近年来,半导体晶体直径朝着大型化的方向发展,晶体的直径逐渐从6英寸发展到12英寸。晶体直径的大型化发展成为当前的主流趋势。生长出质量好、尺寸大的单晶硅需要非常稳定的运动和对称的热场,所以,CZ生长法中单晶炉提拉头、软轴、坩埚轴三者的旋转中心重合与否对晶体的品质有着至关重要的作用。因此,研究单晶炉的对中检测问题具有十分重要的意义。　　通过对目前现有的单晶炉对中检测方法仔细研究后,本文以前人的对中检测方法为基础进行深入研究,重新优化设计了硬件,并且在单晶炉内完成了对提拉轴运动轨迹估计的测试。方案中首先提取出激光的运动轨迹,然后采用了二级重心法进行定位,即分别采用重心法定位激光光斑的中心位置和运动轨迹的中心位置。针对对中系统实时检测这一要求,搭建了一套高速嵌入式图像采集与处理平台,以点激光和面阵图像传感器作为检测元件,完成图像的实时采集、传输、处理和终端显示。为了验证上述算法的可行性,需要获得连续的图像数据。因此,搭建了实验装置进行现场测试。　　在测试中,尝试了不同的图像处理算法与运动轨迹估计算法,并得到了相应的结果。通过对测试结果的综合评价,确定了最终的图像处理算法和运动轨迹及轨迹中心位置估计算法。经测试,该方案的检测精度在0.25mm之内,实现了单晶炉对中问题的精确、高效的检测。最后将轨迹估计的算法移植到嵌入式图像检测平台上,并最终应用于实际的单晶炉自动化工业检测现场。