为了提高半导体激光加工中激光光斑中心定位精度, 根据皮秒超短脉冲激光辐照单晶硅后产生的光斑图像灰度分布特点, 提出了一种基于灰度直方图的激光光斑中心定位算法, 通过模拟激光光斑仿真分析和单晶硅刻蚀实验, 对比研究了不同辐照时间与不同激光功率条件下该算法与传统算法的定位精度。结果表明, 在辐照时间不同的条件下, 该算法定位精度达到0.761 μm, 比灰度重心法提高51.3%, 比最大行列灰度值法提高93.9%; 在激光功率不同条件下, 该算法的定位精度达到0.793 μm, 比灰度重心法提高73.4%, 比最大行列灰度值法提高86.8%。此研究可为皮秒超短脉冲激光光斑中心定位控制系统的设计提供指导。

针对传统Sobel边缘检测算法对噪声敏感的缺点进行了分析，提出了自适应权值的改进算法，该权值的大小取决于Sobel算子模板内像素灰度值之和。通过不同形式的噪声图像处理对比，结果表明，该算法不仅计算简单，而且具有较强的抗噪能力，对图像边缘有较高的检验精度，极大地改进了图像边缘识别的效果。