电池极片作为动力电池的供电主体,在涂料、辊压等生产过程中容易产生划痕、露箔等缺陷,这些缺陷会导致电池工作时发生漏电、发热甚至爆炸的情况。因此,对电池极片表面涂覆层缺陷进行实时检测,可以提高电池生产质量,减少故障发生。传统的电池极片检测系统实时性低、体积大、漏检率高,已不能满足工业生产需求。本文设计实现了 Zynq+线阵CCD图像传感器的电池极片表面涂覆层在线检测系统,该系统能够快速、准确的检测电池极片表面涂覆层缺陷。本文的主要研究内容包括:(1)电池极片表面涂覆层在线检测系统方案设计。系统由内部集成ARM+FPGA体系架构的Zynq主控模块、线阵CCD图像采集模块、高速A/D转换模块、电源管理模块、编码器输入模块组成。(2)电池极片表面涂覆层缺陷检测算法设计。根据采集到的电池极片图像特点,先对图像进行中值滤波,并采用Sobel算子对图像进行边缘检测。然后根据图像连通域标记算法对可疑区域进行标记,最后通过计算缺陷区域的面积、周长、圆形度等特征值实现缺陷检测与分类。(3)电池极片表面涂覆层在线检测系统设计与实现。基于Zynq平台对电池极片涂覆层缺陷检测算法进行软硬件功能划分:使用Vivado HLS在FPGA(PL)端实现运算量大的图像预处理算法;在ARM(PS)端实现复杂度高的算法以及系统控制,降低图像处理算法整体消耗时间,提高检测系统的实时性。利用AXI总线实现系统中各个硬件模块的通信。(4)对系统进行运行测试与分析。实验结果表明:当待检电池极片宽度为250mm时,系统可以准确的检测出电池极片表面涂覆层的划痕、露箔等缺陷,且能够检测出最小缺陷的尺寸为0.1mm,检测速度可以达10m/min,缺陷识别率为96.7%。