基于嵌入式Linux的晶体生长控径系统的研究

图3为图像测量过程，图像经边界捕捉，获得半椭圆弧图形，再通过己知的拍摄角度，将此椭圆的半圆弧还原为圆形的半圆弧，然后将此半圆弧拟合成圆弧，在圆弧上捕捉出最大直径位置，通过亚像素原理获得此直径的像素值。

捕捉最大直径时，通过预先设定的捕捉位置(见图3)获得当前AB距离值，将捕捉位置通过2分法上移，得到一个最大AB距离值作为直径值。依次扫描出5条线，分别为AlBl、A282、A383、A484、A585，相邻的两条线相隔2个像素点的距离。设A1Bl～A585到圆心的距离分别为别为h1、h2、h3、h4、h5，圆的半径为R，则可列出6个方程：

求解该方程组，可得10组半径值。去除两组最大值和两组最小值，对剩余6组半径值求解平均值，所求平均值即为半径值R，则所求直径值D=2R。

5 控件(D/A转换)设计
根据上位机具体要求，需为其提供具有特定电平的模拟信号。采用高速高精度TLV5616型D／A转换器。该器件为12位3μs串行D／A转换器，采用8引脚的SOIC封装。TLV5616所要求提供的供电电压为3～5 V，其最小的参考电压为2．7 V，由于不具备控制功能，即需要转换时，把数字信号转换成模拟信号，故该器件需与5l系列微控制器相配合工作。选用常用的89C5l单片机为其提供DIN，SCLK和FS信号。图4为控件电路连接图。由于参考电平较小，为保证其在传输过程中不受干扰，故在输出端加入放大电路。图5是控件实测波形图片。

6 结束语
利用嵌入式技术测量并控制直拉法晶体硅棒生长速度，实现测量数据可读化。通过机器视觉测径技术取代传统的Ircon测径技术，使单晶硅生长测径更加精确、可靠。