硅单晶是制造IC集成电路和太阳能电池的关键材料,随着半导体产业的快速发展需求量巨大。直拉单晶炉是制备硅单晶的主要设备,本课题主要目的是研究全自动硅单晶炉晶体直径测量技术。本文讨论了晶体直径检测系统的发展历程,分析了当前国内外测径技术,了解到基于图像处理计算的直径测量技术是全自动单晶炉的核心技术之一。在测径硬件平台上,研究了TDR150型全自动单晶炉测径平台,并分别在嵌入式图像处理平台以及影像系统处理平台上开展了测径工作,另外考虑国内用户价廉以及实用的要求,设计了一套基于PC机处理的图像采集平台,该平台成本较低、安装方便、实用性强。在测径软件算法上,TDR150型单晶炉测径算法处理速度较慢,根据晶体生长图像特点本文对其进行了改进,并提出了种有效的新测径算法,该算法采用了良好的光圈提取以及有效的圆拟合算法,处理结果良好、运行效率较高。作为项目的延伸,本课题还研究了硅料熔化过程检测问题。当前主要采用红外传感器检测硅料熔化是否完成,该设备检测效果有很大的改进空间。本文利用测径设备采集了一些硅料熔化图像,并对其进行了基于频域、统计、角点检测等方面的分析,根据分析结果初步提出了一个基于图像处理的化料过程检测方案。