1.一种基于集员估计粒子滤波理论的硅熔液液位估计方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、激光发射器和CCD摄像机分别安装于单晶炉炉盖的两侧的圆形窗口，通过线状激光发射器发射形状为直线的激光光束，在CCD摄像机接收由液面反射的激光光束，采集激光光斑图像；在对CCD摄像机采集的激光光斑图像进行处理之后，得到每帧图像中光斑的形心纵坐标作为激光光斑的纵坐标yk，即作为液位的观测数据，即滤波器的观测变量；

步骤2、根据运动学的原理建立硅熔液液位的数学模型，得到液位对象的动力学状态空间表达式，所述步骤2具体按照以下步骤实施：步骤2.1、定义激光光斑纵坐标的真实值xk为状态变量，对观测数据进行滤波，首先建立对象的数学模型，由于液位的移动是由控制系统决定的，所以激光光斑纵坐标的运动轨迹是一个被扰动的直线随机加速运动，加速度由控制系统给定，现根据运动学原理将液位的运动方程写为：式中，xk为k时刻的激光光斑纵坐标的真实值，velk为k时刻的激光光斑移动速度，ak-1为k-1时刻的激光光斑移动加速度，velk和ak-1分别由液位的移动速度和加速度决定，Δt为采样时间；

步骤2.2、定义状态变量xk＝[xk,νelk]T，将液位模型写为：式中，uk-1＝ak-1， wk和vk分别为统计特性未知的过程噪声和测量噪声，定义观测方程的观测矩阵为C＝[1,0]；

步骤3、利用集员估计理论，通过预测和更新两个步骤构造出一个包含真实液位状态的有界椭球集合，所述步骤3具体按照以下步骤实施：步骤3.1、根据集员估计理论，过程噪声wk和测量噪声vk用以下有界椭球集合进行描述：设定决定噪声边界的正定矩阵Qk和Rk；

步骤3.2、集员估计理论运算过程分为预测和更新两个过程，预测过程如下：设k-1时刻的状态椭球集合为：

其中， 为k-1时刻的状态估计值，Pk-1为k-1时刻决定椭球的形状和方向的正定矩阵，当k-1＝0时预先设置初值x0和P0，根据椭球集的求和运算得包括k时刻状态的椭球集合为：其中，

步骤3.3、更新过后包含液位状态的椭球集合如下：步骤3.4、计算

由此步骤得到k时刻包含真实状态的椭球集合Ek；

步骤4、以集合中心为均值，以集合形状参数为方差，使用高斯分布从有界集合中抽取一定数量的粒子，通过测量数据和抽取的粒子计算得到的测量值作差构造代价函数，根据代价函数的大小对每个粒子进行权值计算，依据权值的大小对粒子重采样，输出最优估计值；

步骤5、最后对滤波后的数据使用移动加权平均法进行平滑，平滑后的结果即为得到的硅熔液液位的估计值。

2.根据权利要求1所述的一种基于集员估计粒子滤波理论的硅熔液液位估计方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下步骤实施：步骤4.1、以 为均值，Pk/9为方差，从高斯分布 中抽取N个粒子计算每个粒子对应的代价函数值：

步骤4.2、根据代价函数值计算每个粒子对应的权值：其中，0＜δ＜1为预先设定的参数；

步骤4.3、为防止粒子退化，根据权值的大小进行重采样：生成[0,1]上N个均匀分布的随机数 然后产生粒子权重累计函数然后重采样出所有cdf(i-1)＜rj≤cdf(i)的粒子 和对应的权值

步骤4.4、对些重采样之后的粒子进行加权得到k时刻的状态估计值：步骤4.5、将 作为激光光斑纵坐标的最优估计值输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于集员估计粒子滤波理论的硅熔液液位估计方法，其特征在于，所述步骤5具体按照以下步骤实施：步骤5.1、根据激光三角法原理，液位的变化与激光光斑的纵坐标 的变化之间的关系近似为一个线性关系，即：其中，xzero为激光光斑纵坐标零点位置的估计值，M为比例系数，可以通过坩埚的绝对位置和 相对xzero的变化得出；

步骤5.2、对滤波过后的液位输出的Lk进行移动加权平均法进行平滑，平滑公式如下即为最终估计得到的硅熔液液位。