[发明专利]一种提升拉晶质量的视觉检测装置

说明书

本发明涉及视觉检测技术领域，提供一种提升拉晶质量的视觉检测装置，包括：图像采集单元、滤光片切换单元以及上位机；所述图像采集单元，包括：相机；所述相机与上位机信号连接；滤光片切换单元，包括：多个滤光片，多个滤光片中包含一个可见光滤光片以及多个红外滤光片；所述滤光片切换单元，用于在相机前方切换不同的滤光片；相机，分别采集经过滤光片滤光后的炉内图像，并传输给上位机；上位机，用炉内图像的亮度来表征对应的波长强度，得出各个波段的强度曲线；并将各个波段的强度曲线与维恩曲线进行对比，从而得到炉内对应点的温度。本发明能够实现更高质量图片的采集，得出精度更好的尺寸和温度，从而实现对拉晶过程中控制精度的提升。

技术领域

本发明涉及视觉检测技术领域，尤其涉及一种提升拉晶质量的视觉检测装置。

背景技术

在半导体拉晶领域，晶棒直径尺寸控制精度越高，就表示拉晶效率越高，意味着成本越优，如何有效的提升拉晶质量，一直是业界持续推进的课题。

为了控制晶棒直径，最大范围的降低成本，目前通用方法为：采用在拉晶炉上方架设工业相机检测的方式，通过图像分析晶棒边界进而计算晶棒直径，从而根据实际宽度进行拉晶速度的调节，保持晶棒的直径在比较好的范围内波动。

但是，由于拉晶炉内温度过高，红外区散射强烈，而红外区辐射波同样会干扰成像，导致图像接收到了很多长波段的光线，从而造成采集图像的清晰度差，进而影响图片分析质量，造成分析误差增大。目前的炉内监控，采用传统的测温仪，在1400℃左右情况下，测量精度明显收到干扰，无法达到±3℃的监控水平。同时采用视觉方案无法分析出炉内温度，炉内温度不均匀时，无法及时进行温控，造成拉晶速度无法正确给出，拉晶的直径波动更大。

发明内容

本发明主要解决当前拉晶设备视觉系统检测精度不高，无法监控温度的问题，本发明提出了一种提升拉晶质量的视觉检测装置，全新的辅助装置，通过滤光片和全新算法，实现更高质量图片的采集，得出精度更好的尺寸和温度，从而实现对拉晶过程中控制精度的提升，降低拉晶成本。

本发明提供了一种提升拉晶质量的视觉检测装置，包括：图像采集单元、滤光片切换单元以及上位机；

所述图像采集单元，包括：相机；所述相机与上位机信号连接；

所述滤光片切换单元，包括：多个滤光片，多个滤光片中包含一个可见光滤光片以及多个红外滤光片；所述滤光片切换单元，用于在相机前方切换不同的滤光片；

所述相机，分别采集经过滤光片滤光后的炉内图像，并传输给上位机；

所述上位机，用炉内图像的亮度来表征对应的波长强度，得出各个波段的强度曲线；并将各个波段的强度曲线与维恩曲线进行对比，从而得到炉内对应点的温度。

优选的，所述滤光片切换单元，包括：旋转电机和转盘；

所述旋转电机设置在相机旁，所述旋转电机的输出轴与转盘的轴心连接；

所述转盘配置在相机前端；所述转盘在圆周方向均匀设置多个滤光片；

所述旋转电机的输出轴旋转，能够使相机前方的滤光片切换。

优选的，所述滤光片切换单元采用抽拉式切换结构。

优选的，所述相机前端设置镜头。

优选的，多个红外滤光片的带宽不同，多个红外滤光片按切换顺序带宽逐渐变大。

优选的，所述滤光片安装架上设置四个滤光片，其中包含一个可见光滤光片以及三个红外滤光片。

优选的，可见光滤光片的带宽为400-700nm；

三个红外滤光片的带宽分别为800±50nm、1000±50nm、1200±50nm。