个子图像，并将多个子图像拼接成锂电池极片的两侧图像。

进一步地，相机采集锂电池极片的两侧的子图像的分辨率为：横向分辨率为0.0098mmpix，纵向分辨率为0.01mmpix。

进一步地，所述检测步骤还包括根据图像二值化算法以及形态学处理算法对锂电池极片的两侧图像中的极片区域进行处理得出锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息。

进一步地，所述毛刺的特征数据信息包括毛刺的长度、宽度以及投影面积。

进一步地，所述图像获取步骤之前还包括预处理步骤：对锂电池极片的两侧边缘进行抚平处理，使得锂电池极片的两侧边缘平整。

本发明的目的之二采用如下技术方案实现：

一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之一所采用的锂电池极片的拉丝毛刺检测方法的步骤。

本发明的目的之三采用如下技术方案实现：

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一所采用的锂电池极片的拉丝毛刺检测方法的步骤。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

本发明通过切片后的锂电池极片的两侧边缘进行采集图像，并通过对图像进行处理来检测两侧边缘是否存在拉丝毛刺，以及存在毛刺时其毛刺的特征数据信息，然后再根据毛刺的特征数据信息与系统预设的规格要求来判断切片后的锂电池极片是否为合格产品，进而可以防止毛刺过长的锂电池极片流入到市场并做成产品，而存在安全隐患的问题。

附图说明

图1为本发明提供的锂电池极片的拉丝毛刺检测方法的流程图；

图2为本发明提供的图像中拉丝毛刺的示意图；

图3为本发明提供的图像经过细化算法处理的前后对比图。

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。

实施例一：

为了对锂电池极片的拉丝毛刺进行检测，本发明提供了一种锂电池极片拉丝毛刺检测方法，其是通过设置图像获取设备来获取锂电池极片的图像，然后通过图像处理识别得出锂电池极片的图像中极片与背景区域的边缘，并识别得出极片的边缘是否存在毛刺、以及存在毛刺的长度、形状、大小等，然后根据毛刺的长度、形状、大小等数据来判断锂电池极片是否符合要求。在实际的生产过程中，极片在切割时，不可能做到理论上完全没有毛刺，可根据实际的操作经验在系统中设定相应的阈值，该阈值比如为毛刺的长度不超过一定数值时，其锂电池在使用时，不会对使用造成危害等，这样在系统进行判断时，就可以判断毛刺的长度不超过某一阈值时，就认为该锂电池极片为合格产品。

另外，为了实现锂电池极片拉丝毛刺的检测，本发明首先通过采用2套8k线扫相机对极片的表面进行采集图像、采用2套4k线扫相机对极片的两侧进行采集图像，然后通过本发明提供的锂电池极片拉丝毛刺检测方法对上述采集的图像进行处理得出锂电池极片的表面缺陷、外形尺寸等，对于缺陷、拉丝等超过规格的位置进行定点标识，并保存相应的图片以及位置数据。其中，线扫相机是指每次触发相机只能拍摄一行或者几行的相机。要获取被拍摄物体的完整图像，必须使被拍摄物体垂直于线扫相机的sensor方向运动，然后将拍摄的图一行行组装起来，形成被拍摄物体完整的样子。如图1所示，本实施例提供锂电池极片的拉丝毛刺检测方法，具体包括以下步骤：

步骤s1：获取相机采集的多个子图像，并将其拼接成锂电池极片的两侧图像。由于锂电池极片的尺寸问题，其不可能完全处于一个相机的覆盖范围内，因此在实际的生产使用中，通过采用多个相机对锂电池极片进行采集图像，然后对采集的图像进行拼接成锂电池极片的完整图像。由于此装置的目的是检测极片两边的拉丝毛刺，因此所采集的图像为锂电池极片的两侧边的图像。

另外，本发明还通过与极片接触良好的编码器压轮驱动，向相机发送对应的编码信号，来控制相机的启动来采集图像，并将采集的图像发送给控制主机，进而使得控制主机根据采集的图像来完成拉丝毛刺的检测。

另外，为了提高拉丝毛刺的检测结果，图像的分辨率优选为：

像素横向分辨率为40mm/4096pix＝0.0098，像素纵向分辨率为0.01mmpix，而本发明中拉丝毛刺检测大于要求是0.04mm,即是约4个像素长度。因此，将图像的像素纵向分辨率为0.01mm/pix，这样可以提高歪斜毛刺的检测率。

另外，对于采集图像时，相机均采用同一个编码器，采用倍频分频来设置拉丝毛刺的相机触发信号。同时，当机器运行速度为50m/min时，1个相机1秒钟的数据量是(1s*50m/60s)/0.01mm/pix*4096＝326mb，由于采用cameralink采集卡和研华高速处理平台，保证数据的传输和处理。

步骤s2：对锂电池极片的两侧图像进行灰度处理，识别得出极片区域与背景区域。

通过对采集到的锂电池极片的两侧图像进行灰度处理，由于不同的区域灰度处理后，其显示出的对比度不同，因此可以区分得出极片与背景区域，这样找到极片后，可为进一步查找得出极片的两侧是否存在毛刺做准备。

步骤s3：对锂电池极片中的极片区域进行图像处理，来得出锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息。

另外，在检测锂电池极片两侧是否存在毛刺时，可通过图像二值化算法、形态学处理算法等对图像进行图像处理，来判断得出锂电池极片的两侧是否存在毛刺。

当检测锂电池极片两侧存在毛刺时，则通过细化算法来得到其特征数据信息，该细化算法是halcon的骨架提取算法，是现有常用的图像处理算法，本发明只是利用该细化算法对图像进行处理，并不涉及到该算法的改进，本发明不做具体的介绍。比如如图3所示，分别为对图像进行细化算法处理前和处理后的图像，细化后的图像中，其毛刺的骨架只有一个像素宽，方便计算毛刺的长度、形状等，然后就可以根据露出来的毛刺长度、面积等来判断该产品是否为合格产品。其中，毛细的特征数据信息包括毛刺的长度、宽度以及投影面积等。

另外，该步骤s3的具体处理过程如下：对图像处理后得到如图2所示的图像，可以得知该极片两侧是存在毛刺的，进而可将包含毛刺的周边部分图像截取出来，按照纵向横向分辨率比例按照1:1换算插值，假如一个像素纵向长度为0.01mm，横向长度为0.005mm，有两种办法将比例换算成1:1关系，一是使横向像素长度由0.005mm变为0.01mm，则采取将图像横向隔行抽取的降采样办法；二是使纵向像素长度由0.01mm变为0.005mm，则采取将图像纵向像素进行插值的办法。经过降采样或者插值后，图像纵向和横向比例变为1:1，则计算毛刺长度时，转化为只需计算其骨架的像素个数，即面积，由此可以计算出毛刺长度。其中，计算毛刺投影面积，则是单纯的统计毛刺区域的像素个数。

步骤s4：根据毛刺的特征数据信息以及系统预设的规格要求来判断当前的锂电池极片是否为合格产品。

另外，为了保证在图像处理时，对于毛刺检测的准确性，本发明还包括步骤s11：在采集图像之前，还通过安装在毛刺检测设备上的抚平装置对锂电池极片的两侧边缘进行压边处理，进而使得锂电池极片的两侧边缘平整。通过对锂电池极片的两侧边缘进行整理，可使得锂电池极片的两侧边缘的更加平整，对一些存在的毛刺进行处理，使得拍摄的图像更加清楚，使得检测的结果更准确。比如一些毛刺是内折的、一些毛刺是斜的，如果是对其进行锂电池极片的两侧边缘进行平整处理时，可能会导致检测结果不准确。

另外，对于毛刺检测设备、抚平装置等，均可以采用现有技术等来实现，比如通过在生产工艺的机床上设置相应的压辊等，其不是本发明的发明点，因此这里不做具体介绍。

实施例二：

本发明还提供了一种电子设备，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

图像获取步骤：获取锂电池极片的两侧图像；

图像处理步骤：对锂电池极片的两侧图像进行灰度处理，识别得出极片区域与背景区域；

检测步骤：对锂电池极片的两侧图像中极片区域进行图像处理，并识别锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息；

判断步骤：根据毛刺的特征数据信息以及系统预设的规格要求来判断锂电池极片是否为合格产品。

进一步地，所述图像处理步骤还包括通过相机采集锂电池极片的两侧的多个子图像，并将多个子图像拼接成锂电池极片的两侧图像。

进一步地，相机采集锂电池极片的两侧的子图像的分辨率为：横向分辨率为0.0098mmpix，纵向分辨率为0.01mmpix。

进一步地，所述检测步骤还包括根据图像二值化算法及形态学算法对锂电池极片的两侧图像中的极片区域进行处理得出锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息。

进一步地，所述毛刺的特征数据信息包括毛刺的长度、宽度以及投影面积。

进一步地，所述图像获取步骤之前还包括预处理步骤：对锂电池极片的两侧边缘进行抚平处理，使得锂电池极片的两侧边缘平整。

实施例三：

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

图像获取步骤：获取锂电池极片的两侧图像；

图像处理步骤：对锂电池极片的两侧图像进行灰度处理，识别得出极片区域与背景区域；

检测步骤：对锂电池极片的两侧图像中极片区域进行图像处理，并识别锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息；

判断步骤：根据毛刺的特征数据信息以及系统预设的规格要求来判断锂电池极片是否为合格产品。

进一步地，所述图像处理步骤还包括通过相机采集锂电池极片的两侧的多个子图像，并将多个子图像拼接成锂电池极片的两侧图像。

进一步地，相机采集锂电池极片的两侧的子图像的分辨率为：横向分辨率为0.0098mmpix，纵向分辨率为0.01mmpix。

进一步地，其特征在于，所述检测步骤还包括根据图像二值化算法及形态学算法对锂电池极片的两侧图像中的极片区域进行处理得出锂电池极片的两侧是否存在毛刺、以及存在的毛刺的特征数据信息。

进一步地，所述毛刺的特征数据信息包括毛刺的长度、宽度以及投影面积。

进一步地，所述图像获取步骤之前还包括预处理步骤：对锂电池极片的两侧边缘进行抚平处理，使得锂电池极片的两侧边缘平整。

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。