摘 要

目前世界上的硅片生产主要集中分布在美国、日本、欧洲、中国等国家和地区之间。目前国内光伏产业正在蓬勃发展，硅片的产量十分巨大，人们正在享受着光伏产业带来的方便。然而硅片的检测目前大多是依靠工人的肉眼进行判断，这种人为检测的方法很容易造成误判，也容易让人产生疲劳而降低了检测速度和精度。而利用机器视觉检测硅片的话，可以大大的提高检测精度，并且保证检测的效率。

所谓的机器视觉就是机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是通过图像摄取装置CMOS和CCD两种将被照到的目标转换为图像，并且传送给专用的图像处理系统，得到被照到目标的形态信息，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号;图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。机器视觉技术最大的优点是与被观测对象无需接触，就可以对被检测的东西进行检测。

经机器视觉测得实验数据可以用C 和支持向量机对机器视觉测得的图像进行处理。

关键词：圆晶硅片、机器视觉技术、支持向量机。

Detection of circular silicon wafer based on Machine vision

ABSTRACT

At present, the world silicon production are mainly distributed in the United States, Japan, Europe and Chinese. At present, the domestic PV industry is booming, the wafer production is very large, people are enjoying the convenience of the PV industry. However, silicon wafer testing at present mostly rely on the workers to judge the human eye. The test is very easy to cause the miscarriage of justice, but also easy to produce fatigue and reduce the detection speed and accuracy. And the use of machine vision detection chip, can greatly improve the detection accuracy, and ensure the efficiency of detection.

Machine vision is the machine vision is to use the machine instead of the human eye to do the measurement and judgment.The machine vision system is to convert the object to be converted into an image by the image capturing device like CMOS and CCD.And the image will be transmitted to a dedicated image processing system to obtain the shape of the target information.And the shape of the target information will be converted into digital signal according to the pixel distribution and brightness, color and other information.And then the computer control the action of the equipment on the spot according to the result of the judge.The greatest advantage of the machine vision technology is that the object can be detected without contact with the observed object.

The measured data can be processed by C and Support vector machine on the basis of mechanical vision.

Keywords: silicon wafer, machine vision technology,Support vector machine .

目录

1 前言 1

1.1课题的研究背景 1

1.2硅片检测的国内外研究概况 2

1.3本文的主要工作 3

2 原理 4

2.1高光谱仪的原理 4

2.1.1 高光谱仪的介绍 4

2.1.2 高光谱仪的特点 5

2.1.3 高光谱仪的应用 5

2.2机器视觉原理 5

2.2.1 机器视觉的介绍 5

2.2.2 机器视觉的组成 6

2.2.3机器视觉的现状与发展 6

2.3 实验的原理 7

3 支持向量机 9

3.1 支持向量机的介绍 9

3.2 支持向量机的函数 13

3.3 支持向量机在本课题中的应用 14

3.3.1 在本课题中支持向量机与高光谱的联系 14

3.3.2 在本课题中支持向量机的预处理 15

4 实验 16

4.1实验目的 16

4.2实验器材 16

4.3实验步骤 16

4.4实验过程说明、数据及处理 17

4.4.1 硅片图像及反射率图的数据 17

4.4.2 关于反射率的CAV 文件的数据获取、处理及其过程说明 18

4.4.3用支持向量机处理的过程 22

4.5实验结论 32

5 总结 33

致谢 35

参考文献 36

1 前言

1.1课题的研究背景

具有基本完整的点阵结构的硅晶体，我们通常称之为单晶硅。由于往不同的方向单晶硅就具有不同的性能，所以单晶硅是一种良好的半导体原料。其纯度要求达到99.9999%，甚至达到99.9999999%以上。单晶硅主要用于制造半导体器件、太阳能电池等。单晶硅的生产是用纯度较高的多晶硅在单晶炉内用提拉法拉制而成。

硅是一种相对而言比较活泼的非金属元素，是半导体材料的重要组成部分，处于新型材料发展的前沿。由于化石能源等不可再生能源的慢慢耗尽，全球的能源问题已经展现在我们面前。根据有关专家的预测，化石能源在不久的将来将会被新能源所替代，比如风能、水的势能和太阳能等可再生的资源。太阳能作为一种新能源，有着绿色，环保，便利等特点。而硅作为太阳能产业的重要原料，硅的生产与检测成为十分重要的工作。