柱形鋰電池作為一種新能源電池,一直以來作為重要供能元件應(yīng)用在各種領(lǐng)域,隨著科技領(lǐng)域發(fā)展的日新月異,電池的需求量日益增加,電池的質(zhì)量也備受人們關(guān)注。由于生產(chǎn)工藝等原因,在電池外殼表面存在凹坑、凸起和劃痕等缺陷,這些缺陷不僅會影響電池成品質(zhì)量,造成電池生產(chǎn)商的損失,而且由于鋰電池的電化學(xué)放電性質(zhì),缺陷嚴(yán)重時甚至?xí)鸹馂?zāi)等安全隱患,造成人身財產(chǎn)安全,所以,電池外殼缺陷檢測研究是非常必要的。傳統(tǒng)的缺陷檢測方法在速度上已經(jīng)無法滿足工業(yè)自動化的生產(chǎn)需求,而且檢測精度也無法達(dá)到現(xiàn)代化標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹了完整的電池外殼圓周面缺陷視覺檢測系統(tǒng),包括硬件和軟件兩個部分;在經(jīng)典閾值分割方法的基礎(chǔ)上改進了一種快速分割電池外殼圓周面圖像的方法;針對因電池外殼邊緣光照不均以及邊緣背景與內(nèi)表面的灰度差異造成的漏檢和誤檢問題,本文創(chuàng)新性的提出了一維分區(qū)中值-高斯濾波圖像預(yù)處理算法,在消除圖像噪聲的同時可以很好的保留缺陷信息,尤其是邊緣位置的缺陷信息;依據(jù)缺陷照明成像模型靈活應(yīng)用滑動平均濾波算法對預(yù)處理后的圖像灰度擬合以突出缺陷;根據(jù)殘差曲線特點設(shè)置動態(tài)閾值分割缺陷并做二值化處理;通過形態(tài)學(xué)閉合處理及連通域分析在原圖標(biāo)記... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

柱形鋰電池

合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文2池產(chǎn)品的質(zhì)量和性能，更為嚴(yán)重的后果是由于電池是基于電化學(xué)特性放電，這些缺陷導(dǎo)致漏液可能會引起更為可怕的火災(zāi)甚至爆炸，造成人民的生命危險和財產(chǎn)損失，這不僅會降低電池的生產(chǎn)良品率，還會大大降低柱形鋰電池生產(chǎn)商的聲譽，使公司效益受到損失。所以，電池生產(chǎn)過程中的外殼缺陷檢測就變成了尤為重要的工作。(a)(b)(c)圖1.1柱形鋰電池的實際生產(chǎn)過程Fig1.1Theactualproductionprocessofcylindricallithiumbattery.(a)Cylindricallithiumbatteryproductionworkshop;(b)Batteryshellproductionline;(c)Finishedbatteryshell.柱形鋰電池生產(chǎn)效率的提高對生產(chǎn)線上缺陷檢測的速度和精度具有很高的要求。傳統(tǒng)的企業(yè)檢測方法主要以人工視覺檢測[4]為主，即檢測人員在電池生產(chǎn)線上拿每個電池用肉眼觀察是否有缺陷，這種檢測方法存在巨大的弊端，檢測結(jié)果受檢測人員主觀因素影響，一些非常細(xì)小的劃痕，凹凸缺陷肉眼可能無法觀察到，并且檢測速度比較慢，時間長檢測人員易疲勞，容易出現(xiàn)誤檢和漏檢的情況，非常不適用于生產(chǎn)線，另外，企業(yè)還要支付龐大的人力成本。后面又發(fā)展出一些其它的電池表面缺陷檢測方法，例如頻率飛行，紅外，磁通量泄漏和超聲波等方法

绱?釁?時，就會觸發(fā)氣泵工作剔除該編號電池外殼并統(tǒng)計剔除個數(shù)，否則，氣泵不發(fā)生動作。另外，PLC控制系統(tǒng)會實時接收各個硬件模塊的信號如速度信息等，并將這些信息通過控制服務(wù)器傳送到圖像采集處理系統(tǒng)的處理工控機，完成軟件處理和硬件控制的信息共享，以達(dá)到系統(tǒng)的整體要求。線陣相機光源傳感器1M相機觸發(fā)信號傳感器2局域以太網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)器控制服務(wù)器電機速度控制與反饋電池外殼個數(shù)統(tǒng)計良品/次品觸發(fā)信號PLC上位機圖像采集處理上位機缺陷信息速度信息速度信息缺陷信息圖2.2圓柱形鋰電池殼圓周面缺陷檢測系統(tǒng)的硬件架構(gòu)圖Fig2.2Hardwarearchitecturediagramofthedefectdetectionsystemforthecircumferentialsurfaceofthecylindricallithiumbatteryshell由圖2.2可以非常清晰的看到柱形鋰電池外殼圓周面缺陷檢測系統(tǒng)是通過以太網(wǎng)建立的局域網(wǎng)完成模塊之間的通訊工作，PLC運動控制模塊與圖像采集處理模塊通過以太網(wǎng)進行實時信息共享，相互協(xié)調(diào)以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的控制功能，而且數(shù)據(jù)命令等信息還會被上傳至服務(wù)器，其它時候需要相關(guān)信息數(shù)據(jù)時都可以通過以太網(wǎng)完成數(shù)據(jù)存娶命令修改以及收發(fā)等操作。這種基于局域網(wǎng)（以太網(wǎng)）建立的分布式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有諸多優(yōu)勢，它可以將整個檢測系統(tǒng)根據(jù)功能實現(xiàn)劃分為若

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]基于散集圖的圖像前景區(qū)域提取算法研究[D]. 刁茜.復(fù)旦大學(xué) 2012
[4]基于機器視覺的鋰離子電池極片檢測系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 劉學(xué)山.華南理工大學(xué) 2010
[5]基于機器視覺的啤酒包裝生產(chǎn)線檢測技術(shù)與應(yīng)用研究[D]. 肖飛蛟.華南理工大學(xué) 2010



本文編號：3228018