CN112577978A - 电极结构体检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电极结构体检查方法，其可短时间且高精度地判断包括阴极电极层、电解质层、及阳极电极层的电极结构体有无缺陷。电极结构体检查方法是利用图像处理装置来判定包括阴极电极层、电解质层、及阳极电极层的电极结构体有无缺陷的方法，包括：沿扫描方向扫描电极结构体，获取电极结构体的连续的X射线透射图像的步骤；将X射线透射图像的各像素的浓淡数值化的步骤；计算特定像素的浓淡值、与沿着扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的多个比较像素的浓淡值的中央值的差值的步骤；以及基于差值与规定的判定阈值的比较来判定有无缺陷的步骤。

Description

电极结构体检查方法
技术领域
本发明涉及一种电极结构体检查方法。更详细而言，涉及一种判定包括阴极电极层、电解质层、及阳极电极层的电极结构体有无缺陷的电极结构体检查方法。
背景技术
燃料电池中所使用的膜电极接合体(膜电极组件(Membrane ElectrodeAssembly，MEA))包括电解质膜及与所述电解质膜的两面接合的两个电极层。其中一个电极层成为阳极，另一个电极层成为阴极。另外，这些电极层例如包括包含气体扩散层(GasDiffusion Layer，GDL)及气体扩散电极(Gas Diffusion Electrode，GDE)等的层结构。气体扩散层例如是通过如下方式而形成：在包括导电性及耐酸性的片状的多孔质材料(例如碳纸)的一面涂布将碳材料或防水材料等混合而获得的材料，并设置防水层。另外，气体扩散电极是通过在防水层重叠涂布将催化剂、电解质高分子及导电材料等混合而获得的材料而形成。
在使用了包括此种层结构的膜电极接合体的燃料电池中，为了适当地发挥其性能，阴极电极层或阳极电极层需要以适当的厚度无缺损地形成。因此，以往，拍摄通过使用X射线电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)装置而制造的膜电极接合体的透射图像(例如参照专利文献1)，通过目视确认所述透射图像，由此来判定电极层有无缺损。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-265970号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
图8是膜电极接合体的透射图像的一例。在所制造的膜电极接合体的电极层的一部分存在缺损的情况下，如图8中由虚线所示，与周围相比存在缺损的部分薄。若为图8所示那样的大的缺损，则可通过目视容易地确定缺损的存在。然而，为了通过目视确定几像素左右的大小的缺损，需要将透射图像放大来观看，因此检查花费时间。
因此，可考虑利用计算机自动地判断有无缺损。即，如上所述，存在缺损的部分变薄，因此若利用计算机将所拍摄的透射图像的各像素的浓淡数值化，则可以数值的方式判断有无缺损。然而，透射图像的浓淡有时也在利用X射线CT装置连续地扫描长条状的膜电极接合体的期间逐渐变化，因此仅通过将各像素的浓淡数值化，无法适当地判断有无缺损。
本发明的目的在于提供一种可短时间且高精度地判断包括阴极电极层、电解质层、及阳极电极层的电极结构体有无缺陷的电极结构体检查方法。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的电极结构体检查方法是利用计算机(例如，后述的图像处理装置5)来判定包括阴极电极层(例如，后述的阴极电极层91)、电解质层(例如，后述的电解质膜90)、及阳极电极层(例如，后述的阳极电极层93)的电极结构体(例如，后述的电极结构体9)有无缺陷的方法，包括：第一步骤(例如，后述的图3中的S1的处理)，沿扫描方向(例如，后述的扫描方向F)扫描所述电极结构体，获取所述电极结构体的连续的透射图像；第二步骤(例如，后述的图3中的S3的处理)，将所述透射图像的各像素的浓淡数值化；第三步骤(例如，后述的图3中的S4的处理)，计算基于特定像素的浓淡值而计算出的数值、与基于沿着所述扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值；以及第四步骤(例如，后述的图3中的S7的处理)，基于所述差值与规定的阈值(例如，后述的判定阈值)的比较来判定有无缺陷。
(2)在此情况下，优选为在所述电极结构体中的沿着所述扫描方向位于两侧的端部区域(例如，后述的端部区域95、端部区域96)中，不存在所述阴极电极层及所述阳极电极层此两者或任意一者，在所述第一步骤中，以包含所述电极结构体中的所述端部区域的方式进行扫描，在所述第三步骤中，至少将所述端部区域中的像素作为所述特定像素来计算所述差值。
(3)在此情况下，优选为所述阈值是基于在所述第三步骤中计算出的所述差值而设定。
(4)在此情况下，优选为在所述第三步骤中，将沿着所述扫描方向在前方侧或后方侧与所述特定像素邻接的多个像素定义为所述比较像素，计算所述特定像素的浓淡值与多个所述比较像素的浓淡值的中央值的差，作为所述差值。
(5)在此情况下，优选为还包括第五步骤，所述第五步骤输出包含原始图像显示栏及差值显示栏的报告，所述原始图像显示栏显示在所述第一步骤中获取的原始图像，所述差值显示栏将在所述第三步骤中计算出的差值与所述原始图像排列显示。
[发明的效果]
(1)在本发明的电极结构体检查方法中，通过沿扫描方向扫描电极结构体，获取电极结构体的连续的透射图像之后，将所获取的透射图像的各像素的浓淡数值化。在电极结构体检查方法中，接着计算基于规定的特定像素的浓淡值而计算出的数值、与基于沿着扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值，并基于所述差值与规定的阈值的比较来判定有无缺陷。此处，在构成电极结构体的电极层的一部分存在缺损的情况下，与不存在缺损的部分的像素相比，存在所述缺损的部分的像素的浓淡薄。因此，在特定像素存在缺损、且其前方或后方的比较像素不存在缺损的情况下，以如上方式计算出的差值超过阈值而变大。因此，根据本发明，利用计算机依次计算透射图像的各像素的差值，由此与通过目视确认透射图像的情况相比，可在短时间内判定有无缺损。另外，若如上所述那样利用X射线CT装置连续地扫描电极结构体，则有时由于拍摄环境的变化而导致透射图像的浓淡沿着扫描方向逐渐变化。因此，在仅通过特定像素的浓淡值来判定有无缺损的情况下，有时会发生误判定。与此相对，在本发明中，使用基于特定像素的浓淡值而计算出的数值、与基于沿着扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值。由此，可将存在缺损的部分与不存在缺损的部分的边界理解为透射图像的沿着扫描方向的浓淡的急剧变化，因此无论扫描时的拍摄环境的变化如何，均可以高的精度判定有无缺损。
(2)在电极结构体的两侧，有不存在阴极电极层及阳极电极层此两者或任意一者的端部区域。此种端部区域并非直接有助于发电的部分，因此不需要判定有无缺陷。与此相对，在本发明中，以包含无需进行检查的端部区域的方式扫描，进而将所述端部区域的像素作为特定像素来计算差值。由此，可掌握不存在两电极层或任意一个电极层的端部区域与存在两电极层的部分的边界，因此可确定应检查有无缺损的区域。
(3)在本发明中，基于包含端部区域中的像素的差值来设定阈值。由此，可以所述端部区域中的差值为基准而精度良好地判定有无缺损。
(4)当如上所述那样利用X射线CT装置沿着扫描方向扫描电极结构体时，有时透射图像的浓淡会因拍摄环境的变化而逐渐变化。与此相对，在本发明中，将沿着扫描方向在前方侧或后方侧与特定像素邻接的多个像素定义为比较像素，计算特定像素的浓淡值与多个比较像素的浓淡值的中央值的差，作为差值。由此，可忽视由拍摄环境的变化引起的缓慢的浓淡的变化，同时强调差值的急剧变化，因此可更精度良好地判定有无缺损。
(5)在本发明中，输出包含原始图像显示栏及差值显示栏的报告，所述原始图像显示栏显示在第一步骤中获取的原始图像，所述差值显示栏将在第三步骤中计算出的差值与原始图像排列显示。通过输出此种报告，可提高作业者的利用目视检查的便利性。即，即使在仅通过看一眼原始图像无法识别存在缺损那样的情况下，作业者通过参照差值显示栏，也可对认为存在缺损的部分附加标记。另外，作业者可通过将原始图像中的认为存在缺损的部分放大，并通过目视来详细检查，来判断存在的缺损的大小是否可允许。
附图说明
图1是示意性地表示应用了本发明一实施方式的电极结构体检查方法的检查装置的构成的图。
图2是电极结构体的前后两端的剖面图及表示通过利用X射线CT装置拍摄这些前后两端而获得的透射图像的一例的图。
图3是表示利用检查装置来判定电极结构体有无缺陷的电极结构体检查方法的顺序的流程图。
图4是示意性地表示在图3的电极结构体检查方法的各步骤中获得的信息的图。
图5A是用于说明在变化点强调处理中计算前方差值的顺序的图。
图5B是用于说明在变化点强调处理中计算后方差值的顺序的图。
图6是表示通过图3的S8的处理而生成的报告的一例的图(存在大的缺损的情况)。
图7是表示通过图3的S8的处理而生成的报告的一例的图(存在小的缺损的情况)。
图8是膜电极接合体的透射图像的一例。
[符号的说明]
1：检查装置
2：检查台
3：X射线CT装置
31a、31b、31c、31d：X射线管
32a、32b、32c、32d：X射线检测器
5：图像处理装置(计算机)
9：电极结构体
90：电解质膜
91：阴极电极层
93：阳极电极层
95：端部区域
95A、95B：区域
具体实施方式
以下，参照附图对本发明一实施方式的电极结构体检查方法进行说明。
图1是示意性地表示应用了本实施方式的电极结构体检查方法的检查装置1的构成的图。检查装置1包括：检查台2，载置有作为检查对象的带状的电极结构体9；搬送装置(未图示)，使电极结构体9在所述检查台2上移动；X射线CT装置3，拍摄所述电极结构体9的透射图像；以及作为计算机的图像处理装置5，基于利用X射线CT装置3拍摄的透射图像来判定电极结构体9有无缺陷。
电极结构体9为长条的带状，且为燃料电池单元的材料。将电极结构体9的一部分呈矩形形状切下，并将其在燃料电池单元中作为膜电极结构体(所谓MEA)来使用。
图2是电极结构体9的前后两端的剖面图(上段)及表示通过利用X射线CT装置3拍摄这些前后两端而获得的透射图像的一例(下段)的图。如图2所示，电极结构体9包括层结构。电极结构体9包括：电解质膜90、与所述电解质膜90的其中一个面接合的阴极电极层91、与所述阴极电极层91接合的阴极气体扩散层92、与电解质膜90的另一个面接合的阳极电极层93、及与所述阳极电极层93接合的阳极气体扩散层94。所述电极结构体9例如是通过如下方式而制造：通过热转印将阴极电极层91及阳极电极层93与电解质膜90的两面接合，进而利用作为气体扩散层92、气体扩散层94的碳纸夹着这些电解质膜90、阴极电极层91、及阳极电极层93，并将它们压接。
如图2的上段所示，阴极电极层91与阳极电极层93相比，沿着长边方向的长度稍短，而且比阳极电极层93厚。如图2所示，在沿着电极结构体9的长边方向位于前方侧(图2中左侧)的前端部区域95及后方侧(图2中右侧)的后端部区域96中，分别从端部侧起朝向中央侧依次有阴极电极层91及阳极电极层93两者均不存在的区域95A、区域96A、及不存在阴极电极层91但存在阳极电极层93的区域95B、区域96B。即，在电极结构体9中的沿着扫描方向F位于两侧的端部区域95、端部区域96中，有不存在阴极电极层91及阳极电极层93此两者的区域95A、区域96A、及不存在两电极层91、93中的阴极电极层91的区域95B、区域96B。此外，以下，将电极结构体9中的比端部区域95、端部区域96更靠内侧称为检查区域100。
另外，如图2的下段所示，不存在两电极层91、93此两者的区域95A、区域96A的透射图像比不存在阴极电极层91的区域95B、区域96B的透射图像薄，另外，不存在阴极电极层91的区域95B、区域96B的透射图像比存在两电极层此两者的检查区域100的透射图像薄。另外，如图2的下段所示，关于这些透射图像的浓淡的差，区域100与区域95B(96B)之间大于区域95A(96A)与区域95B(96B)之间。
返回到图1，检查装置1对包括如上所述的层结构的电极结构体9中、特别是阴极电极层91或阳极电极层93的一部分缺失的缺陷的有无进行判定。
X射线CT装置3包括：设置于检查台2的上方的多台(在图1的例子中为4台)的第一X射线管31a、第二X射线管31b、第三X射线管31c、及第四X射线管31d；以及设置于检查台2的下方的多台(在图1的例子中为与X射线管的台数相同的4台)的第一X射线检测器32a、第二X射线检测器32b、第三X射线检测器32c、及第四X射线检测器32d。
X射线管31a～X射线管31d是在检查台2的上方，沿着电极结构体9的宽度方向呈列状大致等间隔地设置。X射线管31a～X射线管31d分别向载置于检查台2上的电极结构体9照射X射线。更具体而言，如图1所示，在将电极结构体9沿着宽度方向呈轨道状进行多等分(在图1的例子中为与X射线管的台数相同的4等分)的情况下，第一X射线管31a向电极结构体9的第一列90a照射X射线，第二X射线管31b向电极结构体9的第二列90b照射X射线，第三X射线管31c向电极结构体9的第三列90c照射X射线，第四X射线管31d向电极结构体9的第四列90d照射X射线。
X射线检测器32a～X射线检测器32d是以夹着电极结构体9而与X射线管31a～X射线管31d相向的方式，在检查台2的下方，沿着电极结构体9的宽度方向呈列状大致等间隔地设置。X射线检测器32a～X射线检测器32d检测从X射线管31a～X射线管31d照射并透射电极结构体9的X射线，并将检测信号发送至图像处理装置5。更具体而言，第一X射线检测器32a检测从第一X射线管31a照射并透射电极结构体9的第一列90a的X射线，第二X射线检测器32b检测从第二X射线管31b照射并透射电极结构体9的第二列90b的X射线，第三X射线检测器32c检测从第三X射线管31c照射并透射电极结构体9的第三列90c的X射线，第四X射线检测器32d检测从第四X射线管31d照射并透射电极结构体9的第四列90d的X射线。
因此，通过利用X射线CT装置3沿与其长边方向平行的扫描方向F扫描电极结构体9，换言之，通过利用未图示的搬送装置使电极结构体9沿着扫描方向F以规定的速度移动，同时从X射线管31a～X射线管31d照射X射线，并利用X射线检测器32a～X射线检测器32d检测透射电极结构体9的X射线，可拍摄沿着电极结构体9的各列90a～列90d的扫描方向F连续的X射线透射图像。X射线CT装置3将通过如上所述的顺序拍摄的电极结构体9的X射线透射图像发送至图像处理装置5。此外，此时，也可利用未图示的搬送装置使X射线CT装置3沿着扫描方向F移动，来代替使电极结构体9沿着扫描方向F移动。
图3是表示利用检查装置1来判定电极结构体9有无缺陷的电极结构体检查方法的顺序的流程图。图4是示意性地表示在图3的电极结构体检查方法的各步骤中获得的信息的图。此外，在图4中，将左右方向设为扫描方向，将左侧设为扫描方向前方侧，将右侧设为扫描方向后方侧。
在S1中，X射线CT装置3沿着扫描方向F扫描电极结构体9，拍摄所述电极结构体9的连续的X射线透射图像，并将所获得的X射线透射图像发送至图像处理装置5。如图4的最上段所示，在X射线CT装置3中，通过4组X射线管及X射线检测器来拍摄电极结构体9的各列90a、列90b、列90c、列90d的X射线透射图像P0a、X射线透射图像P0b、X射线透射图像P0c、X射线透射图像P0d，因此这些原始图像P0a～原始图像P0d的端部的位置沿着扫描方向F错开。另外，如图4的最上段所示，X射线CT装置3以不仅包含电极结构体9中的检查区域100，而且还包含沿着长边方向位于前后两端侧的端部区域95、端部区域96的方式扫描。此外，在图4的例子中，表示在电极结构体9的第一列90a中的比中央稍靠后方侧，存在阴极电极层的缺损的情况。
在S2中，图像处理装置5对利用X射线CT装置3获得的原始图像P0a～原始图像P0d实施偏移处理。更具体而言，如图4的从上起第二段所示，图像处理装置5通过将利用X射线CT装置3获得的各原始图像P0a～原始图像P0d的沿着扫描方向F的位置，错开预先规定的偏移距离，使原始图像P0a～原始图像P0d的端部的位置对齐。此外，以下将经过所述S2中的偏移处理而生成的X射线透射图像称为判定对象图像P。
在S3中，图像处理装置5通过将判定对象图像P的各像素的浓淡数值化，来计算各像素的浓淡值。此外，以下各像素的浓淡越淡(越白)将浓淡值设为越大的值。此外，在图4的从上起第三段中，仅例示判定对象图像P中的线L1、线L2、线L3上的各像素的浓淡值。如图4所示，阴极电极层存在缺损的部分、及比线L4、线L5更靠外侧的端部区域95、端部区域96中的像素的浓淡值比其他部分中的像素的浓淡值稍大。
在S4中，图像处理装置5基于在S3中计算出的各像素的浓淡值，来执行强调浓淡值的变化点的变化点强调处理。更具体而言，图像处理装置5相对于各像素而计算参照图5A-图5B说明的前方差值或后方差值。
图5A是用于说明在变化点强调处理中计算前方差值的顺序的图。图5B是用于说明在变化点强调处理中计算后方差值的顺序的图。此外，在图5A中，示出了沿着扫描方向从后方侧向前方侧依次排列的n+1个(n为1以上的任意整数)像素PI0、PI1、PI2、...、PIn-1、PIn及各像素的浓淡值a0、浓淡值a1、浓淡值a2、…、浓淡值an-1、浓淡值an。另外，在图5B中，示出了沿着扫描方向从前方侧向后方侧依次排列的n+1个像素PI0、PI-1、PI-2、...、PI-n+1、PI-n及各像素的浓淡值a0、浓淡值a-1、浓淡值a-2、...、浓淡值a-n+1、浓淡值a-n。
如图5A所示，图像处理装置5将n+1个像素PI0、...、PIn中的最后方侧的像素PI0定义为特定像素，在计算相对于所述特定像素PI0的前方差值的情况下，将基于特定像素PI0的浓淡值a0而计算出的数值、与基于在前方侧与所述特定像素PI0邻接的n个比较像素PI1、...、PIn的浓淡值a1、...、浓淡值an计算出的数值的差值设为前方差值。更具体而言，如下述式(1)所示，图像处理装置5将从特定像素PI0的浓淡值a0减去n个比较像素PI1、...、PIn的浓淡值a1、...、浓淡值an的中央值而获得的值的绝对值设为相对于特定像素PI0的前方差值。
前方差值＝|a0-中央值[a1、...、an]| (1)
如图5B所示，图像处理装置5将n+1个像素PI0、...、PI-n中的最前方侧的像素PI0定义为特定像素，在计算相对于所述特定像素PI0的后方差值的情况下，将基于特定像素PI0的浓淡值a0而计算出的数值、与在后方侧与所述特定像素PI0邻接的n个比较像素PI-1、...、PI-n的浓淡值a-1、...、浓淡值a-n而计算出的数值的差值设为后方差值。更具体而言，如下述式(2)所示，图像处理装置5将从特定像素PI0的浓淡值a0减去n个比较像素PI-1、...、PI-n的浓淡值a-1、...、浓淡值a-n的中央值而获得的值的绝对值设为相对于特定像素PI0的后方差值。
后方差值＝|a0-中央值[a-1、...、a-n]| (2)
返回到图4，图像处理装置5相对于判定对象图像P中的沿着扫描方向从中央部至前端为止之间的像素(包含前端部区域95中的像素)，计算图5B所示的后方差值，相对于中央部至后端为止之间的像素(包含后端部区域96中的像素)，计算前方差值。在图4的从下起第二段中，仅例示相对于判定对象图像P中的线L1、线L2、线L3上的各像素的差值。
如图4的从下起第二段所示，关于差值，在P1～P6中出现了比其他部分优势大的陡峭。P1及P2相当于阴极电极层存在缺损的部分与不存在缺损的部分的边界，P3及P5相当于检查区域100与不存在两电极层91、93中的阴极电极层91的区域95B、区域96B(参照图2)的边界，P4及P6相当于区域95B、区域96B与不存在两电极层91、93的区域95A、区域96A(参照图2)的边界。另外，如参照图2说明那样，阴极电极层比阳极电极层厚，因此P3、P5的差值大于P4、P6的差值。因此，通过执行如上所述的变化点强调处理，相对于各像素计算差值，可比浓淡值更强调电极层存在缺损的部分与不存在缺损的部分的边界。
另外，如上所述，在变化点强调处理中，通过相对于判定对象图像P中的沿着扫描方向比中央部更靠前方侧的像素计算后方差值，相对于比中央部更靠后方侧的像素计算前方差值，可精度良好地确定端部区域95、端部区域96与存在各电极层的端部的部分的边界的位置。此外，在如上所述的变化点强调处理中，任意的整数n、即计算差值时的比较像素的个数使用通过预先进行试验而规定的值，以强调浓淡值的变化点。
在S5中，图像处理装置5基于通过变化点强调处理而计算出的差值，来设定用于判定电极层有无缺损的判定阈值。更具体而言，图像处理装置5从通过变化点强调处理计算出的所有像素的差值中的较大的值除去上位10％，将对所得的标准偏差乘以1以上的规定的正系数而得的值设定为判定阈值。此外，其他例如也可将对检查区域100与端部区域95、端部区域96的边界处的像素的差值(即，P3、P5的像素的差值)乘以1以下的规定的正系数而得的值设定为判定阈值。
此外，在图4中图示了对所有的像素设定了相同大小的判定阈值的情况，但本发明并不限于此。例如，当利用X射线CT装置沿着扫描方向F连续地扫描电极结构体时，有时由于拍摄环境变化而导致透射图像的浓淡沿着扫描方向F逐渐变化，在检查区域100与前端部区域95的边界处的像素的差值、和检查区域100与后端部区域96的边界处的像素的差值之间会产生差。在此种情况下，判定阈值也可沿着扫描方向F逐渐变化。更具体而言，也可假定前端部区域95中的像素与后端部区域96中的像素之间，浓淡沿着扫描方向F以一定比例变化，使判定阈值以所述比例沿着扫描方向F变化。此外，所述浓淡的变化的比例例如可通过如下方式而计算：将检查区域100与前端部区域95的边界处的像素的差值、和检查区域100与后端部区域96的边界处的像素的差值的差，除以前端部区域95与后端部区域96之间的距离。
在S6中，图像处理装置5基于通过变化点强调处理而计算出的差值，而提取存在两电极层的检查区域100与端部区域95、端部区域96的边界，由此确定检查对象区域。如上所述那样通过变化点强调处理而计算出的差值在检查区域100与端部区域95、端部区域96的边界处显著变大(参照图4中的P3及P5)。因此，图像处理装置5通过将从判定对象图像P的前端起向后方侧至规定距离为止之间的像素的差值及从后端向前方侧至规定距离为止之间的像素的差值与规定的阈值进行比较，确定判定对象图像P的检查区域100与端部区域95、端部区域96之间的边界L6、边界L7的位置，进而将这些边界L6、边界L7之间设为检查对象区域。此外，此时，若透射图像整体由于某些情况而过白，则有时差值小，而无法确定边界L6、边界L7的位置、即检查对象区域的范围。在此种情况下，也可作为异常图像而再次执行S1～S5的处理。
在S7中，图像处理装置5基于检查对象区域内的各像素的差值与在S5中设定的判定阈值的比较，来判定检查对象区域内有无电极层(阴极电极层及阳极电极层此两者或任意一者)的缺损。更具体而言，图像处理装置5在检查对象区域内的规定的特定像素的差值大于判定阈值的情况下，判定为在所述特定像素中存在电极层(阴极电极层及阳极电极层此两者或任意一者)的缺损的边界，在差值为判定阈值以下的情况下，判定为在所述特定像素中不存在两电极层的缺损的边界。
在图4的最下段示出了S7中的判定处理的结果。更具体而言，在图4的最下段，用黑色表示差值为判定阈值以下的像素，用白色表示差值大于判定阈值的像素。根据S7的判定处理，如图4的最下段所示，可提取电极层有缺损的部分的轮廓线。因此，根据S7的判定处理，可确定在电极结构体9中电极层存在缺损、及所述缺损的位置。
在S8中，图像处理装置5将汇总了所述S1～S7的处理结果的报告以作业者能够视认的文件形式(例如可携带文档格式(Portable Document Format，pdf)文件)输出。
图6及图7是表示通过S8的处理而生成的报告的一例的图。此外，在图6中示出了沿着电极结构体的扫描方向在大致中央存在大的缺损的情况。另外，在图7中示出了在电极结构体中的后端侧存在几像素左右的微小的缺损的情况。
如图6及图7所示，报告中有：原始图像显示栏R1，显示通过S1的处理拍摄的原始图像；判定对象图像显示栏R2，显示经过S2的偏移处理而生成的判定对象图像；差值显示栏R3，将S4的变化点强调处理的结果与原始图像排列显示；端部边界显示栏R4，显示S5的处理的结果；缺陷边界显示栏R5，显示S7的判定处理的结果；以及差值比显示栏R6，显示端部区域95、端部区域96中的像素的差值与认为存在缺陷的像素的差值的比。
在端部边界显示栏R4的中央部，显示将前后的端部区域附近放大，并且将差值大于阈值的像素设为白色、将差值为阈值以下的像素设为黑色的端部边界。另外，在端部边界显示栏R4的左右两侧，显示是否适当地提取了前后的端部区域的边界。作业者通过观察所述端部边界显示栏R4，可确认适当地提取了端部区域的边界。
如上所述，在S5的变化点强调处理中，相对于构成判定对象图像的所有像素计算差值。因此，若显示相对于所有像素的差值，则变得繁杂。因此，报告的差值显示栏R3中，与判定阈值一起显示将沿着判定对象图像的宽度方向邻接的多个像素中的最大的差值，与原始图像显示栏R1的原始图像排列，沿着扫描方向绘制而成的差值。另外，缺陷边界显示栏R5中显示将差值为判定阈值以下的像素设为黑色、将差值大于判定阈值的像素设为白色的缺陷边界。因此，作业者通过观察这些差值显示栏R3及缺陷边界显示栏R5，可确认判定对象图像中的判定为存在电极层的缺损的位置或缺损的大小等。
另外，差值显示栏R3中，沿着扫描方向F绘制相对于包含端部区域95、端部区域96的所有像素的差值，由此可在某种程度上推定电极层的缺损是阴极电极层还是阳极电极层。即，在判定为存在电极层的缺损的位置处的差值(例如，参照图6中的P7)和存在两电极层的检查区域100与不存在两电极层91、93中的阴极电极层91的区域95B、区域96B的边界处的差值(参照图6中的P8)为相同程度的大小的情况下，推定为阴极电极层存在缺损。另外，在判定为存在电极层的缺损的位置处的差值(例如，参照图6中的P7)小于存在两电极层的检查区域100与不存在两电极层91、93中的阴极电极层91的区域95B、区域96B的边界处的差值(参照图6中的P8)的情况下，可推定为阳极电极层存在缺损。
另外，差值比显示栏R6中，显示在S6中提取的检查区域100和端部区域95、端部区域96之间的边界处的差值A、与在检查区域100内超过判定阈值的差值中的最大的值B的比(B/A)。由此，可在某种程度上把握缺损的深度。即，可推定差值比(B/A)越大，电极层存在越深的缺损。
接着，对输出如上所述的报告的优点进行说明。首先，在图6所示的报告的例子中，作业者仅通过看一眼原始图像就可识别出存在大的缺损。与此相对，在图7所示的报告的例子中，作业者仅通过看一眼原始图像无法识别出存在缺陷，但通过参照差值显示栏R3，若判定对象图像中的虚线7a所示的周围存在缺损则可附加标记。因此，作业者可将判定对象图像中的虚线7a所示的周围放大，并通过目视进行详细检查，来判断缺损的大小是否可允许。
即，实际上，如图6那样的例子非常少见，大多如图7的例子那样仅通过看一眼无法识别有无缺损。因此，在判定有无大量的电极结构体的缺陷的情况下，优选为在一次检查中，利用检查装置1自动地作成报告之后，在二次检查中，作业者参照报告，通过目视进行详细检查。由此，与通过目视详细检查所有电极结构体的判定对象图像的情况相比，可短时间且高精度地判断有无缺陷。
根据本实施方式的电极结构体检查方法，发挥以下的效果。
(1)在电极结构体检查方法中，通过利用X射线CT装置3沿扫描方向F扫描电极结构体9，获取电极结构体9的连续的X射线透射图像之后，将所获取的X射线透射图像的各像素的浓淡数值化。在电极结构体检查方法中，接着计算规定的特定像素的浓淡值、与基于沿着扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值，并基于所述差值与规定的判定阈值的比较来判定有无缺陷。因此，根据电极结构体检查方法，利用图像处理装置5依次计算X射线透射图像的各像素的差值，由此与通过目视确认X射线透射图像的情况相比，可在短时间内判定有无缺损。另外，如上所述，若利用X射线CT装置3连续地扫描电极结构体9，则有时由于拍摄环境变化而导致X射线透射图像的浓淡沿着扫描方向F逐渐变化。因此，在仅通过特定像素的浓淡值来判定有无缺损的情况下，有时会发生误判定。与此相对，在电极结构体检查方法中，使用特定像素的浓淡值、与基于沿着扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值。由此，可将存在缺损的部分与不存在缺损的部分的边界理解为X射线透射图像的沿着扫描方向F的浓淡的急剧变化，因此无论扫描时的拍摄环境的变化如何，均可以高的精度判定有无缺损。
(2)在电极结构体9的两侧，有不存在阴极电极层91及阳极电极层93此两者或任意一者的端部区域95、端部区域96。这些端部区域95、端部区域96并非直接有助于发电的部分，因此不需要判定有无缺陷。与此相对，在电极结构体检查方法中，以包含无需进行检查的端部区域95、端部区域96的方式扫描，进而将这些端部区域95、端部区域96中的像素作为特定像素来计算差值。由此，可掌握不存在两电极层91、93或任意一者的端部区域95、端部区域96与存在两电极层的部分的边界，因此可确定应检查有无缺损的检查对象区域。
(3)在电极结构体检查方法中，基于将确实不存在两电极层91、93的区域95A、区域95B的像素作为特定像素而计算出的差值来设定判定阈值。由此，可以所述区域95A、区域95B中的差值为基准而精度良好地判定有无缺损。
(4)当如上所述那样利用X射线CT装置3沿着扫描方向F扫描电极结构体9时，有时X射线透射图像的浓淡会因拍摄环境的变化而逐渐变化。与此相对，在电极结构体检查方法中，将沿着扫描方向F在前方侧或后方侧与特定像素邻接的n个像素定义为比较像素，计算特定像素的浓淡值与n个比较像素的浓淡值的中央值的差，作为差值。由此，可忽视由拍摄环境的变化引起的缓慢的浓淡的变化，同时强调差值的急剧变化，因此可更精度良好地判定有无缺损。
(5)在电极结构体检查方法中，输出包含原始图像显示栏R1及差值显示栏R3的报告，所述原始图像显示栏R1显示在S1中获取的原始图像，所述差值显示栏R3将在S4的变化点强调处理中计算出的差值与原始图像排列显示。通过输出此种报告，可提高作业者的利用目视检查的便利性。即，即使在仅通过看一眼原始图像无法识别存在缺损那样的情况下，作业者通过参照差值显示栏R3，也可对认为存在缺损的部分附加标记。另外，作业者可通过将原始图像中的认为存在缺损的部分放大，并通过目视来详细检查，来判断存在的缺陷的大小是否可允许。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于此。也可在本发明的主旨的范围内，适宜变更细节部分的构成。
例如，在所述实施方式中，对阴极电极层91与阳极电极层93相比，沿着长边方向的长度短的情况进行了说明，但本发明不限于此。本发明也可适用于阴极电极层的沿着长边方向的长度与阳极电极层相同或比阳极电极层长的电极结构体。

Claims (5)

1.一种电极结构体检查方法，利用计算机来判定包括阴极电极层、电解质层、及阳极电极层的电极结构体有无缺陷，所述电极结构体检查方法的特征在于包括：
第一步骤，沿扫描方向扫描所述电极结构体，获取所述电极结构体的连续的透射图像；
第二步骤，将所述透射图像的各像素的浓淡数值化；
第三步骤，计算基于特定像素的浓淡值而计算出的数值、与基于沿着所述扫描方向相对于所述特定像素位于前方或后方的比较像素的浓淡值而计算出的数值的差值；以及
第四步骤，基于所述差值与规定阈值的比较来判定有无缺陷。
2.根据权利要求1所述的电极结构体检查方法，其特征在于，
在所述电极结构体中的沿着所述扫描方向位于两侧的端部区域中，不存在所述阴极电极层及所述阳极电极层此两者或任意一者，
在所述第一步骤中，以包含所述电极结构体中的所述端部区域的方式进行扫描，
在所述第三步骤中，至少将所述端部区域中的像素作为所述特定像素来计算所述差值。
3.根据权利要求2所述的电极结构体检查方法，其特征在于，
所述阈值是基于在所述第三步骤中计算出的所述差值而设定。
4.根据权利要求3所述的电极结构体检查方法，其特征在于，
在所述第三步骤中，将沿着所述扫描方向在前方侧或后方侧与所述特定像素邻接的多个像素定义为所述比较像素，计算所述特定像素的浓淡值与多个所述比较像素的浓淡值的中央值的差，作为所述差值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电极结构体检查方法，其特征在于，还包括：
第五步骤，输出包含原始图像显示栏及差值显示栏的报告，所述原始图像显示栏显示在所述第一步骤中获取的原始图像，所述差值显示栏将在所述第三步骤中计算出的差值与所述原始图像排列显示。
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