[发明专利]一种石英坩埚气泡分层计数装置及方法

权利要求书

1.一种石英坩埚气泡分层计数方法，该方法所采用的装置包括数据处理控制器(1)、微型投影仪和与数据处理控制器(1)相接的图像采集装置，所述图像采集装置包括机械臂(2)和夹装在所述机械臂(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，所述微型投影仪投射的光为蓝紫光；其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、石英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；并在待测石英坩埚侧边设置微型投影仪，微型投影仪水平投射蓝紫光至待测石英坩埚的边口；

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；

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，电子放大镜(3)的放大倍数不小于30倍；

步骤二、石英坩埚放大图像的去噪与均衡：

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，得到石英坩埚气泡灰度图像；

步骤202、采用所述数据处理控制器(1)调取加权均值滤波模块，对石英坩埚气泡灰度图像进行滤波，得到去噪后的石英坩埚气泡灰度图像；

步骤203、采用所述数据处理控制器(1)调用灰度值均衡模块，对去噪后的石英坩埚气泡灰度图像进行灰度值均衡，得到石英坩埚气泡均衡化图像；

步骤三、石英坩埚气泡图像分层：

步骤301、采用所述数据处理控制器(1)调用Otsu算法模块，对石英坩埚气泡均衡化图像进行一次图像分割，得到第一层气泡图像；其中，一次图像分割的灰度值阈值为122～195；

步骤302、采用所述数据处理控制器(1)调用Otsu算法模块，对石英坩埚气泡均衡化图像进行二次图像分割，得到第二层气泡图像；其中，二次图像分割的灰度值阈值为196～230；

步骤303、采用所述数据处理控制器(1)调用Otsu算法模块，对石英坩埚气泡均衡化图像进行三次图像分割，得到第三层气泡图像；其中，三次图像分割的灰度值阈值为231～255；其中，所述第一层气泡图像、所述第二层气泡图像以及所述第三层气泡图像中气泡区域为白色区域，所述第一层气泡图像、所述第二层气泡图像以及所述第三层气泡图像中背景区域为黑色区域；

步骤四、石英坩埚气泡分层图像气泡轮廓获取：采用所述数据处理控制器(1)对所述第一层气泡图像、所述第二层气泡图像以及所述第三层气泡图像中气泡轮廓进行获取的方法均相同，采用所述数据处理控制器(1)对第l层气泡图像气泡轮廓进行获取，具体如下：

步骤401、采用所述数据处理控制器(1)调取二值图像边缘跟踪滤波算法模块，对第l层气泡图像进行边缘提取，得到第l层气泡边缘轮廓图像；

步骤402、采用所述数据处理控制器(1)调取形态学算法中开运算，对第l层气泡边缘轮廓图像进行开运算处理，得到开运算后第l层气泡轮廓图像；其中，l为正整数，且l的取值为1、2和3。

2.按照权利要求1所述的一种石英坩埚气泡分层计数方法，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所述的一种石英坩埚气泡分层计数方法，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。