白 雨 ，程光伟

(西安工业大学电子信息工程学院，陕西西安 710032)

随着单晶硅片制造向大直径化发展，直拉法单晶硅生长技术在单晶硅制造中逐渐显出其主导地位。为使结晶过程更加稳定和实用有效，则需提高对工艺参数的控制精度，基于机器视觉的检测技术对单晶硅等径生长速度控制技术得到业界的重视[1]。

系统开发工具为LabVIEW，它是美国国家仪器公司核心软件产品，广泛应用于测试测量领域。它使用图形化编程语言编程，配套的图像处理软件包能提供丰富的图像处理与分析算法函数，极大地方便了用户，使构建图像处理与分析系统容易、灵活、程序移植性好，大大缩短了系统开发周期。

1 系统直径检测依据

系统按照一定角度拍摄单晶硅生长信息。如图1所示，上端的两个小部分圆弧为导流筒的边沿在熔液面上的反射，图像中间最亮的绿色圆弧为单晶硅棒与坩埚内部熔液液面产生“释热光环”的一部分，由于单晶硅直径变化会引起“释热光环”大小的变化，所以单晶硅生长直径的检测可以通过检测“释热光环”的内径实现。

图1 晶体生长信息图

系统在LabVIEW平台下，运用G语言对采集的晶体生长信息图进行去噪、锐化、二值化和边缘检测等数字图像处理技术进行处理[2]，使其能再现原光环特征的黑白图像。图2为边缘检测后的图像。由于所采集的圆弧为“释热光环”的一部分，为对晶体直径进行测量就需要对拍摄到的部分圆弧进行圆弧拟合，通过拟合后的圆进行晶体直径测量。……