接觸角、水滴角測(cè)量?jī)x軟件應(yīng)用人工智能算法提升自動(dòng)水平線的精度

接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x通常的測(cè)試方法為側(cè)視法，在側(cè)視法原理?xiàng)l件下，除了硬件部件的結(jié)構(gòu)要求必須具備樣品臺(tái)和鏡頭各自的獨(dú)立水平調(diào)整功能的外，基準(zhǔn)線或水平線的查找同樣是一個(gè)為重要的功能。CAST3在原有自動(dòng)水平線或基線的基礎(chǔ)上，引入google的Tensorflow深度學(xué)習(xí)代碼，進(jìn)行了圖片學(xué)習(xí)后，對(duì)自動(dòng)水平線或基線的功能進(jìn)行了升級(jí)，實(shí)現(xiàn)了水平線或基線自動(dòng)查找的提升。

采用人工智能算法后的接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的軟件的查找水平線的效果如下視頻演示所示。視頻中同時(shí)提供了沒有采用人工智能算法的軟件的效果。

http://v.youku.com/v_show/id_XMzQxNDI1MzY1Mg==.html?spm=a2h3j.8428770.3416059.1

演示視頻中的接觸角測(cè)量?jī)x的源圖如下，用戶可以自行下載后對(duì)您手中的接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x的軟件進(jìn)行評(píng)估。

采用人工智能算法后查找基準(zhǔn)線后，并采用阿莎算法將表面張力、界面張力、重力等參與分析后得到的接觸角值的圖譜如下所示：

接觸角測(cè)量?jī)xCAST３軟件自動(dòng)查找基線線以后，將圖片的擬合圖譜放大10倍后，接觸角圖片基準(zhǔn)線(水平線）位置的效果如下所示：

通過如上的演示視頻以及接觸角測(cè)量的分析圖說可以看出：

1、人工智能算法在提升邊緣識(shí)別、圖像擬合，特別是水平線自動(dòng)查找方面具有明顯，可以大大提升水平線查找的精度至亞像素級(jí)；

2、自動(dòng)水平線查找功能可以實(shí)現(xiàn)更自動(dòng)化的測(cè)試接觸角或水滴角的操作，在測(cè)值精度的前提下，大大提升了測(cè)值的效率；

3、阿莎算法作為可以實(shí)現(xiàn)非軸對(duì)稱條件下采用Young-Laplace方程擬合技術(shù)計(jì)算左、右兩個(gè)接觸角值的算法，具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)；對(duì)于如上超疏水材料的接觸角分析中可以看到，左、右接觸角值的微小差距均可以很明顯分辨出來。

4、軟件自動(dòng)查找水平線的前提技術(shù)是樣品臺(tái)以及鏡頭的獨(dú)立水平調(diào)整功能。事實(shí)上，僅就接觸角測(cè)量圖像的拍攝而言，如上提供的樣圖是不合格的，接觸角圖像的水平線位置出現(xiàn)的明顯的噪聲點(diǎn)事實(shí)上就是因?yàn)闃悠放_(tái)沒有提供高精度水平調(diào)整而造成的。而當(dāng)樣品臺(tái)沒有提供微分頭控制水平的功能時(shí)，當(dāng)沒有紅寶石球3D接觸角校準(zhǔn)工具時(shí)，很可能出現(xiàn)如上一樣的不是非常合格的接觸角圖像。

因而，軟件是后續(xù)的測(cè)值結(jié)果計(jì)算的輸出，而其精度自硬件設(shè)計(jì)或調(diào)校時(shí)就已經(jīng)決定了。進(jìn)而地，當(dāng)一個(gè)供應(yīng)商一再地定調(diào)硬件無用論，軟件才是他們的核心的時(shí)候，您真得多個(gè)心眼了。事實(shí)上，他們的軟件有可能也沒有他們說的那么強(qiáng)大。比如，像如上的圖片，他們是否也能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)水平線查找，是否也可以實(shí)現(xiàn)分辨出左、右接觸角值的差別來？

當(dāng)然，選購(gòu)接觸角測(cè)量?jī)x或水滴角測(cè)量?jī)x時(shí)當(dāng)以您自己的應(yīng)用需求為主。

如果您的目前需求是想發(fā)表論文，做科學(xué)實(shí)驗(yàn)、做研發(fā)，那么，我們建議在選擇固有功能的基礎(chǔ)上，多考慮一下新技術(shù)、新算法。畢竟，如果發(fā)文章或研發(fā)時(shí)采用的數(shù)據(jù)還是圓或橢圓擬合的話，數(shù)據(jù)的可信度和可靠性，以及研發(fā)或文章的創(chuàng)新性等各個(gè)方面均可能存在缺陷。

如果您的目前需求是質(zhì)量控制，那么，我們建議您考慮更高的精度和重復(fù)性的儀器。因而，硬件方面設(shè)計(jì)如何精度，算法如何提高精度，如何驗(yàn)證測(cè)值的精度等等均是您考察供應(yīng)商的必選標(biāo)準(zhǔn)。硬件設(shè)計(jì)需樣品臺(tái)和鏡頭獨(dú)立水平控制（微分頭調(diào)整）、算法能夠自動(dòng)修正表面張力和重力影響測(cè)值左、右兩側(cè)接觸角值、驗(yàn)證儀器采用紅寶石球3D檢定工具等等可作為參考。

如果您的需求可能是演示或量角器，那么可以考慮入門級(jí)的SL150系列或SL250系列接觸角測(cè)量?jī)x，特別是后者，采用了模塊化分體式設(shè)計(jì)，整個(gè)重量約5kg左右，可以隨時(shí)帶走演示；可以測(cè)試大樣品，重樣品，不規(guī)則樣品等等。當(dāng)然，這兩個(gè)系列的接觸角測(cè)量?jī)x的優(yōu)點(diǎn)正在于性價(jià)比非常高。