CN115236074A - 一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统及平台 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池极片叠片检测技术领域，具体涉及一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统及平台。本发明通过方法实时获取极片叠片图像数据；对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；实时保存所述极片叠片图像检测处理数据，以及与方法相应的系统、平台；可以精确的检测电池表面瑕疵和极耳外观，使得生成出来的锂电池相比于传统的检测方式将会更安全。
Description
技术领域
本发明属于电池极片叠片检测技术领域，具体涉及一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统及平台。
背景技术
现目前，在锂电池极片叠片的前中后段视觉检测中，通常采用的是通过工人用眼睛进行检测，故而无法实视精确的检测电池表面瑕疵和极耳外观，倘若检测不到位，生成出来的锂电池将会存在安全隐患。
因此，针对以上的技术问题缺陷，急需设计和开发一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统及平台。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足及困难，本发明之目的在于提供一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统及平台，以实现精确的检测电池表面瑕疵和极耳外观，使得生成出来的锂电池相比于传统的检测方式将会更安全。
本发明的第一目的在于提供一种用于锂电池极片叠片的检测方法；
本发明的第二目的在于提供一种用于锂电池极片叠片的检测系统；
本发明的第三目的在于提供一种用于锂电池极片叠片的检测平台；
本发明的第一目的是这样实现的：所述方法具体包括如下步骤：
实时获取极片叠片图像数据；
对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
进一步地，所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
实时获取处于静止状态的极片图像数据；
实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据。
进一步地，所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
生成极片与隔膜对齐度数据。
进一步地，所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
进一步地，所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
进一步地，所述步骤实时保存所述极片叠片图像检测处理数据具体为：实时保存检测图片和检测数据。
本发明的第二目的是这样实现的：所述系统具体包括：
获取单元，用于实时获取极片叠片图像数据；
处理生成单元，用于对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
保存单元，用于实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
进一步地，所述获取单元中，还是设置有：
第一获取模块，用于实时获取处于静止状态的极片图像数据；
第二获取模块，用于实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：计算生成模块，用于结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
进一步地，所述获取单元中，还是设置有：第一生成模块，用于生成极片与隔膜对齐度数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：展示模块，用于可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
本发明的第三目的是这样实现的：包括：处理器、存储器以及用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序；
其中在所述的处理器执行所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序被存储在所述存储器中，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，实现所述的用于锂电池极片叠片的检测方法步骤。
本发明通过方法实时获取极片叠片图像数据；对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；实时保存所述极片叠片图像检测处理数据，以及与方法相应的系统、平台；可以精确的检测电池表面瑕疵和极耳外观，使得生成出来的锂电池相比于传统的检测方式将会更安全；在提升电芯安全问题的同时也进一步提升了设备的生产效率，解放前后工序的人员。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1本发明一种用于锂电池极片叠片的检测方法流程示意图；
图2为本发明一种用于锂电池极片叠片的检测系统架构示意图；
图3为本发明一种用于锂电池极片叠片的检测平台架构示意图；
图4为本发明一种实施例中计算机可读取存储介质架构示意图；
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为便于更好的理解本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步说明，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。
本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。其次，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
优选地，本发明一种用于锂电池极片叠片的检测方法应用在一个或者多个终端或者服务器中。所述终端是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor，DSP)、嵌入式设备等。
所述终端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端可以与客户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
本发明为实现一种用于锂电池极片叠片的检测方法、系统、平台及存储介质。
如图1所示，是本发明实施例提供的用于锂电池极片叠片的检测方法的流程图。
在本实施例中，所述用于锂电池极片叠片的检测方法，可以应用于具备显示功能的终端或者固定终端中，所述终端并不限定于个人电脑、智能手机、平板电脑、安装有摄像头的台式机或一体机等。
所述用于锂电池极片叠片的检测方法也可以应用于由终端和通过网络与所述终端进行连接的服务器所构成的硬件环境中。网络包括但不限于：广域网、城域网或局域网。本发明实施例的用于锂电池极片叠片的检测方法可以由服务器来执行，也可以由终端来执行，还可以是由服务器和终端共同执行。
例如，对于需要进行用于锂电池极片叠片的检测终端，可以直接在终端上集成本发明的方法所提供的用于锂电池极片叠片的检测功能，或者安装用于实现本发明的方法的客户端。再如，本发明所提供的方法还可以软件开发工具包(Software Development Kit，SDK)的形式运行在服务器等设备上，以SDK的形式提供用于锂电池极片叠片的检测功能的接口，终端或其他设备通过所提供的接口即可实现用于锂电池极片叠片的检测功能。
以下结合附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种用于锂电池极片叠片的检测方法，所述的方法具体包括如下步骤：
S1、实时获取极片叠片图像数据；
S2、对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
S3、实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
S11、实时获取处于静止状态的极片图像数据；
S12、实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据。
所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
S13、生成极片与隔膜对齐度数据。
所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
S21、结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
S22、可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
所述步骤实时保存所述极片叠片图像检测处理数据具体为：实时保存检测图片和检测数据。
具体地，在本发明实施例中，用于获取极片叠片图像数据所采用的设备功能具体有：定位相机采用高分辨率相机+蓝色平行背光，像素单量0.03mm/pixel；对齐度检测采用高速相机+白色环光，像素单量0.03mm/pixel；
设备特性：
a.软件采用28套面阵相机，其中定位使用16个相机，是130W+890W三小一大的组合配置，对齐检测使用8个相机，是890W。
b.定位处使用的面阵相机为130W像素，视野长边35mm，像素单量0.03mm/pixel。配备50mm焦距镜头，镜头工作距离280-320mm。每秒最大采集90张。采集时间为11ms，890W像素，视野长边120mm，像素单量0.03mm/pixel。配备35mm焦距镜头，镜头工作距离280-320mm。每秒最大采集32张。采集时间为32ms，加上处理时间平均单次处理时间，以最大采集时间32ms算，加上处理时间平均单次处理时间为150ms。
c.对齐度检测相机使用的面阵相机为890W像素，视野长边110mm，像素单量0.03mm/pixel。配备35mm焦距镜头，镜头工作距离250-300mm。每秒最大采集32张。采集时间为32ms，加上处理时间平均单次处理时间为80ms。
也就是说，在本方案中，硬件系统涉及有：面阵相机、白色环光、蓝色平行背光。
软件系统—采集模块：定位拍照将极片放置到平台后静止拍照。接片放置到叠片平台后静止拍照计算极片与隔膜的对齐度。
电芯叠片的过程是一层隔膜一层极片相互交错，一层一层的进行堆叠的，我们通过光学系统把隔膜进行打亮打透，极片就可以呈现成黑色，这是我们的软件模块会进行边缘直线查找，寻找到极片边和隔膜边，然后对其进行线线测量，点线测量得到两线的距离，然后对比软件模块设定的标准距离进行极差计算，此过程不断重复直到电芯堆叠完成，即可判断每一次的极差大小进行判断极片和隔膜的对齐的相差多少。
光学系统：是由两个条光进行自由组合，针对此检测工位进行对应光学补偿，提升检测图片的明显度，对边缘查找算法稳定性更合适。
软件系统---检测模块：通过卡尺算法查找到直线位置，并计算相应直线的距离。
检测模块:也就是我们软件的算法模块，里面集成了我们对这个识别所需的算法，如特征查找，彷射变换、矩阵标定、卡尺计算、边缘查找；
原理是：此模块对图片进行分析，首先通过特征提取，得到极片隔膜的整体位置，在进行彷射变换，把找边的区域跟随这隔膜和极片的位置进行偏移，使检测框能稳定的跟随在对应的极片边和隔膜边，然后进行边缘查找的到对应的边，再进行卡尺计算，得到对应的直线距离。
算法使用了Halcon的库、我们和海康的一起实现的算法模块进行实现的软件系统---数据处理：保存检测图片和检测数据。
数据处理：1、对缺陷的大小进行面积、长宽进行规则分析
2、叠片纠偏：会对极片进行极片的长宽计算，通过极片对应的边缘的到极片两个顶点，两顶点在进行联合计算得到极片中心点，还计算中心点与水平的夹角度，再进行像素坐标转换成机械坐标，由软件通讯发给设备进行动作
3、对齐度：通过找到的极片边和隔膜边进行直线距离的计算，得到每一层的隔膜和极片的距离，在进行与标准的距离进行相加减，得到的数据进行判断，大于设定规格的即为异常产品
为实现上述目的，本发明还提供一种用于锂电池极片叠片的检测系统，如图2所示，所述的系统具体包括：
获取单元，用于实时获取极片叠片图像数据；
处理生成单元，用于对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
保存单元，用于实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
所述获取单元中，还是设置有：第一获取模块，用于实时获取处于静止状态的极片图像数据；
第二获取模块，用于实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：计算生成模块，用于结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
所述获取单元中，还是设置有：第一生成模块，用于生成极片与隔膜对齐度数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：展示模块，用于可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
在本发明系统方案实施例中，所述的一种用于锂电池极片叠片的检测中涉及的方法步骤，具体细节已在上文阐述，此处不再赘述。
为实现上述目的，本发明还提供一种用于锂电池极片叠片的检测平台，如图3所示，包括：处理器、存储器以及用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序；
其中在所述的处理器执行所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序被存储在所述存储器中，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，实现所述的用于锂电池极片叠片的检测方法步骤，例如：
S1、实时获取极片叠片图像数据；
S2、对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
S3、实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
步骤具体细节已在上文阐述，此处不再赘述。
本发明实施例中，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台内置处理器，可以由集成电路组成，例如可以由单个封装的集成电路所组成，也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成，包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit，CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。处理器利用各种接口和线路连接取各个部件，通过运行或执行存储在存储器内的程序或者单元，以及调用存储在存储器内的数据，以执行用于锂电池极片叠片的检测各种功能和处理数据；
存储器用于存储程序代码和各种数据，安装在用于锂电池极片叠片的检测平台中，并在运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。
所述存储器包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，随机存储器(RandomAccess Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子擦除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读取存储介质，如图4所示，所述计算机可读取存储介质存储有用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，实现所述的用于锂电池极片叠片的检测方法步骤，例如：
S1、实时获取极片叠片图像数据；
S2、对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
S3、实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
步骤具体细节已在上文阐述，此处不再赘述。
在本发明的实施方式的描述中，需要说明的是，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理模块的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读取介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。
另外，计算机可读取介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
在本发明实施例中，为实现上述目的，本发明还提供一种芯片系统，所述芯片系统包括至少一个处理器，当程序指令在所述至少一个处理器中执行时，使得所述芯片系统执行所述的用于锂电池极片叠片的检测方法步骤，例如：
S1、实时获取极片叠片图像数据；
S2、对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
S3、实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
步骤具体细节已在上文阐述，此处不再赘述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明通过方法实时获取极片叠片图像数据；对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；实时保存所述极片叠片图像检测处理数据，以及与方法相应的系统、平台；可以精确的检测电池表面瑕疵和极耳外观，使得生成出来的锂电池相比于传统的检测方式将会更安全。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述方法具体包括如下步骤：
实时获取极片叠片图像数据；
对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
实时获取处于静止状态的极片图像数据；
实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述步骤实时获取极片叠片图像数据之中，还包括如下步骤：
生成极片与隔膜对齐度数据。
4.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
5.根据权利要求1或4所述的一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述步骤对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据之中，还包括如下步骤：
可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
6.根据权利要求1所述的一种用于锂电池极片叠片的检测方法，其特征在于所述步骤实时保存所述极片叠片图像检测处理数据具体为：实时保存检测图片和检测数据。
7.一种用于锂电池极片叠片的检测系统，其特征在于所述系统具体包括：
获取单元，用于实时获取极片叠片图像数据；
处理生成单元，用于对获取到的极片叠片图像数据进行实时检测处理，并实时生成所述极片叠片图像检测处理数据；
保存单元，用于实时保存所述极片叠片图像检测处理数据。
8.根据权利要求7所述的一种用于锂电池极片叠片的检测系统，其特征在于所述获取单元中，还是设置有：
第一获取模块，用于实时获取处于静止状态的极片图像数据；
第二获取模块，用于实时获取处于静止状态并且位于叠片上的接片图像数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：
计算生成模块，用于结合卡尺算法实时查找到直线位置，并实时计算生成相对应的直线距离。
9.根据权利要求7或8所述的一种用于锂电池极片叠片的检测系统，其特征在于所述获取单元中，还是设置有：
第一生成模块，用于生成极片与隔膜对齐度数据；
所述处理生成单元中，还是设置有：
展示模块，用于可视化展现所述极片叠片图像检测处理过程及检测数据。
10.一种用于锂电池极片叠片的检测平台，其特征在于，包括：处理器、存储器以及用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序；
其中在所述的处理器执行所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序被存储在所述存储器中，所述的用于锂电池极片叠片的检测平台控制程序，实现如权利要求1至6中任一项所述的用于锂电池极片叠片的检测方法步骤。
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