CN117790679A - 一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法和装置。划分方法包括：获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度；获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中所述极耳的个数；根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的实际间距对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。本发明实施例使得极片划分更准确，极大程度的减少了误判的情况。

Description

一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法和装置

技术领域

本发明涉及电池生产检测技术领域，尤其涉及一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法和装置。

背景技术

卷绕电池与叠片电池的不同点之一在于卷绕电池的一个极片对应后续卷绕工艺中的一块裸电芯，在卷绕成一块裸电芯时，随着层数增多卷绕半径也会越来越大，但是成型的裸电芯每层的极耳却是对齐在同一个位置，说明一个极片包含的各个极耳之间的距离也会越来越大，不是一个固定的值。同一个型号的裸电芯需要多长的极片、卷绕多少圈是固定的，为了使每圈的极耳对齐，要求卷绕的圈数与极耳个数是强相关的，因此，极片的划分实际上是根据极片长度和极耳个数来进行的。

模切阶段激光会按照一个极片中各个极耳的规格，在极片边缘切割出一个个极耳，在划分极片的区域时会让打标机打标，整个过程非常迅速且充满危险，人工无法参与。

现有技术中，通常采用识别极片边缘的Mark孔来划分，极片边缘Mark孔是模切在线运行阶段极片每走过一个极片后打标机在极片边缘裁下的一个椭圆缺口，在实际生产中发现，如果用Mark孔划分EA最大的问题是Mark孔形态简单，极易与极片边缘的破损相似从而造成误判。

发明内容

本发明提供了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法和装置，以使极片划分更准确，极大程度的减少了误判的情况。

根据本发明的一方面，提供了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法包括：

获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度；

获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数；

根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；

若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定当前极片的累计长度，并根据当前极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

进一步的，获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数，包括：

获取模切阶段拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一第二图像中的极片边缘坐标；

根据极片边缘坐标确定ROI区域；

对ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，对所述ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数，包括：

对ROI区域用最大类间方差法做二值化处理，生成第三图像；

对第三图像进行形态学闭操作，生成第四图像；

对第四图像求解连通域，生成第二处理图像；

根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中所述极耳的个数。

进一步的，根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数，之后还包括：

若第二处理图像中，图像底部极耳拍摄不全，则可根据第二处理图像中底部连通域外接矩的高度与极耳设定高度进行比较，根据比较结果确定第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数，之后还包括：

若第二处理图像中，连通域外接矩的高度大于极耳设定高度，则判断第二处理图像中极耳的理论中心纵坐标是否处于所述连通域外接矩内，并根据判断结果确定第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定极片的累计长度，并根据所述极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，还包括：

在符合极片划分条件的极耳中，若因极耳破损或极耳余料导致未识别出极耳，或出现极耳未切割或极耳缺失，则根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定当前极片的累计长度，并根据当前极片累计长度对极片进行划分。

进一步的，若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，之后还包括：

若满足极片划分条件的最后一个极耳的中心纵坐标至图像底部的第一距离小于设定距离，则可根据第一距离在下一相邻图像上确认极片划分线的纵坐标。

根据本发明的另一方面，提供了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置包括：

倾斜角度确定模块，用于获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度；

极耳坐标确定模块，用于获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数；

实际间距确定模块，用于根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；

划分条件比较模块，用于若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；

累计长度划分模块，用于根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定极片的累计长度，并根据极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法。

根据本发明的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法。

本发明实施例设计的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，通过获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度，获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数，根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距，在每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件时，对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，还可根据每两个相邻极耳之间的实际间距对极片进行划分，相比较现有技术中采用识别极片边缘的Mark孔来划分而言，本发明实施例采用的两种极片划分方法可以相互验证，使得极片划分更准确，极大程度的减少了误判的情况。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

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是根据本发明实施例提供的一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法的流程图；

图2是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切前的图像示意图；

图3是根据本发明实施例提供的另一种单边料极片模切前的图像示意图；

图4是根据本发明实施例提供的一种单边料极片的第一图像的示意图；

图5是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段第二图像的图像示意图；

图6是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段第二处理图像的图像示意图；

图7是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段的图像示意图；

图8是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段的图像示意图；

图9是根据本发明实施例提供的另一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法的流程图；

图10是根据本发明实施例提供的一种灰度投影的示意图；

图11是根据本发明实施例提供的一种梯度矩阵的示意图；

图12是根据本发明实施例提供的另一种灰度投影的示意图；

图13是根据本发明实施例提供的另一种梯度矩阵的示意图；

图14是根据本发明实施例提供的一种第三图像的图像示意图；

图15是根据本发明实施例提供的一种第四图像的图像示意图；

图16是根据本发明实施例提供的一种底部极耳异常的图像示意图；

图17是根据本发明实施例提供的另一种底部极耳异常的图像示意图；

图18是根据本发明实施例提供的一种极耳余料粘滞的图像示意图；

图19是根据本发明实施例提供的一种极耳跳切的图像示意图；

图20是根据本发明实施例提供的一种极耳缺失的图像示意图；

图21是根据本发明实施例提供的一种偏移长度不足的图像示意图；

图22是根据本发明实施例提供的一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置的结构示意图；

图23示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例提供了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，图1是根据本发明实施例提供的一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法的流程图，参考图1，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法包括：

S110、获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度。

其中，可以采用线扫相机拍摄第一图像，线扫相机相比较面阵相机的好处主要是：线扫相机可以结合模切速度控制好线扫频率，采集的每帧第一图像映射到实物上，当前第一图像的头部可与上一帧第一图像的尾部完美相连，不会有重合或者丢失的情况，进而能够根据拍摄图片对极耳进行精准划分。

具体的，单边料可以理解为只有极片的一端会切割出极耳，示例性的，图2是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切前的图像示意图，图3是根据本发明实施例提供的另一种单边料极片模切前的图像示意图，参考图2和图3，模切前的极片包括待切割区1和保持区2，而在极耳模切阶段需将极片的切割区1切割成多个极耳3，进而生成如图3所示的结构。而由于极片摆放倾斜、相机本身安装角度、在线运行时机器振动等因素可能导致拍摄出来的图片可能存在畸变，图中的极片可能呈现出倾斜形态，示例性的，图4是根据本发明实施例提供的一种单边料极片的第一图像的示意图，参考图4，在拍摄的第一图像中可能出现倾斜角度θ，图4中示意的第一图像放大了极片的倾斜效果。

为了提高极片的划分精度，需要考虑图像中极片的倾斜角度θ，示例性的，设第一图像的像素宽度为w，像素高度为h，由于倾斜造成的边缘横向偏移为Δw，相机横向精度为pxmm，相机纵向精度为pymm：

tanθ＝Δw*pxmm/h*pymm。

由于倾斜角度很小，倾斜角度可近似等于正切值，因此：

θ＝Δw*pxmm/h*pymm。

其中，倾斜角度也可通过正弦值进行计算，同样的，由于倾斜角度很小，倾斜角度可近似等于正弦值。相机横向精度可以理解为一个像素的物理宽度，相机纵向精度可以理解为一个像素的物理高度。

S120、获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数。

其中，极耳的位置坐标可以理解为极耳中心位置的纵坐标。

具体的，图5是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段第二图像的图像示意图，图6是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段第二处理图像的图像示意图，参考图5和图6，获取模切阶段拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一组第二图像中的极片边缘坐标Lin，根据极片边缘坐标Lin确定ROI区域a，对ROI区域a进行图像处理，生成如图6所示的第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数。其中，ROI区域a即感兴趣区域(region ofinterest，ROI)。

S130、根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距。

具体的，图7是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段的图像示意图，参考图7，设当前图像帧号为f(f＝1,2,3...)，当前第二图像上有n个极耳，第n个极耳的中心纵坐标为Fn。则能得到相对于当前极片累加的极耳纵坐标为Cm：

Cm＝Fn+(f-1)*h；

其中，h为像素高度。

设在当前极片内，截止上一帧(第f-1帧)的第二图像累计的极耳个数为k，则累计到当前图像帧号的极耳个数为m：

m＝k+n；

则第m个极耳与第m+1个极耳之间的极耳间距为(Cm+1-Cm)。

由于图像存在θ的倾斜，因此实际间距为：

dm＝(Cm+1-Cm)/cosθ；

其中，实际间距可以理解为两个相邻的极耳中心31的直线距离。因此，可以根据步骤S130计算出每两个极耳之间的实际间距。

S140、若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定极片的累计长度，并根据极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

具体的，若正常极片中后三个极耳间距分别为std2、std1和std3，则将三个设定间距值分别设定为std2、std1和std3，并设置比较公差为d，同时设置相邻的三个实际间距分别为dm-3、dm-2和dm-1。

将相邻的三个实际间距分别与三个设定间距值进行作差，若差值的公差的绝对值小于d，则说明满足极片划分条件，示例性的，若满足如下比较公式，则满足极片划分条件：

-d<dm-3-std3<d；

-d<dm-2-std2<d；

-d<dm-1-std1<d；其中，m≥4。

因此，本发明实施例需要根据上述公式对每相邻的三个实际间距进行极片划分条件判断，由于每个极片对应的长度为定值，每个极片也包含了固定数量的极耳，因此，两个相邻极耳之间的实际间距为一定值。当相邻的三个实际间距满足极片划分条件时，说明当前极片中极耳数量已经满足要求，且极片长度也已满足长度要求。

图8是根据本发明实施例提供的一种单边料极片模切阶段的图像示意图，参考图8，此时，假设在第f帧的第二图像上求解到第t(t≤n)个极耳的实际间距满足极片划分条件，且为当前极片中满足极片划分条件的最后一个极耳，则在第t个极耳St的极耳中心往下偏移offset长度后就是极片划分线L2，上一极片划分线L1与极片划分线L2之间的距离为整个极片的长度，此时当前极片的第1个极耳为S1。那么相对于本帧的第二图像而言极片划分线的纵坐标为：

I_EA＝Ct-(f-1)*h+offset；

其中，Ct为当前极片累加至第t个极耳的极耳纵坐标，offset为偏移距离设定值，即电芯产品的参数。示例性的，

在本次极片划分结束后，为了方便进行开始下一极片的划分，需要将累加的当前图像帧号置1，并将当前帧图片剩下的(n-t)个极耳的纵坐标再根据步骤S130重新计算。

本发明还可以将所有第二图像上的每一极耳的实际间距相加，并结合图像中极片的倾斜角度θ确定出极片的累计长度，并将极片的累计长度与正常极片的最大规格长度进行比较，若极片的累计长度大于正常极片的最大规格长度，则判断该极片为超长极片，此时需进行强制划分极片处理，并控制激光切割机复位，重新开始下一新极片的切割，同时将累加的当前图像帧号置1，累计的极耳个数置0，累计的极耳纵坐标全部清空。并通过上述确定极片划分线的纵坐标的方法计算出极片划分线的纵坐标。

本发明实施例还可根据每相邻的三个所述实际间距与三个设定间距值的比较结果对极片进行划分并确定极片划分线的第一纵坐标，同时根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定当前极片的累计长度，并根据所述当前极片的累计长度对极片进行划分，进而确定极片划分线的第二纵坐标，并将第一纵坐标和第二纵坐标进行比较，实现两种极片划分方法的相互验证，进而使得极片划分更准确。

本发明实施例设计的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，通过获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度，获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对第二图像进行处理确定每一第二图像中每一极耳的位置坐标和每一第二图像中极耳的个数，根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距，在每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件时，对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，还可根据每两个相邻极耳之间的实际间距对极片进行划分，相比较现有技术中采用识别极片边缘的Mark孔来划分而言，本发明实施例采用的两种极片划分方法可以相互验证，使得极片划分更准确，极大程度的减少了误判的情况。

进一步的，图9是根据本发明实施例提供的另一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法的流程图，本实施例和上述实施例的区别在于，对上述实施例中的S120进行了细化，如图9所示，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法包括：

S210、获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定第一图像中极片的倾斜角度。

S210的执行步骤和有益效果可见参见S110，在此不再赘述。

S220、获取模切阶段拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一第二图像中的极片边缘坐标。

具体的，可先对采集的第二图像，如图3进行灰度值向下投影求和，得到一行求和矩阵，示例性的，图10是根据本发明实施例提供的一种求和矩阵的示意图，如图10所示，可清楚的观察出背景区域01比极片区域暗，即比保持区2暗，极片边缘Lin最亮。再求和矩阵的基础上，对极片边缘部分进行数字量化，再对数字量化的极片边缘部分求一阶导得到梯度矩阵，示例性的，图11是根据本发明实施例提供的一种梯度矩阵的示意图，如图11所示，可从梯度矩阵中，由中间向左边寻找梯度跳变最大的值对应的横坐标b，就是图3中极片边缘Lin的大概位置。值得一提的是，采用灰度投影法对极片边缘Lin进行定位能有效规避干扰噪声对极片边缘测量的影响，示例性的，如图3所示，干扰噪声在图3中产生的干扰噪声阴影c在图10和图11中影响并不明显。而从中间向极片边缘寻找梯度跳变最大值与从极片边缘向中间寻找梯度跳变最大值相比较，从中间向极片边缘寻找梯度跳变最大值的优点在于：若采集为如图1所示的图像，示例性的，图12是根据本发明实施例提供的另一种灰度投影的示意图，图13是根据本发明实施例提供的另一种梯度矩阵的示意图，参考图12和图13，当从极边向中间寻找梯度跳变最大值时，找到的边缘实际是对应的是未切极耳边缘Lout而不是真实的极片边缘Lin。

S230、根据极片边缘坐标确定ROI区域。

具体的，如图5所示，需将极片边缘Lin向外偏移Δw/2，再根据像素宽度w，像素高度h选取ROI区域a，而先向外偏移Δw/2再取ROI区域a，是为了防止将ROI区域a取在极片的保持区，因为极片可能存在少许倾斜。

S240、对ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数。

具体的，首先对ROI区域用最大类间方差法做二值化处理，再对二值化处理后的ROI区域进行形态学闭操作，最后对形态学闭操作后的ROI区域求解连通域，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数。

根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数。

S250、根据每一极耳的位置坐标和极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距。

S250的执行步骤和有益效果可见参见S130，在此不再赘述。

S260、若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定极片的累计长度，并根据极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

S260的执行步骤和有益效果可见参见S140，在此不再赘述。

本发明实施例设计的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，在上述实施例的基础上加入获取模切阶段极片拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一第二图像中的极片边缘坐标，根据极片边缘坐标确定ROI区域，对ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数的步骤，能够更为精准的确定出每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数，进一步增加了极片划分的准确度，极大程度的减少了误判的情况。

进一步的，图14是根据本发明实施例提供的一种第三图像的图像示意图，图15是根据本发明实施例提供的一种第四图像的图像示意图，参考图5、图6、图14和图15，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法包括：

对ROI区域a用最大类间方差法做二值化处理，生成第三图像；

对第三图像进行形态学闭操作，生成第四图像；

对第四图像求解连通域，生成第二处理图像；

根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数。

具体的，如图5所示，ROI区域a中可能存在反光褶皱阴影e和干扰噪声阴影c，为了提取出完整的极耳图片，示例性的，需要对ROI区域a用最大类间方差法做二值化处理，生成如图14所示的第三图像，运用最大类间方差法做二值化的优点在于能够动态选取二值化的阈值，因为极耳本身存在反光褶皱阴影e和干扰噪声阴影c的影响，像素灰度值是不固定的，采用最大类间方差法对ROI区域a进行二值化处理，对去掉反光褶皱阴影e和干扰噪声阴影c起到重要作用。在第三图像的基础上，对第三图像进行形态学闭操作，生成如图15所示的第四图像，而对第三图像进行形态学闭操作，同样对去掉反光褶皱阴影e和干扰噪声阴影c起到重要作用。而在第四图像的基础上，对第四图像求解连通域，能够根据正常极耳的宽、高和面积的上限和下限筛选出极耳，剔除干扰物，进而生成如图6所示的第二处理图像。最后，根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，图16是根据本发明实施例提供的一种底部极耳异常的图像示意图，图17是根据本发明实施例提供的另一种底部极耳异常的图像示意图，参考图16和图17，根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数，之后还包括：

若第二处理图像中，图像底部极耳拍摄不全，则可将第二处理图像中底部连通域外接矩的高度与极耳设定高度进行比较，根据比较结果确定第二处理图像中极耳的个数。

其中，极耳设定高度包括极耳最小高度和极耳最大高度。

具体的，如图16所示，由于第一连通域外接矩Rect1的高度小于极耳最小高度，此极耳可能是没拍全的极耳，则根据第一连通域外接矩Rect1的高度，从第二处理图像底部开始截取第一连通域外接矩Rect1的高度的第二处理图像，拼接到下一帧的第二处理图像上。且在本帧的第二处理图像上，该极耳不进行计数。

如图17所示，由于第二连通域外接矩Rect2的高度大于极耳最大高度，则可能是由于跳切，激光没切割出极耳，此种情况则不需要对本帧的第二处理图像进行截图。

进一步的，根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数，之后还包括：

若第二处理图像中，连通域外接矩的高度大于极耳设定高度，则判断第二处理图像中与连通域外接矩对应的极耳的理论中心纵坐标是否处于连通域外接矩内，并根据判断结果确定第二处理图像中极耳的个数。具体的，图18是根据本发明实施例提供的一种极耳余料粘滞的图像示意图，参考图18，若第二处理图像中，第三连通域外接矩Rect3的高度大于极耳设定高度，此时可能是出现极耳上有余料粘滞现象，则判断第二处理图像中与连通域外接矩对应的极耳的理论中心纵坐标是否处于第三连通域外接矩Rect3内，并根据判断结果确定第二处理图像中极耳的个数；图19是根据本发明实施例提供的一种极耳跳切的图像示意图，参考图19，若第二处理图像中，第四连通域外接矩Rect4的高度大于极耳设定高度，此时可能是出现极耳跳切现象，则判断第二处理图像中与连通域外接矩对应的极耳的理论中心纵坐标是否处于第四连通域外接矩Rect4内，并根据判断结果确定第二处理图像中极耳的个数。示例性的，本发明实施例以极耳上有余料粘滞现象为例，对根据第二处理图像中极耳的理论中心纵坐标是否处于第三连通域外接矩Rect3内，并根据判断结果确定第二处理图像中极耳的个数进行详细说明：

设该极片至第三连通域外接矩Rect3之前累计的极耳个数为m(m≥1)，累加的最后一个极耳纵坐标为Cm-1，第m个极耳与第(m+1)个极耳之间的标准极耳间距为stdm，那么，可推断出理论上第(m+1)个极耳相对于本极片的极耳纵坐标C'm：

C'm＝Cm-1+stdm*cosθ；

那么，可根据极耳纵坐标C'm确定第(m+1)个极耳的理论中心纵坐标F'n：

F'n＝C'm-(f-1)*h；

其中，h为像素高度，f为当前图像帧号。

判断第(m+1)个极耳的理论中心纵坐标F'n是否会落在第三连通域外接矩Rect3内，如果第(m+1)个极耳的理论中心纵坐标F'n没落在第三连通域外接矩Rect3内，则第三连通域外接矩Rect3不属于极耳，否则判定第三连通域外接矩Rect3为极耳，并用C'm代替Cm，更新本极片累计的极耳个数为m+1。

进一步的，图20是根据本发明实施例提供的一种极耳缺失的图像示意图，参考图20，根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定极片的累计长度，并根据所述极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，还包括：

在符合极片划分条件的极耳中，若因极耳破损或极耳余料导致未识别出极耳，或出现极耳未切割或极耳缺失，则根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定当前极片的累计长度，并根据当前极片累计长度对极片进行划分。

示例性的，以出现极耳缺失为例，如图20所示，若出现极耳缺失，每求出一个极耳中心纵坐标后，将m个极耳的实际间距相加，也等于本极片统计的第一个极耳纵坐标C1与第m个极耳纵坐标Cm的差值，且该差值需要经过图像中极片的倾斜角度θ的修正。因此，本极片的累计长度L可通过如下公式进行计算：

在计算出本极片的累计长度L后，将的累计长度L与正常极片的最大规格长度Lmax比较，若L>Lmax，则判断该极片为超长极片，此时需进行强制划分极片处理，并控制激光切割机复位，重新开始下一新极片的切割，同时将累加的当前图像帧号置1，累计的极耳个数置0，累计的极耳纵坐标全部清空。

进一步的，图21是根据本发明实施例提供的一种偏移长度不足的图像示意图，参考图21，若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，之后还包括：

若满足极片划分条件的最后一个极耳的中心纵坐标至图像底部的第一距离offset1小于设定距离，则可根据第一距离offset1在下一相邻图像上确认极片划分线的纵坐标。

具体的，由于最后一个极耳的中心纵坐标至图像底部的第一距离offset1小于设定距离，说明极片划分线在下一帧图上，此时需要计算在下一帧图上的极片划分线纵坐标Δoffset，公式为：

Δoffset＝offset-(f*h-Cm)；

其中，offset为偏移距离设定值，即设定距离；Δoffset为从下一帧图的顶部延伸至极片划分线的距离。

本发明实施例提供了一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置，图22是根据本发明实施例提供的一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置的结构示意图，参考图22，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置300包括：

倾斜角度确定模块310，用于获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定所述第一图像中极片的倾斜角度；

极耳坐标确定模块320，用于获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对所述第二图像进行处理确定每一所述第二图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二图像中所述极耳的个数；

实际间距确定模块330，用于根据每一所述极耳的位置坐标和所述极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；

极片划分模块340，用于若每相邻的三个所述实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定极片的累计长度，并根据所述极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

进一步的，极耳坐标确定模块320包括：

极片边缘确定单元，用于获取模切阶段极片拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一第二图像中的极片边缘坐标；

ROI区域确定单元，用于根据极片边缘坐标确定ROI区域；

极耳坐标确定单元，用于对ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，极耳坐标确定单元包括：

第三图像生成子单元，用于对ROI区域用最大类间方差法做二值化处理，生成第三图像；

第四图像生成子单元，用于对第三图像进行形态学闭操作，生成第四图像；

第二处理图像生成子单元，用于对第四图像求解连通域，生成第二处理图像；

极耳坐标确定子单元，用于根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，极耳坐标确定子单元还包括：

在根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数之后，若第二处理图像中，图像底部极耳拍摄不全，则可根据第二处理图像中底部连通域外接矩的高度确定第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，极耳坐标确定子单元还包括：

在根据每一第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和第二处理图像中极耳的个数之后，若第二处理图像中，连通域外接矩的高度大于极耳设定高度，则根据第二处理图像中极耳的标准中心纵坐标确定第二处理图像中极耳的个数。

进一步的，极片划分模块340还包括：

在符合极片划分条件的极耳中，若因极耳破损或极耳余料粘滞导致未识别出极耳，或出现极耳未切割或极耳缺失，则根据每两个相邻极耳之间的实际间距确定当前极片的累计长度，并根据当前极片的累计长度对极片进行划分。

进一步的，极片划分模块340还包括：

在若每相邻的三个实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标之后，若满足极片划分条件的最后一个极耳的中心纵坐标至图像底部的第一距离小于设定距离，则可根据第一距离在下一相邻图像上确认极片划分线的纵坐标。

本发明实施例所提供的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置可执行本发明任意实施例所提供的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

图23示出了可以用来实施本发明的实施例的电子设备的结构示意图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。

如图23所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)12、随机访问存储器(RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。输入/输出(I/O)接口15也连接至总线14。

电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。

处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法。

在一些实施例中，卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行卷绕电池单边料极片模切阶段的划分。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上系统的系统(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的系统和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。

计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，包括：

获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定所述第一图像中极片的倾斜角度；

获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对所述第二图像进行处理确定每一所述第二图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二图像中所述极耳的个数；

根据每一所述极耳的位置坐标和所述极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；

若每相邻的三个所述实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定当前极片的累计长度，并根据所述当前极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

2.根据权利要求1所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对所述第二图像进行处理确定每一所述第二图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二图像中所述极耳的个数，包括：

获取模切阶段拍摄的多组第二图像，根据灰度投影法和梯度跳变法确定每一所述第二图像中的极片边缘坐标；

根据所述极片边缘坐标确定ROI区域；

对所述ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一所述第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二处理图像中所述极耳的个数。

3.根据权利要求2所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述对所述ROI区域进行图像处理，生成第二处理图像，并确定每一所述第二处理图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二处理图像中所述极耳的个数，包括：

对所述ROI区域用最大类间方差法做二值化处理，生成第三图像；

对所述第三图像进行形态学闭操作，生成第四图像；

对所述第四图像求解连通域，生成第二处理图像；

根据每一所述第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和所述第二处理图像中所述极耳的个数。

4.根据权利要求3所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述根据每一所述第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和所述第二处理图像中所述极耳的个数，之后还包括：

若所述第二处理图像中，图像底部极耳拍摄不全，则可将所述第二处理图像中底部连通域外接矩的高度与极耳设定高度进行比较，根据比较结果确定所述第二处理图像中极耳的个数。

5.根据权利要求3所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述根据每一所述第二处理图像确定每一极耳的位置坐标和所述第二处理图像中所述极耳的个数，之后还包括：

若所述第二处理图像中，所述连通域外接矩的高度大于极耳设定高度，则判断所述第二处理图像中极耳的理论中心纵坐标是否处于所述连通域外接矩内，并根据判断结果确定所述第二处理图像中极耳的个数。

6.根据权利要求1所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定极片的累计长度，并根据所述极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，还包括：

在符合极片划分条件的极耳中，若因极耳破损或极耳余料粘滞导致未识别出极耳，或出现极耳未切割或极耳缺失，则根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定当前极片的累计长度，并根据所述当前极片的累计长度对极片进行划分。

7.根据权利要求6所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法，其特征在于，所述若每相邻的三个所述实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标，之后还包括：

若满足极片划分条件的最后一个极耳的中心纵坐标至图像底部的第一距离小于设定距离，则可根据所述第一距离在下一相邻图像上确认极片划分线的纵坐标。

8.一种卷绕电池单边料极片模切阶段的划分装置，其特征在于，包括：

倾斜角度确定模块，用于获取极片模切开始前拍摄的第一图像，并确定所述第一图像中极片的倾斜角度；

极耳坐标确定模块，用于获取极片模切阶段拍摄的多组第二图像，并对所述第二图像进行处理确定每一所述第二图像中每一极耳的位置坐标和每一所述第二图像中所述极耳的个数；

实际间距确定模块，用于根据每一所述极耳的位置坐标和所述极片的倾斜角度确定每两个相邻极耳之间的实际间距；

极片划分模块，用于若每相邻的三个所述实际间距与三个设定间距值的比较结果满足极片划分条件，则对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标；和/或根据每两个相邻极耳之间的所述实际间距确定极片的累计长度，并根据所述极片的累计长度对极片进行划分，并确定极片划分线的纵坐标。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-7中任一项所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的卷绕电池单边料极片模切阶段的划分方法。