آناليز پروفايل قطره نامتقارن روي سطوح افقي، شيب‌دار و داراي انحنا با استفاده از پردازش تصوير

يكي از روش‌هاي متداول براي تعيين خاصيت ترشوندگي سطوح، اندازه‌گيري زاويه تماس قطره روي آن سطح است. اگرچه محاسبه زاويه تماس قطره روي سطوح افقي، مفصل مورد بررسي قرار گرفته است ولي تعيين زاويه تماس براي قطره نامتقارن روي سطوح شيب‌دار و به ويژه داراي انحنا در حال حاضر عمدتاً از روش­هاي مبتني بر خط مماس انجام مي‌شود كه اين روش‌ از دقت و سرعت كافي برخوردار نيست. هدف اصلي از اين مطالعه ارائه الگوريتمي مؤثر براي تعيين زاويه تماس قطره روي سطوح شيب‌دار و داراي انحنا بدون استفاده از مشخصه‌هاي سيال از قبيل چگالي و حجم قطره مي­باشد. بدين منظور از تصاوير واقعي و مصنوعي قطره استفاده شده است. روش توسعه داده شده از تصاوير جانبي قطره استفاده مي‌كند و ماتريس دوتايي تصوير را با استفاده از روش اتسو ايجاد مي­نمايد. سپس محل تماس سه فاز جامدسيالسيال تشخيص داده مي‌شود و در ادامه زاويه تماس با كمك تعيين مشتق در سطح تماس سه فاز محاسبه مي‌شود. به دليل مشكلاتي كه در تعيين محل تماس سه فاز وجود دارد، بجاي محاسبه مشتق تنها در يك پيكسل، از چندين پيكسل و ميانگين‌گيري به‌منظور كاهش اين اثر براي اندازه‌گيري زاويه تماس استفاده شده است. به‌منظور اعتبارسنجي روش پيشنهادي، تصاوير واقعي قطره چهار سيال مختلف روي سطح كلسيت افقي و همچنين تصاوير مصنوعي ايجادشده به كمك نرم‌افزارهاي گرافيكي با زاويه تماس مشخص مورد استفاده قرار گرفته است. نتايج نشان‌دهنده دقت مناسب روش پيشنهادي براي محاسبه زاويه تماس قطره متقارن و نامتقارن روي سطوح افقي، شيب‌دار و داراي انحنا است.