Системы технического зрения на основе фурье-оптики и оптической триангуляции для контроля размеров изделий и диагностики роста кристаллов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, доктор технических наук Михляев, Сергей Васильевич

• Михляев, Сергей Васильевич
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Михляев, Сергей Васильевич

Введение.

Глава 1. Методы фурье-оптики для дифференциальных измерений размеров изделий.

1.1. Спектральный метод контроля размеров изделий с пространственным интегрированием светового потока.

1.2. Корреляционный метод допускового контроля и измерения размеров изделий.

1.2.1. Синтез передаточных функций пространственно-частотных расщепляющих фильтров.

1.2.2. Информационные характеристики и методы обработки корреляционных функций.

1.3. Методы многоканального контроля размеров движущихся изделий с временным мультиплексированием каналов.

1.4. Оптические методы преобразования изображений контролируемых изделий сложной формы.

1.4.1. Мультиплицирование и пространственно-частотная фильтрация изображений.

1.4.2. Оперативное изменение параметров мультиплицирования изображений средствами фурье-оптики.

Выводы к главе 1.

Глава 2. Оптические триангуляционные методы и системы технического зрения для измерения расстояний.

2.1. Принципы построения и особенности применения лазерных триангуляционных систем зондирования зеркальной поверхности.

2.1.1. Оптические системы триангуляционных лазерных сенсоров.

2.1.2. Влияние наклона зондируемой поверхности на метрологические характеристики триангуляционного сенсора с анизотропным зондирующим пучком.

2.2. Триангуляционные методы лазерного зондирования динамической зеркальной поверхности.

2.2.1. Особенности зондирования нестационарной поверхности.

2.2.2. Методы многолучевой триангуляции для зондирования свободной поверхности вращающейся жидкости.

2.3. Методы измерения расстояний в многоракурсных системах технического зрения.

2.3.1. Субпиксельная локализация особых точек изображений.

2.3.2. Релаксационная процедура поиска сопряженных точек изображений.

Выводы к главе 2.

Глава 3. Оптико-цифровые методы контроля уровня расплава и геометрии кристалла в процессе выращивания.

3.1. Особенности контроля уровня расплава и диаметра кристалла.

3.2. Методы и системы комплексного контроля уровня расплава и геометрии кристалла.

3.2.1. Расчетный метод определения контролируемых параметров.

3.2.2. Метод прямых измерений в зоне кристаллообразования.

3.3. Методы цифровой обработки изображений при контроле геометрии кристалла.

3.3.1. Алгоритмы обработки данных при измерении диаметра кристалла.

3.3.2. Методы МНК-оценивания контролируемых параметров.

3.4. Исследование изображения зоны кристаллообразования в методе

Чохральского.

3.4.1. Оценка параллакса изображения мениска кристалла.

3.4.2. Исследование информационных характеристик изображения зоны кристаллообразования.

Выводы к главе 3.

Глава 4. Системы технического зрения для измерения линейных размеров и расстояний.

4.1. Лазерное топографическое контрольное устройство ЛГКУ.

4.2. Лазерный контрольный автомат ЛЕСА.

4.3. Оптико-цифровая система контроля ОЦСК.

4.4. Системы технического зрения для контроля процесса автоматического выращивания монокристаллов кремния.

Выводы к главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Системы технического зрения на основе фурье-оптики и оптической триангуляции для контроля размеров изделий и диагностики роста кристаллов»

Контроль геометрических параметров объектов и измерение расстояний являются традиционными областями, в которых эффективно используются оптические методы измерений [43, 56, 99, 116]. Крупносерийный и массовый характер современного производства промышленных изделий и необходимость оперативного контроля их геометрических параметров требуют применения для этих целей бесконтактных контрольно-измерительных средств, обладающих высокой производительностью (более 1000 изделий/мин) и точностью измерений (погрешность измерений менее 0.1%) и позволяющих осуществлять контроль размеров изделий сложной формы, причем в процессе движения их по измерительной позиции. Традиционные средства измерений проекционного типа (проекторы, микроскопы, компараторы) и их современные автоматизированные аналоги не удовлетворяют этим требованиям в силу их низкой производительности [47, 114, 117, 129, 156, 247]. Недостатком систем автоматического контроля, основанным на применении устройств сканирования светового пучка [247], телевизионной техники [33, 104, 105, 122], многоэлементных фотоприемников и цифровых видеосистем [9, 176] является зависимость диапазона контролируемых размеров от точности измерений, что обусловлено конечной размерностью используемых фотоприемных устройств и разрешением телевизионной системы. Кроме того, в таких системах затруднена техническая реализация многоразмерного (многоканального) контроля изделий сложной формы, а последовательный принцип обработки оптических сигналов, заложенный в эти системы, накладывает ограничения на величину допустимых смещений изделия в процессе измерения и снижает производительность систем контроля. Аналогичные недостатки присущи и современным цифровым системам технического зрения (СТЗ).

Принципиально новые возможности для развития оптических средств измерения расстояний и геометрических параметров объектов открылись с появлением лазерных источников света [109, 112] и разработкой методов фурье-оптшш, обеспечивающих формирование и аналоговую обработку амплитудных световых распределений, эквивалентную операциям преобразования Фурье, фильтрации и корреляции двумерных функций [40, 65, 97, 110, 121, 148]. Большой вклад в развитие методов фурье-оптики и их популяризацию внесли такие известные зарубежные и советские ученые, как Дж. Гудмен [36], А. Папулис [100], Р. Кольер [51], Дж. Строук [120], Л.М. Сороко [119] и Др.

К настоящему времени на пути создания когерентно-оптических средств контроля размеров изделий достигнуты определенные успехи [52,

131, 137, 179, 201, 242, 243], связанные, в первую очередь, с разработкой дифракционного и корреляционного методов контроля и свидетельствующие о перспективности применения для этих целей методов фурье-оптики. Приоритетные работы в России в этом направлении выполнены в коллективах под руководством К.И. Крылова (ЛИТМО), Д.И. Мировицкого (МИРЭА), Ю.В. Чугуя (ИАиЭ, КТИ НП СО РАН).

Дифракционный метод контроля [1, 57, 93, 124, 210] основан на измерении размеров изделия по дифракционным картинам Фраунгофера, формируемым при освещении контролируемого объекта пространственно-когерентным световым пучком. Поскольку положение дифракционной картины не зависит от координат контролируемого изделия во входной плоскости оптической системы [69], то рассматриваемый метод позволяет проводить контроль объектов в динамике и не требует их жесткого позиционирования. Этот метод успешно применяется для контроля фотошаблонов и топологии интегральных схем [98], диаметров тонких проволок и волокон [63, 64, 72, 182, 207, 257], отверстий [12, 123, 216], мелких частиц, профиля наружной резьбы [20], профиля и качества поверхности изделий [20, 68-73, 98,

132, 186-189], диагностики процессов сгорания топлива [41, 90] и т.д. Значительное количество работ посвящено измерению параметров биологических объектов [28, 42, 59, 158-160, 162, 172, 215], контролю качества текстильных материалов [46, 140-146, 217, 245]. Погрешность измерений в дифракционном методе может составлять доли микрометра, а диапазон контролируемых размеров может быть увеличен за счет использования опорных объектов в виде плоскостей и диафрагм специальной формы и измерения зазоров между опорным и контролируемым объектом [62, 242, 243].

Для контроля размеров изделий дифракционным методом обычно применяют два основных способа измерения параметров дифракционной картины, хотя схемотехнические решения и методики измерений могут быть довольно разнообразными: способ измерения расстояний между дифракционными порядками и способ измерения интенсивности света, дифрагировавшего под определенным углом [71]. Первый способ более сложен в реализации, поскольку требует применения прецизионных устройств сканирования дифракционной картины и измерителей перемещений, которые, к тому же, ограничивают быстродействие системы контроля. Недостатками второго способа являются нелинейная зависимость регистрируемой интенсивности света от величины контролируемого размера (нелинейная выходная характеристика системы контроля) и ограниченный диапазон измерений. Кроме того, этим способам присущи большие световые потери, обусловленные необходимостью применения фотоприемников с малой апертурой. Поэтому одна из задач диссертационной работы заключалась в разработке спектрального метода контроля, являющегося обобщением известных дифракционных методов, свободного от указанных недостатков.

Спектральный метод контроля основан на модулировании пространственного спектра (дифракционной картины Фраунгофера) объекта оптическим пространственно-частотным фильтром и интегрировании результирующего светового потока. Метрологические характеристики реализующих этот метод спектральных систем во многом определяются параметрами используемых фильтров. В связи с этим в работе решена задача синтеза передаточных функций фильтров, обеспечивающих получение заданной чувствительности и диапазона измерений системы контроля [86, 87]. Показано, что в общем случае требуемая передаточная функция реализуется в двухканальной оптической системе, что эквивалентно применению фильтров с биполярной функцией пропускания по интенсивности.

Другим перспективным методом контроля размеров изделий является корреляционный [7, 21, 30, 138, 181, 198-200, 202]. Он реализуется с использованием дифракционного коррелятора и основан на формировании и обработке функции корреляции двух амплитудно-фазовых световых распределений: теневого изображения контролируемого изделия и импульсного отклика голографического фильтра, несущего информацию об эталонных размерах [22, 50, 66, 67, 249]. Основное достоинство корреляционного метода заключается в возможности параллельной и многоканальной обработки всего изображения контролируемого изделия, что обеспечивает получение интегральной оценки степени соответствия контролируемых размеров эталонным значениям и позволяет осуществлять контроль изделий сложной формы. Много-канальность в корреляционном методе реализуется за счет использования фильтра в виде наложенных голограмм, регистрируемых с различными углами наклона опорного светового пучка и соответствующих различным фрагментам (сечениям) эталонного объекта. Пространственное разделение корреляционных функций позволяет при этом проводить контроль размеров независимо по каждому из каналов. В корреляционных системах, в отличие от проекционных, устраняется необходимость механического совмещения изображения контролируемого объекта с эталонным или вычисления корреляционной функции программными средствами, что заметно повышает производительность системы контроля и позволяет простыми средствами автоматизировать процесс измерений. Существенно, что контроль размеров в этом случае может проводиться в процессе движения объекта по измерительной позиции.

Важнейшей проблемой, возникающей при реализации корреляционного метода контроля, является проблема синтеза голографического фильтра с заданными параметрами, поскольку именно фильтром определяются метрологические характеристики корреляционной системы контроля. Такие фильтры выполняются обычно в виде голограмм Фурье эталонного изделия или в виде синтезированных голограмм [66, 200, 254]. В первом случае, однако, не удается достичь высокой точности контроля, а во втором случае процесс синтеза фильтра оказывается чрезвычайно сложным. Поэтому задача разработки корреляционного метода контроля, свободного от указанных недостатков, является одной из основных задач диссертации.

Результаты, полученные авторами работ [21, 52] при решении задач распознавания изображений оптическими корреляционными методами с применением контурных эталонов, а также проведенные нами исследования [2, 4, 77, 87], показали, что существенное улучшение метрологических характеристик корреляционной системы контроля достигается в случае применения голографического фильтра с импульсным откликом в виде биполярного поля допусков изделия. Позже вопросы чувствительности такой системы рассматривались Н.Г. Соловьевым [118].

Биполярное поле допусков представляет собой световое распределение, состоящее из двух контуров (с амплитудами света разного знака), воспроизводящих максимальные и минимальные допустимые размеры изделия. Применение фильтров с указанным импульсным откликом позволяет реализовать дифференциальный метод контроля, при котором измеряемым параметром является лишь разность контролируемого и эталонного размеров, в результате чего и достигается улучшение метрологических характеристик системы контроля.

Требуемые голографические фильтры могут быть получены двумя способами. В первом случае для этого используется амплитудно-фазовый транспарант с изображением поля допусков. Такой транспарант выполняется в виде плоскопараллельной пластины с поверхностным рельефом, обеспечивающим относительный сдвиг фазы световой волны во внешнем и внутреннем контурах поля допусков на я; [45, 48]. Область транспаранта вне поля допусков покрывается материалом с нулевым коэффициентом пропускания. Синтез фильтра осуществляется путем голографической регистрации пространственного спектра (дифракционной картины Фраунгофера) транспаранта. Во втором случае для получения фильтра могут быть использованы сложные трехградационные транспаранты. Фильтр формируется путем топографической регистрации пространственного спектра транспаранта с предварительной фильтрацией его постоянной составляющей. Такой способ применялся для получения контурных эталонов при решении задач распознавания изображений на фотоснимках [50].

Сложность изготовления амплитудно-фазовых и трехградационных транспарантов существенно затрудняет возможность реализации корреляционного метода контроля. Поэтому часть диссертации посвящена разработке более простого способа формирования световых распределений в виде биполярных полей допусков, основанного на применении предложенных нами так называемых расщепляющих пространственно-частотных фильтров [91, 241]. Требуемые изображения полей допусков формируются при этом в выходной плоскости когерентно-оптической системы фильтрации [5, 97], на входе которой устанавливается эталонный объект, а в частотной плоскости - расщепляющий фильтр. Синтез топографического фильтра при этом осуществляется обычным образом - путем голографической регистрации пространственного спектра сформированного поля допусков.

Спектральный и корреляционный методы позволяют проводить контроль размеров движущихся изделий. Для распространенного случая, когда контролируемые сечения изделия параллельны направлению его движения по измерительной позиции, нами разработаны методы многоканального контроля размеров с временным мультиплексированием каналов, применимые как в спектральных, так и в корреляционных системах контроля. Существенно, что в корреляционном методе при этом существенно упрощается процедура синтеза голографического фильтра, поскольку для его регистрации требуется лишь одна экспозиция с фиксированным углом наклона опорного светового пучка. Более того, если в корреляционном методе измерение размеров объекта в каждом из контролируемых сечений осуществляется путем измерения расстояний между корреляционными импульсами, то этот метод оказывается эквивалентным формированию и обработке пространственно-временной функции корреляции контурного изображения объекта и бинарного эталонного изображения, которая может быть получена без использования голографического фильтра [3, 61].

Известным способом повышения метрологических характеристик измерительных систем является реализация дифференциальных измерений. Большинство СТЗ, применяемых для контроля геометрии изделий, относятся к системам проекционного типа, в которых анализируется теневое изображение контролируемого объекта. Дифференциальные измерения в таких системах выполняются, как правило, за счет использования нескольких фотосчи-тывающих устройств (видеокамер, групп отдельных фотоприемников и т.п.), регистрирующих различные фрагменты изображения контролируемого изделия, или за счет применения оптических систем, формирующих его двойное изображение [47]. Многокамерные системы применяются, в основном, для контроля крупногабаритных объектов, характерные размеры которых составляют десятки сантиметров. Системы с формированием двойного изображения позволяют контролировать объекты с меньшими размерами, но одномерный и фиксированный характер осуществляемого в них преобразования ограничивает класс контролируемых изделий объектами простой формы. Поэтому автором была поставлена и решена задача разработки оптических методов формирования и преобразования изображений контролируемых объектов, обеспечивающих возможность реализации дифференциальных измерений размеров изделий сложной формы. Разработанные методы основаны на пространственно-частотной фильтрации и мультиплицировании изображений [24, 25]. Они позволяют формировать контурное изображение изделия и совмещать его контролируемые фрагменты в приемном поле видеосистемы практически без каких-либо перекрестных помех, обусловленных наложением нескольких изображений, что дает возможность существенно расширить диапазон и увеличить точность измерений. Важной особенностью разработанных методов является возможность оперативного изменения параметров преобразования изображения при изменении типа контролируемого изделия [80].

При решении поставленных задач используется аппарат теории линейных оптических систем [36, 100, 119]. При этом рассматриваются безаберрационные дифракционно-ограниченные оптические системы и не учитывается влияние объемности изделия на характеристики его изображения или дифракционной картины [18, 94]. Считается, что контролируемые объекты плоские и для них справедлива теория дифракции Кирхгофа, а функция, описывающая их амплитудное пропускание, является бинарной и принимает два значения: О-в области геометрической тени и 1 - в остальной области [10, 94]. В общем случае дифракционные картины объемного и плоского объектов могут существенно отличаться [1, 19]. Условия применимости сделанных выше допущений можно оценить, используя предложенный Ю.В. Чугуем и разработанный при участии автора оптико-геометрический метод расчета дифракции Фраунгофера [54, 173], развитый в дальнейшем Ю.В. Чугуем, Б.Е. Кривенковым и др. [174, 175], который качественно верно описывает особенности дифракции света на объемных телах. Согласно [54], дифракционные картины объемного и плоского изделия при малых углах дифракции 0 отличаются, в первом приближении, расположением дифракционных порядков. Например, для объекта в виде щелевой диафрагмы шириной А, выполненной из поглощающего материала толщиной d, положения дифракционных порядков описываются квадратичной зависимостью от угла 0 : 0 + 92d /4А (в отличие от линейной зависимости для плоской щелевой диафрагмы). Однако, если 0<втахи а = Qmaxd/4A 1, то квадратичной поправкой можно пренебречь. В этом случае, например, при а = 10~3 и 0max ~ 3 -10~2, получаем следующее условие применимости разработанных методов: d/A <0.1. При нарушении этого соотношения может потребоваться дополнительная калибровка системы контроля.

Для цилиндрических изделий влияние их объемности также проявляется в искажениях дифракционной картины, которые вызывают систематические погрешности измерений в дифракционном методе контроля и изменяют характеристики изображений, формируемых в системах пространственно-частотной фильтрации [209]. Эти эффекты обусловлены, в основном, отражением освещающего светового пучка от передней поверхности контролируемого объекта. Поскольку вклад отраженной световой волны в результирующее световое распределение становится существенным лишь при больших углах дифракции [62], то влияние указанных эффектов на метрологические характеристики оптических измерительных систем может быть ограничено путем выбора полосы анализируемых пространственных частот контролируемого объекта или параметров используемых пространственно-частотных фильтров. Такой прием может быть использован при практической реализации всех разработанных автором когерентно-оптических методов контроля размеров изделий.

Теоретические результаты, полученные при разработке методов фурье-оптики для дифференциальных измерений размеров изделий, положены в основу высокопроизводительных систем технического зрения - лазерного голо-графического контрольного устройства [95], лазерного контрольного автомата [61], оптико-цифровой системы контроля изделий сложной формы [24].

Для измерения геометрических параметров объектов по изображениям, формируемым проекционными оптическими системами, необходимо, чтобы было известно расстояние до контролируемого объекта, задающее масштаб анализируемого изображения. В случаях, когда этот параметр неизвестен, приходится использовать дополнительные измерительные средства для его определения. Задача измерения расстояний, как и размеров объектов, также является традиционной для оптических методов измерений. Она имеет самостоятельное значение и актуальна не только при размерном контроле, но и во множестве других приложений. Оптические бесконтактные методы дистанционного измерения расстояний фактически сводятся к трем основным группам: времяимпульсные, интерферометрические и триангуляционные [126]. Времяимпульсные методы основаны на измерении времени распространения светового импульса и предназначены для измерения больших расстояний с относительно невысокой точностью [213]. Погрешность измерений в интер-ферометрических системах, наоборот, может быть очень малой - существенно меньше длины волны используемого излучения. Основной недостаток классических интерферометрических методов абсолютного измерения расстояний, включая и методы спекл-интерферометрии, связан с малым диапазоном измерений [126, 133].

Наиболее распространенными среди рассматриваемых методов измерений являются триангуляционные. Оптические триангуляционные методы измерений и реализующие их измерительные системы можно разделить на пассивные, использующие излучение с поверхности анализируемого объекта (или отраженное от его поверхности внешнее естественное излучение), и активные, в которых применяется специальным образом сформированное зондирующее излучение. К пассивным оптическим триангуляционным средствам измерения расстояний относятся системы формирования стерео и многоракурсных изображений [83, 152, 259]. Активные триангуляционные системы основаны, как правило, на лазерной триангуляции или использовании структурного освещения [26, 32, 58, 130, 237, 244, 251], в том числе некогерентного [169, 170]. Известно большое количество фирм, занимающихся разработкой подобных систем различного назначения: Кеуепсе (международная корпорация), MICRO-EPSILON (международная группа), MTI Instruments (США), MEL Mikroelektronik (Германия), РИФТЭК (Беларусь), MicroStep-MIS (Словакия), ПРИЗМА (Екатеринбург), КТИ НП СО РАН (Новосибирск) и др. Физические ограничения и различные аспекты практического использования лазерных триангуляционных систем детально рассмотрены в многочисленных публикациях [8, 29, 60, 111, 128, 194, 260]. В основном такие системы применяются для зондирования объектов с диффузной поверхностью. Вопросы зондирования объектов с зеркальной поверхностью и возникающие при этом проблемы отражены в литературе крайне слабо [238]. Вместе с тем, потребность в системах дистанционного измерения расстояний до зеркальных поверхностей или поверхностей с узкой диаграммой рассеяния зондирующего излучения возникает в различных практических и научных задачах. Одной из таких задач является дистанционное зондирование поверхностей жидкостей или расплавов [13, 14], в частности — измерение уровня расплава при выращивании кристаллов [ИЗ]. Автором впервые исследованы особенности лазерного триангуляционного зондирования нестационарной зеркальной поверхности, в том числе свободной поверхности вращающейся жидкости, получены оценки метрологических характеристик триангуляционных СТЗ, разработаны новые методы многолучевой триангуляции, предназначенные для зондирования нестационарной зеркальной поверхности в условиях значительных вариаций регулярной составляющей ее кривизны [74, 82, 89, 223, 225, 227, 228].

Оптические методы активного и пассивного зондирования широко используются в мировой практике для проведения измерений в различных отраслях промышленности, медицине, военных приложениях, научных исследованиях и т.д. Метрологические характеристики и функциональные возможности оптических систем зондирования в значительной степени определяются информационными характеристиками получаемых при зондировании оптических сигналов. В системах диагностики и технического зрения в настоящее время используются методы обработки данных и алгоритмы, ориентированные, в основном, на зондирование и измерение геометрических параметров детерминированных объектов. В то же время, для зондирования 3D объектов с динамически изменяющейся формой излучающей или отражающей поверхности или 3D объектов, меняющих свое пространственное положение в условиях пространственно-неоднородного освещения, требуются дополнительные исследования для изучения закономерностей и особенностей формирования оптических сигналов дистанционной диагностики, необходимых для создания робастных алгоритмов обработки данных. Примером процесса, требующего постоянного мониторинга параметров, связанных с динамически изменяющейся геометрией зондируемых 3D поверхностей, является выращивание кристаллов из высокотемпературного расплава методом Чохральского [106, 113, 125, 139, 190, 214].

Задача СТЗ, используемых для диагностики процесса выращивания кристаллов - обеспечить систему управления ростовой установкой необходимой информацией, достаточной для выращивания кристаллов с заданной геометрией [6]. При этом СТЗ измеряют и контролируют множество различных параметров технологического процесса: уровень расплава в тигле, диаметр кристалла, температуру расплава и кристалла и т.д. Для измерения уровня расплава используются, как правило, лазерные триангуляционные сенсоры, а для контроля диаметра выращиваемого кристалла — телевизионные или цифровые видеокамеры с оптическими проекционными системами [11, 151, 152, 154, 190, 203, 211, 239]. Широко распространен также весовой метод контроля диаметра кристалла, основанный на взвешивании кристалла или тигля с расплавом [155, 205, 206]. Однако из-за наличия погрешностей измерений, наиболее сильно проявляющихся в переходных режимах выращивания, этот метод применяется, в основном, при выращивании кристаллов небольшого диаметра и массы. Признанным мировым лидером в разработке и производстве установок для выращивания кристаллов является корпорация Кауех. Аналогичные установки разрабатываются в Украине (ЗАО Донец-СТО), России (ГНЦ РФ "Гиредмет", ФГУП "Красмаш", ОАО НИИ "Изотерм") и ряде других стран.

Метрологические проблемы при создании прецизионных измерительных устройств и СТЗ, предназначенных для контроля процесса выращивания кристаллов, в значительной степени обусловлены недостаточной физической обоснованностью и изученностью используемых оптических методов дистанционной диагностики высокотемпературного процесса кристаллизации; отсутствием необходимых знаний о закономерностях и особенностях формирования оптических сигналов активного и пассивного зондирования сложной динамической системы «кристалл-расплав», о зависимости информационных характеристик обрабатываемых сигналов от вариаций параметров технологического процесса выращивания кристаллов. Решению отмеченных проблем посвящена значительная часть диссертационной работы.

В многочисленных публикациях, ориентированных на решение широкого круга физико-технических и технологических проблем выращивания кристаллов методом вытягивания из высокотемпературных расплавов, рассматриваются, в основном, различные аспекты явлений тепломассопереноса [164, 165, 184, 185, 240, 256]. При этом вопросы изучения характеристик процесса выращивания, используемых в оптических методах контроля геометрии кристалла, практически не затрагиваются. Несмотря на то, что характеристики изображения мениска кристалла непосредственно и существенно влияют на метрологические параметры систем контроля и автоматического регулирования, в литературе, посвященной системам контроля, практически отсутствуют данные об исследованиях особенностей изображения мениска кристалла и зависимостей его характеристик от стадий роста кристалла и параметров технологического процесса [11, 113, 151, 154, 203, 211]. Отдельные сведения, представленные, в основном, в патентной литературе, носят описательный характер и не могут быть использованы в практических приложениях.

Автором исследованы особенности изображения зоны кристаллообразования, формируемого оптической проекционной системой, проведен детальный анализ его информационных характеристик, используемых в оптической системе контроля геометрии кристалла. Впервые исследован параллакс изображения мениска, обусловленный трехмерной природой формирующей изображение сцены, получены оценки его влияния на метрологические характеристики системы контроля геометрии кристалла, исследованы зависимости параллакса изображения от вариаций технологических параметров процесса выращивания кристалла [81, 92, 229]. Разработаны оригинальные методы и системы комплексного контроля уровня расплава и геометрии кристалла [101-103]. Предложены алгоритмы обработки данных при измерении диаметра кристалла и методы МНК-оценивания контролируемых параметров [75, 76, 78, 83, 89, 231, 233]. Теоретические результаты, полученные при разработке методов триангуляционного лазерного зондирования нестационарной зеркальной поверхности и свободной поверхности вращающейся жидкости, а также результаты исследования параллакса изображения зоны кристаллообразования, использованы при создании СТЗ для установок автоматического выращивания монокристаллов кремния [85, 224].

Целью исследований является разработка теоретических и практических основ создания СТЗ на базе методов фурье-оптики, оптической триангуляции и цифровой обработки изображений, предназначенных для высокопроизводительного контроля и дифференциальных измерений размеров изделий сложной формы, диагностики процесса выращивания кристаллов из высокотемпературного расплава.

Задачи исследований:

1. Разработка методов фурье-оптики и создание на их основе высокопроизводительных корреляционных и дифракционных (спектральных) СТЗ для контроля размеров изделий сложной формы.

2. Разработка оптических методов преобразования изображений контролируемых объектов сложной формы, обеспечивающих возможность реализации дифференциальных измерений и повышение метрологических характеристик СТЗ.

3. Разработка принципов построения лазерных триангуляционных систем зондирования нестационарной зеркальной поверхности, исследование их особенностей и условий применимости.

4. Разработка принципов построения СТЗ для диагностики процесса выращивания кристаллов из высокотемпературного расплава; разработка и исследование методов контроля уровня расплава и геометрии выращиваемого кристалла, алгоритмов обработки данных дистанционного оптического зондирования.

5. Исследование структуры и информационных характеристик изображения зоны кристаллообразования в методе Чохральского, формируемого оптической проекционной системой; оценка влияния параллакса изображения мениска кристалла на метрологические характеристики СТЗ.

6. Разработка и апробация СТЗ, созданных на основе проведенных исследований.

Результаты исследований, изложенные в диссертации, базируются на системном подходе и получены путем теоретического анализа, численного моделирования и физического эксперимента. При решении поставленных задач используются методы геометрической и волновой оптики, спектрального и корреляционного анализа, аналитической и дифференциальной геометрии, математической статистики и других разделов высшей математики, методы цифровой обработки изображений, а также современные методы измерений и численного моделирования.

Достоверность теоретических результатов подтверждена экспериментальными исследованиями, численным моделированием и результатами испытаний разработанных СТЗ.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Разработанные спектральный и корреляционный методы контроля, основанные на пространственно-частотной фильтрации, обеспечивают возможность допускового контроля и измерения размеров движущихся изделий сложной формы и предназначены для создания высокопроизводительных СТЗ с высокими метрологическими характеристиками. Предложенные методы синтеза пространственно-частотных фильтров обеспечивают получение заданной выходной характеристики спектральной системы контроля и позволяют формировать биполярные амплитудные световые распределения в виде изображений полей допусков изделий, необходимые для реализации дифференциальных измерений в корреляционном методе контроля.

2. Метод оптического преобразования изображений, основанный на высокочастотной фильтрации и мультиплицировании, позволяет выполнять дифференциальные измерения размеров объектов сложной формы. Оперативное изменение параметров мультиплицирования достигается путем изменения ориентации и положения мультиплицирующих компонентов фильтров на оси оптической системы.

3. Виньетирование световых пучков при триангуляционном лазерном зондировании является основным фактором, ограничивающим возможности определения геометрических характеристик профиля нестационарной зеркальной поверхности, в т. ч. свободной поверхности вращающейся жидкости. Многолучевые схемы зондирования позволяют проводить измерения при повышенных угловых скоростях вращения жидкости, а адаптивный метод коммутации зондирующих пучков обеспечивает минимизацию погрешности измерений при вариациях регулярной составляющей кривизны поверхности.

4. Разработанные методы совместных измерений уровня расплава и диаметра выращиваемого кристалла, основанные на пассивной и активной оптической триангуляции, обеспечивают инвариантность результатов измерений к вариациям угловой скорости вращения расплава, а предложенные неитерационные методы аппроксимации позволяют получать оценки диаметра кристалла в условиях ограниченных вычислительных ресурсов.

5. Структура изображения зоны кристаллообразования в методе Чохральско-го, формируемого оптической проекционной системой, определяется многократными отражениями излучения нагревателя от поверхностей мениска и кристалла и зависит от параметров формирующей изображение трехмерной сцены. Вариации геометрии ростовой установки и технологических параметров процесса выращивания, влияющих на форму мениска кристалла, вызывают параллакс изображения мениска, который в значительной степени определяет метрологические характеристики видеосистемы контроля геометрии кристалла.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка и приложения. Материал изложен на 346 страницах, включая 145 рисунков и 2 таблицы. Библиографический список содержит 261 наименование. Список публикаций автора по теме диссертации включает 22 статьи, опубликованные в научных журналах, входящих в Перечень ВАК, 6 авторских свидетельств СССР и патентов РФ, 15 публикаций в сборниках трудов конференций, 9 - в сборниках тезисов конференций.

Заключение диссертации по теме «Оптика», Михляев, Сергей Васильевич

Основные результаты диссертации, посвященной разработке теоретических и практических основ создания СТЗ на базе методов фурье-оптики, оптической триангуляции и цифровой обработки изображений, предназначенных для высокопроизводительного контроля и дифференциальных измерений размеров изделий сложной формы, диагностики процесса выращивания кристаллов из высокотемпературного расплава, заключаются в следующем:

1.Предложен спектральный метод контроля размеров изделий, являющийся развитием и обобщением известного дифракционного метода и обеспечивающий заданный вид выходной характеристики измерительной системы за счет применения пространственно-частотных фильтров с биполярной передаточной функцией по интенсивности. Чувствительность спектральных систем допускового контроля не зависит от величины допуска и определяется дифракционными ограничениями оптической системы, при этом погрешность измерений может составлять доли микрометра.

2.Разработан корреляционный метод допускового контроля и измерения размеров изделий сложной формы, основанный на обработке функции корреляции изображений контролируемого изделия и эталонного поля допусков, формируемого оптическими средствами. Показано, что корреляционный метод позволяет получать интегральные оценки геометрических параметров изделия и проводить параллельный многоканальный контроль размеров в пределах его различных фрагментов. Погрешность измерений в корреляционных системах может составлять единицы микрометров.

3.Предложен оптический метод преобразования изображений, основанный на высокочастотной фильтрации и мультиплицировании, позволяющий выполнять дифференциальные измерения размеров объектов сложной формы. Выигрыш по точности и диапазону измерений систем технического зрения при этом может быть многократным и определяется соотношениями между размерами исходного и преобразованного изображений контролируемого объекта. Предложен метод оперативного изменения параметров мультиплицирования средствами фурье-оптики, дано его теоретическое и экспериментальное обоснование.

4.Разработаны принципы построения лазерных триангуляционных систем зондирования нестационарной зеркальной поверхности; определены условия, обеспечивающие линейность реконструкции формы поверхности и корректное вычисление статистических параметров ее профиля.

5. Предложены многолучевые схемы триангуляционного зондирования свободной поверхности вращающейся жидкости, позволяющие проводить измерения при расширенном диапазоне угловых скоростей вращения, а также оригинальный метод адаптивного управления световыми пучками, минимизирующий погрешности измерений в условиях вариаций регулярной составляющей кривизны поверхности.

6.Разработаны оригинальные методы определения диаметра кристалла, выращиваемого из высокотемпературного расплава, инвариантные к вариациям угловой скорости вращения расплава и его уровня, основанные на пассивной и активной оптической триангуляции, цифровой обработке изображений, предложенных неитерационных методах оценивания параметров аппроксимирующей окружности.

7.Впервые исследовано явление параллакса изображения выращиваемого кристалла в методе Чохральского, формируемого оптической проекционной системой. Путем компьютерного моделирования исследована структура изображения, выявлены зависимости параллакса от вариаций технологических параметров процесса выращивания и геометрии ростовой установки, определено его влияние на метрологические характеристики оптико-цифровой системы контроля геометрии кристалла.

8.Предложенные методы контроля, основанные на принципах фурье-оптики, использованы при создании промышленных образцов высокопроизводительных СТЗ: лазерного голографического контрольного устройства и лазерного контрольного автомата, обеспечивающих возможность многоканального (до 5 каналов) контроля размеров движущихся изделий с производительностью более 1000 изделий/мин при погрешности измерений до 0.01 мм.

9.Разработана СТЗ для контроля процесса выращивания монокристаллов кремния, входящая в состав цифрового управляющего комплекса ЦУК, включающая оптические системы измерения уровня расплава (диапазон измерений 0-40 мм, погрешность - 0.1 мм, допустимая угловая скорость вращения расплава - 10 об/мин), диаметра кристалла (диапазон измерений 0 - 260 мм, погрешность - 0.2 мм) и температуры расплава. Разработаны методики и алгоритмы измерений, калибровки и статистической обработки данных, программное обеспечение и эксплуатационная документация.

10. Для интеллектуальной автоматической ростовой установки нового поколения 221УМК090 и управляющего ей цифрового комплекса ЦУКМ разработаны многолучевые лазерные триангуляционные датчики уровня, алгоритмы и методики их калибровки и проведения измерений, программное обеспечение, эксплуатационная документация. Технические характеристики датчиков: диапазон измерений ±20 мм, погрешность - 0.1 мм, допустимая угловая скорость вращения расплава - 18 об/мин.

Совокупность представленных теоретических и экспериментальных результатов является крупным научным достижением и вносит существенный вклад в развитие фурье-оптики, оптических измерительных систем, методов цифровой обработки изображений, дает новые знания для развития оптических методов диагностики процесса выращивания кристаллов из высокотемпературного расплава.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Михляев, Сергей Васильевич, 2008 год

1. 3D лазерные информационные технологии / отв. ред. П.Е. Твердохлеб. -Новосибирск : ЗАО ИПП "Офсет", 2003. 550 с.

2. А.с. 1125468 СССР, МКИ G 01 В 9/00. Устройство для размерного контроля изделий / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй. № 2799248/25-28; заявл. 18.07.79; опубл. 23.11.84, Бюл. №43, 1984.

3. А.с. 1185080 СССР, МКИ G 01 В 21/00. Устройство для измерения размеров изделий / Е.Н. Богомолов, В.В. Вертопрахов, С.В. Михляев, JI.B. Фино-генов, Ю.В. Чугуй. № 3648660/24-28; заявл. 30.09.83; опубл. 15.10.85, Бюл. №38, 1985.

4. А.с. 842402 СССР, МКИ G 01 В 11/02. Устройство для допускового контроля размеров изделий / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй. № 2804196/25-28; заявл. 01.08.79; опубл. 30.06.81, Бюл. № 24, 1981.

5. Аблеков В.К. Оптическая и оптоэлектронная обработка информации / В.К. Аблеков, П.И. Зубков, А.В. Фролов. М.: Машиностроение, 1976. - 256 с.

6. Автоматизированная система управления установкой для выращивания монокристаллов кремния / Д.В. Булавский, В.Е. Зюбин, Н.Н. Карлсон, В.О. Криворучко, В.В. Миронов // Автометрия. 1996. - № 2. - С. 26-33.

7. Автоматический контроль геометрических параметров колесных пар во время движения поезда / А.Н. Байбаков, В.М. Гуренко, В.И. Патерикин, С.П. Юношев, С.В. Плотников, В.В. Сотников, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 2004. -Т. 40, №5.-С. 94-103.

8. Антошин В.Д. Система автоматического контроля геометрических размеров объектов с использованием датчиков изображений на ПЗС / В.Д. Антошин, И.П. Кагановский, Е.В. Костюков // Электрон, пром-сть. 1981. - № 2.1. С. 18-20.

9. Ахманов С.А. Физическая оптика: учебник для вузов / С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин. 2-е изд. - М. : Изд-во МГУ, Наука, 2004. - 654 с.

10. Багдасаров Х.С. Высокотемпературная кристаллизация из расплава / Х.С. Багдасаров. М. : Физматлит, 2004. -160 с.

11. Барт М.А. Измерение диаметра калибрующего отверстия алмазных волок методом лазерной дифрактометрии / М.А. Барт, А.В. Тараненко, А.А. Ханонкин // Измерит, техника. 1980. - № 12. - С. 21-22.

12. Белоусов П.П. Оптическая диагностика поверхностных волновых структур вращающихся сред / П.П. Белоусов, П.Я. Белоусов, Ю.Н. Дубнищев // Автометрия. 2000. - № 5. - С.84-92.

13. Белоусов П.П. Регистрация динамической волновой структуры на поверхности вращающейся жидкости / П.П. Белоусов, П.Я. Белоусов, Ю.Н. Дубнищев // Письма в ЖТФ. 1999. - Т. 25, вып. 14. - С.85-89.

14. Богомолов Е.Н. Быстродействующее оптическое контрольно-измерительное устройство / Е.Н. Богомолов, В.В. Вертопрахов, Ю.В. Чугуй, В.П. Юношев //Измерительная техника. -1985. № 11. - С. 22-23.

15. Борн М. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф. М.: Наука, 1970. - 856 с.

16. Боровиков В.К. Геометрическая теория дифракции / В.К. Боровиков, Б.Е. Кинбер. М.: Связь, 1978. - 248 с.

17. Бычков P.M. Измерение параметров резьбы методами когерентной оптики / P.M. Бычков, В.П. Коронкевич, Ю.В. Чугуй // ОМП. 1977. - № 11. - С. 50-55.

18. Василенко Г.И. Топографические распознающие устройства / Т.П. Василенко, JI.M. Цибулькин. М. : Радио и связь, 1985. - 312 с.

19. Вертопрахов В.В. Влияние формы объекта и ориентации его поверхности на точность лазерных триангуляционных измерений / В.В. Вертопрахов // Автометрия. 1995. - № 6. - С. 64 - 68.

20. Вертопрахов В.В. Оптико-цифровая система промышленного контроля / В. В. Вертопрахов, С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй, В.П. Юношев // Автометрия. 1983. -№ 4. - с. 53-59.

21. Вертопрахов В.В. Оптическое преобразование изображений в оптико-цифровой системе промышленного контроля / В.В. Вертопрахов, С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 1983. - № 4. - С. 59-64.

22. Вертопрахов В.В. Метод многоточечного структурного освещения для трехмерных измерений / В.В. Вертопрахов, В.В. Крикливый // Распознавание образов и анализ изображений (РОАИ-4-98) : труды межд. кон. Ч. II. - Новосибирск : ИАиЭ СО РАН, 1998. - С. 9-13.

23. Вертопрахов В.В. Оконтуривание бинарных объектов в частично когерентном полихроматическом свете / В.В. Вертопрахов // Автометрия. 1989. - № 5. - С. 60-73.

24. Волков Е.В. Исследование влияния ширины зондирующего пучка на по-грешноть измерения триангуляционных систем / Е.В. Волков, С.В. Плотников //Автометрия. 1997. - № 2. - С. 19-25.

25. Воробьева Е.Ф. Об информативности корреляционного анализа в проблеме голографического распознавания образов / Е.Ф. Воробьева, Д.И. Ми-ровицкий, Г.В. Переверзев // Проблемы голографии : межвуз. сб. научн. тр. -М. : МИРЭА, 1974. Вып. 4. - С. 102-132.

26. Гибин И.С. Влияние нелинейности фотоматериала на качество гологра-фической записи массива двоичной информации / И.С. Гибин. Е.Ф. Пен // Оптические устройства для хранения и обработки информации: сб. науч. тр. -Новосибирск, ИАиЭ СО РАН, 1974. С. 88-101.

27. Голубев И.В. Повышение точности триангуляционных измерений с использованием структурированного освещения / И.В. Голубев, С.В. Плотников // Автометрия. 1999. - № 1. - С. 38-47.

28. Горелик C.JL Телевизионные измерительные системы / C.JI. Горелик, Б.М. Кац, В.И. Киврин. М. : Связь, 1980. - 169 с.

29. Грибов М.Г. Определение геометрических параметров объектов по растровым изображениям / М.Г. Грибов, В.М. Хачумов // Автометрия. 2001. -№ 1. - С. 40-49.

30. Громилин Г.И. Итерактивный графический терминал "Планшет" / Г.И. Громилин, Н.Н. Карлсон // Автоматизация научных исследований на основе применения ЭВМ : матер, всес. конф. Новосибирск : ИАиЭ СО АН СССР, 1977. - С. 147-149.

31. Гудмен Д. Введение в Фурье-оптику / Д. Гудмен. М. : Мир, 1970.-364 с.

32. Дифракционные решетки с порядками одинаковой интенсивности / С.Т. Бобров , Б.Н. Котлецов, В.И. Минаков, Ю.Г. Туркевич // Голографические измерительные системы : сб. научн. тр. / под ред. А.Г. Козачка. Новосибирск : НЭТИ, 1973. - Вып. 2. - С. 123-129.

33. Журавлев А.Н. Допуски и технические измерения / А.Н. Журавлев. 7-е изд., испр. - М.: Высш. школа, 1981. - 255 с.

34. Зверев В.А. К вопросу об использовании источников некогерентного белого света в схемах пространственной фильтрации изображений / В.А. Зверев, А.И. Хилько, А.В. Шишарин // Автометрия. 1978. - № 2. - С. 108-117.

35. Зверев В.А. Радиооптика (преобразования сигналов в радио и оптике) -М.: Сов. Радио, 1975. 304 с.

36. Зензин А.С. Методы лазерного зондирования для диагностики процесса сгорания топлива в промышленных энергоустановках / А.С. Зензин, С.В. Михляев, Е.С. Нежевенко // Автометрия. 1995. - № 4. - С. 11-18.

37. Иваницкий Г.Р. Исследование микроструктуры объектов методами когерентной оптики / Г.Р. Иваницкий, А.С. Куниский. М. : Энергия, 1981.-168с.

38. Иванов А.Г. Измерительные приборы в машиностроении / А.Г. Иванов. М.: Изд-во стандартов, 1981. - 495 с.

39. Иванова Г.К. Обработка двумерных сигналов и изображений оптическими некогерентными системами / Г.К. Иванова, В.Н. Ильина, Е.Ф. Орлов // Голография и обработка информации / под ред. С.Б. Гуревича. JI. : Наука, 1976.-С. 165-183.

40. Изготовление и исследование фазовых масок для устройств хранения и обработки информации / В.Я. Левин, И.С. Солдатенков, В.В. Солдатенкова, С.И. Соскин, Е.Ф. Пен // ОМП. 1978. - № 3. - С. 43-47.

41. Кижаев К.Н. Проекторы для двойного проецирования / К.Н. Кижаев // Измерительная техника. 1976. - № 11. - С. 19-20.

42. Киноформы. Оптическая система для синтеза элементов / В.П. Кирьянов, В.П. Коронкевич, В.И. Наливайко, А.Г. Полещук Новосибирск : Ин-т автоматики и электрометрии СО РАН СССР, 1979. - Препринт № 99. - 40 с.

43. Коваленко А.В. Контроль деталей, обработанных на металлорежущихстанках / А.В. Коваленко . М. : Машиностроение, 1980. - 167 с.

44. Козлов О.А. Распознавание изображений в когерентно-оптических системах с применением контурных эталонов / О.А. Козлов, Е.С. Нежевенко, О.И. Потатуркин // Автометрия. 1976. - № 6. - С. 34-44.

45. Кольер Р. Оптическая голография / Р. Кольер, К. Беркхарт, JI. Лин. М. : Мир, 1973.-688 с.

46. Контроль размеров деталей сложной формы / И.С. Болдырева, В.А. Бу-торин, P.M. Бычков, В.И. Волков, Коронкевич В.П., Нежевенко Е.С. // Автометрия. 1976. - № 3. - С. 67-72.

47. Корн Г. Справочник по математике (для научных работников и инже-ненров) / Г. Корн, Т. Корн М. : Наука, 1978. - 832 с.

48. Коронкевич В.П. Оптико-геометрический метод расчета дифракции Фраунгофера на объемных телах / В.П. Коронкевич, Б.Е. Кривенков, С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 1980. - № 2. - С. 25-35.

49. Кривенков Б.Е. Качественное оконтуривание двумерных теневых изображений /Б.Е. Кривенков, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 1979. - № 1.-С.ЗЗ-44.

50. Крупп Н.Я. Оптико-механические измерительные приборы / Н.Я. Крупп. М., Л.: Машгиз, 1962. - 276 с.

51. Крылов К.И. Применение лазеров в машиностроении и приборостроении / К.И. Крылов, В.Т. Прокопенко, А.С. Митрофанов . Л. : Машиностроение, 1978 .-335 с.

52. Кудрявцев В.А. Анализ метрологических возможностей когерентно-оптического метода контроля формы сложных поверхностей / В.А. Кудрявцев, В.И. Шанин, B.C. Шапов // ОМП. 1978. - № 11. - С. 8-10.

53. Лазерная дифрактометрия оптических и механических свойств эритроцитов / С.С. Бессмельцев, А.В. Лендяев, Ю.А. Скворцова, В.А. Тарлыков // Оптический журнал. 2000. - Т. 67. - № 4. - С. 47-51.

54. Лазерные триангуляционные датчики положения в промышленных системах контроля и диагностики / А.Н. Байбаков, В.И. Ладыгин, А.И. Пасту-шенко, С.В. Плотников, Н.Т. Тукубаев, С.П. Юношев // Автометрия. 2004.2.-Т. 40.-С. 105-113.

55. Лазерный контрольно-измерительный автомат / Ю.В. Анциферов, В.В. Вертопрахов, С.В. Михляев, И.С. Солдатенков, Н.Г. Соловьев, В.А. Федоров, Л.В. Финогенов, Ю.В. Чугуй // ОМП. 1989. - № 4. - С. 32-36.

56. Лемешко Ю.А. Дифракционный метод измерения диаметров круговых отражающих цилиндров / Ю.А. Лемешко, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 2005.- № 6. С. 3-12.

57. Лизунов В.Д. Бесконтактный метод измерения малых линейных размеров / В.Д. Лизунов // Измерительная техника. 1976. - № 2. - С. 37-40.

58. Лизунов В.Д. Метрологическое обеспечение средств контроля малых линейных размеров / В.Д. Лизунов // Измерительная техника. 1980. - № 12. -С. 19-21.

59. Мерц Л. Интегральные преобразования в оптике : пер. с англ. / Л. Мерц .- М.: Мир, 1969.- 181 с.

60. Мировицкий Д.И. Автоматическое установление признаков расхождения у нескольких сравниваемых объектов одного класса / Д.И. Мировицкий, А.П. Пичугин, В.И. Шанин // Проблемы голографии: межвуз. сб. научн. тр. М. : МИРЭА, 1973. - Вып. 2. - С. 236-241.

61. Мировицкий Д.И. Голографический способ определения признаков отличия между сравниваемыми образами / Д.И. Мировицкий, А.П. Пичугин, В.И. Шанин // Радиотехника и электроника. 1975. - Т. 20, № 6. - С. 1171-1176.

62. Митрофанов А.С. Анализ возможностей дифракционных способов измерения диаметров проводов и волокон / А.С. Митрофанов // Метрология. -1976.-№2. -С. 19-23.

63. Митрофанов А.С. Влияние положения щели в гауссовом пучке на точность определения ее размера по дифракционной картине Фраунгофера / А.С. Митрофанов, В.А. Тарлыков // Вопросы квантовой электроники : труды ЛИТМО. Л. : ЛИТМО, 1978. - Вып. 5. - С. 50-54.

64. Митрофанов А.С. Исследование дифракционного способа контроля проводов и волокон / А.С. Митрофанов, В.А. Тарлыков // Изв. вузов. Приборостроение. 1976, № 1. - С. 104-108.

65. Митрофанов А.С. Лазерные дифракционные измерители и их применение в промышленности / А.С. Митрофанов, В.А. Тарлыков. Л.: ЛДНТП, 1977.-28 с.

66. Митрофанов А.С. Оптико-электронное устройство контроля геометрических размеров микропроводов и волокон / А.С. Митрофанов // Применение оптико-электронных приборов в измерительной технике. М. : МДНТП, 1973.-С. 130—131.

67. Михляев С.В. Анализ оптических триангуляционных систем измерения профиля зеркальной поверхности / С.В. Михляев // Автометрия. 2005. - Т. 41, №4.-С. 78-91.

68. Михляев С.В. Аппроксимация окружности при измерении диаметра кристалла / С.В. Михляев // ЖВТ. 2007. - Т. 12, № 1. - С. 61-71.

69. Михляев С.В. Исследование неитерационного метода наименьших квадратов для оценивания параметров аппроксимирующей окружности / С.В. Михляев // ЖВТ. 2008. - Т. 13, № 5. - С. 41 - 50.

70. Михляев С.В. Корреляционный метод допускового контроля размеров изделий с использованием расщепляющих фильтров / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй //Автометрия. 1981. - № 1. - С. 70-74.

71. Михляев С.В. Обработка спектральной информации в многоволновой пирометрии / С.В. Михляев, Ю.Д. Мухин, Е.С. Нежевенко // Автометрия.1998.-№1.-С. 39-46.

72. Михляев С.В. Оперативное изменение параметров мультиплицирования изображений средствами Фурье-оптики / С.В. Михляев // Автометрия. 1985. - № 5. - с. 50-56.

73. Михляев С.В. Оценка параллакса изображения мениска выращиваемого кристалла / С.В. Михляев // Оптический журнал. 2008. - Т. 75,№ 1.-С.66-70.

74. Михляев С.В. Погрешности измерения лазерного триангуляционного дальномера при зондировании наклонной зеркальной поверхности / С.В. Михляев // Датчики и системы. 2007. - № 4. - С. 11-14.

75. Михляев С.В. Применение методов оптической триангуляции для измерения уровня расплава при выращивании кристаллов / С. В. Михляев // Автометрия. 2003. - Т. 39, № 5. - С.30-41. .

76. Михляев С.В. Спектральный метод допускового контроля размеров объектов / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй // Применение методов оптической обработки информации и голографии / под ред. С.Б. Гуревича, В.К. Соколова. JI. : ЛИЯФ, 1980.-С. 141-145.

77. Михляев С.В. Спектральный метод контроля размеров изделий на основе биполярных фильтров по интенсивности / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 1980. - № 2. - С. 43-59.

78. Михляев С.В. Триангуляционное зондирование нестационарной поверхности / С.В. Михляев // Автометрия. 2001. - № 1. - С. 67-74.

79. Михляев С.В. Экспериментальное исследование методов лазерной диагностики процесса сгорания топлива в энергоустановках / С.В. Михляев, Ю.Д. Мухин, Е.С. Нежевенко // Автометрия. 1996. - № 2. - С. 3-12.

80. Михляев С.В., Чугуй Ю.В. Оперативное формирование полей допусков при контроле формы изделий / С.В. Михляев, Ю.В. Чугуй // Автометрия.1979.-№ 1.-С. 24-33.

81. Михляев С.В.Информационные характеристики изображения зоны кристаллообразования в методе Чохральского / С.В. Михляев, О.И. Потатуркин // Автометрия. 2008. - Т. 44, № 6. - С. 35-48.

82. Назаров В.Н. Дифракционные методы контроля геометрических параметров и пространственного положения объектов / В.Н. Назаров, А.Е. Линьков // Оптический журнал. 2002. - Т. 69, № 2. - С. 76-81.

83. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн / В.В. Никольский. -М. : Наука, 1978. 543 с.

84. Оптико-электронная система для контроля размеров деталей сложной формы / P.M. Бычков, В.Г. Марченко, С.В. Михляев, Е.С. Нежевенко, О.И. Потатуркин, Н.Г. Соловьев. Новосибирск : Ин-т автоматики и электрометрии СО РАН СССР, 1980. - Препринт № Ю9. - 20 с.

85. Оптико-электронная система для контроля размеров отверстий в ситах / Д.Н. Бондарь, А.В. Буданцев, Э.Л. Емельянов, Ю.В. Обидин, К.В. Петухов // Автометрия. 2003. - Т. 39, № 5. - С.53-61.

86. Оптическая обработка информации / Под ред. Д. Кейсесента. М. : Мир,1980.-352 с.

87. Оптические методы измерения размеров элементов топологического рисунка БИС и СБИС / В.В. Волков, Л.Л. Герасимов, В.В. Капаев, В.В. Ларионов, А.В. Раков //Микроэлектроника. 1980. - Т. 9, вып. 6. - С. 554-563.

88. Оптические приборы для измерения линейных и угловых величин в машиностроении / Ю.В. Коломийцев, И.И. Духопел, А.И. Инюшин, И.В. Артемьев. М. : Машиностроение, 1964. - 255 с.

89. Папулис А. Теория систем и преобразований в оптике / А. Папулис. -М. : Мир, 1971.-496 с.

90. Патент 2261298 РФ, МПК С 30 В 15/26. Способ измерения диаметра кристалла в ростовой установке / С.В. Михляев. № 2003131547/15; заявл. 27.10.2003; опубл. 10.04.2005, Бюл. № 27.

91. Патент 22633165 РФ, МПК С 30 В 15/26. Способ измерения уровня расплава и диаметра кристалла в ростовой установке / С.В. Михляев. № 2004108511/15; заявл. 22.03.2004; опубл. 27.10.2005, Бюл. № 30.

92. Патент 2281349 РФ, МПК С 30 В 15/26. Способ измерения уровня расплава при выращивании кристаллов / С.В. Михляев. № 2004119121/15; заявл. 23.06.2004; опубл. 10.08.2006, Бюл. № 22.

93. Полоник B.C. Телевизионная автоматика / B.C. Полоник. M.-JI. : Энергия, 1970. -79 с.

94. Полоник B.C. Телевизионные автоматические устройства / B.C. Полоник. М.: Связь, 1974. - 216 с.

95. Получение профилированных монокристаллов и изделий способом Степанова / П.И. Антонов и др.. Л., Наука, 1981. - 280 с.

96. Потатуркин О.И. Обобщенный спектральный анализ изображений с использованием силуэтных фильтров / О.И. Потатуркин, П.Е. Твердохлеб, Ю.В. Чугуй // Автометрия. 1973. - № 5. - С.3640.

97. Потатуркин О.И. Применение совмещенных фотоприемников для дистанционной диагностики высокотемпературных процессов / О.И. Потатуркин, П.А. Чубаков, А.В. Яковлев // Автометрия. 2000. - № 6. - С. 88-93.

98. Применение лазеров / Под ред. М. Росса. М. : Мир, 1974. - 445 с.

99. Применение методов Фурье-оптики / Под ред. Г.Старка. М. : Радио и связь, 1988. - 535 с.

100. Применение позиционно-чувствительных фотоприемников в триангуляционных системах размерного контроля динамических объектов / А.Н.

101. Байбаков, К.И. Кучинский, С.В. Плотников, Е.А. Титова // Автометрия. -2005.-№6.-С. 53-61.

102. Промышленные применения лазеров / Дж. Реди. М. : Мир, 1981.-640с.

103. Процессы роста и выращивание монокристаллов / Под ред. Н.Н. Шеф-таля. М. : Изд. иностр. лит., 1963. - 530 с.

104. Пшеницин Ю.П. Настольные проекторы / Ю.П. Пшеницин // Машиностроитель. 1976. - № 11. - С. 45-46.

105. Резник A.JI. Быстродействующие алгоритмы оценивания неизвестных параметров камеры и автоматический поиск сопряженных точек в задачах космического стереовидения / A.JI. Резник, К.Ю. Мокин // Автометрия. -2000. -№ 2. С. 3-14.

106. Саркин В.И. Современные оптико-механические измерительные проекторы /В.И. Саркин. М. : Стандартгиз, 1962. - 116 с.

107. Соловьев Н.Г. Дифракционный коррелятор для допускового контроля размеров с инверсной выходной характеристикой // Н.Г. Соловьев // Автометрия. 1981. - № 1. - С. 89-94.

108. Сороко JI.M. Основы голографии и когерентной оптики / JI.M. Сороко. -М.: Наука, 1971.-616 с.

109. Строук Дж. Введение в когерентную оптику и голографию / Дж. Стро-ук. М. : Мир, 1967. - 348 с.

110. Стюард И.Г. Введение в фурье-оптику / И.Г. Стюард. М. : Мир, 1985.- 182 с.

111. Суминов В.М. Телевизионный измерительный автомат «СТАРК» / В.М. Суминов, М.Н. Гольдберг, А.А. Гребнев // Техника кино и телевидения. 1976.-№ 3. - С. 53-56.

112. Тарлыков В.А. Дифрактометрия микроотверстия круглой формы приналичии огранки контура / В.А. Тарлыков // Известия вузов. Приборостроение. 2000. - Т. 43. - № 1-2. С. 103-109.

113. Тарлыков В.А. Контраст дифракционной картины / В.А. Тарлыков // Оптика и спектроскопия. 2003. - Т. 94, № 2. - С. 246-249.

114. Татарченко В.А. Устойчивый рост кристаллов / В.А. Татарченко. М. : Наука, 1988.-240 с.

115. Техническое зрение роботов / В.И. Мошкин, А.А. Петров, B.C. Титов, Ю.Г. Якушенков. -М. : Машиностроение, 1990. -272 с.

116. Технология полупроводникового кремния / Э.С. Фалькевич и др.. М. : Металлургия, 1992. - 408 с.

117. Титова Е.А. Исследование погрешности бинокулярного триангуляционного метода контроля технических поверхностей / Е.А. Титова, А.Н. Байбаков, С.В. Плотников // Автометрия. 2005. - Т. 41, № 6. - С. 40-44.

118. Торочков В.И. Тенденции развития оптических средств измерений / В.И. Торочков //Измерительная техника. 1978. - № 10. - С. 70-71.

119. Уоткинс Л.С. Использование пространственной фильтрации интенсивности для контроля фотомасок интегральных схем / Л.С. Уоткинс // ТИИЭР. 1969. - Т. 57, № 9. - С. 189-195.

120. Установка для непрерывного технологического контроля величины зазора электрических машин / В.А. Мордвинов, Б.С. Волков, В.Б. Ровенский,

121. B.Б. Филейкин // Механизация и автоматизация производства. — 1974. № 8.1. C. 16-17.

122. Франсон М. Оптика спеклов / М. Франсон. М. : МИР, 1980. - 176 с.

123. Цивинский С.В. Применение теории капиллярных явлений к получению изделий заданной формы непосредственно из расплава по методу Степанова / С.В. Цивинский // Инженерно-физический журнал. 1962. - Т. 5, №9. - С. 59-65.

124. Чугуй Ю.В. Оптическая обработка сигналов с помощью силуэтных фильтров / Ю.В. Чугуй // Оптические устройства для хранения и обработки информации: сб. науч.тр. -Новосибирск : ИАиЭ СО АН СССР, 1974.-С.48-52.

125. Шанин В.И. Исследование возможности оптической согласованной фильтрации для контроля геометрии деталей в точном приборостроении / В.И. Шанин // ОМП. 1982. - Т. 7. - С. 15-17.

126. Шанин В.И. Методы оптической согласованной фильтрации в точном приборостроении / В.И. Шанин, О.В. Шанин // Журнал радиоэлектроники Электронный ресурс. 2000. - № 6. - Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/junOO

127. Шашков Ю.М. Выращивание монокристаллов методом вытягивания / Ю.М. Шашков. М.: Металлургия, 1982. - 310 с.

128. Шляхтенко П.Г. Особенности дифракционного контроля геометрических параметров чулочного трикотажа / П.Г. Шляхтенко // Оптический журнал. 2004. - Т. 71, № 11. - С. 89-93.

129. Шляхтенко П.Г. Дифракционный метод контроля геометрических параметров спиральной нити / П.Г. Шляхтенко // Оптика и спектроскопия. -2000.-Т. 88, № 1.-С. 116- 121.

130. Шляхтенко П.Г. Дифракционный метод контроля геометрической структуры ткани по ее изображению / П.Г. Шляхтенко, Н.Н. Труевцев // Известия вузов. ТТП. 2003. - № 4. - С. 19-24.

131. Шляхтенко П.Г. Дифракционный метод контроля изгиба нитей в текстильных полотнах / П.Г. Шляхтенко // Оптический журнал. 2000. - Т. 67, № 12. - С. 21-26.

132. Шляхтенко П.Г. Использование дифракционного метода для контроля геометрических параметров структуры трикотажного полотна / П.Г. Шляхтенко, Н.Н. Труевцев // Оптический журнал. 2002. - Т. 69, № 5. - С. 76-79.

133. Шляхтенко П.Г. Исследование Фраунгоферовой дифракции монохроматического света на крученой нити / П.Г. Шляхтенко // Оптика и спектроскопия. 1999. - Т. 86, № 5. - С. 815-819.

134. Шляхтенко П.Г. Исследование фраунгоферовой дифракции на движущейся крученой нити / П.Г. Шляхтенко // Оптический журнал. 2001. - Т. 68, № 10. - С. 17- 23.

135. Щелкин Ю.Ф. Определение формы жидкого столбика при выращивании монокристаллов методом Чохральского из расплава со свободной поверхностью / Ю.Ф. Щелкин // Физика и химия обработки материалов. 1971. - № 3. - С. 29-33.

136. Юу Ф.Т.С. Введение в теорию дифракции, обработку информации и голографию / Ф.Т.С. Юу. М. : Советское радио, 1979. - 303 с.

137. Яковлев А.В. Особенности применения широкополосных приемников излучения в пирометрах спектрального отношения / А.В. Яковлев // Автометрия. 2004. - № 4. - С. 44-49.

138. A robust technique for matching two uncalibrated images through the recovery of the unknown epipolar geometry / Z. Zhang, R. Deriche, O. Faugeras, Q. Lu-ong // Artificial Intelligence. 1995. - Vol. 78, N. 1. - P.87-119.

139. An electronic device including a TV-system for controlling the ciystal diameter during czochralski growth / K.J. Gartner, K.F. Rittinghaus, A. Seeger, W. Uelhoff//Journal of Crystal Growth. 1972, Vol. 13-14. - P. 619-623.

140. Application of stereo imaging for recognition of crystal surface shapes / V. Kasparian, C. Batur, W.M.B. Duval, B.N. Rosenthal, N.B. Singh // Journal of Crystal Growth. 1994. - Vol. 141, N. 3-4. - P. 455-464.

141. Asada H. The curvature primal sketch / H. Asada, M. Brady // IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1986. - Vol. 8, N. 1. - P. 2-14.

142. Bachmann K.J. Programmed Czochralski growth of metals / K.J. Bachmann,

143. H.J. Kirsch, K.J. Vetter // Journal of Crystal Growth. 1970, Vol. 7, N. 3. - P. 290-295.

144. Bardsley W. The weighing method of automatic Czochralski crystal growth : I. Basic theory / W. Bardsley, D.T.J. Hurle, G.C. Joyce // Journal of Crystal Growth. 1977. - Vol. 40, N. 1. - P. 13-20.

145. Bareket N. An optical comparator for evaluation of fine sieves / N. Bareket, E.W. Poluianov, F.P. Mancini // J. Test, and Eval. 1979. - Vol. 7, N. 6. - P. 344-347.

146. Baribeau R. Influence of speckle on laser range finders / R. Baribcau, M. Rioux // Appl.Opt. -1991. Vol. 30, N. 20. - P. 2873 - 2878.

147. Bayer R. Analysis of erythrocyte flexibility by means of laser diffraction: effects of mechanical stress, photosensitation and ozone / R. Bayer, S. Caglayan, J. Moser//Proc. SPIE. 1993. - Vol. 1884. - P. 291-302.

148. Bayer R. Analysis of erythrocyte flexibility by means of laser diffraction: rigidification due to defined shearing / R. Bayer, G. Wolf // Proc. SPIE. 1992. -Vol. 1981.-P. 26-37.

149. Bayer R. Discrimination between orientation and elongation of RBC in laminar flow by means of laser diffraction / R. Bayer, S. Caglayan, B. Gunther // Proc. SPIE. 1994. - Vol. 2136. - P. 105-113.

150. Beaudet P.R. Rotational invariant image operators / P.R. Beaudet // Proc. of the Fourth Int. Conf. on Pattern Recognition, Kyoto, Japan. 1978. - P. 579-583.

151. Bessis M. A diffractometric method for the measurement of cellular deform-ability / M. Bessis, N. Mohandas // Blood cclls. 1975. - V.l, N. 2. - P. 307-313.

152. Birch K.G. A spatial frequency filter to remove zero frequency / K.G. Birch // Opt. Acta. 1968. - Vol. 15, N. 2. - P. 113-127.

153. Bogaert N.V. Dynamic global simulation of the Czochralski process. I. Principles of the method / N.V. Bogaert, F. Dupret // Journal of Crystal Growth. -1997. Vol. 171, N. 1. - P.65-76.

154. Bogdanov M.V. Industrial challenges for numerical simulation of crystal growth / M.V. Bogdanov, D.Kh. Ofengeim, A.I. Zhmakin // Central European Journal of Physics. 2004. - Vol. 2, N. 1. - P. 183-203.

155. Brady M. Corner detection for 3D vision using array processors / M. Brady,

156. H. Wang // Computer vision: specialized processors for real-time image analysis : Workshop proceedings. Barcelona, Spain, 1991. - P. 91-102.

157. Bryngdahl O. Image formation using self-imaging techniques / O. Bryng-dahl // JOSA. 1973. - Vol. 63, N. 4. - P. 416-419.

158. Canny J. A computational approach to edge detection / J. Canny // IEEE Trans, on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 1986. - Vol. 8, N. 6. - P. 679-698.

159. Characterization and control of threedimensional objects using fringe projection techniques / P. Benoit, E. Mathieu, J. Hormiere, A.Thomas // Nouv. Rev. Op-tique. 1975. - Vol. 6, N. 2. - P. 67-86.

160. Chen L.-C. Miniaturized 3D surface profilometer using digital fringe projection / L.-C. Chen, C.-C. II. Chen // Meas. Sci. Technol. 2005. - Vol. 16, N. 5. - P. 1061-1068.

161. Chernov N. Least squares fitting of circles / N. Chernov, C. Lesort // Journal of Mathematical Imaging and Vision. 2005. - Vol. 23. - P. 239-251.

162. Chien S. Principles and techniques for assessing erythrocyty deformability / S. Chien // Blood cells. 1977. - Vol. 3. - P. 71-99.

163. Chugui Y.V. Quasi-geometrical method for Fraunhofer diffraction calculations for three-dimensional bodies / Y.V. Chugui, V.P. Koronkevitch, B.E. Krivenkov, S.V. Mikhlyaev // J. Opt. Soc. Am. 1981. - Vol. 71, N. 4. - P. 483-489.

164. Chugui Yu.V. High-frequency filtered images of an optically thick edge / Y.V. Chugui, V.A. Sokolov // J. Opt. Soc. Am. A 1998. - Vol. 15, N. 3. - P.611-621.

165. Chugui Yu.V. Optical dimensional metrology for 3D objects of constant thickness / Yu.V. Chugui // Measurement. 2001. - Vol. 30, N. 1. - P. 19-31.

166. Coleman N.J. High-speed profile measurement with electro-optics / N.J. Coleman, F.R. Reich // Optical Engineering. 1976. - Vol. 15, N. 1. - P. 44-47.

167. Deriche R. Recovering and characterizing image features using an efficient model based approach / R. Deriche, T. Blaszka // Proc. of the International Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. New-York, 1993. - P. 530-533.

168. Design of a large depth of view three-dimensional camera for robot vision /

169. M. Rioux, G. Bechthold, D. Taylor, M. Duggan // Optical Engineering. 1987. -Vol. 26, N. 12. - P. 1245-1250.

170. Dew G.D. The application of spatial filtering techniques to profile inspection, and an associated interference phenomenon / G.D. Dew // Optica Acta. -1970. Vol. 17, N. 4. - P. 237-257.

171. Dremel W. Triangulation with large dynamical range / W. Dremel, G. Hausler, M. Maul // Optical Techniques for Industrial Inspection / Ed. by P.G. Cielo. Proc. SPIE. - 1986. - Vol. 665. - P. 182-187.

172. Engel A. Additional filters enhancing the sensitivity of an optical correlator / A. Engel //Appl. Opt. 1973. - Vol. 12, N. 4. - P. 743-748.

173. Fink W. A coherent-optical method for measuring fibra diameters / W. Fink, W. Schneider // Optica Acta. 1974. - Vol. 21, N. 2. - P. 151—155.

174. Freeman H. A corner finding algorithm for chain code curves / H. Freeman, L.S. Davis // IEEE Trans, on Computers. 1977. - Vol. 26, N. 3. - P. 297-303.

175. Gevelber M. Modelling requirements for development of an advanced Czochralski control system / M. Gevelber, D. Wilson, N. Duanmu // Journal of Crystal Growth. 2001. - Vol. 230, N. 1. - P. 217-223.

176. Global simulation of the CZ silicon crystal growth up to 400mm in diameter kg / K. Takano, Y. Shiraishi, J. Matsubara, T. Iida, N. Takase, N. Machida, M. Kuramoto, H. Yamagishi // Journal of Crystal Growth. 2001. - Vol. 229, N. 1. -P. 26-30.

177. Gorecki C. Classification of rough surfaces: comparison between two hybrid optical coherent processors / C. Gorecki // Optics and Laser Technology. 1989. -Vol. 21,N. 2.-P. 117-122.

178. Gorecki C. Optical classification of machined metal surfaces by Fourier spectrum sampling / C. Gorecki // Wear. 1990. - Vol. 137, N. 2. - P. 287-298/

179. Gorecki C. Optical sizing by Fourier transformation / C. Gorecki // J. Opt (Paris). 1989. - Vol. 20, N. 1. - P. 25-29.

180. Gorecki C. Rough surfaces classification through power spectral density sampling / C. Gorecki, P. M. Duffieux // J. Opt. (Paris) 1989. - Vol. 20, N. 5, P.193.200.

181. Growth of silicon crystal with a diameter of 400mm and weight of 400 kg / Y. Shiraishi, K. Takano, J. Matsubara, T. Iida, N. Takase, N. Muchida, M. Kuramoto, H. Yamagishi // Journal of Crystal Growth. 2001. - Vol. 229, N. 1. -P. 17-21.

182. Gupta S.V., Sen D. Dark-field (diffrimoscopic) images of periodic objects (Partially coherent illumination) / S.V. Gupta, D. Sen // Opt. Acta. 1972. - Vol. 19,N. 2.-P. 137-154.

183. Gupta S.V. Dark-field (diffrimoscopic) images of periodic objects (Coherent illumination) / S.V. Gupta, D. Sen // Opt. Acta. 1972. - Vol. 19, N. 2. - P. 125-136.

184. Harris C.G. A combined corner and edge detector / C.G. Harris, M. Stephens //Proc. of the Forth Alvey Vision Conference. Manchester, UK, 1988 - P. 147-151.

185. Hausler G. Physical limits of 3D-sensing / G. Hausler, J. Herrmann // Optics, illumination, and image sensing for machine vision VII / Ed. By D. J. Svet-koff. Proc. SPIE. - 1992. - Vol. 1822. - P. 150 - 158.

186. Hurle D.T.J. Analytical representation of the shape of the meniscus in Czochralski growth / D.T.J. Hurle // Journal of Crystal Growth. 1983. - Vol. 63, N. l.-P. 13-17.

187. Hurle D.T.J. Control of diameter in Czochralski and related crystal growth techniques / D.T.J. Hurle // Journal of Crystal Growth. 1977. - Vol. 42. - P. 473-482.

188. Image improvement in high-resolution electron microscopy using holographic image dcconvolution / G.W. Stroke, M. Halioua, F. Thon, D. Willasch // Optic. 1974. - Vol. 41. - P. 319-343.

189. Indebetouw G. Applications of optical processing techniques to the quality control of micromechanics / G. Indebetouw // Appl. Opt. 1977. - Vol. 16, N. 7. -P. 1944-1950.

190. Indebetouw G. Automatic screw identification using spatial filtering / G. Indebetouw // Rev. Sci. Instrum. 1977. - Vol. 48, N. 5. - P.547-549.

191. Indebetouw G. Optical Processing Techniques in the Quality Control of Micromechanics / G. Indebetouw, T. Tschudi, J. Steffen // Appl. Opt. 1978. - Vol.17,N. 6.-P. 911-916.

192. Indebetouw G. Profile measurement using projection of running fringes / G. Indebetouw // Appl. Opt. 1978. - Vol. 17, N. 18. - P. 2930-2933.

193. Indebetouw G. Quality control of small mechanical pieces using optical correlation techniques / G. Indebetouw, T. Tschudi, G. Herziger // Appl. Opt. 1976. -Vol. 15,N. 2.-P. 516-522.

194. Infrared TV system of computer controlled Czochralski crystal growth / D.F O'Kane, T.W Kwap, L Gulitz and A.L Bednowitz // Journal of Crystal Growth. -1972, Vol. 13-14. P. 624-628.

195. Johansen Т.Н. An improved analytical expression for the meniscus height in Czochralski growth / Т.Н. Johansen // Journal of Crystal Growth. 1994. - Vol. 141,N. 3-4.-P. 484-486.

196. Johansen Т.Н. On the theory of the weighing method for automatic ciystal shape control in czochralski growth / Т.Н. Johansen // Journal of Crystal Growth. -1987. Vol. 80, N. 2. - P. 343-350.

197. Johansen Т.Н. The weight gain signal in Czochralski crystal growth / Т.Н. Johansen // Journal of Crystal Growth. 1992. - Vol. 118, N. 3-4. - P. 353-359.

198. Kao K.C. Coherent light scattering measurements on single and cladded optical glass fibres / K.C. Kao, T.W. Davies, R. Worthington // The Radio and Electronic Engineer. 1970. - Vol. 39, N. 2. - P. 105-111.

199. Kitchen L. Gray-level corner detection / L. Kitchen, A. Rosenfeld // Pattern Recognition Letters. 1982. - Vol. 1, N. 2. - P. 95-102.

200. Kochsiek M. Anwendung beugungsoptischer methoden zur messung der durchmesser von kleinen wellen / M. Kochsiek, H. Kunzmann, J. Tantau // PTB-Mitteilungen. 1977. - Vol. 87, N. 4. - P. 279-282.

201. Koedam M. Determination of small dimensions by diffraction of laser beam / M. Koedam // Philips technical review. 1966. - Vol. 27, N. 7. - P. 208-210.

202. Kozik V.I. Monitoring of monocrystal diameter in growing vessel / V.I. Kozik, E.S. Nejevenko // Automation, control, and applications : Proc. of the Second IASTED Int. Multi-Conf. Automation, Control and Information Technology

203. ACIT 2005), June 20-24, Novosibirsk, Russia / Ed.: Yu.I. Shokin, O.I. Potaturkin. Anaheim etc.: ACTA Press, 2005. - P.59-62.

204. Landau U.M. Estimation of a circular arc center and its radius / U.M. Landau // Computer Vision, Graphics and Image Processing. 1987. - Vol. 38. - P. 317-326.

205. Laser ranging: a critical review of usual techniques for distance measurement / M.-C. Amann, T. Bosch, M. Lescure, R. Myllyla, M. Rioux // Opt. Eng.2001.-Vol. 40, N. l.-P. 10-19.

206. Lawson W.D. Preparation of single crystals / W.D. Lawson, S. Nielsen. -London : Butterworths Scientific Publications, 1958. 255 p.

207. Mallik-Goswami B. Detecting Defects in Fabric with Laser-Based Morphological Image Processing / B. Mallik-Goswami, A.K. Datta // Textile Research Journal. 2000. - Vol. 70, N. 9. - P. 758-762.

208. Marquardt D.W. An Algorithm for Least Squares Estimation of Nonlinear Parameters / D.W. Marquardt // J. Soc. Indust. Appl. Math. 1963. - Vol. 11, N. 2. -P. 431-441.

209. Measurement of cylindrical objects through laser telemetry: application to a new forest caliper / M. Demeyere, E. Dereine, C. Eugene, V. Naydenov // IEEE Trans, on Instrumentation and Measurement. 2002. - Vol. 51, N. 4. - P. 645-649.

210. Medioni G. Corner detection and curve representation using cubic Bsplines /

211. G. Medioni, Y. Yasumoto // Computer Vision, Graphics and Image Processing. -1987. Vol. 39, N. 3. - P. 267-278.

212. Mika K. Shape and stability of Menisci in czochralski growth and comparison with analytical approximations / K. Mika, W. Uelhoff // Journal of Crystal Growth. 1975. - Vol. 30, N. 1. - P. 9-20.

213. Mikhlyaev S.V. 3D sensing of a nonstationary surface / S.V. Mikhlyaev // Optical Engineering for Sensing and Nanotechnology (ICOSN '99) / Ed. by Ichirou Yamaguchi. Proc. SPIE. - 1999. - Vol. 3740. - P. 582-585.

214. Mikhlyaev S.V. A computer vision system to control the process of crystal growth / S.V. Mikhlyaev, E.S. Nejevenko // Pattern Recognition and Image Analysis. 1999. - Vol. 9, N. 1. - P.156-158 .

215. Mikhlyaev S.V. High-precision triangulation sensing of mirror surface / S.V. Mikhlyaev // Optical Engineering for Sensing and Nanotechnology (ICOSN 2001) / Ed. by Koichi Iwata. Proc. SPIE. - 2001. -Vol. 4416. - P. 400-403.

216. Mikhlyaev S.V. Influence of a tilt of mirror surface on the measurement accuracy of laser triangulation rangefinder / S.V. Mikhlyaev // Journal of Physics: Conference Series. 2006. - Vol. 48. - P. 739-744.

217. Mikhlyaev S.V. Laser triangulation systems for sensing mirror surface / S.V. Mikhlyaev // Seventh Int. Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry, and Everyday Life. Proc. SPIE. - 2002. - Vol. 4900. - P. 519-524.

218. Mikhlyaev S.V. Method for measuring the diameter of a growing crystal / S.V. Mikhlyaev // Pattern Recognition and Image Analysis. 2005. - Vol. 15, N. 4.- P. 690-693.

219. Mikhlyaev S.V. Multiwave pyrometry based on the signal-discrimination theory / S.V. Mikhlyaev, E.S. Nejevenko // Pattern Recognition and Image Analysis. 1999. - Vol. 9, N. 1. - P. 159-160.

220. Mikhlyaev S.V. Optical systems for melt level measurement in the process of crystal growth / S.V. Mikhlyaev // Seventh Int. Symposium on Laser Metrology Applied to Science, Industry, and Everyday Life. Proc. SPIE. - 2002. - Vol. 4900.-P. 586-591.

221. Mikhlyaev S.V. Subpixel localization of the singular points in images on the basis of the gradient operators / S.V. Mikhlyaev // Pattern Recognition and Image

222. Analysis.-2001.-Vol. 11,N. 1. P. 222-225.

223. Moravec H.P. Towards automatic visual obstacle avoidance / H.P. Moravec // Proc. of the Fifth International Joint Conference on Artificial Intelligence, Cambridge, MA, 1977 / Ed. by R. Reddy. William Kaufmann, 1977. - Vol. 2. - P. 584-590.

224. Munoz Rodriguez J.A. Asundi A. Depth object recovery using a light line and a regression neural network / J.A. Munoz Rodriguez, R. Rodriguez-Vera, A. Asundi // Optica Applicata. 2005. - Vol. XXXV, N. 2. - P.295-309.

225. New laser rangefinder for three-dimensional shape measurement of specular objects / M. Baba, K. Ohtani, M. Imai, T. Konishi // Opt. Eng. 2001. - Vol. 40, N.l. - P.53-60.

226. On the hot-zone design of Czochralski silicon growth for photovoltaic applications / L.Y. Huang, P.C. Lee, C.K. Hsieh, W.C. Hsu, C.W. Lan // Journal of Crystal Growth. 2004. - Vol. 261, N. 4. - P. 433-443.

227. Physical modeling of the melt flow during large-diameter silicon single crystal growth / L. Gorbunov, A. Pedchenko, A. Feodorov, E. Tomzig, J. Virbulis, W.V. Ammon // Journal of Ciystal Growth. 2003. - Vol. 257, N.l. - P. 7-18.

228. Producing of tolerance gaps by spatial filtering / S.V. Mikhlyaev, Yu.V. Chugui, I.S. Soldatenkov, T.V. Gurtova // Optica Applicata. 1981. - Vol.11, N. 1. -P. 169-182.

229. Pry or T.R. Diffractographic dimensional measurement. Part 1: displacement measurement / T.R. Pryor, O.L. Hageniers, W.P.T. North // Appl. Opt. 1972. -Vol. 11,N. 2.-P. 308-313.

230. Pryor T.R. Diffractographic dimensional measurement. Part 2: profile measurement / T.R. Pryor, O.L. Hageniers, W.P.T. North // Appl. Opt. 1972. - Vol. 11, N. 2.-P. 314-318.

231. Real-time 3D profile measurement using structured light / L. Xu, Z.J. Zhang, H. Ma, Y.J. Yu // Journal of Physics: Conference Series. 2006. - Vol. 48. - P. 339-343.

232. Real-time fault detection on textiles using opto-electronic processing / S.

233. Ribolzi, J. Merckle, J. Gresser, P.E. Exbrayat // Textile Research Journal. 1993. -Vol. 63, N. 2.-P. 61-71.

234. Rohr K. Recognizing corners by fitting parametric / K. Rohr // Int. Journal of Computer Vision. 1992. - Vol. 9, N. 3. - P. 213-230.

235. Schaffer G. A new look at inspection / G. Schaffer // Amer. Mach. 1979. -Vol. 123,N. 8.-P. 103-126.

236. Schmid C. Comparing and evaluating interest points / C. Schmid, R. Mohr,

237. C. Bauckhage // Proc. of the 6th International Conference on Computer Vision, Bombay, India. 1998. - P. 230-235.

238. Shulman A.R. Optical data processing / A.R. Shulman. New York : Wiley, 1970.-710 p.

239. Smith S.M. SUSAN a new approach to low level image processing / S.M. Smith, J.M. Brady // Int. Journal of Computer Vision. 1997. - Vol. 23, N. 1. - P. 45-78.

240. Spagnolo G.S. Diffractive optical element-based profilometer for surface inspection / G.S. Spagnolo, D. Ambrosini // Opt. Eng. 2001. - Vol. 40, N. 1. - P. 44-52.

241. Spath H. Least-squares fitting by circles / H. Spath // Computing. 1996. -Vol. 57, N. 2. - P. 179-185.

242. The meniscus in Czochralski growth / W. Bardsley, F.C. Frank, G.W. Green,

243. D.T.J. Hurle // Journal of crystal growth. 1974. - Vol. 23, N. 4. - P. 341-344.

244. Tschudi T. Particle size analysis using computer-synthesized holograms / T. Tschudi, G. Herziger, A. Engel // Appl. Opt. 1974. - Vol. 13, N. 2. - P. 245-248.

245. Vaskov S.T. Relaxation method of searching for conjugate points in stereo-images / S.T. Vaskov, S.V. Mikhlyaev // Pattern Recognition and Image Analysis. -2001.-Vol. 11, N. 1. P. 260-262.

246. Visualization and computational steering of fluid motion in Czochralski crucibles during silicon crystal growth / F. Schafer, V. Kumar, M. Breuer, F. Durst // International Journal of Computational Fluid Dynamics. 2005, Vol. 19, N. 7. - P. 501-515.

247. Watt A.H. 3D computer graphics / Alan H. Watt. Third edition. - Massachusetts : Addison-Wesley, 2000. - 570 p.

248. West P. One line gauge for wire and fibre diameter measurement / P. West // Meas. and Contr. 1974. - Vol. 7, N. 2. - P. 45-46.

249. Yang J.H. Studies on 3-Dimensional Measurement Using Multi-Images / J.H. Yang, Q. Zhao // Journal of Physics: Conference Series. 2006. - Vol. 48. - P. 393-397.

250. Zeng L. Two-directional scanning method for reducing the shadow effects in laser triangulation / L. Zeng, H. Matsumoto, K. Kawachi // Meas. Sci. Technol. -1997. Vol. 8, N. 3. - P. 262-266.

251. Zhang Z. Parameter estimation techniques: a tutorial with application to conic fitting / Z. Zhang // Image and Vision Computing. 1997. - Vol. 15, N. 1. -P. 59-76.