1 概述 - 8 -
1.1 浸润与憎水性 - 8 -
1.2 接触角的测量 - 9 -
1.3 浸润性的应用 - 12 -
1.4 小结 - 13 -
2 座滴边缘模型 - 14 -
2.1 精确模型 - 14 -
2.1.1 边缘方程 - 14 -
2.1.2 求解方法 - 16 -
2.2 近似模型 - 17 -
2.2.1 圆方程 - 17 -
2.2.2 椭圆方程 - 18 -
2.2.3 O'Brien模型 - 19 -
2.2.4 不同模型的比较 - 20 -
2.3 小结 - 21 -
3 切线法 - 22 -
3.1 算法原理及实现 - 22 -
3.1.1 算法原理 - 22 -
3.1.2 算法实现 - 23 -
3.2 数值产生图像的分析 - 23 -
3.2.1 数值液滴图像的产生 - 23 -
3.2.2 接触角的影响 - 24 -
3.2.3 水珠体积的影响 - 26 -
3.2.4 图像分辨率的影响 - 27 -
3.3 真实水珠图像的分析 - 29 -
3.3.1 真实水珠图像的拍摄 - 29 -
3.3.2 接触角和水珠体积的影响 - 29 -
3.3.3 图像分辨率的影响 - 31 -
3.4 小结 - 33 -
4 高宽法 - 34 -
4.1 算法原理 - 34 -
4.2 影响因素分析 - 35 -
4.2.1 水珠体积 - 35 -
4.2.2 接触角 - 35 -
4.2.3 液体参数 - 36 -
4.2.4 噪声 - 36 -
4.3 算法的改进 - 38 -
4.3.1 改进算法提出 - 38 -
4.3.2 改进算法验证 - 39 -
4.4 小结 - 40 -
5 多项式拟合算法 - 41 -
5.1 笛卡尔坐标系下的算法 - 41 -
5.1.1 算法原理 - 41 -
5.1.2 适应性分析 - 41 -
5.2 极坐标系下的算法及改进 - 47 -
5.2.1 算法原理 - 47 -
5.2.2 影响因素 - 48 -
5.2.3 改进算法提出 - 51 -
5.3 算法验证 - 54 -
5.4 小结 - 57 -
6 圆拟合算法 - 59 -
6.1 算法原理 - 59 -
6.1.1 算法模型 - 59 -
6.1.2 初值方法 - 59 -
6.1.3 收敛准则 - 59 -
6.1.4 优化算法 - 60 -
6.2 算法验证 - 61 -
6.2.1 初值方法 - 61 -
6.2.2 优化算法 - 62 -
6.2.3 收敛准则 - 63 -
6.3 影响因素分析 - 63 -
6.3.1 水珠体积 - 63 -
6.3.2 接触角 - 65 -
6.3.3 液体参数 - 65 -
6.3.4 噪声 - 66 -
6.3.5 边缘点数 - 67 -
6.4 算法改进 - 68 -
6.4.1 改进算法提出 - 68 -
6.4.2 改进算法验证 - 68 -
6.5 小结 - 70 -
7 椭圆拟合算法 - 71 -
7.1 基于代数距离的算法 - 71 -
7.1.1 算法原理 - 71 -
7.1.2 算法应用 - 72 -
7.2 基于几何距离的算法 - 74 -
7.2.1 算法原理 - 74 -
7.2.2 算法应用 - 76 -
7.3 算法比较 - 77 -
7.3.1 不同接触角 - 77 -
7.3.2 不同水珠体积 - 80 -
7.3.3 不同噪声水平 - 81 -
7.3.4 真实图像 - 83 -
7.4 算法改进 - 84 -
7.4.1 改进算法提出 - 84 -
7.4.2 改进算法验证 - 85 -
7.5 小结 - 86 -
8 O'Brien模型算法 - 87 -
8.1 算法原理及计算优化 - 87 -
8.1.1 算法原理 - 87 -
8.1.2 基于二分法的优化 - 87 -
8.2 影响因素分析 - 88 -
8.2.1 水珠体积和接触角 - 88 -
8.2.2 噪声 - 89 -
8.3 算法改进 - 90 -
8.3.1 改进算法提出 - 90 -
8.3.2 改进算法验证 - 91 -
8.4 小结 - 92 -
9 基于Laplace方程的拟合算法 - 93 -
9.1 算法原理 - 93 -
9.2 影响因素分析 - 95 -
9.2.1 水珠体积 - 95 -
9.2.2 接触角 - 98 -
9.2.3 图像倾斜角 - 99 -
9.2.4 顶点坐标 - 100 -
9.2.5 噪声 - 101 -
9.3 快速算法 - 102 -
9.3.1 数值产生水珠边缘的分析 - 103 -
9.3.2 实际水珠图像的分析 - 104 -
9.4 超疏水情况下的改进 - 108 -
9.4.1 超疏水接触角计算的难点 - 108 -
9.4.2 ADSA-PH算法的提出 - 110 -
9.4.3 算法影响因素分析 - 111 -
9.4.4 算法的验证 - 112 -
9.4.5 临界图像分辨率 - 115 -
9.5 小结 - 116 -
10 插值算法 - 118 -
10.1 算法原理 - 118 -
10.1.1 临界水珠体积方式的优点和不足 - 118 -
10.1.2 插值算法的提出 - 118 -
10.2 算法验证 - 120 -
10.2.1 数值产生水珠边缘 - 120 -
10.2.2 真实水珠图像 - 123 -
10.3 小结 - 125 -
11 圆Hough变换算法 - 126 -
11.1 模糊液滴图像边缘提取的困难 - 126 -
11.1.1 常规边缘算子 - 126 -
11.1.2 常规边缘算子与数学形态学组合 - 127 -
11.1.3 水平集法 - 128 -
11.2 圆Hough变换算法 - 130 -
11.2.1 算法原理 - 130 -
11.2.2 算法可用性 - 131 -
11.3 与圆拟合算法的比较 - 131 -
11.3.1 图像数值产生方式有效性验证 - 131 -
11.3.2 数值产生图像 - 132 -
11.3.3 接触角测量仪拍摄图像 - 134 -
11.3.4 数码相机拍摄图像 - 135 -
11.4 算法改进 - 137 -
11.4.1 临界水珠体积和改进的圆Hough变换算法 - 137 -
11.4.2 临界接触角和改进的圆Hough变换算法 - 138 -
11.5 图像分辨率选择 - 141 -
11.5.1 图像分辨率的影响 - 141 -
11.5.2 Z ui佳图像分辨率 - 148 -
11.6 小结 - 148 -
12 各种算法适应性及组合算法 - 150 -
12.1 算法影响因素及不同算法的性能比较 - 150 -
12.1.1 水珠体积 - 150 -
12.1.2 接触角 - 155 -
12.1.3 图像分辨率 - 157 -
12.1.4 噪声 - 160 -
12.1.5 边缘点数 - 165 -
12.1.6 图像倾斜角度 - 167 -
12.1.7 基材倾斜角度 - 169 -
12.1.8 算法适应性分析 - 172 -
12.2 组合算法 - 173 -
12.2.1 组合算法提出 - 173 -
12.2.2 数值水珠边缘的验证 - 174 -
12.2.3 真实水珠图像的验证 - 175 -
12.3 小结 - 179 -
参考文献 - 180 -
主要符号说明 - 184 -
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