一种试剂沥青静态接触角测试方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种试剂沥青静态接触角测试方法、装置及系统，其中方法包括以下步骤：获取测试试剂在沥青表面形成的稳定液滴的侧面图像，并确定基线在所述侧面图像中的位置；对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，提取所述液滴图像中液滴轮廓点；从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点；对所述有效轮廓点进行三次多项式拟合，得到两侧轮廓曲线的曲线函数；根据所述曲线函数以及所述基线的位置计算接触角值。简述有益效果。本发明专利技术降低了对液滴轮廓拟合的难度，提高了液滴轮廓的拟合精度，从而提高了接触角计算精度。从而提高了接触角计算精度。从而提高了接触角计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种试剂沥青静态接触角测试方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及沥青表面能参数评价
，尤其涉及一种试剂沥青静态接触角测试方法、装置、系统及计算机存储介质。

技术介绍

[0002]沥青混合料作为高速公路路面的主要材料一直被广泛应用。由温湿度变化、车辆荷载等引起的水损害是沥青路面病害的主要形式之一，而影响水损害程度的主要因素是沥青和集料之间的黏附性。降低路面水损害，提升道路的服役性能的首要任务就是准确评价沥青和集料之间的黏附性。相较于只能从宏观角度进行定性评价、灵敏度差的水煮法，表面能理论由于可以很好地表征沥青和集料材料的物理-化学-热力学性能，准确定量评价沥青和集料之间的黏附性，从而被广泛应用。
[0003]沥青的表面能参数是应用表面能理论评价沥青混合料黏附性的前提和基础。常用的测量沥青表面能参数的方法是静滴法。静滴法试验利用光学接触角原理，将定量的已知表面能参数的测试试剂滴在沥青涂膜玻片上，利用高清摄像头获取液滴在沥青表面形成稳定接触角的液滴图像。基于液滴图像进行计算得到接触角值，再将接触角代入公式即可计算沥青的表面能参数。
[0004]然而，目前采用静滴法在进行接触角值计算时，通常是对液滴轮廓的整体进行拟合然后计算，这种方式不仅拟合模型复杂，拟合速度慢，而且拟合精度较低，影响接触角的测试精度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要提供一种试剂沥青静态接触角测试方法、装置及系统，用以解决目前静滴法对液滴轮廓的拟合模型复杂，拟合精度低的问题。
[0006]本专利技术提供一种试剂沥青静态接触角测试方法，包括以下步骤：
[0007]获取测试试剂在沥青表面形成的稳定液滴的侧面图像，并确定基线在所述侧面图像中的位置；
[0008]对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，提取所述液滴图像中液滴轮廓点；
[0009]从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点；
[0010]对所述有效轮廓点进行三次多项式拟合，得到两侧轮廓曲线的曲线函数；
[0011]根据所述曲线函数以及所述基线的位置计算接触角值。
[0012]进一步的，对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，具体为：
[0013]以液滴的高度方向为纵向，以液滴的高度方向的垂直方向为横向；
[0014]设置液滴直径与所述液滴图像的横向长度的比值，设置液滴高度与所述液滴图像的纵向高度的比值；
[0015]按设定的比值对所述侧面图像进行裁剪，得到所述液滴图像。
[0016]进一步的，提取所述液滴图像中液滴轮廓点，具体为：
[0017]将所述液滴图像转换为灰度图，提升所述灰度图中所有像素点的像素值；
[0018]对所述灰度图进行中值滤波处理；
[0019]使用Canny算子提取所述灰度图中所有轮廓点；
[0020]根据液滴的大小形状删除所述轮廓点中噪声轮廓点，得到液滴轮廓点。
[0021]进一步的，从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点，具体为：
[0022]将液滴轮廓点的按液滴高度方向坐标值进行排序，选取液滴高度方向坐标值大于设定阈值的液滴轮廓点，得到两侧轮廓对应的有效轮廓点。
[0023]进一步的，根据所述曲线函数以及所述基线的位置计算接触角值，具体为：
[0024]根据所述曲线函数以及所述基线的位置计算所述基线与两侧轮廓曲线的交点，过所述交点作相应侧轮廓曲线的切线，计算所述切线的斜率，根据所述斜率计算相应侧轮廓曲线的接触角值，以两侧轮廓曲线的接触角值的平均值作为最终的接触角值。
[0025]进一步的，还包括：
[0026]选取多种测试试剂，针对每一种测试试剂获取多张液滴图像，根据每一液滴图像计算一接触角值，计算每一种测试试剂的多张液滴图像对应的接触角平均值得到相应种类测试试剂的接触角值。
[0027]进一步的，还包括根据所述接触角值计算沥青的表面能参数。
[0028]本专利技术还提供一种试剂沥青静态接触角测试装置，包括处理器以及存储器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现所述试剂沥青静态接触角测试方法。
[0029]本专利技术还提供一种试剂沥青静态接触角测试系统，包括所述试剂沥青静态接触角测试装置，还包括光学接触角仪；
[0030]所述光学接触角仪用于测试试剂的滴定以及所述侧面图像的拍摄，并将所述侧面图像发送至所述试剂沥青静态接触角测试装置。
[0031]本专利技术还提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机该程序被处理器执行时，实现所述试剂沥青静态接触角测试方法。
[0032]有益效果：本专利技术首先通过静滴法获取清洗的侧面图像，然后提取出液滴轮廓点。提取液滴轮廓点后，并没有直接进行拟合计算接触角，而是从液滴轮廓点中提取除了液滴两侧轮廓的有效轮廓点。由于液滴顶部轮廓与接触角的计算是无关的，因此将其删除，避免液滴顶部多余的轮廓点降低两侧轮廓的拟合精度。同时，两侧轮廓的拟合较之整体轮廓的拟合其拟合模型更简单，将顶部轮廓删除后拟合计算速度更快。
附图说明
[0033]图1为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的方法流程图；
[0034]图2为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的侧面图像的裁切示意图；
[0035]图3为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的基线位置确认示意图；
[0036]图4为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的所有轮廓点提取
结果图；
[0037]图5为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的轮廓点散点图；
[0038]图6为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的去噪后的轮廓点散点图；
[0039]图7为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的有效轮廓点拟合示意图；
[0040]图8为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试方法第一实施例的接触角计算原理图；
[0041]图9为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试系统第一实施例的系统架构图；
[0042]图10为本专利技术提供的试剂沥青静态接触角测试系统第一实施例的基线位置确定图。
具体实施方式
[0043]下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。
[0044]实施例1
[0045]如图1所示，本专利技术的实施例1提供了试剂沥青静态接触角测试方法，包括以下步骤：
[0046]S1、获取测试试剂在沥青表面形成的稳定液滴的侧面图像，并确定基线在所述侧面图像中的位置；
[0047]S2、对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，提取所述液滴图像中液滴轮廓点；
[0048]S3、从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种试剂沥青静态接触角测试方法，其特征在于，包括以下步骤：获取测试试剂在沥青表面形成的稳定液滴的侧面图像，并确定基线在所述侧面图像中的位置；对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，提取所述液滴图像中液滴轮廓点；从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点；对所述有效轮廓点进行三次多项式拟合，得到两侧轮廓曲线的曲线函数；根据所述曲线函数以及所述基线的位置计算接触角值。2.根据权利要求1所述的试剂沥青静态接触角测试方法，其特征在于，对所述侧面图像进行裁剪得到液滴图像，具体为：以液滴的高度方向为纵向，以液滴的高度方向的垂直方向为横向；设置液滴直径与所述液滴图像的横向长度的比值，设置液滴高度与所述液滴图像的纵向高度的比值；按设定的比值对所述侧面图像进行裁剪，得到所述液滴图像。3.根据权利要求1所述的试剂沥青静态接触角测试方法，其特征在于，提取所述液滴图像中液滴轮廓点，具体为：将所述液滴图像转换为灰度图，提升所述灰度图中所有像素点的像素值；对所述灰度图进行中值滤波处理；使用Canny算子提取所述灰度图中所有轮廓点；根据液滴的大小形状删除所述轮廓点中噪声轮廓点，得到液滴轮廓点。4.根据权利要求1所述的试剂沥青静态接触角测试方法，其特征在于，从所述液滴轮廓点中筛选出与液滴的两侧轮廓对应的有效轮廓点，具体为：将液滴轮廓点的按液滴高度方向坐标值进行排序，选取液滴高度方向坐标值大于设定阈值的液滴轮廓点，得到两侧轮廓对应的有效轮廓点。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗蓉，罗晶，涂崇志，黄婷婷，汪翔，牛茏昌，苗强，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：