锂电池极片的厚度控制在锂电池生产制造过程中是非常关键的一环,它直接决定了锂电池的容量、充放电速度、循环寿命等各项性能指标。因此,对锂电池极片的厚度进行测量显得尤为重要。传统的人工检测方法,劳动强度大,产品的质量得不到保证。为了实现工业生产中锂电池极片厚度的高质量测量,本文研制了一款基于图像处理,以Zynq-7010和面阵CCD为核心的锂电池极片激光测厚系统。主要研究内容如下:1、图像采集光路结构的研究。分析了激光三角位移测量法和同步双光路差动式测厚法,对激光测厚系统的检测原理进行全面的了解,确定图像采集光路测量结构。2、激光测厚系统的总体框架研究。通过图像处理硬件平台(Zynq)、图像采集系统的硬件选型(激光器,镜头,相机)、千兆以太网接口部分等来实现系统的总体方案设计。3、激光测厚系统的图像处理算法研究。对光点图像进行预处理,Hough变换识别圆,通过对比几种常用的亚像素光点中心定位算法的优缺点,来选择适合本系统检测对象的亚像素定位光点中心算法。4、系统的软硬件协同处理与硬件加速研究。对系统软硬件的功能进行划分,利用FPGA实现相关的图像处理算法,将算法封装为IP核作为ARM端的外设,实现软硬件协同处理,使用Vivado HLS对图像处理算法进行硬件设计。5、系统软件研究。完成Linux嵌入式系统的搭建与移植,利用QT对上位机界面进行设计。最后对该系统的图像采集光学结构和Zynq图像处理平台进行搭建和调试,采用标准锂电池极片作为测量对象。在实验室条件下,对该系统的精度和稳定性进行了测试。实验结果表明,该系统测量锂电池极片厚度的精度达到1um,示值误差不超过±3um。满足锂电池极片在生产过程中对厚度检测的要求,具有良好的应用前景。