Cálculo de ángulo de rotación en el plano de sustratos de silicio por medio del procesamiento de imágenes monocromáticas

Abstract

El presente proyecto de grado se enfoca en el desarrollo de un programa en Matlab de visión artificial, que permite obtener el ángulo de inclinación de un substrato de silicio por medio de técnicas de procesamiento de imágenes. El desarrollo del programa se hizo en Matlab. Se empezó con el procesamiento de las imágenes de substratos de silicio proporcionadas por el docente asesor, desarrollando así, un programa base para la detección del ángulo de inclinación solicitado. Al procesar las imágenes iniciales en el software dan un resultado satisfactorio; sin embargo, al ingresar al software otras imágenes de los substratos con procesos químicos, el sistema no es capaz de procesar las imágenes, por lo que se opta a modificar el programa base. Para esto se agregan técnicas de pre procesamiento de imágenes para mejorar su calidad. Al realizar dicho pre proceso y calcular el ángulo de nuevo, se pudo observar que el programa aún seguía arrojando resultados poco satisfactorios, por lo que se concluyó que no era la calidad de la imagen sino las deformaciones que quedaban en la placa de silicio después de pasar por procesos químicos. El proceso final que se logra implementar para las imágenes, consta de primero binarizar la imagen, encontrar los bordes de los objetos en la imagen, con estos bordes se pretende buscar el ultimo pixel blanco (los bordes se hacen blancos luego de la binarización y de detectar los bordes), en cuanto a filas y columnas, para determinar una región de interés entorno a este. Luego se determina un rango de 100 filas y 100 columnas que serían el rango de la sección de interés. Posteriormente se determina una nueva imagen con una sección de la línea que se va a evaluar y con sus puntos extremos se determina una pendiente de la recta, para luego, mediante una relación trigonométrica hallar el ángulo de la pendiente, que al final es el ángulo de inclinación de la imagen con respecto al eje X. Para que el programa pueda funcionar con cualquier imagen, se estipula variar el umbral hasta que la imagen sea procesada correctamente.