1.一種基于三維點云模型的單晶硅棒外形尺寸測量方法,其特征在于,包括如下步驟:
1)垂直于單晶硅棒三維點云模型的軸線方向,即y坐標方向等間隔的對點云進行分層,得到平行于xoz坐標平面的橫截面輪廓點云,共計N層;
2)分別計算每一層橫截面輪廓點云的幾何中心點,記為Ci(xcen,i,yi,zcen,i),i=1,…,N;
3)對步驟2)中得到的N個幾何中心點進行直線擬合,得到的擬合直線即為單晶硅棒的幾何中心軸線;
4)計算單晶硅棒點云模型中任一點到擬合幾何中心軸線的距離,并記錄最大距離值、最小距離值和對應點的y坐標,即測得單晶硅棒的最大直徑、最小直徑和位置;
5)所得單晶硅棒三維點云模型中最大y坐標和最小y坐標的差值即為該單晶硅棒的高度值。
2.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的單晶硅棒外形尺寸測量方法,其特征在于,步驟2)所述的計算每一層橫截面輪廓點云的幾何中心點坐標,是采用如下公式:
式中,xcen,i是幾何中心點的x坐標;zcen,i是幾何中心點的z坐標;Mi是第i層橫截面輪廓點云的點的個數;xij是第i層橫截面輪廓點云第j個點的x坐標;zij是第i層橫截面輪廓點云第j個點的z坐標。
3.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的單晶硅棒外形尺寸測量方法,其特征在于,步驟3)擬合后的幾何中心軸線方程如下:
式中m,l,n是幾何中心軸線的方向向量,x0,y0,z0是擬合后幾何中心軸線上任一點的x、y、z坐標分量。
4.根據權利要求1所述的基于三維點云模型的單晶硅棒外形尺寸測量方法,其特征在于,步驟4)所述的計算單晶硅棒點云模型中任一點到擬合幾何中心軸線的距離,是采用如下公式:
式中xk,yk,zk是單晶硅棒點云模型中任一點的x、y、z坐標分量。