[发明专利]通过图像处理测量接触角的方法

权利要求书

1.一种通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，包括：

使用CCD采集图像信息，进行裁剪、放大，在预处理过程中，通过自适应灰度拉伸增加背景与液滴对比度，再进行阈值分割，随后追踪液滴重心确定范围截取有效画面，以去除干扰曲线，提取液滴轮廓曲线；

完成图像预处理后，提取水滴轮廓即圆弧部分，拟合圆弧所在的圆，得到其圆心和半径；再根据圆弧高度、半径计算水滴轮廓切线角度；

使用MB-ruler角度测量软件人工测量切线与直线夹角，即接触角，将其与该算法得到的接触角直比较，验证了该算法的可靠性。

2.根据权利要求1所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，拟合圆弧所在的圆需要找到水滴与桌面交界线，而液滴在器材表面会发生镜面反射，通过计算轮廓对称线位置可以找到水滴与桌面交界处。

3.根据权利要求1所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，根据轮廓像素点提取轮廓平均曲线。

4.根据权利要求1所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，根据对称线上半圆弧部分拟合圆，得到圆心位置与半径。

5.根据权利要求4所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，根据圆心到对称线的距离H与半径R计算出液滴与器材表面的夹角θ；由于θ大于90°与小于90°时计算方式不同，算法在计算前需判断上半圆弧的高度X是否大于半径R；其中，当XR时，液滴处于不润湿状态：

当X≤R时，液滴处于润湿状态：

6.根据权利要求1所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，基于MATLAB与GUI设计测量器材表面接触角的图像处理程序，以迅速可靠地计算水滴在液晶屏、光学玻璃表面的接触角。

7.根据权利要求1所述的通过图像处理测量接触角的方法，其特征在于，程序中还包括在液滴不发生镜面反射的情况时的非镜面处理：自图片下方开始，自下而上逐行扫描，寻找水滴下边缘部分，以此为水滴与桌面交界处，计算拟合圆与交界线交点处切线角度。