本發明涉及涂層檢測,具體涉及一種鋰電銅箔表面處理的涂層檢測系統。
背景技術:
1、鋰電銅箔是鋰電池的重要材料之一,它是一種金屬導體,負責將電池的正負極連接起來,形成電流回路。在鋰電池中,銅箔主要起到導電、導熱、防腐和加強集流片強度的作用。
2、現有加工過程中需要對鋰電銅箔表面進行涂層,涂層作用主要是提高電池的電化學性能;這層涂層可以增強電池的壽命,比如防止內部雜散反應和電解液中的雜質侵蝕,此外,涂層還可以起到物理隔離層的作用,對防止內部雜散反應和電解液中的雜質侵蝕起到重要的效果,涂層中還常常添加其他材料,如納米材料,以進一步增強電池的性能。
3、現有技術中,對鋰電銅箔表面處理的涂層質量檢測手段單一,大多數在涂層厚度均勻性滿足的狀態下,即該涂層質量合格,該方式具有較大的局限性,因為涂層質量的優劣,還取決于涂層是否有色彩、是否平整等;
4、基于此,本發明一種鋰電銅箔表面處理的涂層檢測系統。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種鋰電銅箔表面處理的涂層檢測系統,通過對獲取的涂層圖像進行圖像分割,得到若干個相同面積的圖像子單元,對所有圖像子單元的涂層厚度值進行方差處理,從涂層厚度均勻性的角度出發,完成對整一涂層質量的識別。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現:
3、一種鋰電銅箔表面處理的涂層檢測系統,包括:
4、圖像獲取模塊,所述圖像獲取模塊用于獲取涂層圖像,并對獲取的涂層圖像預處理,對預處理后涂層圖像進行圖像分割,得到若干個相同面積的圖像子單元,并將圖像子單元傳送至云管控平臺;
5、圖像一級處理模塊,所述圖像一級處理模塊接收云管控平臺發送的圖像子單元,獲取每個圖像子單元的涂層厚度值得到圖像子單元的涂層厚度值組,對圖像子單元的涂層厚度值組進行方差處理,得到涂層質量信號,并將涂層質量信號發送至云管控平臺;
6、其中,涂層質量信號包括涂層質量正常信號和涂層質量異常信號;
7、涂層二級處理模塊,所述涂層二級處理模塊接收云管控平臺傳送的涂層質量正常信號,獲取圖像子單元的涂層厚度偏差值,對多個圖像子單元的涂層厚度偏差值進行處理,得到涂層異點比值和涂層顏色差值,通過對涂層異點比值和涂層顏色差值計算得到涂層行為有效值,基于涂層行為有效值完成對涂層質量識別;
8、其中,將涂層異點比值標記為tyb,將涂層顏色差值y12rgb,通過公式計算得到涂層行為有效值tyt,其中,a1、a2、a3為預設比例系數,且a1、a2、a3均大于0,tpc為涂層偏差異動值;
9、獲取涂層圖像內所有圖像子單元的涂層厚度偏差值,將所有的圖像子單元的涂層厚度偏差值進行求和并取均值,得到涂層偏差異動值tpc。
10、作為本發明進一步的方案:涂層質量信號的獲取過程為:
11、將涂層方差與預設涂層方差進行比較;
12、若涂層方差小于等于預設涂層方差,則表示該工件涂層質量正常,得到涂層質量正常信號;
13、若涂層方差大于預設涂層方差,則表示該工件涂層質量異常,得到涂層質量異常信號。
14、作為本發明進一步的方案:涂層顏色差值獲取過程為:
15、獲取涂層厚度偏差值最大值的圖像子單元,記為最大值圖像子單元;
16、獲取涂層厚度偏差值最小值的圖像子單元,記為最小值圖像子單元;
17、將最大值圖像子單元的中心點與最小值圖像子單元的中心點進行連接,得到偏差直線距離;
18、以最大值圖像子單元的中心點為圓心,最大值圖像子單元的中心點到偏差直線距離中心的長度為半徑作圓,得到第一參照圓;
19、以最小值圖像子單元的中心點為圓心,最小值圖像子單元的中心點到偏差直線距離中心的長度為半徑作圓,得到第二參照圓。
20、作為本發明進一步的方案:對第一參照圓進行顏色提取,得到第一參照圓的rgb值;
21、獲取第一參照圓中的r值,記為r1;
22、獲取第一參照圓中的g值,記為g1;
23、獲取第一參照圓中的b值,記為b1;
24、對第一參照圓中的r1值、g1值和b1值進行加權處理,將獲取的第一參照圓r1值的權重占比分配為n1,將獲取的第一參照圓g1值的權重占比分配為n2,將獲取的第一參照圓b1值的權重占比分配為n3;
25、根據公式y1rgb=r1*n1+g1*n2+b1*b3計算得到第一參照圓顏色特征值y1rgb,其中,n1+n2+n3=1,n3、n2、n1均大于0。
26、作為本發明進一步的方案:對第二參照圓進行顏色提取,得到第二參照圓的rgb值;
27、獲取第二參照圓中的r值,記為r2;
28、獲取第二參照圓中的g值,記為g2;
29、獲取第二參照圓中的b值,記為b2;
30、對第二參照圓中的r2值、g2值和b2值進行加權處理,將獲取的第二參照圓r2值的權重占比分配為n1,將獲取的第二參照圓g2值的權重占比分配為n2,將獲取的第二參照圓b2值的權重占比分配為n3;
31、根據公式y2rgb=r2*n1+g2*n2+b2*b3計算得到第二參照圓顏色特征值y2rgb,其中,n1+n2+n3=1,n3、n2、n1均大于0;
32、將第一參照圓顏色特征值y1rgb與第二參照圓顏色特征值y2rgb進行差值計算,得到涂層顏色差值y12rgb。
33、作為本發明進一步的方案:以偏差直線距離的中心點為圓心,以偏差直線距離的長度為直徑,作一個區域特征圓;
34、按照圓面積計算公式得到區域特征圓面積值;
35、獲取區域特征圓內的涂層異點數量,將涂層異點數量與區域特征圓面積值進行比值計算,得到涂層異點比值;
36、其中,涂層異點數量的獲取過程為:
37、獲取區域特征圓內的氣泡個數、顆粒個數和裂紋條數,將區域特征圓內的氣泡個數、顆粒個數及裂紋條數進行相加,即得到涂層異點數量。
38、作為本發明進一步的方案:預設涂層行為有效值閾值為tyt,將涂層行為有效值tyt與預設涂層行為有效值閾值為tyt進行比較;
39、若涂層行為有效值tyt≥涂層行為有效值閾值tyt,則表示該鋰電銅箔表面涂層加工質量好;
40、若涂層行為有效值tyt<涂層行為有效值閾值tyt,則表示該鋰電銅箔表面涂層加工質量差。
41、作為本發明進一步的方案:還包括涂層異常識別模塊;
42、所述涂層異常識別模塊基于涂層質量異常信號,將每個圖像子單元的涂層厚度值與預設涂層厚度值進行差值處理,得到圖像子單元的涂層厚度偏差值;
43、將圖像子單元的涂層厚度偏差值落入圖像子單元的涂層厚度偏差值預設范圍內的圖像子單元記為正常圖像子單元;
44、將圖像子單元的涂層厚度偏差值未落入圖像子單元的涂層厚度偏差值預設范圍內的圖像子單元記為異常圖像子單元;
45、獲取正常圖像子單元個數與異常圖像子單元個數;
46、將異常圖像子單元個數的個數與圖像子單元總個數進行比值計算,即:
47、當異常圖像子單元個數/圖像子單元總個數yz≥0.6時,則表示當前涂層三級異常;
48、當0.6>異常圖像子單元個數/圖像子單元總個數yz≥0.3時,則表示當前涂層二級異常;
49、當0.3>異常圖像子單元個數/圖像子單元總個數yz≥0時,則表示當前涂層一級異常。
50、作為本發明進一步的方案:還包括決策分析模塊;
51、所述決策分析模塊獲取每個產品涂層加工后的涂層行為有效值;
52、將涂層行為有效值tyt小于涂層行為有效值閾值tyt的鋰電銅箔記為第一效驗鋰電銅箔;
53、以第一效驗鋰電銅箔為效驗起點,對多個連續的鋰電銅箔涂層行為有效值進行識別,具體的:
54、建立平面坐標系,以涂層行為有效值為y軸,以鋰電銅箔個數為x軸,將多個連續的鋰電銅箔涂層行為有效值在平面坐標系進行標點,得到鋰電銅箔效驗圖像。
55、作為本發明進一步的方案:若多個連續鋰電銅箔效驗圖像以涂層行為有效值閾值為基準呈波段性變化時,則表示鋰電銅箔涂層設備工作或鋰電銅箔存在異常,得到異常追蹤信號;
56、若多個連續鋰電銅箔效驗圖像的涂層行為有效值以減小趨勢線性變化時,則表示鋰電銅箔涂層設備工作異常,得到鋰電銅箔涂層設備工作異常信號;
57、若多個連續鋰電銅箔效驗圖像的涂層行為有效值以增大趨勢線性變化時,則表示鋰電銅箔涂層設備工作正常,得到鋰電銅箔涂層設備工作正常信號。
58、本發明的有益效果:
59、(1)本發明在滿足涂層厚度均勻性要求的涂層,獲取該涂層中每個圖像子單元的涂層厚度偏差值,再以涂層厚度偏差值最大值的圖像子單元和涂層厚度偏差值最小值的圖像子單元為基準,構建第一參照圓、第二參照圓和區域特征圓,分別獲取第一參照圓和第二參照圓的顏色特征值,將第一參照圓和第二參照圓的顏色特征值為依據得到涂層的涂層顏色差值,再獲取區域特征圓的面積和涂層異點數量得到涂層異點比值,基于涂層異點比值、涂層顏色差值和涂層偏差異動值得到涂層行為有效值,基于涂層行為有效值完成對滿足涂層厚度均勻性要求基準下涂層質量的識別;
60、(2)本發明對每個涂層的涂層行為有效值進行監測,當任一產品的涂層行為有效值發生異常時,以該出現異常的鋰電銅箔記為第一效驗鋰電銅箔,并以第一效驗鋰電銅箔為效驗起點,對多個連續的鋰電銅箔涂層行為有效值進行處理,對鋰電銅箔在連續加工過程中是偶然的加工異常還是存在加工故障進行識別,即對鋰電銅箔涂層設備及鋰電銅箔涂層的狀態識別更加精準,不會因為某一鋰電銅箔涂層存在異常就判定鋰電銅箔涂層設備加工異常,精準度高。