电池隔膜低对比度图像检测系统研究

发布时间：2020-06-17 23:34

【摘要】：随着锂电行业的飞速发展,隔膜作为锂电池核心元件,其生产自动化的重要性愈发凸显。隔膜涂布结束后会随机性地产生一些细微颗粒,这些颗粒的分布规律及尺寸是隔膜电学性能的决定因素,进而影响到整个锂电池的生产质量,然而传统方法无法达到准确快速测量的效果,因此,研究电池隔膜图像检测系统具有重要意义。基于现有研究存在的问题,本文根据隔膜质量与性能指标的要求,设计了电池隔膜低对比度图像检测系统架构。完成了对图像采集单元、运动控制单元、辅助单元的选型,并据此进行了检测系统的光路设计。采用相机标定与平场校正方法改善了采集所得隔膜图像的质量。针对隔膜图像对比度过低的问题,本文设计了中值滤波与高斯滤波复合作用的滤波算法,通过对比灰度变换与直方图修正的图像增强算法,结合时间复杂度设计了二次多项式灰度线性变换算法,并采用大津算法对隔膜图像进行了阈值分割。针对分割结果中存在的局部瑕疵,本文采用了开闭运算。并设计了边界跟踪算法对分割图像目标轮廓进行了提取,然后计算了颗粒图像的粒径、周长、面积、覆盖率等指标,并对最大粒径的计算方法进行了优化。本文最后完成了系统安装调试,并编写了交互软件,实现了系统的工程应用。并对测试图像进行了实验,得到高精度的计算结果,表明系统准确、高效、可靠。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;TM912
【图文】：

1 绪论1.1 课题来源湖北省科技攻关计划项目 基于可重构技术的高速运动产品质量视觉检测仪 τ项目编号：2014BEC056υ1.2 研究背景与意义随着传统能源的消耗，人类逐步重视新能源的利用 其中，锂离子电池作为新能源产业中一种较为关键的产品，在人类生活中起着日益重要的角色[1] 如图 1-1(a)为锂离子电池的内部结构，如图 1-1(b)，隔膜用于隔离电池正负极使电池不发生短路，其多孔性为锂离子提供流动通路[2] 国产隔膜品质不高，故长期依赖进口

数 由于一次测量面积小，人工测量参误差和统计误差，不能正确反映隔离膜式，当要检测的电池隔膜数量较多时，需产效率低等一系列问题，大大地降低了术的分支，机器视觉的本质为机器代替人机器视觉来解决 而且，它还能提高生装灵活度高 测量精度高 速度高的优多个领域[6]，如金属表面[7] 玻璃表面[8] 匹表面[12] 检测应用中，由于客观与主观因素的干扰清晰度低的问题，导致图像质量较低，使后的隔膜表面图像对比度较低，需要采用

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本文编号：2718329