[发明专利]一种基于光学成像的电池膨胀实时检测方法及装置

权利要求书

1.基于光学检测装置的电池膨胀实时检测方法，其特征在，该光学检测装置包括待检测的锂离子电池，放置在锂离子电池前方的发光二极管与放置在锂离子电池的后方的电子耦合元件，且所述发光二极管、锂离子电池、电子耦合元件沿前后方向对齐，发光二极管作为光源，电子耦合元件采用透射式成像的方式对电池厚度进行实时光学成像；

所述检测方法包括：

S01：图像录制

打开发光二极管和电子耦合元件的开关，电子耦合元件开始录制锂离子电池的图像，继而锂离子电池开始充放电测试，当完成充放电测试后，电子耦合元件停止录制图像，录制的图像包括锂离子电池的黑色正投影区以及围绕该正投影区的白色光源区域，所述正投影区的左右两侧与光源区之间构成左过渡区与右过渡区；

S02：图像处理

具体包括如下步骤：

1)以锂离子电池的高度延伸方向作为Y轴，以其厚度延伸方向延伸作为X轴，

选中左过渡区的图像，将该选中的图像沿着Y轴方向平均，即得到原始曲线，选中的图像从左至右由白变黑，对应原始曲线的光学强度随着X轴坐标的增大由大变小；

2)对步骤1)得到的原始曲线求导得到的一阶微分曲线，对微分后的曲线做一维高斯拟合，拟合公式如下：

G(x)＝A*exp((x-B)^2/C^2)+D

上述方程中，A表示一阶微分曲线高度，B代表一阶微分曲线中心坐标，C代表一阶微分曲线标准方差，D表示一阶微分曲线基线高度；

电池1的边缘位置即为公式中的B参数，因此，通过高斯拟合可以突破像素的限制，得到精确的中心坐标，也就是电池1左边缘位置X_L；

3)通过步骤1)与步骤2)的方法，再得到电池1右边缘位置X_R，电池1的厚度d₁可以表示为d₁＝X_R-X_L。

2.根据权利要求1所述的电池膨胀实时检测方法，其特征在，在图像左边缘Y轴居中的位置手动选择一个80*80像素大小的图像。

3.基于光学成像的电池膨胀实时检测装置，其特征在于，该装置包括待检测的锂离子电池，放置在锂离子电池前方的发光二极管与放置在锂离子电池的后方的电子耦合元件，且所述发光二极管、锂离子电池、电子耦合元件沿前后方向对齐。