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近年来随着锗在航空航天、红外光学、国防工业等领域中发挥着越来越出色的作用,锗的需求量也日益增多。因此,当今社会要批量生产一定规格的锗单晶。在制备过程中,如何能够准确、高效检测晶体直径成为一个热门话题。针对直径检测这一问题,己有方法经历了IRCON、SIMS、CCD数字图像处理等方法.而目前CCD数字图像处理方法得到了广泛应用,本文提出一种基于双目视觉的数字图像处理方法检测晶体直径。 本课题采用张正友标定法标定检测相机,获取两相机之间的相对位置关系,为实现直径检测奠定基础。锗单晶生长的环境温度比硅单晶要低许多,图像对比度较低。如果直接检测单晶直径会有不小的误差,因此要对图片增强对比度处理。对于实时获取到锗单晶等径生长过程中的图像,首先对图像进行预处理,包括灰度处理、增强图像对比度、边缘检测、提取感兴趣区域、梯度值闽值处理、提取最外层有效边缘点等,然后进行二次曲线的拟合。由于锗单晶的外沿是圆曲线,在相机中看到的是椭圆,我们可以利用这一先验条件来拟合二次曲线。最后,根据拟合的曲线在三维空间中还原为圆,该圆尺寸则为锗单晶直径。同时,我们还可以获得圆心的三维坐标。 本课题做了四类实验来验证双目视觉方法的有效性。第一组实验对传统单目相机方法与双目视觉方法检测正常晶体直径效果的比较,第二组实验是在单晶直径较大采样点减少时验证方法的有效性,第三组实验是利用获得的圆心数据来判断液位位置的变化,第四组实验是在锗的真实生长环境下检测晶体直径。 本文提出的这种双目视觉的方法,通过实验验证,不仅提高了检测精度,同时还能获取熔液液面位置的高度变化。