山东轻工业学院。
院系名称理学院。
学生姓名于洁浩。
学生学号200803021008
专业班级 _ 信息08-1
指导教师王小柱。
二○一一年月日。
一、 课题的目的意义和国内外概况。
这次课程设计我选的题目是：基于嵌入式图像模式识别在直拉法单晶硅制造中的应用。
将嵌入式图像模式识别系统应用于直拉法单晶硅，可以使单晶硅制造过程中的直径控制直径控制更加精确，保证了单晶硅的等径生长。此外，如果这个题目完成，可以将其类比应用于其他的制造工业，如：玻璃制造中的直径检测，稍微远的应用借鉴则是移动机器人领域，ic芯片的封装等等【基于arm视觉定位技术的研究】。
课题背景：近年来，随着国内半导体工业的发展，其对于单晶硅的需求也是越来越高，单晶硅制造工业也在趁此机会迅猛发展。单晶硅的制造过程是其中的重中之重，在众多的单晶硅制造工艺中，直拉单晶制造法成为首选的制造方法【直拉法单晶硅制造过程中的直径检测】。
而在直拉法的过程中，对于其直径的控制显得尤为重要。在整个制造发展过程中，国内外形成了多种直径控制方法：iron直径控制，sims直径控制，以及最近几年应用广泛的ccd直径控制系统。
对于ccd直径控制系统，是基于计算机图像处理技术的应用。图像处理技术开始于上世纪50年代后期，并随着计算机技术的发展广泛扩展到社会生活的多个领域。应用范围渗透到工业、医疗、航空航天等等方面。
【探析数字图像处理方法和技术】通过计算机这一工具，能够方便快捷的处理大量的图像，并且有良好的实时性。这个课程设计的突出点在于，摒弃pc机的应用，直接使用嵌入式arm处理器来完成图像的识别，对单晶硅的直径进行实时的判断和及时的提拉速度控制。
嵌入式技术，在后pc机时代，计算机的便携化和移动化成为一大趋势，在这个趋势下，嵌入式得到了快速的发展。在国内，对于嵌入式的定义式：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，对于可靠性，稳定性，有着特殊要求的领域。
arm则是属于嵌入式高端处理器芯片。本课题设计打算基于arm2440或者arm6410（主要是考虑处理器速度和实时性要求），利用可移植性强的linux内核，实现对于工业现场的图像采集，检测，和及时的控制【基于arm平台的linux内核移植的分析研究】。
二、 主要研究内容。
本课题设计的主要内容是，关于基于arm架构芯片和ccd图像获取设备在直拉法单晶硅制造过程中的应用，其内容有：1、像素当测量，用于图像检测的长度与实际长度的转换2、图像轮廓的检测方法，如用sobel检测算子来检测图像的大体轮廓。3、就是物体边界的精确确定，如亚像素定位技术（基于曲面拟合的亚像素边缘检测方法，基于灰度矩的亚像素边缘检测方法，利用一阶微分期望值的亚像素边缘检测方法【亚像素边缘检测方法的研究】），能够将物体边界准确定位【ccd成像**测量玻璃直径的方法研究】。
4、利用直线拟合确定物体的直径。以上方法，在pc机中有着良好的应用，但是否能够应用于嵌入式，还有待于研究，主要是嵌入式系统的存储容量有限（图像处理技术对存储容量有着较高的要求），二是系统的处理速度，因为图像处理的算法复杂，需要有着较高的处理速度，否则，会影响系统的实时控制性能。
三、 已有工作基础和主要研究条件。
在硬件方面：有着成熟的板级系统设计，arm处理器芯片层出不穷，想三星s3c系列的芯片更是应用广泛，其处理器速度也不差（s3c6410的处理器速度可以达到667m hz）。ccd成像系统（线阵ccd传感器和面阵ccd传感器）。
软件方面：基于开源的linux操作系统时嵌入式操作系统的主流，其开源，内存资源占用少使其成为一般民用和工控领域嵌入式操作系统的首选。【基于arm嵌入式处理器linux内核裁剪及移植】。
四、 预期成果。
能够在直拉法单晶硅的制造过程中，实时控制单晶硅的提拉速度，保证了制造过程中的等径和实时控制。此外，此课题可以类比应用于其他图像识别的领域。
五、课题的**。
六、主要参考资料。
1、ccd成像**检测玻璃棒直径的方法研究。
2、ccd尺寸测量光学系统设计原理。
3、地位机处理图像识别技术的设计与实现。
4、高精度ccd尺寸自动检测系统的官学系统设计。
5、数字图像处理技术在移动机器人中的应用。
6、探析数字图像处理方法和技术。
7、线阵ccd尺寸测量信号的提取。
8、硅晶体生长直径检测的研究。
9、线阵ccd微小尺寸测量的应用误差分析。
10、基于arm的视觉定位技术研究。
11、基于ccd测量技术的不完整圆直径测量算法研究。
12、亚像素边缘检测技术的研究。
13、直拉法单晶硅的直径检测技术。
总内容不少于。
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