一种锂电池电芯涂胶的检测方法及装置、电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种锂电池电芯涂胶的检测方法及装置、电子设备。本发明专利技术通过机器视觉及图像处理相关技术，获取电池模组的电芯图像，并先通过最小外接圆算子及最小外接矩形算子分别计算饱满电芯区域及月牙电芯区域的外接圆，并通过该外接圆位置确定该电池模组中各个电芯所在位置，再通过获取每个电芯内的灰度方差及灰度方差均值，通过均值分割的方法获取该电芯涂胶区域，计算其涂胶覆盖率及其涂胶距离，最后根据涂胶覆盖率及涂胶距离判断该电池模组电芯的涂胶质量。本申请实施例相比于传统的人工涂胶质量检测，提高了检测效率和检测稳定性，同时通过对不同形态电芯采用不同的最小外接圆的计算方法，提升了检测的准确度，保证了检测的规范性。检测的规范性。检测的规范性。

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池电芯涂胶的检测方法及装置、电子设备


[0001]本申请实施例涉及锂电池生产领域，特别是涉及一种锂电池电芯涂胶的检测方法、装置、电子设备。

技术介绍

[0002]随着微电子技术的发展，锂电池进入了大规模的实用阶段，广泛应用于各行各业，在移动电子设备、电力汽车等行业更是已经大放异彩。
[0003]在锂电池的生产加工过程中包括多道工序，锂电池电芯涂胶检测是锂电池质量检测的重要步骤。每个锂电池模组包括大量的电芯，要根据每个电芯的电芯位置、涂胶距离、涂胶覆盖率等多个量化指标进行质量检测。
[0004]目前锂电池电芯涂胶检测主要通过人工判断，技术员通过肉眼观察确定电芯和电芯的涂胶边界，使用规定的测量工具测出涂胶长度，并预估电芯的涂胶覆盖率等指标值，并根据指标值判断电池模组是否合格。每个技术员需要对模组的所有电芯进行检测和估算。
[0005]通过人工来进行检测的缺陷有：
[0006]1、检测效率低。每个电芯模组包含大量的电芯，不同位置的电芯有不同的测算指标，不同位置的电芯的质量判断逻辑不同。如此大量的检测工作量如果由人工完成，必然会导致检测效率不高。
[0007]2、检测稳定性与准确度较差。电芯涂胶长度需要检测人员使用特定的量尺工具和方法测量，涂胶边界的判定因不同检测人员而差异，同一个检测人员的工作状态也会影响检测结果，即导致测量结果不稳定。
[0008]3、缺少规范性。涂胶边界的确定方式以及覆盖率的计算方法并未形成标准，因此人工操作规范性不足，不利于产线推广。
专利
技术实现思路

[0009]基于上述
技术介绍
，本专利技术提供了一种锂电池电芯涂胶的检测方法及方法、装置、电子设备，通过对进入辊压程序之前的锂电池极片进行缺陷检测并定位记录缺陷位置，从而在及时将对辊机停机，避免缺陷极片在辊压时被撕裂断带的同时，节约人工排查缺陷位置的时间。
[0010]第一方面，本申请实施例提供了一种锂电池电芯涂胶的检测方法，包括如下步骤：
[0011]获取电池模组表面的二值化图像并提取模组区域；
[0012]根据预设灰度阈值，从模组区域中提取电芯区域，所述电芯区域包括饱满电芯区域和月牙电芯区域；
[0013]计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的位置信息及半径，并根据所述最小外接圆半径得到所述电芯的面积，其中所述饱满电芯区域通过最小外接圆算子计算所述最小外接圆，所述月牙电芯区域通过最小外接矩形算子推断所述最小外接圆；
[0014]遍历所述各电芯的最小外接圆，在所述最小外接圆范围通过预设的电芯灰度阈
值，获取所述电芯最小外接圆内的灰度方差及灰度方差均值；
[0015]根据所述灰度方差，通过均值分割，获取该电芯对应的涂胶区域，其中，所述涂胶区域的边界为涂胶边界；
[0016]根据所述涂胶区域与所述电芯面积的比值，计算所述电芯的涂胶覆盖率；
[0017]通过所述涂胶边界与所述涂胶边界的最小外接矩形的切点，计算涂胶顶点，并根据所述涂胶顶点的径向方向与该涂胶顶点所对应电芯的最小外接圆的交点距离，计算目标涂胶距离；
[0018]根据所述涂胶覆盖率与所述目标涂胶距离，判断该电池模组的电芯涂胶质量。
[0019]进一步地，计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的圆心坐标及半径，具体包括如下步骤：
[0020]根据预设的像素连通区域面积阈值，确定大于所述像素连通区域面积阈值的所述电芯区域为所述饱满电芯区域；
[0021]获取所述饱满电芯区域的位置，并通过最小外接圆算子，计算出所述电芯的半径；
[0022]通过在所述电芯区域内去除所述饱满电芯区域，获取所述月牙电芯区域位置；
[0023]通过最小外接矩形算子获取所述月牙电芯区域的最小外接矩形信息，并根据所述最小外接矩形信息及所述电芯半径，计算所述月牙电芯区域的最小外接圆。
[0024]进一步地，计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的位置信息及半径后，还包括如下步骤：
[0025]预设p个像素值，根据所述最小外接圆半径r且以所述圆心坐标为起点坐标，获取电芯外部区域和电芯内部区域，其中，所述电芯外部区域为r+p，所述电芯内部区域为r
‑
p；
[0026]获取至少一个所述电芯内部区域与所述电芯外部区域的灰度差值，并根据所述灰度差值计算其对数损失值；
[0027]根据预设的损失阈值，确定所述灰度差值的对数损失值大于所述损失阈值的电芯最小外接圆为目标电芯外接圆，所述目标电芯外接圆的位置为成功识别到的所述电池模组的电芯外接圆。
[0028]进一步地，确定所述灰度差值的对数损失值大于所述损失阈值的电芯最小外接圆为目标电芯外接圆后，还包括如下步骤：
[0029]获取所述电池模组中任意一列中所识别到的第一个所述目标电芯外接圆和最后一个所述目标电芯外接圆；
[0030]根据线性回归算法，计算该列中未被识别到的所述电池模组的电芯外接圆。
[0031]进一步地，根据所述涂胶顶点的径向方向与该涂胶顶点所对应电芯的最小外接圆的交点距离，计算目标涂胶距离，具体包括如下步骤：
[0032]获取第一涂胶距离和第二涂胶距离，其中，所述第一涂胶距离不大于该电芯最小外接圆半径，所述第二涂胶距离大于该电芯最小外接圆半径；
[0033]若该电芯中存在所述涂胶顶点，则当所述涂胶覆盖率不大于50％时，确认所述第一涂胶距离为所述目标涂胶距离；当所述涂胶覆盖率不小于50％时，确认所述第二涂胶距离为所述目标涂胶距离。
[0034]进一步地，若该电芯中不存在所述涂胶顶点，还包括如下步骤：
[0035]获取该电芯的涂胶覆盖率；
[0036]若所述电芯的涂胶覆盖率大于50％，则确定该电芯为全涂胶电芯，所述全涂胶电芯的电芯涂胶覆盖率标记为100％；
[0037]若所述电芯的涂胶覆盖率小于50％，则确定该电芯为无涂胶电芯，所述无涂胶电芯的电芯涂胶覆盖率标记为0％。
[0038]进一步地，计算电芯区域各电芯的最小外接圆之后，还包括如下步骤：
[0039]根据电芯实际工艺值及所述电芯实际工艺值的公差范围，排除计算后的干扰圆。
[0040]第二方面，本申请实施例还提供了一种锂电池电芯涂胶的检测装置，包括：
[0041]模组区域提取模块，用于获取电池模组表面的二值化图像并提取模组区域；
[0042]电芯区域提取模块，用于根据预设灰度阈值，从模组区域中提取电芯区域，所述电芯区域包括饱满电芯区域和月牙电芯区域；
[0043]电芯外接圆获取模块，用于计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的位置信息及半径，并根据所述最小外接圆半径得到所述电芯的面积，其中所述饱满电芯区域通过最小外接圆算子计算所述最小外接圆，所述月牙电芯区域通过最小外接矩形算子推断所述最小外接圆；
[0044]灰度方差获取模块，用于遍历所述各电芯的最小外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池电芯涂胶的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：获取电池模组表面的二值化图像并提取模组区域；根据预设灰度阈值，从模组区域中提取电芯区域，所述电芯区域包括饱满电芯区域和月牙电芯区域；计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的位置信息及半径，并根据所述最小外接圆半径得到所述电芯的面积，其中所述饱满电芯区域通过最小外接圆算子计算所述最小外接圆，所述月牙电芯区域通过最小外接矩形算子推断所述最小外接圆；遍历所述各电芯的最小外接圆，在所述最小外接圆范围通过预设的电芯灰度阈值，获取所述电芯最小外接圆内的灰度方差及灰度方差均值；根据所述灰度方差，通过均值分割，获取该电芯对应的涂胶区域，其中，所述涂胶区域的边界为涂胶边界；根据所述涂胶区域与所述电芯面积的比值，计算所述电芯的涂胶覆盖率；通过所述涂胶边界与所述涂胶边界的最小外接矩形的切点，计算涂胶顶点，并根据所述涂胶顶点的径向方向与该涂胶顶点所对应电芯的最小外接圆的交点距离，计算目标涂胶距离；根据所述涂胶覆盖率与所述目标涂胶距离，判断该电池模组的电芯涂胶质量。2.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯涂胶的检测方法，其特征在于，计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的圆心坐标及半径，具体包括如下步骤：根据预设的像素连通区域面积阈值，确定大于所述像素连通区域面积阈值的所述电芯区域为所述饱满电芯区域；获取所述饱满电芯区域的位置，并通过最小外接圆算子，计算出所述电芯的半径；通过在所述电芯区域内去除所述饱满电芯区域，获取所述月牙电芯区域位置；通过最小外接矩形算子获取所述月牙电芯区域的最小外接矩形信息，并根据所述最小外接矩形信息及所述电芯半径，计算所述月牙电芯区域的最小外接圆。3.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯涂胶的检测方法，其特征在于，计算电芯区域各电芯的最小外接圆，获取所述最小外接圆的位置信息及半径后，还包括如下步骤：预设p个像素值，根据所述最小外接圆半径r且以所述圆心坐标为起点坐标，获取电芯外部区域和电芯内部区域，其中，所述电芯外部区域为r+p，所述电芯内部区域为r
‑
p；获取至少一个所述电芯内部区域与所述电芯外部区域的灰度差值，并根据所述灰度差值计算其对数损失值；根据预设的损失阈值，确定所述灰度差值的对数损失值大于所述损失阈值的电芯最小外接圆为目标电芯外接圆，所述目标电芯外接圆的位置为成功识别到的所述电池模组的电芯外接圆。4.根据权利要求3所述的一种锂电池电芯涂胶的检测方法，其特征在于，确定所述灰度差值的对数损失值大于所述损失阈值的电芯最小外接圆为目标电芯外接圆后，还包括如下步骤：获取所述电池模组中任意一列中所识别到的第一个所述目标电芯外接圆和最后一个所述目标电芯外接圆；根据线性回归算法，计算该列中未被识别到的所述电池模组的电芯外接圆。
5.根据权利要求1所述的一种锂电池电芯涂胶的检测方法，其特征在于，根据所述涂胶顶点的径向方向与该涂胶顶点所对应电芯的最小外接圆的交点距离，计算目标涂胶距离，具体包括如下步骤：获取第一涂胶距离和第二涂胶距离，其中，所述第一涂胶距离不大于该电芯最小外接圆半径，所述第二涂胶距离大于该电芯最小...

【专利技术属性】
技术研发人员：张权，王刚，刘柏林，吕炎州，
申请(专利权)人：广州市易鸿智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：