基于機(jī)器視覺技術(shù)的多晶硅棒直徑在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究.pdf

1、多晶硅是生產(chǎn)太陽(yáng)能電池和半導(dǎo)體的主要原材料，隨著電子技術(shù)和太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，全球?qū)Χ嗑Ч璧男枨竺驮?。但是，我?guó)多晶硅生產(chǎn)技術(shù)由于投資大、配套原料難、技術(shù)難度大等限制，發(fā)展相當(dāng)緩慢，多晶硅的生產(chǎn)量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到人們所期望的水平。因此，改進(jìn)多晶硅的生產(chǎn)工藝成了目前急需解決的問題。本文提出了多晶硅棒直徑在線檢測(cè)系統(tǒng)，為系統(tǒng)的自動(dòng)控制提供了依據(jù)。
　　通過對(duì)生產(chǎn)需求的分析，本文設(shè)計(jì)了具體的系統(tǒng)方案。該系統(tǒng)采用雙CCD結(jié)構(gòu)。CCD通過隔熱

2、設(shè)施分別從左右兩邊捕獲多晶硅生長(zhǎng)圖像，圖像采集卡將模擬圖像信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像信號(hào)，通過直方圖變換和中值濾波對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，再采用Sobel邊緣檢測(cè)算子和Hough變換進(jìn)行邊緣粗定位，最后應(yīng)用特定的微弱邊緣檢測(cè)算法確定出多晶硅硅棒的邊緣位置，然后通過編制具體的標(biāo)定算法確定出硅棒邊緣位置和硅棒直徑的換算關(guān)系。
　　本論文主要完成以下幾個(gè)方面的工作：
　　(1)對(duì)機(jī)器視覺的應(yīng)用領(lǐng)域和數(shù)字圖像處理測(cè)量系統(tǒng)的基本構(gòu)成進(jìn)行深入研究，設(shè)

3、計(jì)硬件系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，介紹CCD、圖像采集卡等的選取原則。
　　(2)運(yùn)用圖像預(yù)處理技術(shù)，如直方圖變換、中值濾波等對(duì)圖像數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算，再用特定的微弱邊緣檢測(cè)算法對(duì)目標(biāo)硅棒邊緣進(jìn)行跟蹤和細(xì)定位。
　　(3)簡(jiǎn)要介紹了雙CCD交匯測(cè)量原理。根據(jù)本項(xiàng)目中目標(biāo)硅棒和雙CCD相機(jī)的相對(duì)位置，建立標(biāo)定模型，設(shè)計(jì)具體的標(biāo)定算法，進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，最后進(jìn)行了直徑測(cè)量數(shù)據(jù)的誤差分析。
　　(4)軟件的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)傳輸