[发明专利]储能薄膜有效电极面积的计算方法

说明书

本发明提供了一种储能薄膜有效电极面积的计算方法，包括：采集图像；对图像进行分割，其中，分割包括：对每个待分割的区域确定一个或者多个种子象素作为生长的起点；将种子象素的邻域中与其具有相同或者相似性质的象素合并到种子象素所在的区域内；将合并的象素作为新的种子像素，重复将新的种子象素的邻域中与其具有相同或者相似性质的象素合并到新的种子象素所在的区域内，直到没有满足条件的象素加入新的种子象素所在的区域；将与采集薄膜图像的分辨率相同的尺子作为参考，获取尺子的任意三点，得出三角形的数学模型，计算电极区域的实际面积。本发明的方法减小了薄膜材料中点电极的计算中的误差。

技术领域

本发明涉及计算领域，更具体地，涉及储能薄膜有效电极面积的计算方法。

背景技术

薄膜电容器在特殊的领域拥有相对较高的应用价值，例如更易集成的特点使其能够应用在在微机电系统以及消费电子设备中，而且在绿色能源电网并网中需要高储能密度和耐高压的薄膜电容器来保证电能平滑输送，在电动能源汽车方面需要具有强大输出能力(高功率密度)，高储能密度的薄膜电容器能够提高车辆启动速度以及爬坡能力，在先进军事技术领域同样也需要高储能密度的薄膜电容器。

电极是电容器的重要组成部分，尤其对于容易产生漏电的薄膜而言，选择面积比较小的电极可以有效抑制漏电流对储能性质评估的影响。然而，对于比较小的点状电极而言，其面积的确定的难度较高。由于面积计算所带来的误差极大的影响了对于储能性质的评估。为了能够相对准确的计算出电极面积，通常需要在掩膜板具中的薄膜材料中镀造电极。当薄膜材料中的面积不同时，储能的结果会完全不同，这种储能结果通常指的是密度和效率。

目前常用方法是根据模板的孔的面积估计电极面积。然而，实际电极的面积与模板孔的面积差距很大，估计的面积误差较大。而这样的误差会导致储能密度和效率相对更大的误差。

发明内容

为了更好的准确反映储能的密度和效率，本发明提出用智能图像处理的方法精确计算电容器薄膜材料中的每个点电极的几何面积和不同区域的点电极对比的面积，并用最后的有效面积替代每个点的几何面积。

本发明提供了一种计算储能薄膜有效电极面积的方法，包括：

采集图像；

对所述图像进行分割，其中，所述分割包括：

对每个待分割的区域确定一个或者多个种子象素作为生长的起点；

将所述种子象素的邻域中与其具有相同或者相似性质的象素合并到种子象素所在的区域内；

将合并的象素作为新的种子像素，重复将所述新的种子象素的邻域中与其具有相同或者相似性质的象素合并到所述新的种子象素所在的区域内，直到没有满足条件的象素加入所述新的种子象素所在的区域；

将与采集薄膜图像分辨率相同的尺子作为参考，获取所述尺子的任意三点，得出三角形的数学模型，计算电极区域的实体面积。

在上述方法中，其中，采集图像包括利用光学显微镜采集图像。

在上述方法中，其中，在对所述图像进行分割之前，对所述图像进行平滑去噪处理。

在上述方法中，其中，所述分割采用的相似准则为：

|f(m,n)-f(s,t)|＜T

其中f(s，t)为生长点(s，t)的灰度值，f(m，n)为(s，t)的邻域点(m，n)的灰度值，T为相似门限。

在上述方法中，其中，计算电极区域的实体面积包括通过像素的欧氏距离、勾股定理原理和像素面积与实体面积比例，计算电极区域的实际面积。

本发明的方法先是对图像进行了有效分割，分割出了有效的电极区域，然后计算电极实际面积，此方法为薄膜材料中点电极的计算提供了一种误差更小的途径。