極片作為鋰電池的組成部分,直接決定了其電化學(xué)性能和安全性,但極片在涂布、輥壓等生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能存在各種缺陷。缺陷檢測可以防止不良產(chǎn)品進(jìn)入市場,避免安全事故的發(fā)生。缺陷分類便于企業(yè)分析缺陷產(chǎn)生的原因并做出相應(yīng)的調(diào)整,從而從根本上減少甚至避免極性缺陷的發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失。隨著計(jì)算機(jī)和機(jī)器視覺技術(shù)的發(fā)展,基于圖像處理的X射線缺陷檢測方法得到了廣泛的應(yīng)用。將提取的特征輸入到分類器中訓(xùn)練分類模型,然后使用模型預(yù)測分類。作為關(guān)鍵步驟,特征提取對分類性能有直接影響。
傳統(tǒng)方法主要提取極片缺陷的形狀特征和灰度特征,但缺陷的形狀、大小和數(shù)量不確定,形狀特征參數(shù)的準(zhǔn)確性容易受到圖像分割效果的影響。此外,還應(yīng)考慮光線和其他環(huán)境因素對X射線圖像的影響。
為了防止鋰枝晶的出現(xiàn),要求鋰電池的負(fù)極相對正極有一定的冗余長度,電極排列要整齊,不能出現(xiàn)較大程度的彎曲變形。鋰電池的制造工藝是影響電池性能的主要因素。鋰電池的制造過程主要包括以下工序:混合、涂布、干燥、卷繞、卷繞或堆疊、注液、密封、成型、模壓等。在卷繞或堆疊過程中,電池正負(fù)極的相對位置會有一定程度的波動,從而改變正負(fù)極的邊界距離,可能會出現(xiàn)負(fù)極多余或沒有多余等質(zhì)量問題。
XRAY檢測設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)檢測,在鋰電池負(fù)極板冗余區(qū)域的缺陷檢測方面也有一些研究成果和應(yīng)用。在圖像預(yù)處理階段,從感興趣區(qū)域提取原始X射線圖像后,在頻域中降低圖像噪聲,得到預(yù)處理圖像。在冗余區(qū)域提取階段,對預(yù)處理后的圖像進(jìn)行分割,分離出電池的正負(fù)區(qū)域,得到冗余區(qū)域圖像。在冗余檢測階段,首先在冗余區(qū)域圖像中找到電池的正負(fù)端子,然后根據(jù)端子確定目標(biāo)冗余線段,最后得到冗余值。在分類器設(shè)計(jì)階段,通過提取獲得的特征信息來設(shè)計(jì)分類器。
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