基于数字信号处理器的双相机直拉单晶直径测量方法

摘要

本发明公开的一种基于数字信号处理器的双相机直拉单晶直径测量方法，采用标准工业双CCD摄像机进行晶体生长引晶阶段和等径阶段的图像采集，利用基于DSP的嵌入式结构的核心处理器对图像信息分别进行边缘检测、噪声去除、数据拟合、数据滤波和数据压缩，实现单晶硅棒直径的准确测量，最后将测量半径和压缩的图像信息通过以太网络接口和TCP/IP协议与上位机通信。本发明方法利用嵌入式结构的核心处理器，可靠性高、不占用主机资源；采用标准工业双CCD分别处理不同阶段的直径，准确度高，成本低；采用了复合的边缘检测技术、去噪技术、最小二乘拟合技术、去极值滤波技术、数据压缩技术和算法级优化技术使得该发明的方法功能强、准确性高、速度快。

主权项

1.基于数字信号处理器的双相机直拉单晶直径测量方法，采用标准工业双CCD摄像机进行晶体生长引细径阶段和等径阶段图像的采集，利用基于DSP的嵌入式结构的核心处理器对图像信息分别进行边缘检测、噪声去除、数据拟合、数据滤波和数据压缩，实现单晶硅棒直径的准确测量，其特征在于，该方法按以下步骤进行，步骤1、分别采用两个标准工业CCD摄像机对晶体生长的引细径阶段和等径阶段的图像进行采集，分别确定两个标准工业CCD摄像机的分辨率，得到引细径阶段和等径阶段合适分辨率的光圈图像；步骤2、将上步得到的引细径阶段和等径阶段的光圈图像信号通过视频输入电路送入基于DSP嵌入式结构的核心处理器，该核心处理器中预装入图像处理程序，按以下步骤对图像进行处理：a.提取图像中的光圈边缘信息；b.根据光圈边缘的月牙对称原则，将上步光圈边缘信息中的外缘杂点去除，得到更加准确的光圈边缘点；c.将上步处理后的光圈边缘点进行椭圆到圆的校正，对校正后的点进行最小二乘拟合，得到对所有光圈边缘偏离最小的圆心和半径，即得到晶体的半径数据；d.对上步得到的半径数据进行去极值滑动平均值滤波，得到更加准确的半径数据；e.对上述处理的图像信息进行压缩；步骤3、将上步得到的压缩后的图像和晶体直径数据通过网络传输接口电路传输给上位机，进行界面显示。