一、校準(zhǔn)：確保測量的基準(zhǔn)準(zhǔn)確性

 

　　校準(zhǔn)是頂視法測量的前提，核心目標(biāo)是消除系統(tǒng)誤差，建立像素與實際尺寸的可靠映射關(guān)系。首先需進(jìn)行硬件校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)尺（如微米級刻度玻片）拍攝圖像，通過軟件標(biāo)定功能將像素尺寸轉(zhuǎn)換為實際物理單位（如μm/像素），確保不同放大倍數(shù)下的尺度一致性。其次需光源與相機(jī)參數(shù)校準(zhǔn)：頂視法對光照均勻性敏感，需調(diào)節(jié)環(huán)形光源或同軸光源的亮度與角度，避免液滴邊緣因陰影或過曝導(dǎo)致輪廓失真；同時固定相機(jī)曝光時間、增益等參數(shù)，減少環(huán)境光波動對成像的影響。此外，液滴體積校準(zhǔn)也不可忽視——對于微量注射系統(tǒng)控制的液滴，需通過稱重法或已知體積的微升級標(biāo)準(zhǔn)液滴驗證注射精度，避免因體積偏差導(dǎo)致接觸角計算誤差。

 

　　二、圖像處理：提取真實輪廓的關(guān)鍵

 

　　頂視圖像的液滴輪廓易受噪聲、邊緣模糊干擾，需通過針對性處理凸顯特征。第一步為圖像預(yù)處理：采用高斯濾波或中值濾波平滑噪聲，同時保留邊緣細(xì)節(jié)；若背景存在雜散光，可通過閾值分割或形態(tài)學(xué)運(yùn)算（如開運(yùn)算）去除非液滴區(qū)域。第二步為邊緣檢測：優(yōu)先選擇亞像素級邊緣提取算法（如Canny算子結(jié)合多項式擬合），提升輪廓定位精度；對于透明或半透明基底上的液滴，可結(jié)合偏振光成像或暗場增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化氣-液-固三相接觸邊界。第三步為輪廓擬合與參數(shù)計算：基于Young-Laplace方程或多項式曲線對離散邊緣點(diǎn)進(jìn)行擬合，頂視法通常假設(shè)液滴呈旋轉(zhuǎn)對稱，故可通過最小二乘法擬合圓形或橢圓形輪廓，直接計算接觸角（θ=2arcsin(d/2R)，d為接觸直徑，R為液滴等效半徑）；若液滴受重力影響明顯（如大體積液滴），則需引入非軸對稱模型修正。