傳統(tǒng)的圓柱形覆膜鋰電池圓周面破膜檢測(cè)都是釆用人眼檢測(cè),人眼存在速度慢,易疲勞的弊端,很難適應(yīng)高速電池生產(chǎn)線的檢測(cè)要求。機(jī)器視覺是一項(xiàng)新型的工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù),可以與計(jì)算機(jī)相結(jié)合,能夠很大程度的提高圓柱形覆膜鋰電池圓周面破膜缺陷檢測(cè)效率,同時(shí)節(jié)省成本。本論文針對(duì)這種要求,設(shè)計(jì)了機(jī)器視覺檢測(cè)破膜缺陷的有關(guān)算法,降低了電池圓周面破膜缺陷的漏檢率和誤檢率。主要研究內(nèi)容如下:分析了圓柱形覆膜鋰電池圓周面破膜的特征,根據(jù)其是否露出金屬外殼將其分為露殼和褶皺兩類。當(dāng)機(jī)械傳送裝置帶動(dòng)電池快速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可能會(huì)將機(jī)械黑色油污染到電池表面,在電池圖像中油污的尺寸、灰度值等特征都和露殼相似,可能被誤檢為露殼,需分析油污與露殼的差異進(jìn)行區(qū)分。分析了造成破膜缺陷的原因,分析了影響圖像灰度變化的各種因素,以及成像系統(tǒng)中光源對(duì)缺陷檢測(cè)的影響,制定檢測(cè)方案,規(guī)劃了整個(gè)系統(tǒng)的算法流程。對(duì)鋰電池圖像進(jìn)行預(yù)處理,研究了鋰電池在圖像中如何定位和校正,為適應(yīng)不同顏色的電池,分析了多種自動(dòng)閾值提取邊界的方法,其中最大類間方差法效果最好。為校正電池偏移,在圖像的旋轉(zhuǎn)角度獲取方法上,提出了對(duì)定位后的整個(gè)鋰電池圖像旋轉(zhuǎn)的校正方法,該方法獲取... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圓柱形鋰電池示意圖

第1章緒論3有鋰電池生產(chǎn)廠家通過改進(jìn)正極材料來提高電池的保護(hù)功能、延長使用壽命等。隔膜：隔膜是置于正極和負(fù)極之間的一種聚合物材質(zhì)的薄膜，防止正負(fù)極相連。正負(fù)極的能量傳遞就需要鋰離子通過隔膜來完成。負(fù)極：負(fù)極包括銅集流體和負(fù)極材料[11]。電解液：電解液作為鋰電池內(nèi)部鋰離子的傳輸載體，由有機(jī)溶劑、電解質(zhì)等材質(zhì)按照標(biāo)準(zhǔn)比例配制而成。電池外殼：即最外層對(duì)電芯起保護(hù)作用的金屬或聚合物殼體。有些鋰電池外殼由鋼或者鋁等金屬制成，可以較好的保護(hù)電芯，但需要消息儲(chǔ)存和使用，出現(xiàn)短路爆炸的概率相對(duì)較高。而我們研究的圓柱形鋰電池就是不銹鋼外殼，需要嚴(yán)格控制好質(zhì)量。圓柱形鋰電池內(nèi)部工作原理如下：在對(duì)鋰電池進(jìn)行充電的過程中，其正極材料鋰化合物會(huì)讓內(nèi)部的鋰離子從中脫出，經(jīng)過碳層和正極之間的電解液后嵌入到碳層中，而作為負(fù)極材料的碳為帶有很多微孔的層狀結(jié)構(gòu)，隨著碳層微孔中的鋰離子越來越多，鋰電池的含有的充電容量也就越高。鋰電池的標(biāo)稱電壓為3.7伏，充電電壓一般為4.2伏。在鋰電池放電的過程中，碳層內(nèi)部的鋰離子又會(huì)通過電池內(nèi)部的電解液再次回到正極。同理，正極材料中鋰離子越來越多，電池的放電容量也會(huì)越來越高。放電容量就是我們常說的電池容量，18650圓柱形鋰電池電池容量約為2600毫安，圓柱形鋰電池工作原理圖如圖1.2所示。圖1.2圓柱形鋰電池工作原理圖Fig.1.2Workingprincipleofcylindricallithiumbattery本論文的研究具有如下意義：（1）針對(duì)不同位置不同形式的破膜進(jìn)行檢測(cè)，算法適用性高，有效減少漏檢。（2）目前尚沒有成熟的鋰電池圓周面破膜缺陷檢測(cè)方法，因此，本論文的研究為覆膜鋰電池表面缺陷檢測(cè)設(shè)備的研制提供理論支撐。

肯腫炊砸韻錄父齜矯娼?猩釗胙芯俊?（1）定位方法核心算法表述：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的王磊于2011年在扣式電池表面缺陷檢測(cè)中提出了扣式電池圖像定位和校正算法。他所檢測(cè)的是扣式電池，原始圖像中含有多圓形目標(biāo)，主要通過通過輪廓提取進(jìn)行定位，計(jì)算各目標(biāo)中心與徑長時(shí)使用了橢圓曲線擬合，實(shí)現(xiàn)圖像中各個(gè)目標(biāo)定位；正極電池圖像中帶有字符，分割目標(biāo)與背景提取字符，字符具有傾斜1°至360°的全角度模板集，可根據(jù)分割后的字符區(qū)域與模板進(jìn)行相似度計(jì)算，獲得字符傾斜角度值，進(jìn)行圖像旋轉(zhuǎn)，校正電池[16]，圖像校正結(jié)果如圖1.3所示。由于本文研究的圓柱形鋰電池在成像時(shí)由于平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)存在一定程度的偏移，所以在圖像預(yù)處理中也需要對(duì)電池圖像進(jìn)行定位和校正，其中應(yīng)用了灰度閾值分割和仿射變換等圖像處理算法。a原始圖像b旋轉(zhuǎn)θ°c選取ROI圖1.3圖像旋轉(zhuǎn)過程Fig.1.3Imagerotationprocess

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：3415681