硅棒生长视觉监测方法、装置、设备及存储介质与流程

本公开涉及光伏半导体，尤其涉及一种硅棒生长视觉监测方法、装置、设备及存储介质。

背景技术：

1、随着光伏产业的快速发展，光伏产业中的重要原料之一的多晶硅，也取得了长足的发展。现有的多晶硅生产都是将物料放入还原炉中，基于还原反应，在还原炉内通过控制设备内的电流，以控制硅棒生长过程中的环境温度，使硅棒保持均匀生长的状态。而判断硅棒的生长状态是否合适，对多晶硅生产至关重要。

2、相关的硅棒生长监控，一般是在还原炉上加装的视镜，然后通过人工观察或红外测温仪测量，来判断硅棒生长状态，但人工观察和红外温度仪测量，都具有滞后性，且受炉内环境干扰影响，准确性不足，导致生产得到的多晶硅质量不足。

技术实现思路

1、本公开提供了一种硅棒生长视觉监测方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术进行硅棒生长过程中的监测存在滞后性和准确性不足的问题。

2、第一方面，本公开提供了一种硅棒生长视觉监测方法，硅棒生长视觉监测方法包括：

3、获取硅棒的待识别图像，并对待识别图像进行平滑滤波处理，平滑滤波处理包括灰度处理；

4、计算平滑滤波处理后的待识别图像上每个像素点的梯度幅值和梯度方向；

5、基于每个像素点的梯度幅值和梯度方向，确定待识别图像中的硅棒边界点和边界线；

6、基于边界线，确定硅棒尺寸信息，以基于尺寸信息，监控硅棒的生长状态。

7、第二方面，本公开提供了一种硅棒生长控制方法，该硅棒生长控制方法包括：

8、获取硅棒的尺寸信息，确定硅棒处于沉积阶段的导体状态，尺寸信息通过本公开第一方面中任一项实施例中的硅棒生长视觉监测方法得到；

9、获取硅棒对应的直径沉积曲线数据；

10、基于直径沉积曲线数据和硅棒的尺寸信息，对硅棒生长进行控制处理。

11、第三方面，本公开提供了一种硅棒生长视觉监测装置，该硅棒生长视觉监测装置包括：

12、获取模块，用于获取硅棒的待识别图像，并对待识别图像进行平滑滤波处理，平滑滤波处理包括灰度处理；

13、第一计算模块，用于计算平滑滤波处理后的待识别图像上每个像素点的梯度幅值和梯度方向；

14、第二计算模块，用于基于每个像素点的梯度幅值和梯度方向，确定待识别图像中的硅棒边界点和边界线；

15、处理模块，用于基于边界线，确定硅棒尺寸信息，以基于尺寸信息，监控硅棒的生长状态。

16、第四方面，本公开提供了一种硅棒生长控制装置，该硅棒生长控制装置包括：

17、第一获取模块，用于获取硅棒的尺寸信息，确定硅棒处于沉积阶段的导体状态，尺寸信息通过本公开第三方面中任一项实施例中的硅棒生长视觉监测装置得到；

18、第二获取模块，用于获取硅棒对应的直径沉积曲线数据；

19、控制模块，用于基于直径沉积曲线数据和硅棒的尺寸信息，对硅棒生长进行控制处理。

20、第五方面，本公开还提供了一种控制设备，该控制设备包括：

21、至少一个处理器；

22、以及与至少一个处理器通信连接的存储器；

23、其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使控制设备执行如本公开第一方面中任一实施例对应的硅棒生长视觉监测方法；和/或，指令被至少一个处理器执行，以使控制设备执行如本公开第二方面中任一实施例对应的硅棒生长控制方法。

24、第四方面，本公开还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第一方面任一的硅棒生长视觉监测方法；和/或，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第二方面中任一实施例对应的硅棒生长控制方法。

25、第五方面，本公开还提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包含计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第一方面任一的硅棒生长视觉监测方法；和/或，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本公开第二方面中任一实施例对应的硅棒生长控制方法。

26、本公开提供的硅棒生长视觉监测方法、装置、设备及存储介质，通过获取硅棒的待识别图像，并对待识别图像进行平滑滤波处理，再计算平滑滤波处理后的待识别图像上每个像素点的梯度幅值和梯度方向，然后基于每个像素点的梯度幅值和梯度方向，确定待识别图像中的硅棒边界点和边界线；再基于边界线，确定硅棒尺寸信息，以基于尺寸信息，监控硅棒的生长状态。由此，能够解决现有技术中对硅棒的生长状态无法精确和实时监测的问题，通过对硅棒的待识别图像进行平滑滤波处理，以适应还原炉中图像存在大量介质流动和干扰的问题，通过计算像素点的梯度幅值和梯度方向，并据此确定硅棒边界，以对图像中的边缘噪声干扰进行抑制，提高受高温环境影响的检测结果的准确性，通过得到的硅棒边界，能够快速计算硅棒尺寸，进而准确判断硅棒生长状态，有效提高得到的多晶硅质量。

技术特征：

1.一种硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述获取硅棒的待识别图像，并对所述待识别图像进行平滑滤波处理，包括：

3.根据权利要求2所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述滤波降噪处理的滤波函数为高斯滤波器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述计算平滑滤波处理后的待识别图像上每个像素点的梯度幅值和梯度方向，包括：

5.根据权利要求4所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述索贝尔算子的方向包括：x轴方向、y轴方向、45度角方向和135度角方向。

6.根据权利要求4所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述基于每个像素点的梯度幅值和梯度方向，确定所述待识别图像中的硅棒边界点和边界线，包括：

7.根据权利要求1至3中任一项所述的硅棒生长视觉监测方法，其特征在于，所述获取硅棒的待识别图像，并对所述待识别图像进行平滑滤波处理之前，还包括：

8.一种硅棒生长控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.根据权利要求8所述的硅棒生长控制方法，其特征在于，所述获取所述硅棒的尺寸信息，确定所述硅棒处于沉积阶段的导体状态，包括：

10.根据权利要求8所述的硅棒生长控制方法，其特征在于，所述直径沉积曲线数据通过如下方式得到：

11.一种硅棒生长视觉监测装置，其特征在于，包括：

12.一种硅棒生长控制装置，其特征在于，包括：

13.一种控制设备，其特征在于，包括：

14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至7中任一项所述的硅棒生长视觉监测方法；和/或，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求8至10中任一项所述的硅棒生长控制方法。

技术总结
本公开提供一种硅棒生长视觉监测方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取硅棒的待识别图像，并对待识别图像进行平滑滤波处理，再计算平滑滤波处理后的待识别图像上每个像素点的梯度幅值和梯度方向，然后基于每个像素点的梯度幅值和梯度方向，确定待识别图像中的硅棒边界点和边界线；再基于边界线，确定硅棒尺寸信息，以基于尺寸信息，监控硅棒的生长状态。本公开解决了现有技术中对硅棒的生长状态无法精确和实时监测的问题，准确实时地判断硅棒生长状态，有效提高得到的多晶硅质量。

技术研发人员：陈林,郭成,李超
受保护的技术使用者：华陆工程科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19