CN109840909B - 一种坩埚气泡计数装置及计数方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坩埚气泡计数装置及计数方法，该装置包括数据处理控制器和图像采集装置，所述图像采集装置包括机械臂和安装在所述机械臂上的电子放大镜，所述电子放大镜和机械臂均与数据处理控制器相接；该方法包括以下步骤：一、坩埚图像的采集及传输；二、石英坩埚内壁气泡放大图像的预处理；三、气泡非重叠区域和气泡重叠区域的判断；四、气泡数量的获取。本发明设计合理且成本低，通过电子放大镜获取石英坩埚中透明层的气泡图像，并对气泡图像处理以判断坩埚是否达到标准，不仅可以节省人力、物力和财力，同时避免了人为因素造成的失误,降低了人工检测中的失误率，提高石英坩埚检验的自动化程度。

Description

一种坩埚气泡计数装置及计数方法

技术领域

本发明属于坩埚气泡检测技术领域，尤其是涉及一种坩埚气泡计数装置及计数方法。

背景技术

石英坩埚可在1450度以下使用，分透明和不透明两种。用电弧法制的半透明石英坩埚是拉制大直径单晶硅，发展大规模集成电路必不可少的基础器具，随着光伏行业迅速发展，对石英坩埚要求也越来越高，从原来的每只坩埚只拉晶一次，逐步转变成拉晶过程中进行二次投料，增加坩埚使用时间，因而对石英坩埚透明层内气泡数量及气泡表面与内表面距离要求越来越严格。现有的检测装置再对坩埚透明层气泡进行检测时，只能先对坩埚进行切片，然后通过显微镜对坩埚切片进行分析。这对切片工人技术要求较高，同时工序比较繁琐，工作效率低，检测成本高。石英坩埚内透明层是通过真空电弧烧结制成的，其没有或很少有气泡，拉晶时没有气泡破裂等造成的单晶氧含量过高、产生空穴等问题，提高单晶得料率。因此，现如今缺少一种坩埚气泡计数装置及计数方法，通过电子放大镜获取石英坩埚中透明层的气泡图像，并对气泡图像处理，以判断坩埚是否达到标准，不仅可以节省人力、物力和财力，提高厂商的生产效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种坩埚气泡计数装置，其设计合理且成本低，通过电子放大镜获取石英坩埚中透明层的气泡图像，并对气泡图像处理，以判断坩埚是否达到标准，不仅可以节省人力、物力和财力，提高厂商的生产效益，同时避免了人为因素造成的失误,降低了人工检测中的失误率，提高石英坩埚检验的自动化程度,提高石英坩埚检验结果的客观性和准确性，从而提高石英坩埚检测的精准性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种坩埚气泡计数装置，其特征在于：包括数据处理控制器以及与数据处理控制器相接的图像采集装置，所述图像采集装置包括机械臂和安装在所述机械臂上的电子放大镜，所述电子放大镜和机械臂均与数据处理控制器相接。

上述的一种坩埚气泡计数装置，其特征在于：所述数据处理控制器为计算机。

上述的一种坩埚气泡计数装置，其特征在于：所述机械臂为六自由度机械臂，所述电子放大镜的放大倍数范围为1倍～500倍，所述电子放大镜通过USB传输线与所述数据处理控制器相接，所述机械臂由数据处理控制器进行控制。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、检测准确性高的坩埚气泡计数方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、坩埚图像的采集及传输：

步骤101、数据处理控制器控制机械臂转动，机械臂转动带动电子放大镜移动，使电子放大镜的竖直中心线垂直于待测石英坩埚内壁；

步骤102、手动调节电子放大镜对焦，直至人为能清楚察看石英坩埚内壁气泡，并获取所述电子放大镜与石英坩埚内壁的拍摄距离以及与所述拍摄距离对应的拍摄焦距；

步骤103、数据处理控制器控制电子放大镜对待测石英坩埚内壁的气泡图像进行拍摄，并将拍摄到的石英坩埚内壁气泡放大图像发送至数据处理控制器；其中，所述电子放大镜的放大倍数不小于30；

步骤二、石英坩埚内壁气泡放大图像的预处理：

步骤201、采用所述数据处理控制器调取灰度处理模块，对石英坩埚内壁气泡放大图像进行灰度处理，得到石英坩埚内壁气泡灰度图像；

步骤202、采用所述数据处理控制器调取二值化模块，对石英坩埚内壁气泡灰度图像进行二值化处理，得到石英坩埚气泡二值化图像；其中，所述石英坩埚气泡二值化图像中气泡区域为白色，所述石英坩埚气泡二值化图像中背景区域为黑色；

步骤203、采用所述数据处理控制器调取Canny边缘提取模块，对石英坩埚气泡二值化图像进行一次边缘提取，得到一次坩埚气泡轮廓图像；

步骤204、采用所述数据处理控制器调取形态学算法中开运算，对一次坩埚气泡轮廓图像进行开运算处理，得到开运算后气泡轮廓图像；

步骤205、所述数据处理控制器采用区域生长法，对开运算后气泡轮廓图像进行一次气泡连通区域标记，得到多个气泡连通区域；

步骤206、采用所述数据处理控制器调取泛洪填充算法模块，对多个所述气泡连通区域内进行颜色填充，得到气泡轮廓填充图像；其中，所述气泡连通区域内填充的颜色为白色，即所述气泡连通区域内像素点的灰度值为255；

步骤207、采用所述数据处理控制器调取Canny边缘提取模块，对气泡轮廓填充图像进行二次边缘提取，得到二次坩埚气泡轮廓图像；

步骤208、所述数据处理控制器采用区域生长法，对二次坩埚气泡轮廓图像进行二次气泡连通区域标记，得到多个待判断气泡连通区域；其中，待判断气泡连通区域的数量为N_l；

步骤三、气泡非重叠区域和气泡重叠区域的判断：

步骤301、采用所述数据处理控制器调取最小矩形提取模块，对第n个待判断气泡连通区域进行处理，得到第n个待判断气泡连通区域的最小外接矩形；其中，所述最小外接矩形的一个边长与图像行方向平行，n为正整数，且n的取值范围为1～N_l，N_l为不小于1的正整数；

步骤302、采用所述数据处理控制器调取像素坐标提取模块，得到最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标；采用所述数据处理控制器调取像素坐标转换图像坐标模块，对所述最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标进行转换，得到所述最小外接矩形的左上角像素点的图像坐标

右上角像素点的图像坐标

左下角像素点的图像坐标

和右下角像素点的图像坐标

步骤303、所述数据处理控制器根据公式

得到第n个待判断气泡连通区域的圆形度E_n；

步骤304、采用所述数据处理控制器判断0.5＜E_n≤1是否成立，当0.5＜E_n≤1成立时，说明该待判断气泡连通区域为非重叠气泡轮廓；否则，当0.5＜E_n≤1不成立时，说明该待判断气泡连通区域为重叠气泡轮廓；

步骤305、多次重复步骤301至步骤304，直至完成N_l个所述待判断气泡连通区域的判断，得到多个重叠气泡轮廓和多个非重叠气泡轮廓；其中，重叠气泡轮廓的数量为C_d，非重叠气泡轮廓的数量为F_c；F_c和C_d均为正整数；

步骤四、气泡数量的获取：

步骤401、采用所述数据处理控制器调取像素坐标提取模块，对第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点的像素坐标为P_m,i(u_m,i,v_m,i)；其中，所述第m个重叠气泡轮廓包括N个像素点，i表示像素点的序号，i是按照第m个重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，i为正整数，且i的取值范围为1～N，m为正整数，且m的取值范围为1～C_d；

步骤402、采用所述数据处理控制器根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓的质心像素坐标P_m,z(u_m,z,v_m,z)；

步骤403、采用所述数据处理控制器根据公式

得到所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离L_m,i；

步骤404、多次重复步骤403，得到所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点到质心的距离；采用所述数据处理控制器调取曲线绘制模块，以像素点的序号为横坐标，以所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离为纵坐标，绘制所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线；

步骤405、采用所述数据处理控制器调取离散傅里叶变换模块，对所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线进行离散傅里叶变换，得到第m个重叠气泡轮廓的主值序列；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列的长度为N；

步骤406、采用所述数据处理控制器将第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值分别记作y_j和y_j+1，并将y_j所对应的像素点的序号记作x_j，y_j+1所对应的像素点的序号记作x_j+1；其中，j为自然数，0≤j≤N-1；

步骤407、数据处理控制器根据公式

对第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值进行插值处理，得到多个距离差值点；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列中距离差值点的数量为3N个～5N个，x表示插值位置，

表示插值距离；

步骤408、多次重复步骤407，完成第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值的插值处理，并采用数据处理控制器并对多个所述距离差值点进行拟合，得到插值处理后的距离曲线；

步骤409、数据处理控制器调取高斯平滑模块，对插值处理后的距离曲线进行高斯平滑处理，得到第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线；

步骤4010、数据处理控制器根据第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线，得到第m个重叠气泡轮廓中气泡数量；其中，第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线上相邻两个极小值点之间所对应的像素点围成的轮廓为一个气泡轮廓；

步骤4011、多次重复步骤401至步骤4010，得到C_d个重叠气泡轮廓中气泡数量；

步骤4012、数据处理控制器调取加法模块，将非重叠气泡的数量F_c和多个重叠气泡轮廓中气泡数量进行加法运算，得到石英坩埚气泡总个数；其中，非重叠气泡轮廓的数量为非重叠气泡的数量；

步骤五、气泡直径的获取及坩埚的判断：

步骤501、电子放大镜对标定物进行拍摄，获取标定物图像，采用数据处理控制器控制对标定物图像进行标定处理，得到单位像素实际尺寸；其中，标定物图像的拍摄距离与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄距离相同，标定物图像的拍摄焦距与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄焦距相同；

步骤502、采用数据处理控制器对非重叠气泡的直径和重叠气泡的直径进行获取；

步骤503、采用数据处理控制器对气泡直径进行判断，以判断石英坩埚是否良好。

上述的方法，其特征在于：步骤502中采用数据处理控制器对非重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤5021、采用所述数据处理控制器调取像素坐标提取模块，对第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓上第d个像素点的像素坐标为P″_c,d(u″_c,d,v″_c,d)；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓包括e个像素点，d表示像素点的序号，d是按照第c个非重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，c和d均为正整数，c的取值范围为1～F_c，d的取值范围为1～e；

步骤5022、采用所述数据处理控制器根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓的圆心像素坐标P″_c,z(u″_c,z,v″_c,z)；

步骤5023、采用所述数据处理控制器根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r_c；

步骤5024、采用所述数据处理控制器根据R_c＝2ω×r_c，得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡直径R_c；其中，ω表示单位像素实际尺寸；

步骤5025、多次重复步骤5021至步骤5024，得到F_c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡的直径。

上述的方法，其特征在于：步骤502中采用数据处理控制器对重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤Ⅰ、将第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线中相邻两个极小值点之间的一个气泡轮廓记作第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓；

步骤Ⅱ、采用所述数据处理控制器调取像素坐标提取模块，将第g个气泡轮廓中各个像素点的像素坐标进行提取，得到第g个气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第g个气泡轮廓上第h个像素点的像素坐标为P_g′_,h(u′_g,h,v′_g,h)；其中，所述第g个气泡轮廓包括H个像素点，h表示像素点的序号，h是按照第g个气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取；g和h均为正整数，g的取值范围为1～G_m，h的取值范围为1～H；G_m表示第m个重叠气泡轮廓中包括单个气泡轮廓的数量；

步骤Ⅲ、采用所述数据处理控制器输入第g个气泡轮廓上H个像素点的像素坐标，得到如下公式：

得到第一拟合参数α_g、第二拟合参数β_g和第三拟合参数γ_g；

步骤Ⅳ、采用所述数据处理控制器根据公式

和

得到第g个气泡轮廓的拟合圆心的一次拟合像素坐标P_g,y(u_g,y,v_g,y)；

步骤Ⅴ、采用所述数据处理控制器根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r_x′_,g；

步骤Ⅵ、采用所述数据处理控制器根据公式根据R_x,g＝2×ω×r_x′_,g，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的一次拟合直径R_x,g；

步骤Ⅶ、采用所述数据处理控制器调取霍夫拟合圆模块，对第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓进行圆形拟合，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓拟合圆心的二次拟合像素坐标P_h,y(u_h,y,v_h,y)；并采用所述数据处理控制器根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的二次拟合直径R_h,g；采用所述数据处理控制器根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡修正直径R′_g；

步骤Ⅷ、多次重复步骤Ⅰ至步骤Ⅶ，得到C_d个重叠气泡轮廓中G_m个气泡所对应的气泡的直径。

上述的方法，其特征在于：采用所述数据处理控制器对获取的R_c和R′_g进行判断，具体过程如下：

当R_c≥1mm和R′_g≥1mm，说明该气泡为大气泡，采用所述数据处理控制器调取颜色填充模块，对大气泡填充蓝色，并获取大气泡的数量N_d；

当0.7mm＜R_c＜1.0mm和0.7mm＜R′_g＜1.0mm，说明该气泡为中气泡，采用所述数据处理控制器调取颜色填充模块，对中气泡填充黄色，并获取中气泡的数量N_z；

当0.5mm＜R_c≤0.7mm和0.5mm＜R′_g≤0.7mm，说明该气泡为小气泡，采用所述数据处理控制器调取图形标记模块，将小气泡标记为星形，并获取小气泡的数量N_x。

上述的方法，其特征在于：采用所述数据处理控制器判断N_d＞0、N_z＞4和N_x＞5是否成立，

当N_d＞0、N_z＞4或者N_x＞5成立时，说明待测石英坩埚不合格，数据处理控制器控制与数据处理控制器相接的显示屏显示次品；

当N_d＞0、N_z＞4且N_x＞5均不成立时，说明待测石英坩埚合格，数据处理控制器控制与数据处理控制器相接的显示屏显示良品。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装布设简便，投入成本较低。

2、所采用的机械臂能带动电子放大镜移动，以使电子放大镜能伸入待测石英坩埚内壁，便于获取石英坩埚内壁气泡放大图像，从而能适应不同外径和高度的石英坩埚，适应范围广。

3、所采用的气泡数量获取过程中，分别对非重叠区域气泡数量和重叠区域气泡数量进行获取，能区分重叠区域和非重叠区域进行计数，有效地提高了气泡计数的准确性，且能适应各种坩埚。

4、所采用的坩埚气泡计数方法步骤简单、实现方便且操作简便，确保气泡计数的准确。

5、所采用的坩埚气泡计数方法操作简便且使用效果好，首先对坩埚图像的采集及传输，其次进行坩埚放大图像的预处理，得到二次坩埚气泡轮廓图像，然后对二次坩埚气泡轮廓图像中进行气泡非重叠区域和气泡重叠区域的判断；最后分别对气泡非重叠区域和气泡重叠区域中的气泡数量进行计数，得到气泡的总数量，从而便于根据气泡数量，以判断坩埚是否达到标准，节省人力、物力和财力，检测准确，降低失误率，且提高单晶效率。

综上所述，本发明设计合理且成本低，通过电子放大镜获取石英坩埚中透明层的气泡图像，并对气泡图像处理，以判断坩埚是否达到标准，不仅可以节省人力、物力和财力，提高厂商的生产效益，同时避免了人为因素造成的失误,降低了人工检测中的失误率，提高石英坩埚检验的自动化程度,提高石英坩埚检验结果的客观性和准确性，从而提高石英坩埚检测的精准性。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明坩埚气泡计数装置的电路原理框图。

图2为本发明坩埚气泡计数方法的流程框图。

附图标记说明:

1-数据处理控制器；2-机械臂；3-电子放大镜；4-显示屏。

具体实施方式

如图1所示的一种坩埚气泡计数装置，包括数据处理控制器1以及与数据处理控制器1相接的图像采集装置，所述图像采集装置包括机械臂2和安装在所述机械臂2上的电子放大镜3，所述电子放大镜3和机械臂2均与数据处理控制器1相接。

本实施例中，所述数据处理控制器1为计算机。

本实施例中，所述机械臂2为六自由度机械臂，所述电子放大镜3的放大倍数范围为1倍～500倍，所述电子放大镜3通过USB传输线与所述数据处理控制器1相接。

本实施例中，采用电子放大镜3对坩埚气泡图像进行采集并放大，获取石英坩埚内壁气泡放大图像，是因为坩埚内壁透明层气泡的直径约为几百μm，采用一般摄像机获取的坩埚气泡不便于图像处理，且不能有效地统计石英坩埚内气泡数量。

本实施例中，电子放大镜3的像素为30万，手动对焦10mm至500mm，USB接口5V直流供电，可以人工手动或电脑操控调节放大倍数调节便捷；另外，电子放大镜具有小巧，坚固，便于使用；可直接通过USB线连接到计算机上；且在强光线和弱光线下均可工作，有一定自动调节功能，因此采用电子放大镜3采集到的石英坩埚中透明层气泡图像，经过石英坩埚中透明层气泡图像处理，能得到气泡的大体分布。

本实施例中，所述机械臂2包括多个TBS-K20舵机，供电电压5V至8.4V，可360°转动角度，且准确角度精度，便于调节，从而能将电子放大镜3移动至待采集的区域，实现石英坩埚透明层气泡图像的准确采集。

如图2所示的一种坩埚气泡计数方法，包括以下步骤：

步骤一、坩埚图像的采集及传输：

步骤101、数据处理控制器1控制机械臂2转动，机械臂2转动带动电子放大镜3移动，使电子放大镜3的竖直中心线垂直于待测石英坩埚内壁；

步骤102、手动调节电子放大镜3对焦，直至人为能清楚察看石英坩埚内壁气泡，并获取所述电子放大镜3与石英坩埚内壁的拍摄距离以及与所述拍摄距离对应的拍摄焦距；

步骤103、数据处理控制器1控制电子放大镜3对待测石英坩埚内壁的气泡图像进行拍摄，并将拍摄到的石英坩埚内壁气泡放大图像发送至数据处理控制器1；其中，所述电子放大镜3的放大倍数不小于30；

步骤二、石英坩埚内壁气泡放大图像的预处理：

步骤201、采用所述数据处理控制器1调取灰度处理模块，对石英坩埚内壁气泡放大图像进行灰度处理，得到石英坩埚内壁气泡灰度图像；

步骤202、采用所述数据处理控制器1调取二值化模块，对石英坩埚内壁气泡灰度图像进行二值化处理，得到石英坩埚气泡二值化图像；其中，所述石英坩埚气泡二值化图像中气泡区域为白色，所述石英坩埚气泡二值化图像中背景区域为黑色；

步骤203、采用所述数据处理控制器1调取Canny边缘提取模块，对石英坩埚气泡二值化图像进行一次边缘提取，得到一次坩埚气泡轮廓图像；

步骤204、采用所述数据处理控制器1调取形态学算法中开运算，对一次坩埚气泡轮廓图像进行开运算处理，得到开运算后气泡轮廓图像；

步骤205、所述数据处理控制器1采用区域生长法，对开运算后气泡轮廓图像进行一次气泡连通区域标记，得到多个气泡连通区域；

步骤206、采用所述数据处理控制器1调取泛洪填充算法模块，对多个所述气泡连通区域内进行颜色填充，得到气泡轮廓填充图像；其中，所述气泡连通区域内填充的颜色为白色，即所述气泡连通区域内像素点的灰度值为255；

步骤207、采用所述数据处理控制器1调取Canny边缘提取模块，对气泡轮廓填充图像进行二次边缘提取，得到二次坩埚气泡轮廓图像；

步骤208、所述数据处理控制器1采用区域生长法，对二次坩埚气泡轮廓图像进行二次气泡连通区域标记，得到多个待判断气泡连通区域；其中，待判断气泡连通区域的数量为N_l；

步骤三、气泡非重叠区域和气泡重叠区域的判断：

步骤301、采用所述数据处理控制器1调取最小矩形提取模块，对第n个待判断气泡连通区域进行处理，得到第n个待判断气泡连通区域的最小外接矩形；其中，所述最小外接矩形的一个边长与图像行方向平行，n为正整数，且n的取值范围为1～N_l，N_l为不小于1的正整数；

步骤302、采用所述数据处理控制器1调取像素坐标提取模块，得到最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标；采用所述数据处理控制器1调取像素坐标转换图像坐标模块，对所述最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标进行转换，得到所述最小外接矩形的左上角像素点的图像坐标

右上角像素点的图像坐标

左下角像素点的图像坐标

和右下角像素点的图像坐标

步骤303、所述数据处理控制器1根据公式

得到第n个待判断气泡连通区域的圆形度E_n；

步骤304、采用所述数据处理控制器1判断0.5＜E_n≤1是否成立，当0.5＜E_n≤1成立时，说明该待判断气泡连通区域为非重叠气泡轮廓；否则，当0.5＜E_n≤1不成立时，说明该待判断气泡连通区域为重叠气泡轮廓；

步骤305、多次重复步骤301至步骤304，直至完成N_l个所述待判断气泡连通区域的判断，得到多个重叠气泡轮廓和多个非重叠气泡轮廓；其中，重叠气泡轮廓的数量为C_d，非重叠气泡轮廓的数量为F_c；F_c和C_d均为正整数；

步骤四、气泡数量的获取：

步骤401、采用所述数据处理控制器1调取像素坐标提取模块，对第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点的像素坐标为P_m,i(u_m,i,v_m,i)；其中，所述第m个重叠气泡轮廓包括N个像素点，i表示像素点的序号，i是按照第m个重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，i为正整数，且i的取值范围为1～N，m为正整数，且m的取值范围为1～C_d；

步骤402、采用所述数据处理控制器1根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓的质心像素坐标P_m,z(u_m,z,v_m,z)；

步骤403、采用所述数据处理控制器1根据公式

得到所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离L_m,i；

步骤404、多次重复步骤403，得到所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点到质心的距离；采用所述数据处理控制器1调取曲线绘制模块，以像素点的序号为横坐标，以所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离为纵坐标，绘制所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线；

步骤405、采用所述数据处理控制器1调取离散傅里叶变换模块，对所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线进行离散傅里叶变换，得到第m个重叠气泡轮廓的主值序列；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列的长度为N；

步骤406、采用所述数据处理控制器1将第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值分别记作y_j和y_j+1，并将y_j所对应的像素点的序号记作x_j，y_j+1所对应的像素点的序号记作x_j+1；其中，j为自然数，0≤j≤N-1；

步骤407、数据处理控制器1根据公式

对第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值进行插值处理，得到多个距离差值点；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列中距离差值点的数量为3N个～5N个，x表示插值位置，

表示插值距离；

步骤408、多次重复步骤407，完成第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值的插值处理，并采用数据处理控制器1并对多个所述距离差值点进行拟合，得到插值处理后的距离曲线；

步骤409、数据处理控制器1调取高斯平滑模块，对插值处理后的距离曲线进行高斯平滑处理，得到第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线；

步骤4010、数据处理控制器1根据第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线，得到第m个重叠气泡轮廓中气泡数量；其中，第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线上相邻两个极小值点之间所对应的像素点围成的轮廓为一个气泡轮廓；

步骤4011、多次重复步骤401至步骤4010，得到C_d个重叠气泡轮廓中气泡数量；

步骤4012、数据处理控制器1调取加法模块，将非重叠气泡的数量F_c和多个重叠气泡轮廓中气泡数量进行加法运算，得到石英坩埚气泡总个数；其中，非重叠气泡轮廓的数量为非重叠气泡的数量；

步骤五、气泡直径的获取及坩埚的判断：

步骤501、电子放大镜3对标定物进行拍摄，获取标定物图像，采用数据处理控制器1控制对标定物图像进行标定处理，得到单位像素实际尺寸；其中，标定物图像的拍摄距离与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄距离相同，标定物图像的拍摄焦距与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄焦距相同；

步骤502、采用数据处理控制器1对非重叠气泡的直径和重叠气泡的直径进行获取；

步骤503、采用数据处理控制器1对气泡直径进行判断，以判断石英坩埚是否良好。

本实施例中，步骤502中采用数据处理控制器1对非重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤5021、采用所述数据处理控制器1调取像素坐标提取模块，对第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓上第d个像素点的像素坐标为P″_c,d(u″_c,d,v″_c,d)；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓包括e个像素点，d表示像素点的序号，d是按照第c个非重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，c和d均为正整数，c的取值范围为1～F_c，d的取值范围为1～e；

步骤5022、采用所述数据处理控制器1根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓的圆心像素坐标P″_c,z(u″_c,z,v″_c,z)；

步骤5023、采用所述数据处理控制器1根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r_c；

步骤5024、采用所述数据处理控制器1根据R_c＝2ω×r_c，得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡直径R_c；其中，ω表示单位像素实际尺寸；

步骤5025、多次重复步骤5021至步骤5024，得到F_c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡的直径。

本实施例中，步骤502中采用数据处理控制器1对重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤Ⅰ、将第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线中相邻两个极小值点之间的一个气泡轮廓记作第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓；其中，第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线中相邻两个极小值点之间存在一个极大值点；

步骤Ⅱ、采用所述数据处理控制器1调取像素坐标提取模块，将第g个气泡轮廓中各个像素点的像素坐标进行提取，得到第g个气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第g个气泡轮廓上第h个像素点的像素坐标为P_g′_,h(u′_g,h,v′_g,h)；其中，所述第g个气泡轮廓包括H个像素点，h表示像素点的序号，h是按照第g个气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取；g和h均为正整数，g的取值范围为1～G_m，h的取值范围为1～H；G_m表示第m个重叠气泡轮廓中包括单个气泡轮廓的数量；

步骤Ⅲ、采用所述数据处理控制器1输入第g个气泡轮廓上H个像素点的像素坐标，得到如下公式：

得到第一拟合参数α_g、第二拟合参数β_g和第三拟合参数γ_g；

步骤Ⅳ、采用所述数据处理控制器1根据公式

和

得到第g个气泡轮廓的拟合圆心的一次拟合像素坐标P_g,y(u_g,y,v_g,y)；

步骤Ⅴ、采用所述数据处理控制器1根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r_x′_,g；

步骤Ⅵ、采用所述数据处理控制器1根据公式根据R_x,g＝2×ω×r_x′_,g，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的一次拟合直径R_x,g；

步骤Ⅶ、采用所述数据处理控制器1调取霍夫拟合圆模块，对第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓进行圆形拟合，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓拟合圆心的二次拟合像素坐标P_h,y(u_h,y,v_h,y)；并采用所述数据处理控制器1根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的二次拟合直径R_h,g；采用所述数据处理控制器1根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡修正直径R′_g；

步骤Ⅷ、多次重复步骤Ⅰ至步骤Ⅶ，得到C_d个重叠气泡轮廓中G_m个气泡所对应的气泡的直径。

本实施例中，采用所述数据处理控制器1对获取的R_c和R′_g进行判断，具体过程如下：

当R_c≥1mm和R′_g≥1mm，说明该气泡为大气泡，采用所述数据处理控制器1调取颜色填充模块，对大气泡填充蓝色，并获取大气泡的数量N_d；

当0.7mm＜R_c＜1.0mm和0.7mm＜R′_g＜1.0mm，说明该气泡为中气泡，采用所述数据处理控制器1调取颜色填充模块，对中气泡填充黄色，并获取中气泡的数量N_z；

当0.5mm＜R_c≤0.7mm和0.5mm＜R′_g≤0.7mm，说明该气泡为小气泡，采用所述数据处理控制器1调取图形标记模块，将小气泡标记为星形，并获取小气泡的数量N_x。

本实施例中，采用所述数据处理控制器1判断N_d＞0、N_z＞4和N_x＞5是否成立，

当N_d＞0、N_z＞4或者N_x＞5成立时，说明待测石英坩埚不合格，数据处理控制器1控制与数据处理控制器1相接的显示屏4显示次品；

当N_d＞0、N_z＞4且N_x＞5均不成立时，说明待测石英坩埚合格，数据处理控制器1控制与数据处理控制器1相接的显示屏4显示良品。

本实施例中,需要说明的是，获取石英坩埚气泡总个数之后可根据实际石英坩埚检测要求进行判断，适应于不同类型石英坩埚的判断要求。

本实施例中，采用形态学算法中开运算进行开运算处理，第一是因为步骤203中对石英坩埚气泡二值化图像进行Canny边缘提取得到的一次坩埚气泡轮廓图像，且因为石英坩埚透明层透明，使得一次石英坩埚内壁气泡灰度图像中背景颜色和目标颜色比较相近，从而引入了较多的干扰目标，因此引入开运算进行开运算处理，消除一次坩埚气泡轮廓图像中的干扰小物体，且能分离连接处物体，平滑轮廓边界，同时不能改变目标轮廓目标的面积，便于后续准确分析气泡的直径大小；第二，是因为Canny边缘提取得到的坩埚气泡轮廓图像中轮廓边界往往非常不平滑，不便于后续拟合气泡而获取气泡的直径。

本实施例中，开运算之后采用区域生长法进行气泡连通区域标记，第一，是因为Canny边缘提取得到的一次坩埚气泡轮廓图像中存在一些非连通区域，从而除去非连通区域；第二，是因为一次石英坩埚内壁气泡灰度图像中背景颜色和目标颜色比较相近，从而使得一次坩埚气泡轮廓图像中轮廓存在不闭合连通，会造成气泡数量的减少；第三，是因为一次坩埚气泡轮廓图像中轮廓不闭合连通，一方面会影响最小外接矩形绘制的准确性；另一方面会造成洪填充的困难。

本实施例中，一次气泡连通区域标记之后采用泛洪填充算法进行颜色填充，第一，是因为石英坩埚透明层厚度较厚，看到的气泡图像中包括了不同厚度处的气泡图像，出现了气泡轮廓的嵌套，另外石英坩埚合格与否检测过程中，直径小于0.5mm以下的气泡可以不考虑，因此采用泛洪填充算法模块对颜色填充，从而得到便于判断气泡直径的待判断气泡轮廓图像；第二，是为了对气泡连通区域内的像素点的灰度值更新为255，以使对气泡轮廓填充图像进行二次边缘提取时，得到的二次坩埚气泡轮廓图像的轮廓边缘更平滑；第三，是为了便于对气泡轮廓填充图像进行二次边缘提取。

本实施例中，采用步骤405至步骤407对所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线进行高斯平滑插值处理，一方面，是为了对距离曲线上的毛刺进行去除，以使距离曲线光滑，从而便于获取极小值点和极大值点，便于根据极小值点和极大值点进行重叠气泡轮廓中气泡数量的获取。

本实施例中，采用步骤三拟合得到一次拟合的像素坐标，获取一次拟合直径；步骤Ⅸ中采用霍夫拟合圆模块二次拟合的像素坐标，获取二次拟合直径，通过对两者进行均值处理，得到气泡的修正直径，第一是避免采用单一拟合方法因噪声引起的误差，减小了误差产生的干扰；第二，因为实际霍夫圆拟合圆过程中对噪声比较敏感，因此，可以很容易地检测出拟合圆的圆心，但是拟合圆的半径通过均值处理去噪，得到二次拟合直径R_h,g，提高了直径获取的准确性。

综上所述，本发明设计合理且成本低，通过电子放大镜获取石英坩埚中透明层的气泡图像，并对气泡图像处理，以判断坩埚是否达到标准，不仅可以节省人力、物力和财力，提高厂商的生产效益，同时避免了人为因素造成的失误,降低了人工检测中的失误率，提高石英坩埚检验的自动化程度,提高石英坩埚检验结果的客观性和准确性，从而提高石英坩埚检测的精准性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (7)

1.一种坩埚气泡计数方法，该方法所采用的装置包括数据处理控制器(1)以及与数据处理控制器(1)相接的图像采集装置，所述图像采集装置包括机械臂(2)和安装在所述机械臂(2)上的电子放大镜(3)，所述电子放大镜(3)和机械臂(2)均与数据处理控制器(1)相接，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、坩埚图像的采集及传输：

步骤101、数据处理控制器(1)控制机械臂(2)转动，机械臂(2)转动带动电子放大镜(3)移动，使电子放大镜(3)的竖直中心线垂直于待测石英坩埚内壁；

步骤102、手动调节电子放大镜(3)对焦，直至人为能清楚察看石英坩埚内壁气泡，并获取所述电子放大镜(3)与石英坩埚内壁的拍摄距离以及与所述拍摄距离对应的拍摄焦距；

步骤103、数据处理控制器(1)控制电子放大镜(3)对待测石英坩埚内壁的气泡图像进行拍摄，并将拍摄到的石英坩埚内壁气泡放大图像发送至数据处理控制器(1)；其中，所述电子放大镜(3)的放大倍数不小于30；

步骤二、石英坩埚内壁气泡放大图像的预处理：

步骤201、采用所述数据处理控制器(1)调取灰度处理模块，对石英坩埚内壁气泡放大图像进行灰度处理，得到石英坩埚内壁气泡灰度图像；

步骤202、采用所述数据处理控制器(1)调取二值化模块，对石英坩埚内壁气泡灰度图像进行二值化处理，得到石英坩埚气泡二值化图像；其中，所述石英坩埚气泡二值化图像中气泡区域为白色，所述石英坩埚气泡二值化图像中背景区域为黑色；

步骤203、采用所述数据处理控制器(1)调取Canny边缘提取模块，对石英坩埚气泡二值化图像进行一次边缘提取，得到一次坩埚气泡轮廓图像；

步骤204、采用所述数据处理控制器(1)调取形态学算法中开运算，对一次坩埚气泡轮廓图像进行开运算处理，得到开运算后气泡轮廓图像；

步骤205、所述数据处理控制器(1)采用区域生长法，对开运算后气泡轮廓图像进行一次气泡连通区域标记，得到多个气泡连通区域；

步骤206、采用所述数据处理控制器(1)调取泛洪填充算法模块，对多个所述气泡连通区域内进行颜色填充，得到气泡轮廓填充图像；其中，所述气泡连通区域内填充的颜色为白色，即所述气泡连通区域内像素点的灰度值为255；

步骤207、采用所述数据处理控制器(1)调取Canny边缘提取模块，对气泡轮廓填充图像进行二次边缘提取，得到二次坩埚气泡轮廓图像；

步骤208、所述数据处理控制器(1)采用区域生长法，对二次坩埚气泡轮廓图像进行二次气泡连通区域标记，得到多个待判断气泡连通区域；其中，待判断气泡连通区域的数量为N_l；

步骤三、气泡非重叠区域和气泡重叠区域的判断：

步骤301、采用所述数据处理控制器(1)调取最小矩形提取模块，对第n个待判断气泡连通区域进行处理，得到第n个待判断气泡连通区域的最小外接矩形；其中，所述最小外接矩形的一个边长与图像行方向平行，n为正整数，且n的取值范围为1～N_l，N_l为不小于1的正整数；

步骤302、采用所述数据处理控制器(1)调取像素坐标提取模块，得到最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标；采用所述数据处理控制器(1)调取像素坐标转换图像坐标模块，对所述最小外接矩形的左上角像素点、右上角像素点、左下角像素点和右下角像素点的像素坐标进行转换，得到所述最小外接矩形的左上角像素点的图像坐标

右上角像素点的图像坐标

左下角像素点的图像坐标

和右下角像素点的图像坐标

步骤303、所述数据处理控制器(1)根据公式

得到第n个待判断气泡连通区域的圆形度E_n；

步骤304、采用所述数据处理控制器(1)判断0.5＜E_n≤1是否成立，当0.5＜E_n≤1成立时，说明该待判断气泡连通区域为非重叠气泡轮廓；否则，当0.5＜E_n≤1不成立时，说明该待判断气泡连通区域为重叠气泡轮廓；

步骤305、多次重复步骤301至步骤304，直至完成N_l个所述待判断气泡连通区域的判断，得到多个重叠气泡轮廓和多个非重叠气泡轮廓；其中，重叠气泡轮廓的数量为C_d，非重叠气泡轮廓的数量为F_c；F_c和C_d均为正整数；

步骤四、气泡数量的获取：

步骤401、采用所述数据处理控制器(1)调取像素坐标提取模块，对第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点的像素坐标为P_m,i(u_m,i,v_m,i)；其中，所述第m个重叠气泡轮廓包括N个像素点，i表示像素点的序号，i是按照第m个重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，i为正整数，且i的取值范围为1～N，m为正整数，且m的取值范围为1～C_d；

步骤402、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓的质心像素坐标P_m,z(u_m,z,v_m,z)；

步骤403、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离L_m,i；

步骤404、多次重复步骤403，得到所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点到质心的距离；采用所述数据处理控制器(1)调取曲线绘制模块，以像素点的序号为横坐标，以所述第m个重叠气泡轮廓上第i个像素点到质心的距离为纵坐标，绘制所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线；

步骤405、采用所述数据处理控制器(1)调取离散傅里叶变换模块，对所述第m个重叠气泡轮廓上各个像素点的距离曲线进行离散傅里叶变换，得到第m个重叠气泡轮廓的主值序列；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列的长度和N相同；

步骤406、采用所述数据处理控制器(1)将第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值分别记作y_j和y_j+1，并将y_j所对应的像素点的序号记作x_j，y_j+1所对应的像素点的序号记作x_j+1；其中，j为自然数，0≤j≤N-1；

步骤407、数据处理控制器(1)根据公式

对第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值进行插值处理，得到多个距离差值点；其中，第m个重叠气泡轮廓的主值序列中距离差值点的数量为3N个～5N个，x表示插值位置，

表示插值距离；

步骤408、多次重复步骤407，完成第m个重叠气泡轮廓的主值序列中相邻两个距离值的插值处理，并采用数据处理控制器(1)并对多个所述距离差值点进行拟合，得到插值处理后的距离曲线；

步骤409、数据处理控制器(1)调取高斯平滑模块，对插值处理后的距离曲线进行高斯平滑处理，得到第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线；

步骤4010、数据处理控制器(1)根据第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线，得到第m个重叠气泡轮廓中气泡数量；其中，第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线上相邻两个极小值点之间所对应的像素点围成的轮廓为一个气泡轮廓；

步骤4011、多次重复步骤401至步骤4010，得到C_d个重叠气泡轮廓中气泡数量；

步骤4012、数据处理控制器(1)调取加法模块，将非重叠气泡的数量F_c和多个重叠气泡轮廓中气泡数量进行加法运算，得到石英坩埚气泡总个数；其中，非重叠气泡轮廓的数量为非重叠气泡的数量；

步骤五、气泡直径的获取及坩埚的判断：

步骤501、电子放大镜(3)对标定物进行拍摄，获取标定物图像，采用数据处理控制器(1)控制对标定物图像进行标定处理，得到单位像素实际尺寸；其中，标定物图像的拍摄距离与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄距离相同，标定物图像的拍摄焦距与石英坩埚内壁气泡放大图像的拍摄焦距相同；

步骤502、采用数据处理控制器(1)对非重叠气泡的直径和重叠气泡的直径进行获取；

步骤503、采用数据处理控制器(1)对气泡直径进行判断，以判断石英坩埚是否良好。

2.按照权利要求1所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：所述数据处理控制器(1)为计算机。

3.按照权利要求1所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：所述机械臂(2)为六自由度机械臂，所述电子放大镜(3)的放大倍数范围为1倍～500倍，所述电子放大镜(3)通过USB传输线与所述数据处理控制器(1)相接，所述机械臂(2)由数据处理控制器(1)进行控制。

4.按照权利要求1所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：步骤502中采用数据处理控制器(1)对非重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤5021、采用所述数据处理控制器(1)调取像素坐标提取模块，对第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标进行提取，得到第c个非重叠气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓上第d个像素点的像素坐标为P”_c,d(u”_c,d,v”_c,d)；其中，所述第c个非重叠气泡轮廓包括e个像素点，d表示像素点的序号，d是按照第c个非重叠气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取，c和d均为正整数，c的取值范围为1～F_c，d的取值范围为1～e；

步骤5022、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓的圆心像素坐标P”_c,z(u”_c,z,v”_c,z)；

步骤5023、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r_c；

步骤5024、采用所述数据处理控制器(1)根据R_c＝2ω×r_c，得到第c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡直径R_c；其中，ω表示单位像素实际尺寸；

步骤5025、多次重复步骤5021至步骤5024，得到F_c个非重叠气泡轮廓所对应的气泡的直径。

5.按照权利要求4所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：步骤502中采用数据处理控制器(1)对重叠气泡的直径进行获取，具体如下：

步骤Ⅰ、将第m个重叠气泡轮廓的平滑距离曲线中相邻两个极小值点之间的一个气泡轮廓记作第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓；

步骤Ⅱ、采用所述数据处理控制器(1)调取像素坐标提取模块，将第g个气泡轮廓中各个像素点的像素坐标进行提取，得到第g个气泡轮廓上各个像素点的像素坐标；其中，所述第g个气泡轮廓上第h个像素点的像素坐标为P′_g,h(u′_g,h,v′_g,h)；其中，所述第g个气泡轮廓包括H个像素点，h表示像素点的序号，h是按照第g个气泡轮廓逆时针或者顺时针方向获取；g和h均为正整数，g的取值范围为1～G_m，h的取值范围为1～H；G_m表示第m个重叠气泡轮廓中包括单个气泡轮廓的数量；

步骤Ⅲ、采用所述数据处理控制器(1)输入第g个气泡轮廓上H个像素点的像素坐标，得到如下公式：

得到第一拟合参数α_g、第二拟合参数β_g和第三拟合参数γ_g；

步骤Ⅳ、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

和

得到第g个气泡轮廓的拟合圆心的一次拟合像素坐标P_g,y(u_g,y,v_g,y)；

步骤Ⅴ、采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡半径像素距离r′_x,g；

步骤Ⅵ、采用所述数据处理控制器(1)根据公式根据R_x,g＝2×ω×r′_x,g，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的一次拟合直径R_x,g；

步骤Ⅶ、采用所述数据处理控制器(1)调取霍夫拟合圆模块，对第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓进行圆形拟合，得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓拟合圆心的二次拟合像素坐标P_h,y(u_h,y,v_h,y)；并采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到第m个重叠气泡轮廓中第g个气泡轮廓所对应的气泡的二次拟合直径R_h,g；采用所述数据处理控制器(1)根据公式

得到所述第g个气泡轮廓所对应的气泡修正直径R′_g；

步骤Ⅷ、多次重复步骤Ⅰ至步骤Ⅶ，得到C_d个重叠气泡轮廓中G_m个气泡所对应的气泡的直径。

6.按照权利要求5所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：采用所述数据处理控制器(1)对获取的R_c和R′_g进行判断，具体过程如下：

当R_c≥1mm和R′_g≥1mm，说明该气泡为大气泡，采用所述数据处理控制器(1)调取颜色填充模块，对大气泡填充蓝色，并获取大气泡的数量N_d；

当0.7mm＜R_c＜1.0mm和0.7mm＜R′_g＜1.0mm，说明该气泡为中气泡，采用所述数据处理控制器(1)调取颜色填充模块，对中气泡填充黄色，并获取中气泡的数量N_z；

当0.5mm＜R_c≤0.7mm和0.5mm＜R′_g≤0.7mm，说明该气泡为小气泡，采用所述数据处理控制器(1)调取图形标记模块，将小气泡标记为星形，并获取小气泡的数量N_x。

7.按照权利要求6所述的一种坩埚气泡计数方法，其特征在于：采用所述数据处理控制器(1)判断N_d＞0、N_z＞4和N_x＞5是否成立，

当N_d＞0、N_z＞4且N_x＞5均不成立时，说明待测石英坩埚合格，数据处理控制器(1)控制与数据处理控制器(1)相接的显示屏(4)显示良品。

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