基于機(jī)器視覺(jué)的鋰電池極片缺陷檢測(cè)研究.pdf

1、鋰電池是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)力電源，其中鋰電池極片是構(gòu)成鋰電池的重要組成部分。鋰電池極片的缺陷會(huì)嚴(yán)重影響鋰電池的質(zhì)量，甚至產(chǎn)生安全隱患。把機(jī)器視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用在鋰電池極片的缺陷檢測(cè)中，取代傳統(tǒng)的依靠人工進(jìn)行檢測(cè)的方法，可以高效率、低成本地完成鋰電池極片的缺陷檢測(cè)，從而提高成品合格率，達(dá)到提高鋰電池質(zhì)量和安全性的效果。因此開展基于機(jī)器視覺(jué)的鋰電池極片缺陷檢測(cè)研究具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文針對(duì)基于機(jī)器視覺(jué)的鋰電池極片缺

2、陷檢測(cè)開展工作。鋰電池極片缺陷主要包括極耳缺陷、邊緣缺陷和極網(wǎng)缺陷，其中極網(wǎng)缺陷主要包括劃痕異物缺陷和氣泡缺陷。針對(duì)缺陷檢測(cè)設(shè)計(jì)了總體方案，并詳細(xì)討論了各種重要缺陷的具體檢測(cè)方法。主要包括以下內(nèi)容：
　　首先，研究了采用圖像處理檢測(cè)極片缺陷的方法，分別針對(duì)極片的極耳缺陷、邊緣缺陷和極網(wǎng)缺陷設(shè)計(jì)了不同的檢測(cè)處理方法。對(duì)極耳的缺陷通過(guò)圖像預(yù)處理，并依次使用中值濾波器和Sobel算子等圖像處理方法進(jìn)行檢測(cè)，可以有效檢測(cè)出極耳破損、褶皺和

3、缺失等缺陷。對(duì)邊緣缺陷和極網(wǎng)缺陷，在圖像預(yù)處理后，運(yùn)用中值濾波和高斯濾波處理，并將得到的圖像做差，從而提取出圖像中的缺陷信息。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該方法可以有效實(shí)現(xiàn)對(duì)邊緣缺陷和極網(wǎng)缺陷的檢測(cè)。
　　其次，研究了對(duì)極網(wǎng)氣泡進(jìn)行三維重建，獲取深度信息進(jìn)行極網(wǎng)氣泡檢測(cè)的方法。利用激光三角測(cè)量法，通過(guò)獲取激光照射在物體表面得到的輪廓信息，對(duì)被測(cè)物體進(jìn)行三維重建，從而得到高度信息，最后結(jié)合邊緣提取方法將氣泡的深度信息提取出來(lái)。分別對(duì)規(guī)則立方體樣塊和

4、極網(wǎng)氣泡進(jìn)行三維重建，得到了樣塊和氣泡的三維對(duì)象模型，對(duì)其三維重建的結(jié)果和測(cè)量誤差進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)分析。結(jié)果表明，該方法可以有效獲得極網(wǎng)氣泡的深度信息，并且能夠滿足檢測(cè)的精度要求。
　　最后，對(duì)極網(wǎng)氣泡缺陷分類方法進(jìn)行了研究。極網(wǎng)中有氣泡缺陷圖像和無(wú)缺陷圖像構(gòu)成訓(xùn)練樣本集和測(cè)試樣本集，利用支持Tucker機(jī)對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行學(xué)習(xí)，并對(duì)測(cè)試樣本進(jìn)行測(cè)試，得到支持Tucker機(jī)的分類結(jié)果。同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)得到的分類結(jié)果與支持向量機(jī)等分類方法的結(jié)果進(jìn)