CN112281208A - 一种液口距确定方法、装置及单晶炉 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液口距确定方法、装置及单晶炉，方法包括：获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。本申请中，只需通过获取目标图像，在目标图像中测量导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点之间的像素距离，根据像素距离以及预设系数即可以得到导流筒的下沿口至熔硅液面的液口距，确定的液口距准确性高，且操作简单。

Description

一种液口距确定方法、装置及单晶炉

技术领域

本发明涉及太阳能光伏技术领域，特别是涉及一种液口距确定方法、装置及单晶炉。

背景技术

在利用单晶炉进行直拉单晶晶棒的过程中，液口距为单晶炉中的导流筒的下沿口与单晶炉的坩埚中的熔硅液面的距离。液口距的变化直接影响拉出晶棒中碳和氧的含量。碳、氧会在晶棒中形成代位碳、间隙氧杂质。由含有上述杂质的晶棒制作太阳能电池产品，会影响光电转换效率、成品率和生产过程中的碎片率等。因此准确获取液口距显得尤为重要。

目前，根据三角位移测量确定液口距。具体的，发送激光，使得激光正好照射在导流筒下沿口，以在导流筒下沿口和熔硅液面上形成两个矩形光斑，测量两个矩形光斑间的像素距离，提前获取两个矩形光斑间的像素距离与液口距的对应关系，根据两个矩形光斑间的像素距离以及该对应关系计算得到液口距。

发明人在研究上述现有技术的过程中发现，上述现有技术方案存在如下缺点：在晶体生长过程中单晶炉内的熔硅温度达到1450℃左右，熔硅表面的亮度较高，使得激光在熔硅液面上的光斑图像不明显，导致无法准确测量两个光斑间的像素距离，使得对液口距的检测准确度低；而且，需要多次调整激光方向，才能将激光正好照射在导流筒下沿口，操作复杂。

发明内容

本发明提供一种液口距确定方法、装置及单晶炉，旨在提升液口距的准确度并降操作复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了一种液口距确定方法，包括：

获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；

在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；

确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；

根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

可选的，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点，包括：

获取所述目标图像的像素点的灰度梯度；

根据所述灰度梯度，对所述目标图像进行边缘检测，以在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点。

可选的，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点之前，还包括：

获取标定图像；所述标定图像包括：所述导流筒的下沿口的第三子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第四子图像；

在所述标定图像中，获取穿过所述导流筒下沿口的边界点与所述边界点对应的倒影点的第一直线；

所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点，包括：

在所述第一子图像中，任意选取一个点，并将所述点确定为所述导流筒的下沿口的边界点；

在所述目标图像中，获取穿过所述边界点的第二直线，使得所述第二直线与所述第一直线平行；

在所述第二子图像中，选取所述第二直线与所述熔硅液面的交点，为所述边界点对应的倒影点。

可选的，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点之前，还包括：

对所述目标图像进行降噪处理。

可选的，所述目标图像由图像获取单元获取；

所述图像获取单元的镜头的轴线与所述熔硅液面的夹角为预设角度；

所述预设系数包括：所述预设角度的正弦值。

可选的，所述根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距之前，还包括：

获取第一时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第一高度；

获取第二时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第二高度；

基于所述第一高度和所述第二高度的差值，以及所述预设角度的正弦值，确定所述预设系数。

可选的，所述还包括：

在所述液口距位于预设液口距范围之外的情况下，调整拉晶速度、和/或所述熔硅液面的上升速度，控制所述液口距位于所述预设液口距范围之内。

第二方面，本发明实施例提供了一种液口距确定装置，包括：

图像获取单元，用于获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；

第一确定单元，用于在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；

第二确定单元，用于确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；

第三确定单元，用于根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

第三方面，本发明实施例提供了一种单晶炉，所述单晶炉包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现前述的液口距确定方法的步骤。

本发明第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如前述的液口距确定方法的步骤。

在本发明实施例中，获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。本申请中，只需通过获取包括导流筒的下沿口的第一子图像和其在熔硅液面的倒影的第二子图像的目标图像，在目标图像中测量得到导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点之间的像素距离，根据像素距离以及预设系数即可以得到导流筒的下沿口至熔硅液面的液口距。一方面，液口距的确定不会受到熔硅温度等外界因素的干扰，使得确定的液口距准确性高；另一方面，只需获取目标图像，该目标图像上包括导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点即可，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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示出了本发明实施例一中的一种液口距确定方法的步骤流程图；

图2示出了本发明实施例一中的一种单晶炉的结构示意图；

图3示出了本发明实施例一中的导流筒与熔硅的相对示意图；

图4示出了本发明实施例一中的一种获取到目标图像的示意图；

图5示出了本发明实施例二中的一种液口距确定方法的步骤流程图；

图6示出了本发明实施例三中的一种液口距确定装置的结构示意图；

图7示出了本发明实施例三中的另一种液口距确定装置的结构示意图；

图8示出了本发明实施例的一种单晶炉的逻辑结构示意图。

附图标记说明：11-图像获取单元、12-第一确定单元、121-导流筒、122-熔硅、123-坩埚、13-第二子图像、14-第二确定单元、15-第三确定单元、16-控制单元、1211-导流筒的下沿口、A1-边界点、A2-边界点对应的倒影点、41-接口、42-处理器、43-存储器、44-总线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

参照图1，图1示出了本发明实施例一中的一种液口距确定方法的步骤流程图。该方法可以包括如下步骤：

步骤101，获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像。

参照图2所示，图2示出了本发明实施例一中的单晶炉的结构示意图，该单晶炉中设置有导流筒121，导流筒121下方设置有熔硅122。导流筒121可以起到降低加热功率，增加热场的纵向温度梯度，降低晶体氧含量的作用。熔硅122正上方对应着中空环状的导流筒121。

在本发明实施例中，该单晶炉可以包括图像获取单元11。该图像获取单元11可以为摄像头等，在本发明实施例中，对此不作具体限定。图像获取单元11镜头的轴线与熔硅122液面的夹角为预设角度θ。该θ可以不为90°，即，图像获取单元11的镜头对导流筒121并不是垂直采集目标图像。或者说，图像获取单元11的镜头能够采集到导流筒121在熔硅122液面的倒影。

该图像获取单元11主要用于获取目标图像。具体的，导流筒的下沿口为导流筒121靠近熔硅的一端。由于导流筒121为环状，导流筒121的下沿口可以为导流筒121靠近熔硅122的一端内侧的环形平面。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

参照图3所示，图3示出了本发明实施例一中的导流筒与熔硅的相对示意图。图3中1211可以为导流筒121的下沿口。导流筒121的下沿口1211与熔硅122的距离即为液口距h。由图3可以得出：h＝D×sinθ。其中，D为导流筒121的下沿口1211的边界点A1与边界点A1在熔硅上的倒影点A2之间的实际距离。θ为图像获取单元11镜头的轴线与熔硅122液面的夹角。

在本发明实施例中，可以通过上述图像获取单元11获取目标图像。该目标图像可以包括：导流筒121下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的导流筒121下沿口倒影的第二子图像。即，通过图像获取单元11获取的目标图像中不仅包括有导流筒121下沿口的第一子图像，还采集到了其在熔硅122液面倒影的第二子图像。

参照图4所示，图4示出了本发明实施例一中的一种获取到目标图像的示意图。导流筒121下沿口1211在熔硅122液面的倒影的第二子图像可以为13所示的圆环。

步骤102，在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点。

在本发明实施例中，在目标图像中的第一子图像中，导流筒121的下沿口1211的边界点可以随意选取等，或者每次都选择同一个的边界点。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，第一子图像中导流筒121的下沿口1211的边界点可以为第一子图像中，导流筒121的下沿口1211上的任意一点。

在本发明实施例中，在目标图像中的倒影中，确定边界点对应的倒影点。该倒影点需要同时位于导流筒121的影子中，且该倒影点需要位于熔硅液面中。则，倒影点位于目标图像中倒影的第二子图像与熔硅122液面交线上。参照图4所示，内侧圆环即可以为目标图像中倒影的第二子图像与熔硅122液面的交线。

在本发明实施例中，在第一子图像中，导流筒121的下沿口1211上任意一个点即为边界点，在目标图像中倒影的第二子图像与熔硅液面的交线上，确定导流筒下沿口的边界点对应的倒影点。

在本发明实施例中，可选的，上述步骤102可以包括：获取所述目标图像的像素点的灰度梯度；根据所述灰度梯度，对所述目标图像进行边缘检测，以在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点。

具体的，可以获取目标图像的各个像素点的灰度梯度，该灰度梯度通常用于分离目标图像中不同对象，或者，该灰度梯度用于对目标图像中的各个对象进行边缘检测。通过上述灰度梯度，对上述目标图像进行边缘检测，在目标图像中划分出包括的导流筒的下沿口的第一子图像、熔硅液面的子图像、在熔硅液面上的导流筒的下沿口倒影的第二子图像等。然后在第一子图像上，任意选取边界点，在熔硅液面的子图像和在熔硅液面上的导流筒的下沿口倒影的第二子图像的交线上选取该边界点对应的倒影点。通过灰度梯度能够准确对目标图像包括的各个子图像进行划分，进而有助于提升获取到边界点和对应的倒影点的准确性，有利于提升液口距的准确性。

例如，参照图4所示，A1可以为在第一子图像中确定的一个边界点，A2可以为在第二子图像中，确定的边界点A1对应的倒影点。

在本发明实施例中，获取的图像只需要包括导流筒的下沿口的边界点，以及该边界点对应的倒影点即可，而倒影点较小。即使随着拉晶的进行，熔硅液面的面积逐渐减小，倒影点还是存在与熔硅液面中。进而在拉晶的整个过程中，都能够实时准确获取液口距。

在本发明实施例中，可选的，在上述步骤102之前，可以对上述目标图像进行降噪处理。该降噪处理可以是对上述目标图像进行滤波等，以消除由图像获取单元获取的目标图像中的噪声信号，利于提升后续获取的边界点和对应的倒影点的准确性，有利于提升液口距的准确性。

上述降噪处理可以是对图像获取单元获取的目标图像进行中值滤波、最大值滤波、最小值滤波等，以尽可能的消除由图像获取单元获取的目标图像中的噪声信号。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

步骤103，确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离。

在本发明实施例中，可以通过长度测量工具等，在上述目标图像中，测量出边界点和该边界点对应的倒影点之间的像素距离。该边界点和该边界点对应的倒影点之间的像素距离可以为在目标图像中，该边界点和该边界点对应的倒影点之间的长度距离等。在本发明实施例中，对此不作具体限定。只需获取目标图像，该目标图像中包括导流筒的下沿口的边界点及该边界点对应的倒影点即可，并在目标图像中测量获得导流筒的下沿口的边界点，与其对应的倒影点之间的像素距离，后续即可计算得到导流筒下沿口至熔硅液面的液口距，操作简单。

例如，参照图4所示，目标图像中，边界点和对应的倒影点之间的像素距离可以为图4中，边界点A1和边界点A1对应的倒影点A2之间的像素距离d。

步骤104，根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

在本发明实施例中，由于液口距h＝D×sinθ。其中，D为导流筒121的下沿口1211的边界点A1与边界点A1在熔硅上的倒影点A2之间的实际距离。目标图像是将边界点A1和边界点A1在熔硅上的倒影点A2进行了成像，因此，上述对应关系依然成立。导流筒121的下沿口1211的边界点A1与边界点A1在熔硅上的倒影点A2之间的实际距离D，成像后，在目标图像中，边界点A1和边界点A1对应的倒影点A2之间的像素距离为d。但是由于目标图像与实体之间尺寸的差距，需要乘以目标图像获取的液口距与实际液口距之间的转换比例K。则，h＝K×d×sinθ。则，用上述像素距离d乘以预设系数，即可以得到导流筒121的下沿口至熔硅122液面的液口距h。该预设系数可以为：K×sinθ。其中，K为目标图像获取的液口距与实际液口距之间的转换比例。θ为图像获取单元11镜头的轴线与熔硅122液面的夹角，sinθ为θ的正弦值。

在本发明实施例中，参照图3所示，图像获取单元11的镜头的轴线与熔硅122液面的夹角为预设角度θ。预设系数可以为：K×sinθ，该预设系数包括了该预设角度θ的正弦值sinθ。通过该预设系数及目标图像中边界点与该边界点对应的倒影点之间的像素距离，可以准确确定出液口距。

在本发明实施例中，获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。本申请中，只需通过获取包括导流筒的下沿口的第一子图像和其在熔硅液面的倒影的第二子图像的目标图像，在目标图像中测量得到导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点之间的像素距离，根据像素距离以及预设系数即可以得到导流筒的下沿口至熔硅液面的液口距。一方面，液口距的确定不会受到熔硅温度等外界因素的干扰，使得确定的液口距准确性高；另一方面，只需获取目标图像，该目标图像上包括导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点即可，操作简单。

实施例二

参照图5，图5示出了本发明实施例二中的一种液口距确定方法的步骤流程图。参照图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤201，获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像。

上述步骤201可以参照前述步骤101的有关记载，为了避免重复，此处不再赘述。

步骤202，获取标定图像；所述标定图像包括：所述导流筒的下沿口的第三子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第四子图像。

具体的，可以通过上述图像获取单元11或其他的图像获取单元获取标定图像，该标定图像包括：导流筒121的下沿口1211的第三子图像和其在熔硅122液面的倒影的第四子图像。此处获取标定图像的图像获取单元的镜头与熔硅122液面的相对位置，与获取上述目标图像时，图像获取单元11与熔硅122液面的相对位置相同，且在获取标定图像和获取目标图像时，导流筒的位置保持不变，进而能够保证标定图像中穿过边界点与边界点对应的倒影点的第一直线，与目标图像中穿过边界点与边界点对应的倒影点的第二直线平行。

步骤203，在所述标定图像中，获取穿过所述导流筒下沿口的边界点与所述边界点对应的倒影点的第一直线。

在本发明实施例中，在图像获取单元11的安装位置固定，导流筒121的安装位置固定的情况下，通过该图像获取单元获取的标定图像中，穿过导流筒121的下沿口1211的边界点与其倒影点的第一直线，与后续通过该图像获取单元11获取的目标图像中，穿过导流筒121的下沿口1211的边界点与其倒影点的第二直线的方向或角度也固定不变。可以以上述第一直线为基准，在图像获取单元11的安装位置固定，导流筒121的安装位置固定的情况下，通过该图像获取单元获取的目标图像中确定导流筒121的下沿口1211的边界点与其倒影点。

在本发明实施例中，可以在导流筒下沿口对某个边界点进行形状标记等，然后在标定图像的第四子图像中，将该形状标记对应的点，确定为该边界点对应的倒影点。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

步骤204，在所述第一子图像中，任意选取一个点，并将所述点确定为所述导流筒的下沿口的边界点。

在本发明实施例中，可以通过边界划分等，在目标图像中划分出导流筒的下沿口的第一子图像，在第一子图像中，任意选取一个点，该点即可以为导流筒的下沿口的边界点。

例如，参照图4，目标图像的第一子图像中，边界点A1即可以为导流筒的下沿口的一个边界点。

步骤205，在所述目标图像中，获取穿过所述边界点的第二直线，使得所述第二直线与所述第一直线平行。

在本发明实施例中，获取标定图像时和获取目标图像时，在图像获取单元11的安装位置固定，导流筒121的安装位置固定的情况下，通过该图像获取单元获取的标定图像中，穿过导流筒121的下沿口1211的边界点与其倒影点的第一直线，与后续通过该图像获取单元11获取的目标图像中，穿过导流筒121的下沿口1211的边界点与其倒影点的第二直线的方向或角度也固定不变。因此，可以在目标图像中，获取穿过上述边界点的第二直线，使得第二直线与上述第一直线平行。则，上述边界点对应的倒影点则位于该第二直线上。

如图4所示，在图像获取单元11的安装位置固定，导流筒121的安装位置固定的情况下，在标定图像中，获取的边界点与其倒影点之间第一直线若如直线b1所示。若在目标图像图4中，选取的边界点为A1，则，可以在目标图像中获取穿过该边界点A1的第二直线，且需要保证该第二直线与上述第一直线平行。则，该边界点A1对应的倒影点位于第二直线上。

步骤206，在所述第二子图像中，选取所述第二直线与所述熔硅液面的交点，为所述边界点对应的倒影点。

在本发明实施例中，边界点的倒影点为边界点在熔硅液面的倒影，则，该倒影点位于熔硅液面上。同时，该边界点的倒影点又位于上述第二直线上。则，在第二子图像中，第二直线与熔硅液面的交点可以为上述边界点对应的倒影点。

参照图4所示，目标图像中的第二子图像中，穿过边界点A1且与第一直线b1平行的第二直线与熔硅122液面的交点为A2，则，A2即可以为边界点A1对应的倒影点。

步骤207，在所述目标图像中，确定所述边界点和对应的倒影点之间的像素距离。

在本发明实施例中，该步骤207可以参照前述步骤103的相关记载，为了避免重复，此处不再赘述。

步骤208，获取第一时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第一高度。

在本发明实施例中，第一时刻可以为任意时刻。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，可以通过高度测量工具等，获取到第一时刻导流筒121的下沿口1211与熔硅122液面的第一高度。即，测量获得第一时刻的液口距。

步骤209，获取第二时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第二高度。

在本发明实施例中，第二时刻可以为液口距或上述第二高度与上述第一高度不同的任意时刻。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，可以通过高度测量工具等，获取到第二时刻导流筒121的下沿口1211与熔硅122液面的第二高度。即，测量获得第二时刻的液口距。

步骤210，基于所述第一高度和所述第二高度的差值，以及所述预设角度的正弦值，确定所述预设系数。

在本发明实施例中，可以将上述第一高度和第二高度作差，得到两个高度的差值，该差值可以为正值。若第一高度和第二高度作差为负值，则，该差值可以为上述负值的绝对值。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，可以获取第一时刻的目标图像，获取第二时刻的目标图像。在第一时刻的目标图像中，确定边界点和对应的倒影点之间的第一像素距离。在第二时刻的目标图像中，确定边界点和对应的倒影点之间的第二像素距离。用第一像素距离和第二像素距离作差，得到像素距离差值，该像素距离差值也可以为正值。

在本发明实施例中，可以用上述第一高度与第二高度的差值，除以上述第一像素距离和第二像素距离的差值，得到上述预设系数K×sinθ。需要说明的是，在图像获取单元11安装位置固定的情况下，θ也固定，可以测量获得上述角度θ，进而得到sinθ。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

例如，若在第一时刻T1时刻获取的边界点和其对应的倒影点之间的第一像素距离d1为20mm，在T1时刻后，参照图2，若坩埚123上升5mm，在第二时刻T2时刻获取的边界点和其对应的倒影点之间的第二像素距离d2为10mm，则，第一时刻导流筒的下沿口与熔硅液面的第一高度和第二时刻导流筒的下沿口与熔硅液面的第二高度的差值Δh为5mm，第一像素距离和第二像素距离作差得到Δd为10mm。根据h＝K×d×sinθ，则，Δh＝K×Δd×sinθ。则，预设系数

即，K×sinθ＝5/10＝0.5。

在本发明实施例中，需要说明的是，需要尽可能地保证测量的上述第一高度、第二高度等较为准确。例如，可以通过多次测量的方式，获取上述第一高度或第二高度。虽然在获取第一高度或第二高度的过程中，操作较为复杂或耗时较长等，但是在确定上述预设系数之后，后续可以直接使用该预设系数即可以快速确定出液口距，在后续确定液口距的过程中，操作均较为简单，耗时短且准确性高。

步骤211，根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

在本发明实施例中，该步骤211可以参照前述步骤104的相关记载。

例如，在第三时刻，若获取的目标图像中，确定的边界点和对应的倒影点之间的像素距离d为23mm。根据h＝K×d×sinθ，若K×sinθ为0.5，则，液口距h＝23×0.5＝11.5mm。

步骤212，在所述液口距位于预设液口距范围之外的情况下，调整拉晶速度、和/或所述熔硅液面的上升速度，控制所述液口距位于所述预设液口距范围之内。

在本发明实施例中，预设液口距范围可以为拉出晶棒中碳和氧的含量较低的情况下，对应的液口距。该预设液口距可以根据对拉出晶棒中碳和氧的含量的具体要求进行设定，在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，在拉晶过程中，在上述液口距位于预设液口距范围之外的情况下，说明此种情况下，拉出晶棒中的碳和氧的含量可能较高，会影响晶棒的品质，则，可以调整拉晶速度、和/或熔硅液面的上升速度，使得液口距位于上述预设液口距范围之内，进而使得拉出晶棒中的碳和氧的含量较低，达到相应的品质要求。

具体的，参照图2所示，可以通过单晶炉调整坩埚123的上升或下降速度等，可以调整熔硅122液面的上升或下降速度等。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。本申请中，只需通过获取包括导流筒的下沿口的第一子图像和其在熔硅液面的倒影的第二子图像的目标图像，在目标图像中测量得到导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点之间的像素距离，根据像素距离以及预设系数即可以得到导流筒的下沿口至熔硅液面的液口距。一方面，液口距的确定不会受到熔硅温度等外界因素的干扰，使得确定的液口距准确性高；另一方面，只需获取目标图像，该目标图像上包括导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点即可，操作简单。

需要说明的是，对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定都是本申请实施例所必须的。

实施例三

参照图6，图6示出了本发明实施例三中的一种液口距确定装置的结构示意图，该液口距确定装置包括：图像获取单元11、第一确定单元12、第二确定单元14、第三确定单元15。

在本发明实施例中，该图像获取单元11与第一确定单元12连接。该连接可以为有线连接或无线连接等，在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，图像获取单元11用于获取目标图像；该目标图像可以包括：导流筒121的下沿口1211的第一子图像和在熔硅122液面上的导流筒121的下沿口1211倒影的第二子图像。具体可以参照前述实施例中的相关记载，且能达到相同的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

图像获取单元11与第一确定单元12之间可以进行数据交互，图像获取单元11可以将上述目标图像发送至第一确定单元12。

第一确定单元12用于在目标图像中确定导流筒121的下沿口1211的边界点，并确定上述边界点对应的倒影点。

第一确定单元12可以和第二确定单元14连接。该连接可以为有线连接或无线连接等，在本发明实施例中，对此不作具体限定。

第二确定单元14用于确定上述边界点和上述边界点对应的倒影点之间的像素距离。

第二确定单元14可以和第三确定单元15连接。该连接可以为有线连接或无线连接等，在本发明实施例中，对此不作具体限定。

第三确定单元15用于根据上述像素距离及预设系数，确定导流筒121的下沿口1211至熔硅122液面的液口距。具体可以参照前述实施例中的相关记载，且能达到相同的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

在本发明实施例中，可选的，参照图7，图7示出了本发明实施例三中的另一种液口距确定装置的结构示意图。在上图6的基础上，该液口距确定装置还可以包括：控制单元16。控制单元16与上述第三确定单元15连接。可以为有线连接或无线连接等。

控制单元16用于在前述液口距位于预设液口距范围之外的情况下，调整拉晶速度、和/或熔硅122液面的上升速度，控制前述液口距位于上述预设液口距范围之内。具体的，该控制单元16可以通过控制坩埚123的上述速度等，将液口距调整为位于上述预设液口距范围之内。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，可选的，控制单元16还可以为第三确定单元15的一个子单元。在本发明实施例中，对此不作具体限定。

在本发明实施例中，该液口距确定装置中各个部分的功能等，具体可以参照前述实施例中的相关记载，且能达到相同的有益效果，为了避免重复，此处不再赘述。

在本发明实施例中，液口距确定装置，包括：图像获取单元、第一确定单元、第二确定单元、第三确定单元；所述图像获取单元用于获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；所述第一确定单元，用于在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；所述第二确定单元，用于确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；所述第三确定单元，用于根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。本申请中，只需通过图像获取单元获取包括导流筒的下沿口的第一子图像和其在熔硅液面的倒影第二子图像的目标图像，在目标图像中测量得到导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点之间的像素距离，根据像素距离以及预设系数即可以得到导流筒的下沿口至熔硅液面的液口距。一方面，液口距的确定不会受到熔硅温度等外界因素的干扰，使得确定的液口距准确性高；另一方面，只需获取目标图像，该目标图像上包括导流筒的下沿口的边界点与其对应的倒影点即可，操作简单。

图8示出了本发明实施例的一种单晶炉的逻辑结构示意图。如图8所示，本发明实施例提供的单晶炉可以包括：接口41、处理器42、存储器43及总线44；其中，所述总线44，用于实现所述接口41、所述处理器42和所述存储器43之间的连接通信；所述存储器43存储有可执行程序，所述处理器42，用于执行所述存储器43中存储的可执行程序，以实现如图1或图5，实施例一或实施例二中的液口距确定方法的步骤，并能达到相同或相似的效果，为了避免重复，此处不再赘述。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个可执行程序，所述一个或者多个可执行程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如图1或图5，实施例一或实施例二中的液口距确定方法的步骤，并能达到相同或相似的效果，为了避免重复，此处不再赘述。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种液口距确定方法，其特征在于，包括：

获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；

在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；

确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；

根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点，包括：

获取所述目标图像的像素点的灰度梯度；

根据所述灰度梯度，对所述目标图像进行边缘检测，以在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点之前，还包括：

获取标定图像；所述标定图像包括：所述导流筒的下沿口的第三子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第四子图像；

在所述标定图像中，获取穿过所述导流筒下沿口的边界点与所述边界点对应的倒影点的第一直线；

所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点，包括：

在所述第一子图像中，任意选取一个点，并将所述点确定为所述导流筒的下沿口的边界点；

在所述目标图像中，获取穿过所述边界点的第二直线，使得所述第二直线与所述第一直线平行；

在所述第二子图像中，选取所述第二直线与所述熔硅液面的交点，为所述边界点对应的倒影点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点之前，还包括：

对所述目标图像进行降噪处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标图像由图像获取单元获取；

所述图像获取单元的镜头的轴线与所述熔硅液面的夹角为预设角度；

所述预设系数包括：所述预设角度的正弦值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距之前，还包括：

获取第一时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第一高度；

获取第二时刻所述导流筒的下沿口与熔硅液面的第二高度；

基于所述第一高度和所述第二高度的差值，以及所述预设角度的正弦值，确定所述预设系数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述液口距位于预设液口距范围之外的情况下，调整拉晶速度、和/或所述熔硅液面的上升速度，控制所述液口距位于所述预设液口距范围之内。

8.一种液口距确定装置，其特征在于，包括：

图像获取单元，用于获取目标图像；所述目标图像包括：导流筒的下沿口的第一子图像和在熔硅液面上的所述导流筒的下沿口倒影的第二子图像；

第一确定单元，用于在所述目标图像中确定所述导流筒的下沿口的边界点，并确定所述边界点对应的倒影点；

第二确定单元，用于确定所述边界点和所述边界点对应的倒影点之间的像素距离；

第三确定单元，用于根据所述像素距离及预设系数，确定所述导流筒的下沿口至所述熔硅液面的液口距。

9.一种单晶炉，其特征在于，所述单晶炉包括：接口，总线，存储器与处理器，所述接口、存储器与处理器通过所述总线相连接，所述存储器用于存储可执行程序，所述处理器被配置为运行所述可执行程序实现如权利要求1至7中任一项所述的液口距确定方法的步骤。

10.一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上存储可执行程序，所述可执行程序被处理器运行实现如权利要求1至7中任一项所述的液口距确定方法的步骤。

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