CN112577421A - 一种电芯检测方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种电芯检测方法、装置及设备，所述方法包括：获取预设位置的电芯卷绕的基准线；采集所述预设位置的电芯图像；根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。本申请实现了提高电芯检测准确性的效果。

Description

一种电芯检测方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体而言，涉及一种电芯检测方法、装置及设备。

背景技术

在电池生产过程中，可以采用卷绕工艺制造电芯，卷绕型电芯一般是将阳极片和阴极片以隔膜相隔后，一起围绕卷针旋转制成的。卷绕工艺的品质会直接影响到生产的电池的产品质量，所以对电芯卷绕工艺的检测就尤为重要，而极片对齐度是衡量电芯质量的一个重要的指标，如果极片对齐度达不到要求，则会对电芯的使用寿命和安全性能产生重大影响，甚至会直接导致裸电芯的报废。现有的电芯检测方法通常为人工测量，准确性较低，无法满足高精度的设计要求。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种电芯检测方法、装置及设备，用以实现提高电芯检测的准确性，提高电芯检测效率的效果。

本申请实施例第一方面提供了一种电芯检测方法，包括：获取预设位置的电芯卷绕的基准线；采集所述预设位置的电芯图像；根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。

于一实施例中，所述根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值，包括：根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边；计算所述阴极片测量边与所述基准线的距离得到阴极片偏移值，计算所述阳极片测量边与所述基准线的距离得到阳极片偏移值，计算所述隔膜测量边与所述基准线的距离得到隔膜偏移值；计算所述阴极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算所述阳极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值，计算所述阴极片和隔膜的错位值与所述阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。

于一实施例中，所述预设位置的数量为两个；所述获取预设位置的电芯卷绕的基准线，包括：获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边；根据所述内参和所述外参，确定所述视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系；根据所述基准边和所述转换关系，获取所述预设位置的基准线。

于一实施例中，所述根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边，包括：获取所述电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；计算每个所述预设区域的灰度差；选择所述灰度差符合所述阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择所述灰度差符合所述阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择所述灰度差符合所述隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；利用线性回归方程，根据所述多个阴极片拟合点拟合出所述阴极片测量边，根据所述多个阳极片拟合点拟合出所述阳极片测量边，根据所述多个隔膜拟合点拟合出所述隔膜测量边。

于一实施例中，所述方法还包括：判断所述错位值是否在预设范围内；若所述错位值在预设范围内，则输出检测结果为合格；若所述错位值不在预设范围内，则输出检测结果为不合格。

本申请实施例第二方面提供了一种电芯检测装置，包括：获取模块，用于获取预设位置的电芯卷绕的基准线；采集模块，用于采集所述预设位置的电芯图像；计算模块，用于根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。

于一实施例中，还包括：判断模块，用于判断所述错位值是否在预设范围内，若所述错位值在预设范围内，则输出检测结果为合格，若所述错位值不在预设范围内，则输出检测结果为不合格。

于一实施例中，所述计算模块用于：根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边；计算所述阴极片测量边与所述基准线的距离得到阴极片偏移值，计算所述阳极片测量边与所述基准线的距离得到阳极片偏移值，计算所述隔膜测量边与所述基准线的距离得到隔膜偏移值；计算所述阴极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算所述阳极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值，计算所述阴极片和隔膜的错位值与所述阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。

于一实施例中，所述预设位置的数量为两个；所述获取模块用于：获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边；根据所述内参和所述外参，确定所述视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系；根据所述基准边和所述转换关系，获取所述预设位置的基准线。

于一实施例中，所述计算模块具体用于：获取所述电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；计算每个所述预设区域的灰度差；选择所述灰度差符合所述阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择所述灰度差符合所述阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择所述灰度差符合所述隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；利用线性回归方程，根据所述多个阴极片拟合点拟合出所述阴极片测量边，根据所述多个阳极片拟合点拟合出所述阳极片测量边，根据所述多个隔膜拟合点拟合出所述隔膜测量边。

本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括：存储器，用以存储计算机程序；处理器，用以执行如本申请实施例第一方面及其任一实施例所述的方法，以实现提高电芯检测准确率和效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一实施例的电子设备的结构示意图；

图2为本申请一实施例的电芯检测状态示意图；

图3为本申请一实施例的电芯检测方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例中步骤310的子步骤的流程示意图；

图5为本申请一实施例中步骤330的子步骤的流程示意图；

图6为本申请一实施例的电芯检测装置600的结构示意图。

附图标记：

100-电子设备，110-总线，120-处理器，130-存储器，200-电芯，210-阴极片，220-阳极片，230-隔膜，240-卷针，250-第一视野，251-第一基准线，260-第二视野，261-第二基准线，270-第三视野，271-第三基准线，280-第四视野，281-第四基准线，600-电芯检测装置，610-获取模块，620-采集模块，630-计算模块，640-判断模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，并不表示排列序号，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图1，其为本申请一实施例的电子设备100的结构示意图，包括至少一个处理器120和存储器130，图1中以一个处理器为例。处理器120和存储器130通过总线110连接，存储器130存储有可被至少一个处理器120执行的指令，指令被至少一个处理器120执行，以使至少一个处理器120执行如下述实施例中的电芯检测方法。

如图2所示，其为本申请一实施例的电芯检测状态示意图，电芯200包括：阴极片210、阳极片220、隔膜230，以及卷针240，阴极片210和阳极片220以隔膜230相隔后，一起围绕卷针240进行卷绕，通过视觉检测设备检测电芯卷绕过程中阴极片、阳极片和隔膜的对齐度，可以及时发现不合格的卷绕电芯。

于一实施例中，视觉检测设备可以采用CCD(Charge coupled Device，电荷耦合元件)相机，在电芯200上方四个预设位置分别设置CCD1、CCD2、CCD3、CCD4，其中CCD1和CCD3分别设置在阳极片220左右两侧边缘的上方，CCD2和CCD4分别设置在卷针240的上方。

如图3所示，其为本申请一实施例的电芯检测方法的流程示意图，该方法可由图1所示的电子设备100来执行，以实现电芯检测，该方法包括如下步骤：

步骤310：获取预设位置的电芯卷绕的基准线。

于一实施例中，预设位置的数量为四个，分别获取第一预设位置的电芯卷绕的第一基准线251，第二预设位置的电芯卷绕的第二基准线261，第三预设位置的电芯卷绕的第三基准线271，第四预设位置的电芯卷绕的第四基准线281。

于一实施例中，预设位置的数量为两个。

步骤320：采集预设位置的电芯图像。

在上述步骤中，当电芯卷针的卷绕角度达到预设阈值时，PLC(ProgrammableLogic Controller，可编辑逻辑控制器)触发视觉检测设备开始采集预设位置的电芯图像，此后电芯卷针每旋转预设角度，采集一组预设位置的电芯图像，于一实施例中，电芯卷针每旋转180度，采集一组预设位置的电芯图像。

于一实施例中，每组预设位置的电芯图像包括第一预设位置的电芯图像、第二预设位置的电芯图像、第三预设位置的电芯图像和第四预设位置的电芯图像。

步骤330：根据电芯图像和基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。

在上述步骤中，电芯卷绕的错位值包括阴极片210和隔膜230的错位值、阳极片220和隔膜230的错位值，以及阴极片210和阳极片220的错位值。

步骤340：判断错位值是否在预设范围内。

在上述步骤中，分别判断阴极片210和隔膜230的错位值、阳极片220和隔膜230的错位值，以及阴极片210和阳极片220的错位值是否在预设范围内，若错位值在预设范围内，则执行步骤350，若错位值不在预设范围内，则执行步骤360。

步骤350：输出检测结果为合格。

步骤360：输出检测结果为不合格。

于一实施例中，输出检测结果为合格的电芯则可以继续进行其他生产工序，输出检测结果为不合格的电芯则回收，利用X射线进行二次检测，根据检测结果进行降级处理或直接报废。

如图4所示，其为本申请一实施例中步骤310的子步骤的流程示意图，步骤310：获取预设位置的电芯卷绕的基准线，可以包括：

步骤311：获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边。

在上述步骤中，视觉检测设备的内参包括焦距f、畸变率k、缩放比例因子(dx,dy)、主点坐标C(Cx,Cy)，外参包括旋转因子R(α，β，γ)、平移因子T(Tx,Ty,Tz)。

于一实施例中，调整CCD1的第一视野250和CCD2的第二视野260大小一致，CCD3的第三视野270和CCD4的第四视野280大小一致，利用标准一毫米黑白棋盘格，分别获取CCD1、CCD2、CCD3、CCD4的内参和外参。

步骤312：根据内参和外参，确定视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系。

在上述步骤中，世界坐标系(Xw,Yw,Zw)和图像坐标系(u，v)的转换关系如下式：

步骤313：根据基准边和转换关系，获取预设位置的基准线。

在上述步骤中，标定块的基准边与图像坐标系的y轴平行，以确保根据基准边获取的预设位置的电芯卷绕的基准线的准确度。

于一实施例中，根据同一标定块的同一基准边分别获取第一视野250内的第一基准线251，以及第二视野260内的第二基准线261，根据同一标定块的同一基准边分别获取第三视野270内的第三基准线271，以及第四视野280内的第四基准线281。

如图5所示，其为本申请一实施例中步骤330的子步骤的流程示意图，步骤330：根据电芯图像和基准线，计算得到电芯卷绕的错位值，可以包括：

步骤331：根据电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边。

在上述步骤中，获取电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；计算每个预设区域的灰度差；选择灰度差符合阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择灰度差符合阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择灰度差符合隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；利用线性回归方程，根据多个阴极片拟合点拟合出阴极片测量边，根据多个阳极片拟合点拟合出阳极片测量边，根据多个隔膜拟合点拟合出隔膜测量边。

于一实施例中，获取第一视野250的电芯图像上多个预设区域的像素灰度值，选择每个预设区域上灰度差符合阳极片220的边缘差值的像素点，得到多个阳极片220拟合点，利用线性回归方程拟合出第一阳极片220测量边。利用相同方法获取第三视野270内的第二阳极片220测量边。

于一实施例中，获取第二视野260的电芯图像上多个预设区域的像素灰度值，选择每个预设区域上灰度差符合阴极片210的边缘差值的像素点，得到多个阴极片210拟合点，利用线性回归方程拟合出第一阴极片210测量边。利用相同方法获取第四视野280内的第二阴极片210测量边。

于一实施例中，获取第一视野250的电芯图像上多个预设区域的像素灰度值，选择每个预设区域上灰度差符合隔膜230的边缘差值的像素点，得到多个隔膜230拟合点，利用线性回归方程拟合出第一隔膜230测量边。利用相同方法分别获取第二视野260内的第二隔膜230测量边，第三视野270内的第三隔膜230测量边，第四视野280内的第四隔膜230测量边。

步骤332：计算阴极片测量边与基准线的距离得到阴极片偏移值，计算阳极片测量边与基准线的距离得到阳极片偏移值，计算隔膜测量边与基准线的距离得到隔膜偏移值。

于一实施例中，计算第一基准线251与第一阳极片220测量边的距离，得到第一阳极片220偏移值，计算第二基准线261与第一阴极片210测量边的距离，得到第一阴极片210偏移值，计算第一基准线251与第一隔膜230测量边的距离，得到第一隔膜230偏移值，计算第二基准线261与第二隔膜230测量边的距离，得到第二隔膜230偏移值。

计算第三基准线271与第二阳极片220测量边的距离，得到第二阳极片220偏移值，计算第四基准线281与第二阴极片210测量边的距离，得到第二阴极片210偏移值，计算第三基准线271与第三隔膜230测量边的距离，得到第三隔膜230偏移值，计算第四基准线281与第四隔膜230测量边的距离，得到第四隔膜230偏移值。

步骤333：计算阴极片偏移值与隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算阳极片偏移值与隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值。

于一实施例中，阳极片220和隔膜230的第一错位值等于第一阳极片220偏移值与第一隔膜230偏移值的差值，阴极片210和隔膜230的第二错位值等于第一阴极片210偏移值与第二隔膜230偏移值的差值。

阳极片220和隔膜230的第三错位值等于第二阳极片220偏移值与第三隔膜230偏移值的差值，阴极片210和隔膜230的第四错位值等于第二阴极片210偏移值与第四隔膜230偏移值的差值。

步骤334：计算阴极片和隔膜的错位值与阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。

于一实施例中，阴极片210和阳极片220的第五错位值等于第一错位值与第二错位值的差值，阴极片210和阳极片220的第六错位值等于第三错位值与第四错位值的差值。

如图6所示，其为本申请一实施例的电芯检测装置600的结构示意图，该装置可应用于图1所示的电子设备100，用于执行上述实施例中的电芯检测方法，对于电芯检测装置600未披露的细节，可参照本申请电芯检测方法的实施例。电芯检测装置600包括：获取模块610、采集模块620、计算模块630和判断模块640，各个模块的原理关系如下：

获取模块610，用于获取预设位置的电芯卷绕的基准线。

采集模块620，用于采集预设位置的电芯图像。

计算模块630，用于根据电芯图像和基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。

判断模块640，用于判断错位值是否在预设范围内，若错位值在预设范围内，则输出检测结果为合格，若错位值不在预设范围内，则输出检测结果为不合格。

详细内容参见上述实施例中步骤310至步骤360的描述。

于一实施例中，获取模块610用于：获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边；根据内参和外参，确定视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系；根据基准边和转换关系，获取预设位置的基准线。详细内容参见上述实施例中步骤311至步骤313的描述。

于一实施例中，计算模块630用于：根据电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边；计算阴极片测量边与基准线的距离得到阴极片偏移值，计算阳极片测量边与基准线的距离得到阳极片偏移值，计算隔膜测量边与基准线的距离得到隔膜偏移值；计算阴极片偏移值与隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算阳极片偏移值与隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值，计算阴极片和隔膜的错位值与阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。详细内容参见上述实施例中步骤331至步骤334的描述。

于一实施例中，计算模块630用于：获取电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；计算每个预设区域的灰度差；选择灰度差符合阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择灰度差符合阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择灰度差符合隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；利用线性回归方程，根据多个阴极片拟合点拟合出阴极片测量边，根据多个阳极片拟合点拟合出阳极片测量边，根据多个隔膜拟合点拟合出隔膜测量边。详细内容参见上述实施例中步骤334的描述。

本发明实施例还提供了一种电子设备可读存储介质，包括：程序，当其在电子设备上运行时，使得电子设备可执行上述实施例中方法的全部或部分流程。其中，存储介质可为磁盘、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等。存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电芯检测方法，其特征在于，包括：

获取预设位置的电芯卷绕的基准线；

采集所述预设位置的电芯图像；

根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值，包括：

根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边；

计算所述阴极片测量边与所述基准线的距离得到阴极片偏移值，计算所述阳极片测量边与所述基准线的距离得到阳极片偏移值，计算所述隔膜测量边与所述基准线的距离得到隔膜偏移值；

计算所述阴极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算所述阳极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值，计算所述阴极片和隔膜的错位值与所述阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设位置的数量为两个；所述获取预设位置的电芯卷绕的基准线，包括：

获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边；

根据所述内参和所述外参，确定所述视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系；

根据所述基准边和所述转换关系，获取所述预设位置的基准线。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边，包括：

获取所述电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；

计算每个所述预设区域的灰度差；

选择所述灰度差符合所述阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择所述灰度差符合所述阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择所述灰度差符合所述隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；

利用线性回归方程，根据所述多个阴极片拟合点拟合出所述阴极片测量边，根据所述多个阳极片拟合点拟合出所述阳极片测量边，根据所述多个隔膜拟合点拟合出所述隔膜测量边。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

判断所述错位值是否在预设范围内；

若所述错位值在预设范围内，则输出检测结果为合格；

若所述错位值不在预设范围内，则输出检测结果为不合格。

6.一种电芯检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取预设位置的电芯卷绕的基准线；

采集模块，用于采集所述预设位置的电芯图像；

计算模块，用于根据所述电芯图像和所述基准线，计算得到电芯卷绕的错位值；

判断模块，用于判断所述错位值是否在预设范围内，若所述错位值在预设范围内，则输出检测结果为合格，若所述错位值不在预设范围内，则输出检测结果为不合格。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块用于：

根据所述电芯图像，确定阴极片测量边、阳极片测量边和隔膜测量边；

计算所述阴极片测量边与所述基准线的距离得到阴极片偏移值，计算所述阳极片测量边与所述基准线的距离得到阳极片偏移值，计算所述隔膜测量边与所述基准线的距离得到隔膜偏移值；

计算所述阴极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阴极片和隔膜的错位值，计算所述阳极片偏移值与所述隔膜偏移值的差值，得到阳极片和隔膜的错位值，计算所述阴极片和隔膜的错位值与所述阳极片和隔膜的错位值的差值，得到阴极片和阳极片的错位值。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述预设位置的数量为两个；所述获取模块用于：

获取视觉检测设备的内参、外参，以及视野内标定块的基准边；

根据所述内参和所述外参，确定所述视觉检测设备的世界坐标系和图像坐标系的转换关系；

根据所述基准边和所述转换关系，获取所述预设位置的基准线。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算模块具体用于：

获取所述电芯图像上多个预设区域的像素灰度值；

计算每个所述预设区域的灰度差；

选择所述灰度差符合所述阴极片的边缘差值的像素点，得到多个阴极片拟合点，选择所述灰度差符合所述阳极片的边缘差值的像素点，得到多个阳极片拟合点，选择所述灰度差符合所述隔膜的边缘差值的像素点，得到多个隔膜拟合点；

利用线性回归方程，根据所述多个阴极片拟合点拟合出所述阴极片测量边，根据所述多个阳极片拟合点拟合出所述阳极片测量边，根据所述多个隔膜拟合点拟合出所述隔膜测量边。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用以存储计算机程序；

处理器，用以执行如权利要求1至5中任一项所述的方法。

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