CN111192242B - 微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备 - Google Patents

微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于半导体测试技术领域，提供了一种微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备，该方法包括：采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；根据每个格栅的宽度特征和每个格栅的长度特征，确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数和微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；根据格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，获得微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。本发明的微米级格栅特征的一致性检测方法，检测结果客观准确，可以简单直观表示微米级格栅图像的格栅一致性。

Description

微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备
技术领域
本发明属于半导体测试技术领域，尤其涉及一种微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备。
背景技术
在半导体领域，随着器件的特征尺寸越来越小，其存在的大量几何量参数已经严重影响了半导体器件的整体性能。其中，格栅宽度作为重要的几何量参数，已经从上个世纪50年代的几百微米，下降到几个微米，甚至更小的水平。据相关文献报道，该参数已经是影响器件频率特性的重要参数，其特征尺寸越小，器件的频率也就越大。因此，当该参数下降到亚微米级别时，如果偏差过大将会严重影响器件的电特性。
通常，格栅在半导体器件上以阵列式进行排列，目前通常使用线宽测量仪、扫描电子显微镜、原子力显微镜等仪器对格栅特征参数进行测试。通过扫描电子显微镜采集图像可以发现，由于格栅刻蚀工艺的局限性，这些特征并不是完全一致。目前，扫描电子显微镜只能逐一的测量每个格栅特征的尺寸，最后分析其特征的一致性。虽然原子力显微镜能够精准地扫描出每个特征的信息，但是原子力显微镜的扫描效率低下，不利于在工艺线上使用。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种微米级格栅特征的一致性检测方法、装置及终端设备，以解决现有技术中微米级格栅特征一致性检测效率低下、检测结果不够准确的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种微米级格栅特征的一致性检测方法，包括：
采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
根据所述每个格栅的宽度特征和所述每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
可选的，所述采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，包括：
采集微米级格栅图像，并获取所述微米级格栅图像中的各个像素点的像素空间坐标；
根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将所述像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标；
根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅；
对所述格栅进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征。
可选的，所述根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
将所述参数空间坐标中的极径坐标与预设阈值进行比较，当所述参数空间坐标中的极径坐标大于等于所述预设阀值时，将所述参数空间坐标对应的坐标点作为所述参数空间坐标中的峰值点；
利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
可选的，所述利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
利用预设配对条件对所有峰值点进行配对，获得多个峰值点组合，其中每个峰值点组合由两个配对的峰值点构成；
根据预设配对组合条件对所述多个峰值点组合进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
可选的，所述根据预设配对组合条件对所述多个峰值点组合进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
根据任意一个峰值点组合对应的两个极角坐标，计算所述两个极角坐标的平均值；
根据Δα＝||αm-αn|-90°|<Tα确定任意两个目标峰值点组合的极角平均值；
根据任意两个目标峰值点组合的极角平均值确定所述微米级格栅图像中的格栅，其中所述格栅对应第m个峰值点组合中的两个峰值点与第n个峰值点组合中的两个峰值点在像素坐标系中构成的四边形；
其中，Δα为预设配对组合条件，αm为第m个峰值点组合的极角平均值，αn为第n个峰值点组合的极角平均值，Tα为预设角度阈值。
可选的，所述基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，包括：
根据
Figure BDA0002332107860000031
确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数；
其中，sa为所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，ai为所述每个格栅的宽度特征，
Figure BDA0002332107860000032
为所有格栅的宽度特征的平均值，n为所述微米级格栅图像中的格栅的个数。
可选的，所述基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，包括：
根据
Figure BDA0002332107860000041
确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；/>
其中，sb为所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，bi为所述每个格栅的长度特征，
Figure BDA0002332107860000042
为所有格栅的长度特征的平均值。
可选的，所述根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果，包括：
根据s＝max{sa,sb}获得所述微米级格栅图像的一致性检测结果；
其中，s为所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
本发明实施例的第二方面提供了一种微米级格栅特征的一致性检测装置，包括：
特征采集模块，用于采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
参数确定模块，用于根据所述每个格栅的宽度特征和所述每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
检测结果模块，用于根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
本发明实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述微米级格栅特征的一致性检测方法的步骤。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，可以很容易的获取每个格栅的宽度特征和长度特征数据；通过每个格栅的宽度特征和每个格栅的长度特征确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，并根据格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，可以获得一个客观的微米级格栅图像的一致性检测结果，能够准确的检测出微米级格栅图像的格栅特征一致性，检测结果简单直观，可以用来进一步评价半导体工艺水平。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的微米级格栅特征的一致性检测方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的微米级格栅图像示意图；
图3是本发明实施例提供的获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征的流程示意图；
图4是本发明实施例提供的格栅边缘位置检测方法的示例图；
图5是本发明实施例提供的提取微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征的示例图；
图6是本发明实施例提供的微米级格栅特征的一致性检测装置的示意图；
图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明实施例提供的微米级格栅特征的一致性检测方法的流程示意图，详述如下。
步骤S1，采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征。
其中，微米级格栅图像如图2所示，利用图像处理技术，采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征a和长度特征b，其中采集的微米级格栅图像中的格栅可能为圆角矩形或圆角正方形。
可选的，参见图3，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，可以包括：
步骤S11，采集微米级格栅图像，并获取微米级格栅图像中的各个像素点的像素空间坐标。
一般可以利用扫描电子显微镜采集微米级格栅图像，将格栅样片通过扫描电子显微镜的机械传动装置，传递至扫描电子显微镜的真空墙体内，通过电子束轰击的方法，可以采集到微米级格栅图像。采集的微米级格栅图像处于图像采集装置的图像坐标系和图像坐标系对应的像素坐标系内，获取微米级格栅图像在像素坐标系中的各个像素点的像素空间坐标。
步骤S12，根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标。
提取微米级格栅图像的格栅特征，也就是提取微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，由于微米级格栅图像的格栅特征相对单一，周围的噪声也相对固定，可以设计一种格栅边缘位置检测方法来对微米级格栅图像进行特征提取。
作为本发明的一实施例，由于微米级格栅图像的格栅特征相对单一，周围的噪声也相对固定，则微米级格栅图像中位于像素空间的直线边界就会转化为参数空间的峰值。因此可以根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标。
使用极坐标的方法来表示微米级格栅图像平面中的任意一条直线，根据标定点和图像平面中的任意一条直线上的一像素点的像素空间坐标(x,y)，可以获得这个像素点对应的参数空间坐标(ρ,θ)：
ρ＝x cos θ+y sin θ； (1)
其中，x为微米级格栅图像中的像素点在像素坐标系中的横坐标值，y为微米级格栅图像中的像素点在像素坐标系中的纵坐标值，ρ为微米级格栅图像中的像素点在极坐标系中的极径坐标，θ为微米级格栅图像中的像素点在极坐标系中的极角坐标，(ρ,θ)为基于像素坐标系中的标定点和像素点确定的极坐标系中对应的像素点的参数空间坐标。
步骤S13，根据参数空间坐标，确定微米级格栅图像中的格栅。
参见图4，假设微米级格栅图像中某一个格栅的四个顶点为B1＝(x1,y1)、B2＝(x2,y2)、B3＝(x3,y3)、B4＝(x4,y4)，则其对应的点的参数空间坐标为H1＝(ρ1,θ1)、H2＝(ρ2,θ2)、H3＝(ρ3,θ3)和H4＝(ρ4,θ4)。
可选的，确定微米级格栅图像中的格栅，可以先将微米级格栅图像中每个像素点对应的参数空间坐标中的极径坐标与预设阈值进行比较，当其参数空间坐标中的极径坐标大于等于预设阀值时，将其参数空间坐标对应的坐标点作为参数空间坐标中的峰值点。
作为本发明的一实施例，假设采集的微米级格栅图像的大小为(W,H)，通过预设阈值来寻找峰值点：
C(ρ,θ)≥TC； (2)
其中，C(ρ,θ)为满足公式(1)的像素点对应的极径坐标，TC为预设阈值，通常情况下取
Figure BDA0002332107860000081
其中，W为微米级格栅图像的宽度，H为微米级格栅图像的高度。
当C(ρ,θ)大于等于预设阀值TC时，将C(ρ,θ)对应的坐标点作为参数空间坐标中的峰值点。
对微米级格栅图像中的所有像素点进行判断，获得微米级格栅图像在参数空间对应的所有峰值点。
可选的，在确定峰值点后，可以根据矩形检测方法对所有峰值点进行检测，从而确定微米级格栅图像中的格栅。
可选的，根据矩形检测方法对所有峰值点进行检测，可以先利用预设配对条件对所有峰值点进行配对，获得多个峰值点组合。
其中每个峰值点组合由两个配对的峰值点构成。
作为本发明的一实施例，利用预设配对条件对所有峰值点进行配对，获得处于格栅同一横边界或同一竖边界的两个峰值点组合。
其中，预设配对条件可以为：
Figure BDA0002332107860000082
其中，Δθ为两个峰值点的绝对极角差，θi和θj为进行配对的任意两个峰值点的极角坐标，Tθ为预设极角阈值，针对不同的图像，根据经验可以设置不同的预设极角阈值，C(ρi,θi)和C(ρj,θj)为进行配对的任意两个峰值点的极径坐标，TL为预设归一化阈值，同样的，根据采集的图像的不同，可以根据经验设置不同的预设归一化阈值。
可选的，在获得多个峰值点组合后，可以根据预设配对组合条件对多个峰值点组合进行检测，确定微米级格栅图像中的格栅。
作为本发明的一实施例，可以根据任意一个峰值点组合对应的两个极角坐标，计算所述两个极角坐标的平均值。
其中，任意一个峰值点组合对应的两个极角坐标的平均值为：
Figure BDA0002332107860000091
其中，αm为第m个峰值点组合的极角平均值，θi为第m个峰值点组合中第i个峰值点的极角坐标，θj为第m个峰值点组合中第j个峰值点的极角坐标。
根据Δα＝||αm-αn|-90°|<Tα确定任意两个目标峰值点组合的极角平均值。
其中，αm为第m个峰值点组合的极角平均值，αn为第n个峰值点组合的极角平均值，根据Δα＝||αm-αn|-90°|<Tα对第m个峰值点组合的极角平均值和第n个峰值点组合的极角平均值进行判断，确定Δα<Tα的两个峰值点组合的极角平均值为目标峰值点组合的极角平均值。
其中，Δα为预设配对组合条件，Tα为预设角度阈值。
由符合预设配对条件的两个峰值点组合的极角平均值确定两个峰值点组合m和n，第m个峰值点组合中的两个峰值点与第n个峰值点组合中的两个峰值点在像素坐标系中构成的四边形对应在像素坐标系中的所述微米级格栅图像中的格栅。
根据预设配对组合条件对多个峰值点组合进行检测，可以将符合配对组合条件的两个峰值点组合再组合在一起，确定微米级格栅图像中的一个格栅。
步骤S14，对格栅进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征。
参见图5，在确定微米级格栅图像中的格栅后，对每个格栅的宽度特征和长度特征进行提取，可以获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，其中，确定的微米级格栅图像中的格栅为将原来的圆角矩形或圆角正方形修正后的矩形或正方形。
步骤S2，根据每个格栅的宽度特征和每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于每个格栅的宽度特征和宽度特征的平均值确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数。
作为本发明的一实施例，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征并保存，可以根据
Figure BDA0002332107860000101
确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数。
其中，sa为微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，ai为每个格栅的宽度特征，
Figure BDA0002332107860000102
为所有格栅的宽度特征的平均值，n为微米级格栅图像中的格栅的个数。
作为本发明的一实施例，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征并保存，可以根据
Figure BDA0002332107860000103
确定微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数。
其中，sb为微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，bi为每个格栅的长度特征，
Figure BDA0002332107860000104
为所有格栅的长度特征的平均值。/>
步骤S3，根据格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，获得微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
作为本发明的一实施例，在获得微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数sa和微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数sb后，可以根据s＝max{sa,sb}获得微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
其中，s为微米级格栅图像的一致性检测结果，利用s来获得微米级格栅图像的一致性检测结果，s越小表示微米级格栅图像的格栅特征一致性越好，当s为0时，表示微米级格栅图像的格栅特征完全一致。
s参数在一定程度上还反应了半导体制作工艺的优劣，因此，进一步的还可以利用s参数评价半导体工艺水平。
上述微米级格栅特征的一致性检测方法：通过采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，可以很容易的获取每个格栅的宽度特征和长度特征数据；通过每个格栅的宽度特征和每个格栅的长度特征确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，并根据格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，可以获得一个客观的微米级格栅图像的一致性检测结果，进而准确的检测出微米级格栅图像的格栅特征一致性，检测结果简单直观，可以用来进一步评价半导体工艺水平。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，图6示出了本发明实施例提供的微米级格栅特征的一致性检测装置的示例图。如图6所示，该装置可以包括：特征采集模块61，参数确定模块62以及检测结果模块63。
特征采集模块61，用于采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
参数确定模块62，用于根据所述每个格栅的宽度特征和所述每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
检测结果模块63，用于根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果。
可选的，特征采集模块61，可以用于采集微米级格栅图像，并获取所述微米级格栅图像中的各个像素点的像素空间坐标；
根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将所述像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标；
根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅；
对所述格栅进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征。
可选的，特征采集模块61，可以用于将所述参数空间坐标中的极径坐标与预设阈值进行比较，当所述参数空间坐标中的极径坐标大于等于所述预设阀值时，将所述参数空间坐标对应的坐标点作为所述参数空间坐标中的峰值点；
利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
可选的，特征采集模块61，可以用于利用预设配对条件对所有峰值点进行配对，获得多个峰值点组合，其中每个峰值点组合由两个配对的峰值点构成；
根据预设配对组合条件对所述多个峰值点组合进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
可选的，特征采集模块61，可以用于根据任意一个峰值点组合对应的两个极角坐标，计算所述两个极角坐标的平均值；
根据Δα＝||αm-αn|-90°|<Tα确定任意两个目标峰值点组合的极角平均值；
根据任意两个目标峰值点组合的极角平均值确定所述微米级格栅图像中的格栅，其中所述格栅对应第m个峰值点组合中的两个峰值点与第n个峰值点组合中的两个峰值点在像素坐标系中构成的四边形；
其中，Δα为预设配对组合条件，αm为第m个峰值点组合的极角平均值，αn为第n个峰值点组合的极角平均值，Tα为预设角度阈值。
可选的，参数确定模块62，可以用于根据
Figure BDA0002332107860000121
确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数；
其中，sa为所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，ai为所述每个格栅的宽度特征，
Figure BDA0002332107860000131
为所有格栅的宽度特征的平均值，n为所述微米级格栅图像中的格栅的个数。
可选的，参数确定模块62，可以用于根据
Figure BDA0002332107860000132
确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
其中，sb为所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，bi为所述每个格栅的长度特征，
Figure BDA0002332107860000133
为所有格栅的长度特征的平均值。
可选的，检测结果模块63，可以用于根据s＝max{sa,sb}获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果；
其中，s为所述微米级格栅图像的一致性检测结果。
上述微米级格栅特征的一致性检测装置，通过特征采集模块采集微米级格栅图像，并对微米级格栅图像进行特征提取，获得微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，可以很容易的获取每个格栅的宽度特征和长度特征数据；通过参数确定模块，根据每个格栅的宽度特征和每个格栅的长度特征确定微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，并利用检测结果模块根据格栅宽度方向一致性检测参数和格栅长度方向一致性检测参数，可以获得一个客观的微米级格栅图像的一致性检测结果，进而准确的检测出微米级格栅图像的格栅特征一致性，检测结果简单直观，可以用来进一步评价半导体工艺水平。
图7是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备700包括：处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中并可在所述处理器701上运行的计算机程序703，例如微米级格栅特征的一致性检测程序。所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述微米级格栅特征的一致性检测方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S1至S3，或者图3所示的步骤S11至步骤S14，所述处理器701执行所述计算机程序703时实现上述各装置实施例中各模块的功能，例如图6所示模块61至63的功能。
示例性的，所述计算机程序703可以被分割成一个或多个程序模块，所述一个或者多个程序模块被存储在所述存储器702中，并由所述处理器701执行，以完成本发明。所述一个或多个程序模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序703在所述微米级格栅特征的一致性检测装置或者终端设备700中的执行过程。例如，所述计算机程序703可以被分割成特征采集模块61、参数确定模块62和检测结果模块63，各模块具体功能如图6所示，在此不再一一赘述。
所述终端设备700可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器701、存储器702。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备700的示例，并不构成对终端设备700的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器702可以是所述终端设备700的内部存储单元，例如终端设备700的硬盘或内存。所述存储器702也可以是所述终端设备700的外部存储设备，例如所述终端设备700上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器702还可以既包括所述终端设备700的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器702用于存储所述计算机程序以及所述终端设备700所需的其他程序和数据。所述存储器702还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，包括：
采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
根据所述每个格栅的宽度特征和所述每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果；
所述采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征，包括：
采集微米级格栅图像，并获取所述微米级格栅图像中的各个像素点的像素空间坐标；
根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将所述像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标；
根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅；
对所述格栅进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
所述根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
将所述参数空间坐标中的极径坐标与预设阈值进行比较，当所述参数空间坐标中的极径坐标大于等于所述预设阈值时，将所述参数空间坐标对应的坐标点作为所述参数空间坐标中的峰值点；
利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
2.如权利要求1所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，所述利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
利用预设配对条件对所有峰值点进行配对，获得多个峰值点组合，其中每个峰值点组合由两个配对的峰值点构成；
根据预设配对组合条件对所述多个峰值点组合进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
3.如权利要求2所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，所述根据预设配对组合条件对所述多个峰值点组合进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅，包括：
根据任意一个峰值点组合对应的两个极角坐标，计算所述两个极角坐标的平均值；
根据Δα＝||αm-αk|-90°|<Tα确定任意两个目标峰值点组合的极角平均值；
根据任意两个目标峰值点组合的极角平均值确定所述微米级格栅图像中的格栅，其中所述格栅对应第m个峰值点组合中的两个峰值点与第k个峰值点组合中的两个峰值点在像素坐标系中构成的四边形；
其中，Δα为预设配对组合条件，αm为第m个峰值点组合的极角平均值，αk为第k个峰值点组合的极角平均值，Tα为预设角度阈值。
4.如权利要求1所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，所述基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，包括：
根据
Figure FDA0004019959790000021
确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数；
其中，sa为所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，ai为所述每个格栅的宽度特征，
Figure FDA0004019959790000031
为所有格栅的宽度特征的平均值，n为所述微米级格栅图像中的格栅的个数。
5.如权利要求4所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，所述基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，包括：
根据
Figure FDA0004019959790000032
确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
其中，sb为所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数，bi为所述每个格栅的长度特征，
Figure FDA0004019959790000033
为所有格栅的长度特征的平均值。
6.如权利要求5所述的微米级格栅特征的一致性检测方法，其特征在于，所述根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果，包括：
根据s＝max{sa,sb}获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果；
其中，s为所述微米级格栅图像的一致性检测结果。
7.一种微米级格栅特征的一致性检测装置，其特征在于，包括：
特征采集模块，用于采集微米级格栅图像，并对所述微米级格栅图像进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
参数确定模块，用于根据所述每个格栅的宽度特征和所述每个格栅的长度特征，计算所有格栅的宽度特征的平均值和所有格栅的长度特征的平均值，并基于所述每个格栅的宽度特征和所述宽度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅宽度方向一致性检测参数，基于所述每个格栅的长度特征和所述长度特征的平均值确定所述微米级格栅图像的格栅长度方向一致性检测参数；
检测结果模块，用于根据所述格栅宽度方向一致性检测参数和所述格栅长度方向一致性检测参数，获得所述微米级格栅图像的格栅特征一致性检测结果；
所述特征采集模块，用于采集微米级格栅图像，并获取所述微米级格栅图像中的各个像素点的像素空间坐标；
根据像素坐标系与极坐标系的对应关系，将所述像素点的像素空间坐标转换为参数空间坐标；
根据所述参数空间坐标，确定所述微米级格栅图像中的格栅；
对所述格栅进行特征提取，获得所述微米级格栅图像中每个格栅的宽度特征和长度特征；
所述特征采集模块，用于将所述参数空间坐标中的极径坐标与预设阈值进行比较，当所述参数空间坐标中的极径坐标大于等于所述预设阈值时，将所述参数空间坐标对应的坐标点作为所述参数空间坐标中的峰值点；
利用矩形检测方法对所有峰值点进行检测，确定所述微米级格栅图像中的格栅。
8.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述方法的步骤。
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