直接鍺單晶直徑檢測研究.pdf

1、近年來隨著鍺在航空航天、紅外光學(xué)、國防工業(yè)等領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越出色的作用，鍺的需求量也日益增多。因此，當(dāng)今社會要批量生產(chǎn)一定規(guī)格的鍺單晶。在制備過程中，如何能夠準(zhǔn)確、高效檢測晶體直徑成為一個熱門話題。針對直徑檢測這一問題，己有方法經(jīng)歷了IRCON、SIMS、CCD數(shù)字圖像處理等方法．而目前CCD數(shù)字圖像處理方法得到了廣泛應(yīng)用，本文提出一種基于雙目視覺的數(shù)字圖像處理方法檢測晶體直徑。
　　本課題采用張正友標(biāo)定法標(biāo)定檢測相機(jī)，獲取兩相

2、機(jī)之間的相對位置關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)直徑檢測奠定基礎(chǔ)。鍺單晶生長的環(huán)境溫度比硅單晶要低許多，圖像對比度較低。如果直接檢測單晶直徑會有不小的誤差，因此要對圖片增強(qiáng)對比度處理。對于實(shí)時獲取到鍺單晶等徑生長過程中的圖像，首先對圖像進(jìn)行預(yù)處理，包括灰度處理、增強(qiáng)圖像對比度、邊緣檢測、提取感興趣區(qū)域、梯度值閩值處理、提取最外層有效邊緣點(diǎn)等，然后進(jìn)行二次曲線的擬合。由于鍺單晶的外沿是圓曲線，在相機(jī)中看到的是橢圓，我們可以利用這一先驗(yàn)條件來擬合二次曲線。最后

3、，根據(jù)擬合的曲線在三維空間中還原為圓，該圓尺寸則為鍺單晶直徑。同時，我們還可以獲得圓心的三維坐標(biāo)。
　　本課題做了四類實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證雙目視覺方法的有效性。第一組實(shí)驗(yàn)對傳統(tǒng)單目相機(jī)方法與雙目視覺方法檢測正常晶體直徑效果的比較，第二組實(shí)驗(yàn)是在單晶直徑較大采樣點(diǎn)減少時驗(yàn)證方法的有效性，第三組實(shí)驗(yàn)是利用獲得的圓心數(shù)據(jù)來判斷液位位置的變化，第四組實(shí)驗(yàn)是在鍺的真實(shí)生長環(huán)境下檢測晶體直徑。
　　本文提出的這種雙目視覺的方法，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，不僅