一种水滴角测量方法、装置以及系统与流程

本发明涉及测试测量及图像处理，特别是涉及一种水滴角测量方法、装置以及系统。

背景技术：

1、接触角又叫水滴角，是指在固、液、气三相的交界处，与液面相切的射线与固相平面的夹角。水滴角与液体的物理及化学性质相关，可以直接表征液体对固体的浸润性，液体的表界面张力等。

2、对水滴角进行测量需要使用到水滴角测量仪。水滴角测量仪的基本原理是将试液滴加到固体样品上，在试液的一侧提供光照作为背光，在试液的另一侧设置图像采集装置，图像采集装置采集到试液的图像后，通过图像分析计算得到水滴角。

3、在现有技术中，试液滴加到固体样品上之后，由于固体样品表面粗糙度或者滴加过程不稳定等原因，容易造成固体样品上的试液呈现出非圆的状态，使得摄像头无法准确地正对试液中心，导致计算得到的水滴角存在偏差。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述的问题，提供一种水滴角测量方法、装置以及系统。

2、本发明实施例是这样实现的，一种水滴角测量方法，所述水滴角测量方法包括：

3、向试样滴加试液，打开位于试液一侧的光源；

4、打开位于试液另一侧的摄像头，采集试液的第一图像；

5、由所述第一图像第一次判断试液是否左右对称；

6、若第一次判断的结果为试液左右对称，使试样及试液旋转一个设定角度，采集试液的第二图像，由所述第二图像第二次判断试液是否左右对称；

7、若第二次判断的结果为试液左右对称，则分别从第一图像以及第二图像中的固液气三相交点作试液的切线，由切线与试样平面的夹角得到四个水滴角，由四个水滴角的均值得到水滴角测量值；

8、若第一次或者第二次判断的结果为试液左右不对称，通过控制试样与试液的转动角度确定水滴角的最大值以及最小值，输出测量得到的最大值以及最小值。

9、在其中一个实施例中，本发明提供了一种水滴角测量装置，包括所述水滴角测量装置包括：

10、试液滴加模块，用于向试样滴加试液，打开位于试液一侧的光源；

11、采集模块，用于打开位于试液另一侧的摄像头，采集试液的第一图像；

12、第一判断模块，用于由所述第一图像第一次判断试液是否左右对称；

13、第二判断模块，用于若第一次判断的结果为试液左右对称，使试样及试液旋转一个设定角度，采集试液的第二图像，由所述第二图像第二次判断试液是否左右对称；

14、均值测量模块，用于若第二次判断的结果为试液左右对称，则分别从第一图像以及第二图像中的固液气三相交点作试液的切线，由切线与试样平面的夹角得到四个水滴角，由四个水滴角的均值得到水滴角测量值；

15、范围测量模块，用于若第一次或者第二次判断的结果为试液左右不对称，通过控制试样与试液的转动角度确定水滴角的最大值以及最小值，输出测量得到的最大值以及最小值。

16、在其中一个实施例中，本发明提供了一种水滴角测量系统，包括所述水滴角测量系统包括：

17、水滴角测量仪，用于试样的放置、试液的滴加以及图像的采集；以及

18、图像处理装置，所述图像处理装置与所述水滴角测量仪通信，用于获取水滴角测量仪采集的图像并执行本发明所述的水滴角测量方法。

19、本发明提供的水滴角测量方法利用图像处理的方式，可以识别试液是否受固体表面的影响形成非圆的状态，并根据识别的结果采用不同的测量方式从而得到不同形态下试液的水滴角，克服了现有技术测量得到的单一结果受固体表面粗糙度影响大，测量结果波动大的问题，提高了水滴角测量的准确性。

技术特征：

1.一种水滴角测量方法，其特征在于，所述水滴角测量方法包括：

2.根据权利要求1所述的水滴角测量方法，其特征在于，判断试液是否左右对称，包括：

3.根据权利要求2所述的水滴角测量方法，其特征在于，所述由第一图像或者第二图像确定第一水滴角以及第二水滴角的大小，包括：

4.根据权利要求3所述的水滴角测量方法，其特征在于，作试液切线具体包括以下步骤：

5.根据权利要求3所述的水滴角测量方法，其特征在于，所述气固交线由同侧所有气固交界像素的中心点的拟合水平直线确定。

6.根据权利要求2所述的水滴角测量方法，其特征在于，所述判断第一水滴角与第二水滴角是否关于试液的中心线对称，包括：

7.根据权利要求1所述的水滴角测量方法，其特征在于，所述通过控制试样与试液的转动角度确定水滴角的最大值以及最小值，包括：

8.根据权利要求1所述的水滴角测量方法，其特征在于，在第一图像以及第二图像中，固气液三相均具有不同的颜色。

9.一种水滴角测量装置，其特征在于，包括所述水滴角测量装置包括：

10.一种水滴角测量系统，其特征在于，包括所述水滴角测量系统包括：

技术总结
本发明涉及测试测量及图像处理技术领域，特别是涉及一种水滴角测量方法、装置以及系统，所述方法包括：向试样滴加试液，打开光源；打开摄像头，采集试液的第一图像；第一次判断试液是否左右对称；若第一次判断的结果为试液左右对称，使试样及试液旋转一个设定角度，采集试液的第二图像，第二次判断试液是否左右对称；若第二次判断的结果为试液左右对称，则作试液的切线，由切线与试样平面的夹角得到四个水滴角，由四个水滴角的均值得到水滴角测量值；若第一次或者第二次判断的结果为试液左右不对称，输出测量得到的最大值以及最小值。本发明结合试液的对称性提高水滴角测量的准确性，通过图像识别的方式自动计算水滴角，减少人工操作的误差。

技术研发人员：张标,刘哲,吴月辉,田波,刘文杰
受保护的技术使用者：帝泊尔计量检测研究院（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14