一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法技術

本發明專利技術涉及圖像識別技術領域，具體涉及一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法；首先獲得鋰電池的隔膜灰度圖像；使用算法檢測提取隔膜孔隙的連通域結構，計算連通域結構的扁圓率；根據扁圓率、連通域結構形狀以及灰度分布特征獲得連通域結構的孔隙閉合度；根據連通域結構坐標獲得不同的連通域簇，根據連通域簇中不同連通域結構位置差異和孔隙閉合度獲得表面差異性；根據不同連通域結構的位置差異、表面差異性差異和孔隙閉合度差異獲得隔膜擴散強度；根據隔膜擴散強度能夠清晰準確地檢測鋰電池隔膜擴散能力，提高了檢測效率。提高了檢測效率。提高了檢測效率。

【技術實現步驟摘要】
一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法


[0001]本專利技術涉及圖像識別
，具體涉及一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法。

技術介紹

[0002]鋰電池具有輸出電壓高、能量密度大、循環性能好、安全無污染的特點被廣泛用于智能手機等可移動終端設備以及電動車等電動工具的電能供給裝置中。鋰電池通常由正負極、隔膜和電解液構成，隔膜作為鋰電池的重要核心組成部件，隔膜的擴散能力與整個鋰電池的性能發揮有著密切的關系。
[0003]而使用傳統的檢測儀器檢測成本高昂且步驟復雜，難以對鋰電池隔膜進行大規模的測試，并且檢測精度不高，對隔膜的擴散能力難以判斷。現有技術中可通過微觀下的隔膜圖像中孔洞的形態特征對擴散能力進行評估，但是微觀下的隔膜表面圖像內孔洞特征復雜，難以量化，使得最后的擴散能力檢測結果出現誤差。

技術實現思路

[0004]為了解決上述隔膜表面圖像中孔洞特征復雜難以量化，使得擴散能力檢測結果不準確的技術問題，本專利技術的目的在于提供一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，所采用的技術方案具體如下：獲取鋰電池的隔膜表面圖像并預處理，獲得隔膜灰度圖像；獲取所述隔膜灰度圖像的不同連通域結構，根據所述連通域結構的形狀獲得每個連通域結構的扁圓率，根據所述連通域結構的形狀、灰度分布特征與所述扁圓率獲得孔隙閉合度；根據不同所述連通域結構的中心像素點坐標獲得連通域簇，根據每個所述連通域結構與所屬連通域簇中其他連通域結構之間的位置差異和孔隙閉合度獲得表面差異性；根據相鄰連通域結構之間的位置差異、表面差異性差異、孔隙閉合度差異和每個所述連通域結構的所述孔隙閉合度獲得隔膜表面的隔膜擴散強度；根據所述隔膜擴散強度檢測鋰電池隔膜擴散能力。
[0005]進一步地，所述連通域結構的扁圓率的獲取步驟包括：計算所述連通域結構的邊界像素點與中心像素點的歐氏距離，獲得最大歐氏距離和最小歐式距離；計算最大歐氏距離和最小歐氏距離的比值，獲得所述連通域結構的扁圓率。
[0006]進一步地，所述孔隙閉合度的獲取步驟包括：計算所述連通域結構中心像素點與灰度質心之間的歐氏距離，作為第一歐氏距離，計算第一歐氏距離與數值一的和值，作為第一距離；將所述最小歐氏距離作為半徑，以所述半徑的二倍值作為所述連通域結構的最小直徑；將所述最小直徑的倒數、所述第一歐氏距離和所述扁圓率相乘，獲得所述孔隙閉合度。
[0007]進一步地，所述表面差異性的獲取步驟包括：計算所述連通域結構與所屬連通域簇中每個所述其他連通域結構的孔隙閉合度的差值絕對值，作為孔隙閉合度差值；將孔隙閉合度差值歸一化處理，作為第一分子；計算所述連通域結構與每個所述其他連通域結構的中心像素點之間的歐氏距離并歸一化處理，作為第二距離，計算第二距離與數值一的和值，作為第一分母；計算所述連通域結構與每個所述其他連通域結構對應的第一分子與第一分母的比值，獲得初始表面差異性；計算所述初始表面差異性的平均值，獲得所述表面差異性。
[0008]進一步地，所述隔膜擴散強度的獲取步驟包括：將所述連通域結構的孔隙閉合度與表面差異性值組成隔膜特征向量，計算所述連通域結構與相鄰下一個連通域結構的隔膜特征向量的余弦相似度，作為第二分子；計算所述連通域結構與相鄰下一個連通域結構的中心像素點的歐氏距離并歸一化處理，作為第三距離，計算第三距離與數值一的和值，作為第二分母；計算所述連通域結構的第二分子和對應第二分母的比值，作為第一比值；計算第一比值與對應連通域結構的孔隙閉合度的倒數的乘積，作為第一乘積；計算所述隔膜灰度圖像中的所有第一乘積的平均值并歸一化，獲得所述隔膜擴散強度。
[0009]進一步地，所述根據所述隔膜擴散強度檢測鋰電池隔膜擴散能力的步驟包括：當所述隔膜擴散強度小于等于預設第一判斷閾值時，則認為鋰電池隔膜的擴散能力差；當所述隔膜擴散強度大于預設第一判斷閾值并且小于預設第二判斷閾值時，則認為鋰電池隔膜的擴散能力一般；當所述隔膜擴散強度大于等于預設第二判斷閾值時，則認為鋰電池隔膜的擴散能力強。
[0010]進一步地，所述連通域結構的獲取步驟包括：通過廣義霍夫檢測算法檢測并提取所述隔膜灰度圖像中不同位置的連通域結構，獲得所述連通域結構。
[0011]進一步地，所述連通域簇的獲取步驟包括：通過DBSCAN聚類算法對所有連通域結構的中心像素點坐標進行聚類，獲得所述連通域簇。
[0012]本專利技術具有如下有益效果：在本專利技術實施例中，因為隔膜中孔隙的連通域結構形狀影響隔膜的擴散能力，故通過連通域結構的形狀獲得扁圓率；因為連通域結構的孔隙閉合度能夠直觀反映鋰離子在隔膜中的穿梭能力，而孔隙閉合度是由連通域結構的形狀、扁圓率以及孔內彎曲程度所體現的，孔內彎曲程度能夠通過灰度分布特征表示，故通過連通域結構的形狀、灰度分布特征和扁圓率獲得孔隙閉合度，使得隔膜表面孔洞的閉合度特征得以量化，為后續擴散能力檢測提供數據基礎。因為鋰離子的穿梭有集群性的特點，同時存在大量鋰離子穿梭隔膜，而單一連通域結構的孔隙閉合度不能體現隔膜的擴散能力，故通過連通域結構與其連通域簇中其他連通域之間的位置差異和孔隙閉合度計算表面差異性，通過表面差異性體現一定范圍內的連通域結構的擴散能力是否均勻，進而能夠反映隔膜的擴散能力強弱。為了分析隔膜整體的擴散能力，故通過每個連通域與其相鄰連通域之間的位置差異、表面差異性差異、孔隙閉合度差異和每個連通域結構的孔隙閉合度計算隔膜表面的隔膜擴散強度，隔膜擴散強
度能夠反映整體連通域結構的擴散能力與均衡性。根據隔膜擴散強度能夠清晰準確地檢測鋰電池隔膜擴散能力，提高檢測效率與準確性。通過將孔洞多個種類的特征進行分析并量化，能夠通過隔膜表面圖像快速準確地對鋰電池隔膜的擴散能力進行檢測，減少了檢測成本同時也提高了檢測效率和檢測精度。
附圖說明
[0013]為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案和優點，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它附圖。
[0014]圖1為本專利技術一個實施例所提供的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法流程圖；圖2為本專利技術一個實施例所提供的一種鋰電池的隔膜灰度圖像；圖3為本專利技術一個實施例所提供的一種隔膜灰度圖像局部圖。
具體實施方式
[0015]為了更進一步闡述本專利技術為達成預定專利技術目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本專利技術提出的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，其具體實施方式、結構、特征及其功效，詳細說明如下。在下述說明中，不同的“一個實施例”或“另一個實施例”指的不一定是同一實施例。此外，一或多個實施例中的特定特征、結構或特點可由任何合適形式組合。
[0016]除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本專利技術的
的技術人員通常理解的含義相同。
[0017]下面結合附圖具體的說明本專利技術所提供的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法的具體方案。
[0018]請參閱圖1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：獲取鋰電池的隔膜表面圖像并預處理，獲得隔膜灰度圖像；獲取所述隔膜灰度圖像的不同連通域結構，根據所述連通域結構的形狀獲得每個連通域結構的扁圓率，根據所述連通域結構的形狀、灰度分布特征與所述扁圓率獲得孔隙閉合度；根據不同所述連通域結構的中心像素點坐標獲得連通域簇，根據每個所述連通域結構與所屬連通域簇中其他連通域結構之間的位置差異和孔隙閉合度獲得表面差異性；根據相鄰連通域結構之間的位置差異、表面差異性差異、孔隙閉合度差異和每個所述連通域結構的所述孔隙閉合度獲得隔膜表面的隔膜擴散強度；根據所述隔膜擴散強度檢測鋰電池隔膜擴散能力。2.根據權利要求1所述的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，其特征在于，所述連通域結構的扁圓率的獲取步驟包括：計算所述連通域結構的邊界像素點與中心像素點的歐氏距離，獲得最大歐氏距離和最小歐式距離；計算最大歐氏距離和最小歐氏距離的比值，獲得所述連通域結構的扁圓率。3.根據權利要求2所述的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，其特征在于，所述孔隙閉合度的獲取步驟包括：計算所述連通域結構中心像素點與灰度質心之間的歐氏距離，作為第一歐氏距離，計算第一歐氏距離與數值一的和值，作為第一距離；將所述最小歐氏距離作為半徑，以所述半徑的二倍值作為所述連通域結構的最小直徑；將所述最小直徑的倒數、所述第一歐氏距離和所述扁圓率相乘，獲得所述孔隙閉合度。4.根據權利要求1所述的一種鋰電池隔膜擴散能力檢測方法，其特征在于，所述表面差異性的獲取步驟包括：計算所述連通域結構與所屬連通域簇中每個所述其他連通域結構的孔隙閉合度的差值絕對值，作為孔隙閉合度差值；將孔隙閉合度差值歸一化處理，作為第一分子；計算所述連通域結構與每個所述其他連通域結構的中心像素點之間的歐氏距離并歸一化處理，作為第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙斌，臧艷輝，
申請(專利權)人：深圳天眼新能源科技有限公司，
類型：發明
國別省市：