接觸角測(cè)量?jī)x測(cè)試技術(shù)之如何在昏暗模糊背景下測(cè)量接觸角值

美國(guó)科諾接觸角測(cè)量?jī)x通過(guò)采用全自動(dòng)閥值技術(shù)以及智能過(guò)濾處理，可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)特殊情況下的圖像的自動(dòng)分析，從而提升圖像處理的抗背景干擾能力，實(shí)現(xiàn)可在昏暗模糊背景下的測(cè)量接觸角值的目的。為了有利于對(duì)比，我們采用了與其他同行的同樣的具有背景噪聲的圖像進(jìn)行了分析。

事實(shí)上，出現(xiàn)本文所述的背景噪聲圖像的情況在美國(guó)科諾接觸角測(cè)量?jī)x中可以通過(guò)如下四種方式進(jìn)行避免：

1、通過(guò)遮光板及UV過(guò)濾技術(shù)進(jìn)行背景光硬件提升。如果有條件時(shí)，可以采購(gòu)C60系列平行光源和平行光鏡頭；

2、采用彩色攝像機(jī)，實(shí)現(xiàn)有效的前景圖（液滴圖）與背景圖的硬件分割。事實(shí)上，彩色攝像機(jī)的優(yōu)勢(shì)正在于其圖像細(xì)節(jié)更多，更有利于的接觸角測(cè)量；

3、采用樣品臺(tái)微分頭（精度：0.01mm，對(duì)應(yīng)0.001度，大角度8度左右）的高精度二維水平樣品臺(tái)進(jìn)行樣品的表面二次水平調(diào)整；

4、通過(guò)圖像預(yù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)圖像前景與后景的提前分割。

進(jìn)行圖像的硬件或軟件的預(yù)處理相對(duì)而言比在獲取圖像后進(jìn)行調(diào)整在技術(shù)性或測(cè)值度方面會(huì)有大大提升。但是，如果很不幸，您的樣品的圖像存在噪聲時(shí)，我們只能通過(guò)圖像的后處理技術(shù)進(jìn)行解決。

后處理技術(shù)包括兩種：其一：為圖像的Photoshop處理功能，包括圖像的橡皮擦功能、摳圖功能、對(duì)比度亮度調(diào)整、Gamma調(diào)整等等。這些功能在CAST3中均有提供。

其二：接觸角測(cè)值的手動(dòng)擬合功能，結(jié)合圖像放大縮小功能（CAST3.0提供），手動(dòng)添加測(cè)試邊緣，輔助測(cè)試接觸角值。由于人眼的識(shí)別遠(yuǎn)高于電腦，因而在測(cè)值結(jié)果的精度上應(yīng)遠(yuǎn)高于我們要提出的自動(dòng)識(shí)別圖像。

其三：即為本文所述的圖像邊緣識(shí)別功能及相應(yīng)的接觸角測(cè)試算法。在此，我們?cè)俅螐?qiáng)調(diào)，我們不建議用戶選用橢圓擬合法或圓擬合法計(jì)算接觸角值。因?yàn)檫@些算法僅僅是量角器，而不是界面化學(xué)能量的真實(shí)分析，通常無(wú)法被的界面化學(xué)所能夠接受，

具體而言，背景噪聲圖像或抗背景干擾條件下的圖像訓(xùn)別技術(shù)通常包括如下三個(gè)方面的技術(shù)配合：

1、圖像邊緣查找算法：全自動(dòng)閥值處理技術(shù)。

目前，美國(guó)科諾可以實(shí)現(xiàn)彩色圖像的全自動(dòng)邊緣查找，是世界*的接觸角圖像邊緣識(shí)別算法。本項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了接觸角測(cè)量?jī)x從“色盲”到真工本“色”。目前世界其他接觸角測(cè)量?jī)x商業(yè)化的廠商均只能實(shí)現(xiàn)黑白條件下的邊緣查找，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國(guó)科諾的接觸角測(cè)量圖像識(shí)別算法。同時(shí)結(jié)合智能圖像過(guò)濾技術(shù)，可以大大提升圖像邊緣的識(shí)別成功率。

如下圖像中顯示了與其他同行識(shí)別同一張圖片時(shí)的邊緣查找情況，平滑度非常高。

2、圖像AOI技術(shù)：目前*的算法為多AOI技術(shù)，即同時(shí)分析圖像中的多張圖片的接觸角值。

多AOI技術(shù)應(yīng)用于接觸角測(cè)量，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)表面自由能分析，已經(jīng)由美國(guó)科諾授權(quán)上海梭倫取得中國(guó)的。

3、基于真實(shí)液滴法的Young-Laplace方程擬合技術(shù)（Young-Laplace/RealDrop）：本項(xiàng)技術(shù)可以自動(dòng)修正液滴的重力對(duì)接觸角測(cè)值結(jié)果的影響，從而不在為滴液的各液滴精度而麻煩。

在示例圖片中，我們顯示了兩個(gè)不同的圖像的擬合計(jì)算結(jié)果。其中第二張圖像同時(shí)采用了圖像預(yù)處理技術(shù)。

圖像2演示了更為復(fù)雜的接觸角測(cè)量技術(shù)，即非軸對(duì)圖像、背景干擾條件下的接觸角測(cè)值，且需要修正重力系數(shù)的影響。目前僅僅有RealDrop算法能夠達(dá)到這個(gè)目的，這也正體現(xiàn)了美國(guó)科諾接觸角測(cè)量?jī)x的性。

總而言之，美國(guó)科諾接觸角測(cè)量?jī)x在硬件方面提供了有效的工具盡量不出現(xiàn)噪聲多的圖像、同時(shí)軟件方面提供Photoshop的復(fù)雜圖像處理功能、自動(dòng)閥值及智能過(guò)濾算法可實(shí)現(xiàn)噪聲條件（昏暗、背景亂）下的接觸角測(cè)值、手自一體式接觸角測(cè)量算法，為您提供了一個(gè)為的噪聲圖像接觸角測(cè)量的解決方案，是您的*。

如上接觸角測(cè)值圖像處理結(jié)果圖片的版權(quán)由美國(guó)科諾工業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱美國(guó)科諾）授權(quán)上海梭倫信息科技有限公司（上海梭倫）所有，任何公司或個(gè)人在沒(méi)有得到版權(quán)所有人的許可時(shí)，不得使用如上圖片及文字。