随着半导体技术的发展,半导体产业的巨大市场前景也越来越受到关注,而在整个半导体产业链中,处于上游的半导体装备由于我国起步较晚,依然需要大量的进口才能维持生产。为了摆脱受制于发达国家的现状,必须要具备独立自主设计半导体装备的能力。薄膜生长装备中的在线监测仪表是整个装备中相当重要的一部分,直接影响着生长工艺的执行,从而影响着生产出的半导体薄膜的质量。本文针对薄膜外延过程中表面的翘曲变化,设计了一款翘曲在线监测仪,重点对其软件部分的实现展开了研究。首先,基于多光束偏转法对翘曲在线监测仪进行了系统总体方案设计。搭建了由激光二极管、标准具、CCD相机组成的光路结构,选择了搭载Exynos 4412处理器的ARM开发板作为系统的处理平台。其次,从测量原理出发,研究了处理激光光斑需要用到的图像处理算法。对从CCD相机获得的图像进行了滤波去噪、二值化和阈值分割等预处理;然后实现了灰度质心法、Hough变换法和圆拟合法三种光斑中心定位算法并通过对比实验选择了质心法作为最合适的定位算法;对于图像中的多个光斑,研究了连通域标记算法来将光斑进行分离实现多个光斑的同时定位。再次,设计编写了翘曲监测软件。利用Qt、Open CV等软件库和多线程设计等方法实现了软件的基本功能,并进行了人机交互界面的设计;对嵌入式移植开展了研究,将在PC机上编写的软件交叉编译到嵌入式开发板中并成功运行。最后,设计了仪器标定实验,进行了粗约标定实验和验证,结果显示测量曲率半径有一定的误差,准确度有待提高,但是重复性较好,可以实现基本的测量功能。