【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于無損檢測領域，尤其涉及新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統與方法。
技術介紹
1、x射線成像和工業ct技術作為現代無損檢測的重要手段，廣泛應用于新能源鋰電池制造等行業，用于獲取產品內部結構的高精度圖像。x射線成像(dr成像)通過射線穿透物體，在投影面上形成二維圖像，能夠快速展現電池內部的整體結構，特別適用于發現貫穿性缺陷。工業ct技術則通過多個角度的x射線投影重建出電池的三維圖像，從而展示其內部的更為詳細的結構信息。這兩種技術為后續的自動化檢測和質量分析提供了高質量的基礎圖像，使得電池內部的缺陷、材料均勻性以及正負極位置等關鍵細節能夠清晰呈現，為進一步的自動化檢測和分析提供可靠的依據。
2、在新能源鋰電池生產中，正負極間的縫隙是影響電池性能的重要參數，傳統的檢測方法主要依賴于人工檢測或簡單的光學測量設備。人工檢測通常要求操作人員通過x射線圖像或顯微鏡進行目視檢查，這種方式不僅效率低下，且容易因疲勞或經驗差異產生主觀誤差。另一種常見的檢測手段是通過物理測量工具，如探針或測量卡尺，對電池外部尺寸進行評估，但這些方法難以對內部縫隙進行精確測量。部分自動化設備可以通過圖像處理技術輔助檢測，但其精度和穩定性仍受到圖像清晰度和算法能力的限制，無法應對復雜的內部結構或材料變化帶來的干擾。因此，傳統縫隙檢測方法在精度、效率和一致性上存在明顯不足，難以滿足現代電池制造中的高標準質量要求。
技術實現思路
1、為了解決現有技術中的相關問題，針對正負極交疊排列的電池，本專利技術提出了一
2、在實現過程中，本專利技術主要采用峰值檢測技術對電池x射線圖像中的像素點進行處理，以準確檢測正極的位置，由于電池是正負極交疊排列，兩正極之間會存在一條負極，確定正極數量后，負極數量也依此確定。同時，結合圖像標定信息，系統能夠精確計算出縫隙的實際長度。圖像標定的過程包括對正、負極寬度的標定，以及對圖像中的像素距離進行標定，將像素距離轉換為實際的物理距離。通過這一綜合方法，系統不僅能準確識別圖像中的關鍵特征，還能高效地提供縫隙長度的精確測量。
3、本專利技術的技術方案是：
4、新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統，包括圖像導入與預處理模塊、圖像校準模塊、幾何標注與編輯模塊和圖像分析與縫隙檢測模塊。圖像導入與預處理模塊負責從外部文件導入電池的x射線圖像，并動態適應屏幕的大小。圖像校準模塊負責像素距離的標定以及正、負極寬度的標定。幾何標注與編輯模塊提供圖像繪制、繪制清理、縮放和平移功能。圖像分析與縫隙檢測模塊則對用戶繪制的檢測線上的像素值進行處理，通過峰值檢測技術在圖像上標記正極，并結合標定數據計算縫隙長度。
5、(1)圖像導入與預處理模塊
6、圖像導入與預處理模塊負責從外部文件系統中導入電池的x射線圖像，并進行必要的調整，以確保圖像能夠在系統中正確顯示并適用于后續分析。該模塊首先讀取圖像文件，將其解碼并轉化為系統可處理的格式。隨后，模塊會進行圖像自適應等比例縮放，將圖像調整到適合顯示的尺寸，確保圖像的縱橫比保持不變，以避免圖像失真。這一過程不僅保證了圖像的高質量展示，提供了清晰的視圖，以便進行更精準的后續操作。通過這些功能，圖像導入與預處理模塊為后續的縫隙檢測和分析奠定了堅實的基礎，確保圖像數據的準確性和可用性。
7、(2)圖像校準模塊
8、圖像校準模塊在新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統中起著關鍵作用，主要用于提升檢測的精度和可靠性。該模塊對正、負極寬度進行標定以及對像素距離進行標定。在電池生產過程中，正、負極寬度是一個已經確定的固定值，手動輸入正、負極的真實寬度(單位為毫米)對其進行標定。除此之外，繪制標定線段，并輸入其對應像素距離的真實長度(單位為毫米)，模塊根據這些輸入信息生成一個縮放因子，用于后續的檢測計算。這一過程不僅確保了縫隙長度測量的準確性，還通過準確標定已知的正、負極寬度，為系統提供了可靠的數據基礎，進一步提升了整體檢測效率和結果的可信度。
9、(3)幾何標注與編輯模塊
10、幾何標注與編輯模塊是新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統的重要組成部分，提供圖像的標注和編輯功能。該模塊負責在經圖像導入與預處理模塊處理后的圖像上繪制標定線、檢測線以及增、刪正極標記點。繪制標定線用于像素距離的標定；繪制檢測線用于檢測正極位置；增刪正極標記點用于微調正極標記點位置來保證檢測的準確性已經更靈活地應對使用者的特殊需求。此外，幾何標注與編輯模塊可以通過清除功能迅速刪除不需要的標記線以及線上的檢測點，保持圖像整潔。模塊還支持圖像的等比例縮放，確保標注信息的準確性以及方便更精細地查看圖像。通過這些功能，幾何標注與編輯模塊為后續的圖像分析和縫隙檢測提供了靈活的操作平臺，提升了檢測工作的效率和精度。
11、(4)圖像分析與縫隙檢測模塊
12、圖像分析與縫隙檢測模塊是新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統中的核心組成部分，負責檢測線進行深入分析，以實現正負極縫隙長度的自動化測量。在電池的ct圖像中，正極通常呈現為白色，這是因為正極材料的密度較高，能夠較強地吸收x射線，導致在圖像中顯示為高亮區域。相對而言，負極密度較低，吸收x射線的能力較弱，因此在圖像中呈現為灰色。而背景則由于沒有實質性材料，幾乎不吸收x射線，因此顯示為黑色。這種對比鮮明的色差有助于在ct圖像中清晰地區分電池的正極、負極及其周圍環境。由于正極部分灰度值較高，因此在像素曲線中較為明顯的尖銳高峰對應了正極部分。該模塊首先利用峰值檢測技術，對檢測線內的像素值進行處理，識別出顯著的峰值，從而準確定位正極的位置并在圖像上的正極位置上標記出關鍵的標記點。隨后，該模塊結合對像素距離的標定獲得的縮放因子以及輸入的正、負極寬度標定數據，精確計算出正負極間的縫隙長度。這一系列功能的實現，不僅提升了檢測的準確性和效率，還為電池內部缺陷的綜合評估提供了重要依據。
13、本專利技術的有益效果：
14、(1)提高檢測精度：通過采用峰值檢測技術和圖像標定，系統能夠精確識別正極位置并準確計算縫隙長度，從而顯著提升檢測結果的準確性。
15、(2)系統化流程：本專利技術采用清晰的操作流程，包括讀圖、標定、劃線、增刪標記點和縫隙距離計算，使得整個檢測過程條理清晰。
16、(3)減輕人工負擔：系統的自動化功能大大降低了操作人員的工作壓力，減少了因疲勞或經驗差異導致的主觀誤差，確保了檢測的一致性和可靠性。檢測人員可以根據實際需要隨時增刪標記點，這種靈活性能進一步提升檢測的針對性和有效性。在選取標記點后，系統能夠快速計算出縫隙距離，減少了傳統手工計算的時間和誤差，提高了檢測效率。
17、(4)本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統，其特征在于，所述的新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統包括圖像導入與預處理模塊、圖像校準模塊、幾何標注與編輯模塊和圖像分析與縫隙檢測模塊；圖像導入與預處理模塊負責從外部文件導入電池的X射線圖像，并動態適應屏幕的大小；圖像校準模塊負責像素距離的標定以及正、負極寬度的標定；幾何標注與編輯模塊提供圖像繪制、繪制清理、縮放和平移功能；圖像分析與縫隙檢測模塊則對用戶繪制的檢測線上的像素值進行處理，通過峰值檢測技術在圖像上標記正極，并結合標定數據計算縫隙長度；各個模塊具體如下：
2.新能源鋰電池正負極縫隙檢測方法，采用權利要求1所述的檢測系統，其特征在于，具體檢測步驟如下：
【技術特征摘要】
1.新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統，其特征在于，所述的新能源鋰電池正負極縫隙檢測系統包括圖像導入與預處理模塊、圖像校準模塊、幾何標注與編輯模塊和圖像分析與縫隙檢測模塊；圖像導入與預處理模塊負責從外部文件導入電池的x射線圖像，并動態適應屏幕的大小；圖像校準模塊負責像素距離的標定以及正、負極寬度的標定；幾何標...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱華振，盧子昊，彭萬里，孫怡，李軒衡，陳敏，
申請(專利權)人：大連理工大學，
類型：發明
國別省市：
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