[发明专利]一种锂电池涂布边界高效定位方法

说明书

本发明公开了一种锂电池涂布边界高效定位方法，利用图像处理加相应的图像边界处理算法，达到对涂布边界高效、高精确度的定位提取，所述图像边界提取算法包括以下过程：（1）将原始涂布图像进行方向边界检测；（2）对边缘图像进行二值化处理；（3）采用纵向投影查找边缘算法遍历整个图像获取非零像素位置；（4）采用基于纵向投影的邻域差分法去除投影值中的干扰噪声；（5）采用局部快速排序算法获取涂布边界的位置。该锂电池涂布边界高效定位方法从工程应用的角度出发，充分考虑了涂布运行特点，克服了常用边缘求取算法耗时长、定位不准的固有缺陷；同时解决了在涂布运行过程中，由于铝箔制基材较薄，张力不均很容易造成涂布边界的异常变化，导致实时监测精确度差的问题，具有高效率和更好的鲁棒性。

技术领域

本发明属于锂离子电池制造技术领域，具体涉及一种锂电池涂布边界高效定位方法。

背景技术

锂电池工作时，通过锂离子在正负极之间的迁移来完成充放电，电池极片作为锂电池的基础，其涂布质量影响着电池的性能。电池的阴极通常由嵌锂氧化物构成，充电时用于释放锂离子，是锂电池中最为关键的部分，约占锂电池电芯材料成本的三分之一左右，直接决定了电池的充放电能力，因此提高和改良阴极材料的品质是电池产业的重要研究方向。

电池的阴极极片在生产时，阴极材料被调成浆状液体通过涂布机喷涂在铝箔制成的基材上，并通过烤箱进行烘干。为了充分利用基材空间，一面基材通常会涂若干条阴极膜，常见的有1条、2条、3条或4条，在生产上通常称为1出2、1出4、1出6和1出8。单双面分开涂布烘干，多条膜的涂布双面生产完成后，还要经过后期的切割，形成单膜涂布，以便进一步深加工。为了使切割后的涂布更准确，需要对各膜的位置和尺寸进行精确的测量，以保证上下表面的膜边界能够对的齐，防止剪切时边界的误剪。

由于膜的宽度和位置由喷涂模头保证，一旦模头调整合适后，通常认为膜宽变化不会太大，因此目前对于涂布检测的研究，主要集中在缺陷检测和厚度检测，而对于涂布膜宽的检测，大都通过人工抽样在线测量。但是，实际上因为生产过程中存在纠偏震动，加上压力（浆料通过加压后由模头喷涂在基材上）、温度等因素的影响，膜宽在一定的时间内会有变化。由于人工测量误差较大（一般在±0.5mm以上），且抽样测量不能及时了解膜宽的变化情况。因此，需要研究涂布膜宽的在线自动检测技术。

涂布测量关键技术在于边缘定位，对于图像来讲就是如何快速准确地求取涂布的边界。目前，常用的边界求取的方法主要是一些边缘算子，如Canny、Sobel、Laplacian等，这些算子耗时长、定位不准，加上锂电池涂布较宽，图像的视野很大（通常在800mm左右），由于涂布不同区域反射性不同，线阵光源打光后光线仍会有不均的现象，且在涂布运行过程中，由于铝箔制基材较薄，张力不均很容易造成涂布边界的异常变化，这都给涂布边界的实时精确检测带来困难。

发明内容

本发明的目的就在于为了克服现有技术中存在的上述缺陷，从工程应用的角度出发，充分考虑涂布运行特点的基础上，提出了一种效率和鲁棒性兼具的锂电池涂布边界高效定位方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种锂电池涂布边界高效定位方法，该涂布边界定位方法包括以下步骤：

（1）将原始涂布图像进行方向边缘检测；

（2）进行边缘图像的二值化；

（3）采用纵向投影查找边缘算法遍历整个图像获取非零像素位置；

（4）采用基于纵向投影的邻域差分法去除投影值中的干扰噪声；

（5）采用局部快速排序算法获取涂布边界的位置。

上述技术方案中，所述方向边缘检测方法为：