以12对硅碳棒还原炉为研究对象。检测前需调整摄像头与观察视镜的距离，确保两硅碳棒间距完整呈现在图像中，以便测量各生长阶段的间距，避免漏测情况发生。同时，需调整并固定摄像头，使两硅碳棒间的区域平面与摄像头所在平面保持平行，防止因镜头倾斜产生较大测量误差。检测装置的安装方案如图3所示。基于单目视觉的小孔成像原理与相似三角形原理，可计算两硅碳棒的间距，进而求得硅碳棒的直径及生长速率。

       利用相似三角形原理，由式(1)可得小孔成像关式中:F为焦距，X,为成像平面上物体的像素宽度，Z为摄像头所在平面与实际物体之间的距离，X为实际物体宽度。

       图像处理后进行轮廓检测，筛选出两硅芯间区域的轮廓。由式(2)计算焦距F:式中:W为摄像头平面与硅碳棒平面之间的距离，So为两硅芯中心距，P。为两硅芯间区域在成像平面上的像素

宽度。

       得到焦距后，按式((3)计算不同生长阶段的硅碳棒间距S:式中:尸为当前时刻两硅碳棒边缘之间在成像平面上的像素宽度。获得间距S后，由式(4)与式(5)分别计算硅碳棒直径D与径向生长速率T式中:So为两硅芯间距，D。为硅芯直径，D,Dz为相邻两次测算得到的硅碳棒直径，t,tz为相邻两次测算的时间。

       系统硬件设计的关键在于，摄像头的选型与主控设备的配置需满足图像处理需求。摄像模块用于采集多晶硅硅碳棒的图像数据，经处理后可提取直径信息;主控设备作为控制中心，负责数据采集、处理及控制信号的输出。硬件主要包含以下模块:系统主控模块、摄像模块、系统供电模块、散热模块、显示模块和灯光模块。硬件设计如图所示。

       程序启动后，系统界面设有多个控制按钮。按下灯光按钮可控制光源的开启与关闭;按下检测按钮时，树蓦派获取摄像头采集的图像，经处理后计算两硅碳棒的间距与生长速率，并循环执行该过程;按下拍摄按钮可抓取并保存当前界面显示的图像。当定时器达到设定时间时，记录当前硅碳棒直径数据;若未达到设定时间，则进入等待状态，不执行任何操作。按下停止检测按钮后，检测进程停止并释放内存。程序急流程如图所示。http://www.zbqunqiang.cn/