CN109194871A - 一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置，包括机架、获取毛刺图像的相机、探测极片边缘的传感器、平面镜、驱动机构、PLC控制系统和图像处理系统，所述驱动机构设置在机架上，所述相机和传感器设置在驱动机构上，所述平面镜设置在相机的底部，所述驱动机构可驱动相机和传感器运动，所述PLC控制系统分别与相机、传感器、驱动机构和图像处理系统相连接。本发明通过设置上述装置和方法，可快速实现相机与极片边缘的对焦，无需人工对焦，对焦耗速度快，效率高。

Description

一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置和方法

技术领域

本发明涉及锂电池毛刺检测领域，特别涉及一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置和方法。

背景技术

在极片分切中，极片分切完成需要频繁地换料，在每次换料后，由于上料的位置偏差及极片宽度的不同，需要重新定位、对焦，以获取清晰的图像开始新一轮的检测。然而，人工对焦需要具备一定的专业知识；且由于景深极小，对焦耗时，效率极低。

发明内容

本发明的目的是提供一种可实现自动对焦的装置和方法。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置，包括机架、获取毛刺图像的相机、探测极片边缘的传感器、平面镜、驱动机构、PLC控制系统和图像处理系统，所述驱动机构设置在机架上，所述相机和传感器设置在驱动机构上，所述平面镜设置在相机的底部，所述驱动机构可驱动相机和传感器运动，所述PLC控制系统分别与相机、传感器、驱动机构和图像处理系统相连接。

所述驱动机构为直线电机。

一种锂电极片毛刺检测自动对焦的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、驱动机构通过传感器驱动相机探测出各条极片的边缘位置，探测时该相机步进的距离要小于当前相机镜头的景深，该传感器与平面镜的水平距离要大于镜头与极片的焦距；

(2)、当该传感器探测出各条极片的边缘后，并记住各条极片边缘的位置；

(3)、然后驱动机构驱动相机到其中一极片边缘的初始位置处取图；

(4)、相机每取一张图，均通过图像处理系统的聚焦评价函数计算值，记录图片索引及函数值；

(5)、采用的聚焦评价函数与图像清晰度呈正相关，驱动机构从初始位置驱动相机步进取图，逐步靠近焦点，函数值呈上升趋势；而后当相机步进远离焦点，函数值下降则结束相机步进；

(6)、每取一张图计算函数值，若函数值上升，则以当前图片索引及函数值覆盖原存储值或上一存储值，并继续向前步进；若函数值下降，则上一图片为最清晰图片，停止步进，将上一图片索引值反馈给机构，有驱动机构控制相机运动至取图最清晰位置。

本发明通过设置上述装置和方法，可快速实现相机与极片边缘的对焦，无需人工对焦，对焦耗速度快，效率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的方框图原理图；

图3是本发明的局部结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行进一步说明：

如图1到图3所示的，一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置，包括机架1、获取毛刺图像的相机2、探测极片边缘的传感器3、平面镜4、驱动机构5、PLC控制系统6和图像处理系统7，所述驱动机构5设置在机架1上，所述相机2和传感器3设置在驱动机构5上，所述平面镜4设置在相机2的底部，所述驱动机构5可驱动相机2和传感器3运动，所述PLC控制系统6分别与相机2、传感器3、驱动机构5和图像处理系统7相连接。

所述驱动机构5为直线电机。

一种锂电极片毛刺检测自动对焦的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、驱动机构5通过传感器驱动相机2探测出各条极片8的边缘位置，探测时该相机2步进的距离要小于当前相机2镜头的景深，该传感器3与平面镜的水平距离要大于镜头与极片8的焦距；

(2)、当该传感器3探测出各条极片8的边缘后，并记住各条极片8边缘的位置；

(3)、然后驱动机构5驱动相机2到其中一极片8边缘的初始位置处取图；

(4)、相机2每取一张图，均通过图像处理系统7的聚焦评价函数计算值，记录图片索引及函数值；

(5)、采用的聚焦评价函数与图像清晰度呈正相关，驱动机构5从初始位置驱动相机2步进取图，逐步靠近焦点，函数值呈上升趋势；而后当相机2步进远离焦点，函数值下降则结束相机步进；

(6)、每取一张图计算函数值，若函数值上升，则以当前图片索引及函数值覆盖原存储值或上一存储值，并继续向前步进；若函数值下降，则上一图片为最清晰图片，停止步进，将上一图片索引值反馈给驱动机构，由驱动机构控制相机运动至取图最清晰位置，(最终位置取值因步进设定，为近似最优解而非最优解；步进小于景深，可保证位置在景深范围内)。

本发明通过设置上述装置和方法，可快速实现相机2与极片8边缘的对焦，无需人工对焦，对焦耗速度快，效率高。

以上所述并非对本发明的技术范围作任何限制，凡依据本发明技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置，其特征在于：包括机架、获取毛刺图像的相机、探测极片边缘的传感器、平面镜、驱动机构、PLC控制系统和图像处理系统，所述驱动机构设置在机架上，所述相机和传感器设置在驱动机构上，所述平面镜设置在相机的底部，所述驱动机构可驱动相机和传感器运动，所述PLC控制系统分别与相机、传感器、驱动机构和图像处理系统相连接。

2.根据权利要求1所述的一种锂电极片毛刺检测自动对焦的装置，其特征在于：所述驱动机构为直线电机。

3.一种锂电极片毛刺检测自动对焦的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、驱动机构通过传感器驱动相机探测出各条极片的边缘位置，探测时该相机步进的距离要小于当前相机镜头的景深，该传感器与平面镜的水平距离要大于镜头与极片的焦距；

(2)、当该传感器探测出各条极片的边缘后，并记住各条极片边缘的位置；

(3)、然后驱动机构驱动相机到其中一极片边缘的初始位置处取图；

(4)、相机每取一张图，均通过图像处理系统的聚焦评价函数计算值，记录图片索引及函数值；

(5)、采用的聚焦评价函数与图像清晰度呈正相关，驱动机构从初始位置驱动相机步进取图，逐步靠近焦点，函数值呈上升趋势；而后当相机步进远离焦点，函数值下降则结束相机步进；

(6)、每取一张图计算函数值，若函数值上升，则以当前图片索引及函数值覆盖原存储值或上一存储值，并继续向前步进；若函数值下降，则上一图片为最清晰图片，停止步进，将上一图片索引值反馈给机构，有驱动机构控制相机运动至取图最清晰位置。