本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電池陰陽電極輪廓的提取方法。

背景技術(shù)：

隨著新能源市場的快速興起，涌現(xiàn)出許多生產(chǎn)鋰電池的廠商，但近年來也有很多諸如手機、充電寶等在充電時發(fā)生爆炸的現(xiàn)象，究其原因，是廠家在檢測時沒有將劣質(zhì)電池有效地檢測出，卻投入正常使用，進而帶來相當(dāng)?shù)奈：﹄[患。

現(xiàn)有技術(shù)中，在對電池陰陽電極的檢測中，是采用X光拍攝獲得電池的X光圖像，利用圖像邊緣提取算法，具體基于圖像灰度值，通過設(shè)定閾值來分割和提取電極輪廓，實現(xiàn)定位和查找電池的陰陽電極，對電池陰陽極進行檢測。然而，這種檢測算法比較依賴于圖像的成像質(zhì)量和灰度值，在實際檢測中，X Ray測試設(shè)備由于受光電管電流、電壓及相機等因素的影響，所拍攝的圖像成像質(zhì)量比較差，灰度對比度低，因此會影響采用該算法提取電池的陰陽電極輪廓，進而影響對電池的檢測，容易造成漏判或誤判，導(dǎo)致劣質(zhì)電池沒有被有效地檢測出。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于此，本發(fā)明提供一種電池陰陽電極輪廓的提取方法，基于積分圖定位電池陰陽電極的分界及電極棱，在一定程度上克服了受成像質(zhì)量的影響，能提高對電池電極輪廓提取的準(zhǔn)確性，有助于提高電池檢測的準(zhǔn)確性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種電池陰陽電極輪廓的提取方法，包括步驟：

S11：從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，計算所述處理區(qū)域的積分圖，所述處理區(qū)域?qū)?yīng)于陰陽電極的區(qū)域；

S12：在所述積分圖中，沿電極棱的縱向方向進行遍歷，基于積分圖值分別定位出電池的陰極和陽極的邊界；

S13：在所述處理區(qū)域內(nèi)，沿電極棱的橫向方向進行行遍歷，定位出電極棱區(qū)域，具體為：在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域，在所述預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側(cè)區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預(yù)設(shè)條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預(yù)設(shè)間距，所述平均灰度值為基于所述積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內(nèi)像素的平均灰度值。

可選地，在所述步驟S11之前還包括：

S10：對電池的X光圖像進行預(yù)處理，包括濾波、去噪。

可選地，所述從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，具體包括：

設(shè)定所述處理區(qū)域起始點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、所述處理區(qū)域的寬度和高度；

依據(jù)起始點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、所述寬度和所述高度切割出所述處理區(qū)域。

可選地，所述步驟S12具體包括：

在所述積分圖中，沿電極棱的縱向方向從上往下進行遍歷，基于積分圖值定位出電池的陽極邊界，沿電極棱的縱向方向從下往上進行遍歷，基于積分圖值定位出電池的陰極邊界。

可選地，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為5個，橫向排列的5個區(qū)域依次為d1、d4、d2、d5、d3，對應(yīng)的平均像素值依次為I_d1、I_d4、I_d2、I_d5、I_d3；

所述預(yù)設(shè)條件為：I_d4-I_d1>0、I_d4-I_d2>0，I_d5-I_d2>0，I_d5-I_d3>0；

當(dāng)滿足所述預(yù)設(shè)條件時，則將區(qū)域d1、d2、d3確定為電極棱區(qū)域。

可選地，所述步驟S13還包括：對定位出電極棱區(qū)域的所述處理區(qū)域的圖像進行二值化處理。

可選地，所述步驟S13之后還包括：

S14：在電極陰極的邊界的±d₁區(qū)域范圍內(nèi)進行遍歷，對電極陰極的邊界再次定位；在電極陽極的邊界的±d₂區(qū)域范圍內(nèi)進行遍歷，對電極陽極的邊界再次定位，d₁、d₂為經(jīng)驗值。

由上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明所提供的電池陰陽電極輪廓的提取方法，首先從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，處理區(qū)域?qū)?yīng)于電池陰陽電極的區(qū)域，計算處理區(qū)域的積分圖；在積分圖中，沿電極棱的縱向方向進行遍歷，基于積分圖值分別定位出電池的陰極和陽極的邊界；然后在處理區(qū)域內(nèi)，在沿電極棱的橫向方向上進行行遍歷，在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域，在所述預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側(cè)區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預(yù)設(shè)條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，其中平均灰度值為基于積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內(nèi)像素的平均灰度值，以此方法定位出處理區(qū)域內(nèi)的電極棱區(qū)域，從而定位出電池陰陽電極的輪廓。

因此，本發(fā)明電池陰陽電極輪廓的提取方法，基于積分圖定位電池陰陽電極的分界及電極棱線，在一定程度上克服了受成像質(zhì)量的影響，提高了提取電池電極輪廓的準(zhǔn)確性，有助于提高電池檢測的準(zhǔn)確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種電池陰陽電極輪廓的提取方法的流程圖；

圖2為采用本發(fā)明方法處理后的效果圖。

具體實施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例提供一種電池電極輪廓的提取方法，請參考圖1，為本實施例電池陰陽電極輪廓的提取方法的流程圖，包括：

S11：從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，計算所述處理區(qū)域的積分圖，所述處理區(qū)域?qū)?yīng)于陰陽電極的區(qū)域；

S12：在所述積分圖中，沿電極棱的縱向方向進行遍歷，基于積分圖值分別定位出電池的陰極和陽極的邊界；

S13：在所述處理區(qū)域內(nèi)，沿電極棱的橫向方向進行行遍歷，定位出電極棱區(qū)域，具體為：在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域，在所述預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側(cè)區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預(yù)設(shè)條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預(yù)設(shè)間距，所述平均灰度值為基于所述積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內(nèi)像素的平均灰度值。

由上述內(nèi)容可以看出，本實施例提供的電池陰陽電極輪廓的提取方法，首先從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，處理區(qū)域?qū)?yīng)于電池陰陽電極的區(qū)域，計算處理區(qū)域的積分圖；在積分圖中，沿電極棱的縱向方向進行遍歷，基于積分圖值分別定位出電池的陰極和陽極的邊界；然后在處理區(qū)域內(nèi)，在沿電極棱的橫向方向上進行行遍歷，在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域，在所述預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側(cè)區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預(yù)設(shè)條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，其中平均灰度值為基于積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內(nèi)像素的平均灰度值，以此方法定位出處理區(qū)域內(nèi)的電極棱區(qū)域，從而定位出電池陰陽電極的輪廓。

因此，本發(fā)明電池陰陽電極輪廓的提取方法，基于積分圖定位電池陰陽電極的分界及電極棱線，在一定程度上克服了受成像質(zhì)量的影響，提高了提取電池電極輪廓的準(zhǔn)確性，有助于提高電池檢測的準(zhǔn)確性。

下面結(jié)合各步驟的具體實施方式對本發(fā)明電池陰陽電極輪廓的提取方法進行詳細說明。

本實施例電池陰陽電極輪廓的提取方法包括以下步驟：

S10：對電池的X光圖像進行預(yù)處理，包括濾波、去噪。

對采集的電池的X光圖像首先進行預(yù)處理，包括濾波、去噪等，以降低噪聲信號對圖像處理的影響。

S11：從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，計算所述處理區(qū)域的積分圖，所述處理區(qū)域?qū)?yīng)于陰陽電極的區(qū)域。

具體的，本步驟中從電池的X光圖像中劃分出處理區(qū)域，具體包括：設(shè)定所述處理區(qū)域起始點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、所述處理區(qū)域的寬度和高度；依據(jù)起始點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、所述寬度和所述高度切割出所述處理區(qū)域。

對于電池圖像中要查找的陰陽電極區(qū)域，設(shè)定處理區(qū)域起始點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)、處理區(qū)域的寬度和高度，分別用iROIX，iROIY，iWidth，iHeight表示，均可在參數(shù)列表中設(shè)置；設(shè)定好區(qū)域參數(shù)后，將處理區(qū)域分割出。

在劃分出電池X光圖像的處理區(qū)域后，對處理區(qū)域圖像進行積分圖計算。

另外，在實際檢測中，在劃分出處理區(qū)域前，還需要定位電池的左右邊界和上下邊界。如果是裸電芯的電池頭部，只要定位左右邊界；如果是鋼殼電池頭部，則還需要定位上邊界，得到基準(zhǔn)值。由于電池是固定尺寸，且電池機械槽及相機工位固定，以裸電芯電池為例，可以人工框選出合適的接近電池的左邊界及上邊界的基準(zhǔn)點的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，即表示從此點開始往電池的陽極區(qū)域去定位查找，據(jù)此將陽極的參考線粗定位出來。

S12：在所述積分圖中，沿電極棱的縱向方向進行遍歷，基于積分圖值分別定位出電池的陰極和陽極的邊界。

具體的，在所述積分圖中，沿電極棱的縱向方向從上往下進行遍歷，基于積分圖值定位出電池的陽極邊界，沿電極棱的縱向方向從下往上進行遍歷，基于積分圖值定位出電池的陰極邊界。這樣粗定位出電池的陰極和陽極的邊界。

進一步的，定位參考陽極的位置也可采用此遍歷方法，通過沿電極棱的縱向方向進行遍歷，定位出電芯的參考陽極的位置。

S13：在所述處理區(qū)域內(nèi)，沿電極棱的橫向方向進行行遍歷，定位出電極棱區(qū)域，具體為：在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域，在所述預(yù)設(shè)數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側(cè)區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預(yù)設(shè)條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預(yù)設(shè)間距，所述平均灰度值為基于所述積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內(nèi)像素的平均灰度值。

對于每次檢測，示例性的，可選擇橫向排列的5個區(qū)域，區(qū)域具有間距n*iGap(n>0)，對于選擇5個區(qū)域，選擇區(qū)域的間距為2iGap。橫向排列的5個區(qū)域依次為d1、d4、d2、d5、d3，對應(yīng)的平均像素值依次為I_d1、I_d4、I_d2、I_d5、I_d3；所述預(yù)設(shè)條件為：I_d4-I_d1>0、I_d4-I_d2>0，I_d5-I_d2>0，I_d5-I_d3>0；當(dāng)滿足所述預(yù)設(shè)條件時，則將區(qū)域d1、d2、d3確定為電極棱區(qū)域。

經(jīng)大量實際檢測經(jīng)驗得出，選擇5個橫向排列的區(qū)域，區(qū)域的間距2iGap，這種情況下在保證檢測精度的同時能夠有效地提高檢測效率。

在本實施例的其它具體實施方式中，也可選擇橫向排列的區(qū)域的數(shù)量為3個，但檢測精度會相對降低。

在處理區(qū)域圖像中，經(jīng)行、列遍歷后，篩選得到滿足條件的所有區(qū)域，從而確定出電池的電極棱區(qū)域。進一步，對定位出電極棱區(qū)域的所述處理區(qū)域的圖像進行二值化處理。

S14：在電極陰極的邊界的±d₁區(qū)域范圍內(nèi)進行遍歷，對電極陰極的邊界再次定位；在電極陽極的邊界的±d₂區(qū)域范圍內(nèi)進行遍歷，對電極陽極的邊界再次定位，d₁、d₂為經(jīng)驗值。

該步驟為進行一次精確定位，經(jīng)過對客戶給予的針對性電池型號，測試大量圖片，取得經(jīng)驗值d₁、d₂，以此經(jīng)驗值為指導(dǎo)，再對陽極區(qū)域的陽極邊界上下部±d₁、對陰極區(qū)域的陰極邊界上下部±d₂進行遍歷循環(huán)，這樣陰陽電極弱邊緣就精準(zhǔn)的提取出來了?？蓞⒖紙D2所示，為采用本實施例方法處理后的效果圖，在圖中電池圖像中，縱向排列的平行豎線為定位出的電極輪廓。在定位出電池的陰陽電極輪廓后再進行相應(yīng)的測量比較，滿足客戶需求。

因此，本實施例電池陰陽電極輪廓的提取方法，利用積分圖思想，對分割出的陰陽電極區(qū)域進行積分圖計算，首先利用積分圖對陰陽電極的邊界進行粗定位，然后再以積分圖數(shù)據(jù)進行左右遍歷，定位出陰陽電極棱。從而高效精準(zhǔn)地提取出陰陽極輪廓，為后續(xù)陰陽電極準(zhǔn)確畫線、正確篩選等提供較為準(zhǔn)確的依據(jù)。本發(fā)明電池陰陽電極輪廓的提取方法，利用積分圖思想使得算法邏輯簡單，同時在后面的計算中可以直接調(diào)用此積分圖所得的數(shù)據(jù)，從而能快速、準(zhǔn)確的提取有效邊緣信息，提高了算法的穩(wěn)定性，并提高了提取電池電極的準(zhǔn)確度和精度。

以上對本發(fā)明所提供的一種電池陰陽電極輪廓的提取方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。