[发明专利]一种基于图像处理的液滴接触角及尺寸的测量方法

说明书

本发明公开了一种基于图像处理的液滴接触角及尺寸的测量方法。其特征在于，处理步骤如下：读取接触角测量仪采集的液滴实验接触图片，利用中值滤波和高斯滤波处理图片，并利用图像轮廓提取算法提取图像轮廓；利用处理后的轮廓图像定位液滴接触的工件位置，并利用像素灰度搜索定位液滴最高点位置及横向跨度最大的两点，然后框选出待处理的液滴区域；最后对框选区域进行处理，首先去除中间干扰小圆，再利用所定位出的关键点划分左下和右下区域，最后定位出最低接触工件的液滴两接触点。该方法相比传统方法准确度和稳定性更高，并且实现批量处理，单张图片处理时间在0.1s以内，极大的提高了测量效率。

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理的液滴接触角及尺寸的测量方法，属于图像处理领域。

背景技术

图像处理是利用计算机对图像进行分析，以达到所需结果的技术。图像处理一般指数字图像处理。数字图像是指用工业相机、摄像机、扫描仪等设备经过拍摄得到的一个大的二维数组，该数组的元素称为像素，其值称为灰度值。图像处理技术的一般包括图像压缩，增强和复原，匹配、描述和识别3个部分。利用图像处理技术将图像转化为数字信息传递给人们无法用视觉感知的数字世界，结果反应的更加的直接。

传统的液滴接触角检测方法包括切线法、圆法、椭圆法以及Laplace-Young法等，但传统的检测方法有很多的局限性和不稳定性。已有的切线法需手工画切线，误差较大；圆法、椭圆法以及Laplace-Young法对于测量的接触角度的大小有一定的限制，局限性较大。并且传统的液滴接触角测量方法有共同的缺点就是测量效率低，不能进行批量处理，无法计算液滴尺寸，并且对于研究液滴挥发过程的一系列状态的多张液滴图片的测量来说，利用传统方法处理几百张液滴图像接触角费时费力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：传统液滴接触角测量方法具有局限性，且误差大、效率低。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于图像处理的液滴接触角及尺寸的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、对液滴挥发过程每隔Ns拍摄的带有工件接面的液滴图片进行存储；

步骤2、对存储的所有液滴图片进行批量处理，利用每张液滴图片测量计算得到相对应的接触角及水滴尺寸，对于任一液滴图片，其处理过程包括以下步骤：

步骤201、对待处理的液滴图片进行中值滤波处理，去除局部高亮噪点；

步骤202、对经过步骤201处理的液滴图片采用高斯滤波处理，让灰度值更加的集中化以及清晰液滴与工件接触处的灰度浑浊区域；

步骤203、对经过步骤202处理的液滴图像进行轮廓提取；

步骤204、对步骤203获得的液滴轮廓图像进行二值化，分割图像；

步骤205、利用步骤204得到的轮廓提取后的图像定位工件基准线位置；

步骤206、对图像在工件基准线以上的区域进行基于像素坐标及灰度值的搜索，搜索定位液滴最高点并标记，以及搜索定位像素坐标横向跨度最大的液滴轮廓的两坐标点并标记；

步骤207、利用液滴轮廓最高点以及横向跨度最大的两坐标点定位液滴的区域进行自动框选；

步骤208、对步骤207框选得到的区域进行处理，去除中间的干扰小圆；

步骤209、利用步骤206标记的液滴最高点以及横向跨度最大的两坐标点将液滴划分为左下区域和右下区域，搜索出液滴两接触点并标记；

步骤210、利用206标记的液滴最高点以及横向跨度最大的两坐标点以及步骤209标记的液滴两接触点进行接触角测量以及水滴尺寸计算；

步骤3、将获得的所有液滴接触角及水滴尺寸用文本文档输出。