单晶硅熔液面位置检测的图像处理方法研究

作     者：徐亚顺 李轩 王晓杰 莫绪涛 马四海 黄仙山 XU Yashun;LI Xuan;WANG Xiaojie;MO Xutao;MA Sihai;HUANG Xianshan

作者机构：安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002 安徽工业大学数理科学与工程学院安徽马鞍山243002 安徽易芯半导体有限公司安徽合肥230000 

出 版 物：《光学技术》 (Optical Technique)

年 卷 期：2020年第46卷第5期

页      面：562-567页

学科分类：08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(11504003)。 

主　　题：光学测量 单晶硅 液位检测 图像处理 ROI 评价函数 

摘      要：利用单晶炉中特殊结构在硅熔液上的倒影图像目标,通过图像处理进行高温硅熔体液面变化的非接触式检测。首先比较不同图像分割方法对倒影图像处理的效果,选取最优图像分割方法处理不同单晶硅液位的倒影图像,其次采用不同角度、不同尺寸ROI(感兴趣区域)对图像进行分割,并提取分割后的目标像素面积,最后利用像素面积变化与对应液位变化之间的比值系数和像素面积变化的标准差相结合的评价函数对图像处理效果进行对比。结果表明,采用动态局部阈值分割法和大尺寸且垂直于相机视角的ROI对图像进行处理,使得评价函数值最大,兼顾了单晶硅液位检测的灵敏度和精密度。