آنالیز پروفایل قطره نامتقارن روی سطوح افقی، شیب دار و دارای انحنا با استفاده از پردازش تصویر

یکی از روش های متداول برای تعیین خاصیت ترشوندگی سطوح، اندازه گیری زاویه تماس قطره روی آن سطح است. اگرچه محاسبه زاویه تماس قطره روی سطوح افقی، مفصل مورد بررسی قرار گرفته است ولی تعیین زاویه تماس برای قطره نامتقارن روی سطوح شیب دار و به ویژه دارای انحنا در حال حاضر عمدتا از روش های مبتنی بر خط مماس انجام می شود که این روش از دقت و سرعت کافی برخوردار نیست. هدف اصلی از این مطالعه ارائه الگوریتمی موثر برای تعیین زاویه تماس قطره روی سطوح شیب دار و دارای انحنا بدون استفاده از مشخصه های سیال از قبیل چگالی و حجم قطره می باشد. بدین منظور از تصاویر واقعی و مصنوعی قطره استفاده شده است. روش توسعه داده شده از تصاویر جانبی قطره استفاده می کند و ماتریس دوتایی تصویر را با استفاده از روش اتسو ایجاد می نماید. سپس محل تماس سه فاز جامد-سیال-سیال تشخیص داده می شود و در ادامه زاویه تماس با کمک تعیین مشتق در سطح تماس سه فاز محاسبه می شود. به دلیل مشکلاتی که در تعیین محل تماس سه فاز وجود دارد، بجای محاسبه مشتق تنها در یک پیکسل، از چندین پیکسل و میانگین گیری به منظور کاهش این اثر برای اندازه گیری زاویه تماس استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی روش پیشنهادی، تصاویر واقعی قطره چهار سیال مختلف روی سطح کلسیت افقی و همچنین تصاویر مصنوعی ایجادشده به کمک نرم افزارهای گرافیکی با زاویه تماس مشخص مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج نشان دهنده دقت مناسب روش پیشنهادی برای محاسبه زاویه تماس قطره متقارن و نامتقارن روی سطوح افقی، شیب دار و دارای انحنا است.