【摘 要】
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调焦调平系统是高分辨率投影光刻机的重要组成部分,为了获得理想的曝光效果必须使用调焦调平系统实时、准确地测量出硅片相对于投影物镜的离焦量与倾斜量。在基于激光三角测量法的调焦调平技术中,为保证信息的实时性,需要一款高性能的图像处理系统。本文设计并实现了一种面向调焦调平系统的多核DSP图像处理系统,可以在高采样率的情况下同时采集、传输多路图像数据,并及时完成图像处理与算法结果输出。图像处理系统实现了线阵
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调焦调平系统是高分辨率投影光刻机的重要组成部分,为了获得理想的曝光效果必须使用调焦调平系统实时、准确地测量出硅片相对于投影物镜的离焦量与倾斜量。在基于激光三角测量法的调焦调平技术中,为保证信息的实时性,需要一款高性能的图像处理系统。本文设计并实现了一种面向调焦调平系统的多核DSP图像处理系统,可以在高采样率的情况下同时采集、传输多路图像数据,并及时完成图像处理与算法结果输出。图像处理系统实现了线阵CCD图像的采集传输,算法处理、指令控制等功能。为了提高系统工作效率,本文综合图像处理平台需求与调研结果,选取TI公司的TMS320C6678多核DSP作为算法处理单元,在SYS/BIOS实时操作系统下,实现多核并行算法处理与核间数据通信,并在片间使用Rapid IO总线传输图像数据。系统使用Xilinx公司的Kintex7系列FPGA,通过Cameralink接口接收CCD图像,EMIF16接口接收DSP发送的控制指令与算法处理结果,根据指令信息控制外部相机、光源模块,并将图像与算法结果传输至上位机。最后本文还设计实现了多核DSP的自启动与软件升级功能。系统设计完成后,进行了四方面的测试。首先,对数据传输功能的正确性及关键接口传输速率进行测试,并分析影响传输速率的主要原因。然后,针对关键外设功能进行验证,得到理想结果。之后完成了多核DSP自启动功能测试。最后,在调焦调平系统实验中得出系统性能关键指标。测试结果表明,图像处理系统符合设计要求,并可以成功应用。
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