1. 研究目的与意义
接触角是指在气相、液相和固相三相交叉处的气-液界面的切线、液体侧切线与固液边界之间的夹角。
是润湿程度的量度,液体在固体材料表面上的接触角,是测量液体在材料表面上的润湿性的重要参数。
若θ90,则固体表面是疏水性的,即液体不容易润湿固体,容易在表面上移动,于固体的水平表面上,滴上一滴已选取的溶液,将会在固体水平面上形成一个处于平衡状态的液滴,而液滴的静置形态取决于液体的表面性能、固体固有的表面能及交互界面之间的均衡关系。
2. 课题关键问题和重难点
接触角的自动计算是其中的关键内容。
本课题针对接触角的计算关键问题,主要研究不同拟合方法计算接触角。
难点: (1)动态接触角测量时针对一个测试点需要拍摄多张图像才能获得准确的前进角和后退角,如果都通过肉眼选取边缘点然后拟合则工作量太大,而且受到针管的影响,即使水珠体积较小时水珠的边缘仍不是完全的圆形,只有选择合适的边缘进行拟合才能获得准确的接触角。
3. 国内外研究现状(文献综述)
接触角图像预处理:运用 MATLAB 图像处理的语言MATLAB语言将液滴置于清洁的待测固体材料平面上,运用调焦数码摄像测量仪器可摄取放大的灰度图像,对灰度图像数据进行预处理,提取液滴图像轮廓边缘点的二值图像,开窗截取液滴轮廓,运用分段梯度单调性提取液气界面像素点坐标 ,运用一阶矩量法获取对称轴位,获取液点的底半径R获取液点的底半径R顶点高度h和焊点体积V,通过图像预处理获得液滴体积、顶点坐标作为拟合参数,基于Y-L方程进行图像处理可以提高测定接触角的精度。
接触角的计算方法:主要有切线法,圆拟合法,椭圆拟合法,Young-Laplace法和多项式拟合法等。
切线法根据肉眼识别液滴在三重线处的切线获得接触角,其误差通常较大 。
4. 研究方案
接触角图像预处理流程有 :1.提取液滴图像轮廓边缘点的二值图像2.开窗截取液滴轮廓 3.运用分段梯度单调性提取液气界面像素点坐标4.运用一阶矩量法获取对称轴位置5.获取液点的底半径R顶点高度h和焊点体积V。
二值化主要方法有:类间最大距离法,矩不变法,55邻域法在接触角自动计算过程中,主要是靠着边缘拟合的方法来计算接触角,主要方法有:(1)圆拟合法(2)椭圆拟合法(3)多项式拟合法(4)Young-Laplace 拟合法
5. 工作计划
本论文确定课题于2022年12月中旬,计划2022年5月初完成。
第1-2周,阅读文献,翻译论文。
第3-4周,撰写开题报告与毕设论文第一章。
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。