HOZ/MeasureThread/Measure.cs

//时间：20200610
//作者：郝爽
//功能：测量线程

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;


using SmartSEMControl;
using MeasureData;

namespace MeasureThread
{
    public enum ImageMode
    {
        FIB,
        SEM
    }

    //层间通讯数据包
    public struct ST_MSTMsg
    {
        //线程状态
        public struct STMThreadStatus
        {
            public int iMThreadStatus;     
            public string cMsrStartTime;  
            public string cMsrEndTime;    
        };
        //切孔状态
        public struct STMSampleStatus
        {
            public int iMeasureSampleStatus;    
            public string cSampleName;
        };
        public STMThreadStatus STMThreadStu;
        public STMSampleStatus STMSampleStu;
    };


    public class Measure
    {
        public delegate void ProgressEventHandler(ST_MSTMsg msg);
        public event ProgressEventHandler ProgressEvent;

        //全局只有一个fatorySEM
        static FactoryHardware factorySEM = FactoryHardware.Instance;
        ISEMControl iSEM = factorySEM.ISEM;

        const String ImageName1 = @"ImageSEM600X.tif"; //传给客户，作水平校正
        const String ImageName2 = @"ImageFIB600X1.tif";//传给客户，找到切割点
        const String ImageName3 = @"ImageFIB600X2.tif";
        const String ImageName4 = @"ImageSEM300X.tif";//传给客户，找到已经切割点
        const String ImageName5 = @"ImageSEM6000X.tif";//传给客户，水平校正
        const String ImageName6 = @"ImageSEMMag.tif";//传给客户，测量层高

        const float fMin = (float)0.0000002; //单位是米

        //测量文件
        private MeasureFile m_measureFile;
        public MeasureFile MeasureFile
        {
            get { return this.m_measureFile; }
            set { this.m_measureFile = value; }
        }

        //测量的切割孔
        private List<MeasureData.CutHole> m_cutHoles;
        public List<MeasureData.CutHole> cutHoles
        {
            get { return this.m_cutHoles; }
            set { this.m_cutHoles = value; }
        }

        //工作文件夹
        private string m_WorkingFolder;
        public string WorkingFolder
        {
            get { return this.m_WorkingFolder; }
            set { this.m_WorkingFolder = value; }
        }

        //线程状态
        private ThreadStatus m_ThreadStatus;
        public ThreadStatus TStatus
        {
            get { return this.m_ThreadStatus; }
            set { this.m_ThreadStatus = value; }
        }

        //测量参数
        private MeasureParam m_MsParam;
        public MeasureParam MeasParam
        {
            get { return this.m_MsParam; }
            set { this.m_MsParam = value; }
        }

        //构造函数
        public Measure()
        {
            Init();
        }

        private void Init()
        {
            MeasParam = new MeasureParam();
            TStatus = new ThreadStatus();
            cutHoles = new List<MeasureData.CutHole>();
        }

    //初始化测量业务, 读测量文件，判断是否有可测试的切孔
    public bool InitMeas(MeasureFile a_measureFile)
        {
            m_measureFile = a_measureFile;
            List<CutHole> listHoles = m_measureFile.ListCutHole;

            foreach (CutHole h in listHoles )
            {
                if (h.SWITCH == true)
                {
                    m_cutHoles.Add(h);
                }
            }

            if(m_cutHoles.Count == 0)
                return false;

            this.m_MsParam = m_measureFile.MParam;

            return true;
        }

        //测量流程
        public void DoMeasure()
        {
            //创建线程的测量状态的更新
            this.TStatus.ComputeTime(THREAD_TIME_TYPE.START);

            //将这个开始时间传递给主界面

            //检查硬件连接是否正常
            if (!ConnectHardware())
            {
                this.TStatus.ComputeTime(THREAD_TIME_TYPE.STOPPED);
                return;
            }

            //设置工作文件夹
            if (!SetWorkingFolderStr())
            {
                this.TStatus.ComputeTime(THREAD_TIME_TYPE.STOPPED);
                return;
            }

            float[] firstPosition;
            for (int i = 0; i < m_cutHoles.Count; i++)
            {
                if (i == 0)
                {
                    firstPosition = iSEM.GetStagePosition();
                }
                else
                {

                }
            }
            //第一个孔的测试
            FirstHole();
            //非第一个孔的测试
            OtherHole();
        }

        //检查硬件连接是否正常
        public bool ConnectHardware()
        {
            //返回硬件的连接状态
            return iSEM.ConnectStatus();            
        }

        //设置工作文件夹
        public bool SetWorkingFolderStr()
        {
            //获取工作文件路径
            string pathName = m_measureFile.FilePath;

            //判断工作文件路径是否为空或无效
            if (string.IsNullOrEmpty(pathName))
            {
                return false;
            }
            //文件未保存
            else if (pathName.CompareTo(MeasureFile.UNTITLED_FILE_NAME) == 0)
            {
                return false;
            }

            //获取工作文件所在文件夹
            string folder = System.IO.Path.GetDirectoryName(pathName);
            if (string.IsNullOrEmpty(folder))
            {
                return false;
            }

            WorkingFolder += @"\\";

            return false;
        }

        //第一个孔的测试过程
        public bool FirstHole()
        {
            MeasureData.CutHole firstHole = m_cutHoles[0];
            //12.根据样品类型参数确定是否需要PT沉积，控制PT针插入
            //if (firstHole.PT == true)
            //{
            //    if (!iSEM.InsertPT())
            //    {
            //        return false;
            //    }
            //}

            //13.自动定位切割
            {
                //1.控制SEM放大600X
                if (!iSEM.SetMagnification(600))
                {
                    return false;
                }

                //2.控制SEM自动对焦、亮度、对比度
                if (!MeasParam.FocusMode)
                {
                    //弹出手动对焦的窗口
                }
                else 
                {
                    //调用自动对焦模块
                }                

                //3.设置SEM进行角度补偿54度
                if (!TiltCorrection(54))
                {
                    return false;
                }

                //4.控制SEM拍照
                //5.保存照片
                {
                    //1. 创建目录，已经完成
                    //2. 设置图片名称
                    //3. 保存图片1
                    String fileName1 = WorkingFolder + ImageName1;
                    if (!GetImage(ImageMode.SEM, fileName1))
                    {
                        return false;
                    }
                }

                //6.设置FIB拍照参数——扫描时间、束流等
                //7.控制FIB自动亮度、对比度

                //8.控制FIB拍照
                //9.保存照片
                {
                    //1. 设置图片名称
                    //2. 保存图片2
                    String fileName2 = WorkingFolder + ImageName2;
                    if (!GetImage(ImageMode.FIB, fileName2))
                    {
                        return false;
                    }
                }

                //10.将照片传给客户，返回梯形位置坐标，及样品类型参数（是否需要PT沉积，PT坐标位置，PT宽度、PT高度、梯形上、下边及深度、扫描时间、束流、样品放大倍数1、样品放大倍数2等切割参数）
                
                //11.自动工具样品类型参数确定是否需要PT沉积
                {
                    //1. 根据客户PT沉积坐标控制FIB调整到中心位置
                    //2. 验证移动准确性：获取当前FIB中心位置坐标，与客户返回坐标对比，验证是否一定正确
                    //3. 根据坐标进行PT沉积
                }

                //模拟为客户返回的坐标值
                float x0 = 0, y0 = 0;
                //12.根据梯形坐标控制FIB调整到中心位置
                if (!iSEM.MoveStageXY(x0, y0))
                {
                    return false;
                }

                //13.验证移动准确性：获取当前FIB中心位置坐标，与客户返回坐标对比，验证是否移动正确
                float x1 = iSEM.GetStageAtX();
                float y1 = iSEM.GetStageAtY();
                if (Math.Abs(x0 - x1) > fMin && Math.Abs(y0 - y1) > fMin)
                {
                    return false;
                }

                //14.保存样品1第1号孔中心位置6轴坐标1 XYZMRT到数据库，保存客户返回值信息到数据库
                float[] firstPosition = iSEM.GetStagePosition();
            }
            //14.自动控制FIB切割
            {
                //1.根据参数设置FIB草率时间（使图清晰），设置梯形上下边及深度、设置束流
                //2.控制FIB进行切割

                //3.控制FIB拍照600X
                //4.保存图片
                {
                    //1.设置图片名称
                    //2.保存图片3
                    String fileName3 = WorkingFolder + ImageName3;
                    if (!GetImage(ImageMode.FIB, fileName3))
                    {
                        return false;
                    }
                }
                //5.验证切割准确性：与切割前对比，如果对比误差大，则停止自动执行，进行报警

                //6.设置FIB解冻：先读取状态，如果冻结状态则进行解冻
            }
            //15.根据样品类型决定是否撤出PT针
            //if (firstHole.PT == false)
            //{
            //    if (!iSEM.OutputPT())
            //    {
            //        return false;
            //    }
            //}

            //16.自动调整SEM找到切割位置
            {
                //1.控制SEM放大到300倍
                if (!iSEM.SetMagnification(300))
                {
                    return false;
                }
                //2.控制SEM自动对焦、亮度、对比度-接口
                if (!MeasParam.FocusMode)
                {
                    //弹出手动对焦的窗口
                }
                else
                {
                    //调用自动对焦模块
                }

                //3.控制SEM拍照
                String fileName4 = WorkingFolder + ImageName4;
                if (!GetImage(ImageMode.SEM, fileName4))
                {
                    return false;
                }
                //4.将照片传给客户，获取偏移坐标，以及偏移角度
                float x4 = 0, y4 = 0;
                float angle = 0;

                //5.根据坐标控制SEM移动到切孔位置，居中
                if (!iSEM.MoveStageXY(x4, y4))
                {
                    return false;
                }

                if (!iSEM.SetScanRotation(angle))
                {
                    return false;
                }

                //6.验证移动准确性：获取当前SEM中心位置坐标，与客户返回坐标对比，验证是否移动正确
                float x5 = iSEM.GetStageAtX();
                float y5 = iSEM.GetStageAtY();
                if (Math.Abs(x5 - x4) > fMin && Math.Abs(y5 - y4) > fMin)
                {
                    return false;
                }
            }
            //17.自动控制SEM拍截面照
            {
                //1.控制SEM放大到指定参数大小范围，6000x
                if (!iSEM.SetMagnification(6000))
                {
                    return false;
                }
                //2.控制SEM自动对焦、消像散、亮度、对比度
                if (!MeasParam.FocusMode)
                {
                    //弹出手动对焦的窗口
                }
                else
                {
                    //调用自动对焦模块
                }

                //3.设置SEM角度补偿cos36度
                if (!TiltCorrection(36))
                {
                    return false;
                }

                //4.控制SEM拍照
                //5.保存照片4
                String fileName5 = WorkingFolder + ImageName5;
                if (!GetImage(ImageMode.SEM, fileName5))
                {
                    return false;
                }
                //6.将照片传给客户，获取偏移坐标
                float x6 = 0, y6 = 0;
                float angle1 = 0;
                float mage = 10000;

                //7.根据坐标控制SEM移动到分析位置
                if (!iSEM.MoveStageXY(x6, y6))
                {
                    return false;
                }
                //8.验证移动准确性：获取当前SEM中心位置坐标，与客户返回坐标对比，验证是否移动正确

                float x7 = iSEM.GetStageAtX();
                float y7 = iSEM.GetStageAtY();
                if (Math.Abs(x6 - x7) > fMin && Math.Abs(y6 - y7) > fMin)
                {
                    return false;
                }

                //9.控制SEM平行校正，并记录校正前初始值
                float foldAnagle = iSEM.GetScanRotation();
                if (foldAnagle == float.NaN)
                {
                    return false;
                }

                if (!iSEM.SetScanRotation(angle1))
                {
                    return false;
                }

                //10.控制SEM放大到指定参数大小范围
                if (!iSEM.SetMagnification(mage))
                {
                    return false;
                }

                //11.控制SEM自动对焦、消像散、亮度、对比度
                if (!MeasParam.FocusMode)
                {
                    //弹出手动对焦的窗口
                }
                else
                {
                    //调用自动对焦模块
                }


                //12.控制SEM对分析位置拍照
                String fileName6 = WorkingFolder + ImageName6;
                if (!GetImage(ImageMode.SEM, fileName6))
                {
                    return false;
                }
                //13.保存照片
                //14.控制SEM取消电子束校正，回到初始值

                if (!iSEM.SetScanRotation(foldAnagle))
                {
                    return false;
                }
            }
            //18.自动层高分析
            {
                //1.获取SEM Pixel Size给客户传入参数
                if (iSEM.GetPixelSize() == float.NaN)
                {
                    return false;
                }
                //2.将照片传给客户，客户进行层高分析（返回分析后的图像、相对坐标、分辨率、各层编号以及各层对应的层高数据），如果客户自行出分析报告则无需返回数据
            }
            //19.自动能谱分析
            {
                //1. 确定能谱位置
                //2. 控制牛津打能谱
                //3. 能谱分析——面扫+线扫描
            }

            return true;
        }

        //非第一个孔的测试过程
        public void OtherHole()
        {
            for (int i = 1; i < m_cutHoles.Count; i++)
            {
                CutHole currentHole = m_cutHoles[i];
                //1. 初始化
                {
                    //1. 设置FIB解冻：先读取状态，如果冻结则进行解冻
                    //读取图像冻结状态
                    float ffrozen = iSEM.GetImageFrozen();
                    if (ffrozen == float.NaN)
                    {
                        return;
                    }

                    //2. 调节样品1号孔的样品台6轴坐标
                    //3. 将样品1号孔坐标2存入数据库
                    //4. 控制样品台T轴归0，R轴变为坐标1、Z/M轴作为坐标2保存不变
                    if (!iSEM.SetStageGotoT(0))
                    {
                        return;
                    }

                    //5. 获取光镜2号孔XY坐标
                    //6. 根据光镜坐标控制样品台移动
                    //7. 控制样品台，调整T轴54度、M/Z/R轴不变
                }
                //2. 定位切割
                {
                    //1. 拉直操作
                    {
                        //1.1 控制SEM进行拍照
                        //1.2 图片传给客户，返回偏移角度
                        //1.3 根据返回角度，控制样品台转动
                    }
                    //2. 与1号孔13步相同
                }
                //3. 以后步骤与1号孔以后步骤一致
            }
        }

        //角度补偿
        public bool TiltCorrection(float a_fAngle)
        {
            //记录原来电镜的状态
            bool bTilt = false;
            float fOldTilt = iSEM.GetTiltCorrection();
            if (fOldTilt == float.NaN)
            {
                return false;
            }
            else if (fOldTilt == 1)
            {
                bTilt = true;
            }
            else if (fOldTilt == 0)
            {
                bTilt = false;
            }

            float fOldAngle = iSEM.GetTiltAngle();
            if (fOldAngle == float.NaN)
            {
                return false;
            }

            //开启校正
            if (!iSEM.SetTiltCorrectionOn())
            {
                return false;
            }

            //设置校正角度
            if (!iSEM.SetTiltAngle(fOldAngle))
            {
                return false;
            }

            //恢复原始状态
            if (!iSEM.SetTiltAngle(a_fAngle))
            {
                return false;
            }
            if (bTilt)
            {
                if (!iSEM.SetTiltCorrectionOn())
                {
                    return false;
                }
            }
            else
            {
                if (!iSEM.SetTiltCorrectionOff())
                {
                    return false;
                }
            }
            return true;
        }

        //拍图
        public bool GetImage(ImageMode a_mode, String a_fileName)
        {
            //1. 图像解冻
            float foldFrozen = iSEM.GetImageFrozen();
            if (foldFrozen == float.NaN)
            {
                return false;
            }

            if (!iSEM.ImageLive())
            {
                return false;
            }

            //2. 确认图像模式
            if (ImageMode.SEM == a_mode)
            {
                if (!iSEM.CmdFIBModeSEM())
                {
                    return false;
                }
            }
            else if (ImageMode.FIB == a_mode)
            {
                if (!iSEM.CmdFIBModeFIB())
                {
                    return false;
                }
            }
            else
            {
                return false;
            }

            //3. 获取分辨率
            int[] ImageSize = iSEM.GetImageStore();
            if (ImageSize[0] == 0 || ImageSize[1] == 0)
            {
                return false;
            }
            short width = (short)ImageSize[0];
            short height = (short)ImageSize[1];

            //4. 抓图
            if (!iSEM.GrabImage(a_fileName, 0, 0, width, height, 0))
            {
                return false;
            }

            //5. 恢复初始状态
            if (foldFrozen == 0)
            {
                if (!iSEM.ImageLive())
                {
                    return false;
                }
            }
            else if (foldFrozen == 1)
            {
                if (!iSEM.ImageFrozen())
                {
                    return false;
                }
            }

            return true;
        }

    }
}