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

背景技術：

隨著新能源市場的快速興起，涌現(xiàn)出許多生產鋰電池的廠商，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電池有效地檢測出，卻投入正常使用，進而帶來相當?shù)奈：﹄[患。

現(xiàn)有技術中，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量和灰度值，在實際檢測中，X Ray測試設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，導致劣質電池沒有被有效地檢測出。

技術實現(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量的影響，能提高對電池電極輪廓提取的準確性，有助于提高電池檢測的準確性。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

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)域對應于陰陽電極的區(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，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，選定橫向排列的預設數(shù)量的區(qū)域，在所述預設數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預設條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預設間距，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：

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

依據(jù)起始點的橫坐標和縱坐標、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，所述預設數(shù)量為5個，橫向排列的5個區(qū)域依次為d1、d4、d2、d5、d3，對應的平均像素值依次為I_d1、I_d4、I_d2、I_d5、I_d3；

所述預設條件為：I_d4-I_d1>0、I_d4-I_d2>0，I_d5-I_d2>0，I_d5-I_d3>0；

當滿足所述預設條件時，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)域范圍內進行遍歷，對電極陽極的邊界再次定位，d₁、d₂為經驗值。

由上述技術方案可以看出，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)域對應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，在沿電極棱的橫向方向上進行行遍歷，在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預設數(shù)量的區(qū)域，在所述預設數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預設條件，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)域內像素的平均灰度值，以此方法定位出處理區(qū)域內的電極棱區(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量的影響，提高了提取電池電極輪廓的準確性，有助于提高電池檢測的準確性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術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，對于本領域普通技術人員來講，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

為了使本技術領域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術方案，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、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，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發(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)域對應于陰陽電極的區(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，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，選定橫向排列的預設數(shù)量的區(qū)域，在所述預設數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預設條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預設間距，所述平均灰度值為基于所述積分圖統(tǒng)計的所述區(qū)域內像素的平均灰度值。

由上述內容可以看出，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)域對應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，在沿電極棱的橫向方向上進行行遍歷，在毎次遍歷檢測中，選定橫向排列的預設數(shù)量的區(qū)域，在所述預設數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預設條件，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)域內像素的平均灰度值，以此方法定位出處理區(qū)域內的電極棱區(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量的影響，提高了提取電池電極輪廓的準確性，有助于提高電池檢測的準確性。

下面結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光圖像進行預處理，包括濾波、去噪。

對采集的電池的X光圖像首先進行預處理，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)域對應于陰陽電極的區(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：設定所述處理區(qū)域起始點的橫坐標和縱坐標、所述處理區(qū)域的寬度和高度；依據(jù)起始點的橫坐標和縱坐標、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，設定處理區(qū)域起始點的橫坐標和縱坐標、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)列表中設置；設定好區(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點的橫坐標和縱坐標，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，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，選定橫向排列的預設數(shù)量的區(qū)域，在所述預設數(shù)量的區(qū)域中，若區(qū)域的平均灰度值與其相鄰兩側區(qū)域的平均灰度值的大小滿足預設條件，則將該區(qū)域確定為電極棱區(qū)域，所述區(qū)域具有預設間距，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，對應的平均像素值依次為I_d1、I_d4、I_d2、I_d5、I_d3；所述預設條件為：I_d4-I_d1>0、I_d4-I_d2>0，I_d5-I_d2>0，I_d5-I_d3>0；當滿足所述預設條件時，則將區(qū)域d1、d2、d3確定為電極棱區(qū)域。

經大量實際檢測經驗得出，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)域范圍內進行遍歷，對電極陽極的邊界再次定位，d₁、d₂為經驗值。

該步驟為進行一次精確定位，經過對客戶給予的針對性電池型號，測試大量圖片，取得經驗值d₁、d₂，以此經驗值為指導，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。從而高效精準地提取出陰陽極輪廓，為后續(xù)陰陽電極準確畫線、正確篩選等提供較為準確的依據(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用此積分圖所得的數(shù)據(jù)，從而能快速、準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。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，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)明權利要求的保護范圍內。