接触角测量仪测试技术之如何在昏暗模糊背景下准确测量接触角值

美国科诺接触角测量仪通过采用全自动阀值技术以及智能过滤处理，可以实现针对特殊情况下的图像的自动分析，从而全面提升图像处理的抗背景干扰能力，实现可在昏暗模糊背景下的准确测量接触角值的目的。为了有利于对比，我们采用了与其他同行的同样的具有背景噪声的图像进行了分析。

事实上，出现本文所述的背景噪声图像的情况在美国科诺接触角测量仪中完全可以通过如下四种方式进行避免：

1、通过遮光板及UV过滤技术进行背景光硬件提升。如果有条件时，可以采购C60系列平行光源和平行光镜头；

2、采用彩色摄像机，实现有效的前景图（液滴图）与背景图的硬件分割。事实上，彩色摄像机的优势正在于其图像细节更多，更有利于精确的接触角测量；

3、采用样品台微分头（精度：0.01mm，对应0.001度，Zda角度8度左右）的高精度二维水平样品台进行样品的表面二次水平调整；

4、通过图像预处理技术，实现图像前景与后景的提前分割。

进行图像的硬件或软件的预处理相对而言比在获取图像后进行调整在技术先进性或测值精确度方面会有大大提升。但是，如果很不幸，您的样品的图像存在噪声时，我们只能通过图像的后处理技术进行解决。

后处理技术包括两种：其一：为图像的Photoshop处理功能，包括图像的橡皮擦功能、抠图功能、对比度亮度调整、Gamma调整等等。这些功能在CAST3中均有提供。

其二：接触角测值的手动拟合功能，结合图像放大缩小功能（CAST3.0提供），手动添加测试边缘，辅助测试接触角值。由于人眼的识别远高于电脑，因而在测值结果的精度上应远高于我们要提出的自动识别图像。

其三：即为本文所述的图像边缘识别功能及相应的接触角测试算法。在此，我们再次强调，我们不建议用户选用椭圆拟合法或圆拟合法计算接触角值。因为这些算法仅仅是量角器，而不是界面化学能量的真实分析，通常无法被专业的界面化学专家所能够接受，

具体而言，背景噪声图像或抗背景干扰条件下的图像训别技术通常包括如下三个方面的技术配合：

1、图像边缘查找算法：全自动阀值处理技术。

目前，美国科诺可以实现彩色图像的全自动边缘查找，是世界Z为先进的接触角图像边缘识别算法。本项技术实现了接触角测量仪从“色盲”到真工本“色”。目前世界其他接触角测量仪商业化的厂商均只能实现黑白条件下的边缘查找，远远落后于美国科诺的接触角测量图像识别算法。同时结合智能图像过滤技术，可以大大提升图像边缘的识别成功率。

如下图像中显示了与其他同行识别同一张图片时的边缘查找情况，平滑度非常高。

2、图像AOI技术：目前Z为先进的算法为多AOI技术，即同时分析图像中的多张图片的接触角值。

多AOI技术应用于接触角测量，实现全自动表面自由能分析，已经由美国科诺授权上海梭伦取得ZG的ZL。

3、基于真实液滴法的Young-Laplace方程拟合技术（Young-Laplace/RealDrop）：本项技术可以自动修正液滴的重力对接触角测值结果的影响，从而不在为滴液的各液滴精度而麻烦。

在示例图片中，我们显示了两个不同的图像的拟合计算结果。其中第二张图像同时采用了图像预处理技术。

图像2演示了更为复杂的接触角测量技术，即非轴对图像、背景干扰条件下的接触角测值，且需要修正重力系数的影响。目前仅仅有RealDrop算法能够达到这个目的，这也正体现了美国科诺接触角测量仪的先进性。

总而言之，美国科诺接触角测量仪在硬件方面提供了有效的工具保证尽量不出现噪声多的图像、同时软件方面提供Photoshop的复杂图像处理功能、自动阀值及智能过滤算法可实现噪声条件（昏暗、背景乱）下的接触角测值、手自一体式接触角测量算法，为您提供了一个Z为全面的噪声图像接触角测量的解决方案，是您的不二之选。

如上接触角测值图像处理结果图片的版权由美国科诺工业有限公司（简称美国科诺）授权上海梭伦信息科技有限公司（上海梭伦）所有，任何公司或个人在没有得到版权所有人的许可时，不得使用如上图片及文字。

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