第四代Young-Laplace方程擬合算法-ADSA-RealDrop算法真正實現(xiàn)無“觸”不在的接觸角測值

相較于圓擬合、橢圓擬合條件下的數(shù)碼量角器而言，接觸角測量儀具有其非常明顯的特征以及性要求，即要求能夠修正重力或浮力（如有）的影響，同時，測值接觸角值時，必須綜合考慮表面張力、接觸角以及界面張力的綜合影響。目前，從學科上來講，只有Young-Laplace方程擬合才能夠實現(xiàn)測試界面化學意義上的接觸角的目的。

在其他文章中，我們對接觸角測值中采用圓擬合、橢圓擬合進行了對比，以及對國內外不同的Young-Laplace方程擬合技術也進行了對比，具體請參考相關文章的描述。

目前主流的接觸角測試算法主要有兩種，其技術對比如下所示：

種為基于Select Plance算法的Young-Laplace方程擬合技術。這種算法從表面上無法判斷出其采用何種算法計算Bond系數(shù)，而在實際運行中，其顯著特征為不能計算左、右接觸角值，會挑液滴接觸角圖片，換言之，對于部分特殊的接觸角圖片，特別是高于120度以上接觸角值的圖片，其測值明顯偏大（從擬合特征來看，顯示為擬合線在水平線位置10-30像素左右往內收縮）。

ADSA-RealDrop算法基于ADSA-P算法，在擬合分析計算Bond系數(shù)上具有獨特的算法，即采用了兩次擬合曲線算法，從而實現(xiàn)了液滴輪廓分析從軸對稱向非軸對稱的轉變。本項技術已經在中國取得了發(fā)明。

如下，我們采用基于Select Plane算法的Young-Laplace方程擬合技術和ADSA-RealDrop算法對同一張圖片進行了分析。相關結果如下：

原圖如下所示，此圖為氣泡捕獲法時拍攝下的隱形眼鏡上的接觸角實際圖譜：

24位接觸角圖片

8位接觸角圖片（采用Select Plane算法時只能采用8位算法，因而精度會差一些，無法達到亞像素級別）

擬合效果如下：

1、基于Select Plane算法的軟件的擬合結果如下所示：明顯地，計算角度值顯示為382度，這是不合理的結果。且，擬合效果上出現(xiàn)了明顯的擬合輪廓線與實際的邊緣輪廓出現(xiàn)大偏差的情況。

2、采用ADSA-RealDrop算法的擬合計算接觸角值的結果為——明顯地，ADSA-RealDrop算法的找到并計算得出了左、右角度值的不同，且左、右兩側的擬合結果非常平滑，與真實液滴輪廓匹配。

3、圓擬合時的計算接觸角值的結果如下所示：明顯的，左側的邊緣輪廓沒有擬合上，這就是ADSA-RealDrop的優(yōu)勢所在（能夠分析出接觸角值的左、右區(qū)別）。

綜合如上可以得出的結論為：

1、第二代或第三代的Young-Laplace方程擬合技術，特別是Select Plane算法時的Young-Laplace方程擬合技術無法具有通用性，即對于某些不符合其參數(shù)的圖片是無法進行接觸角測值分析的。這個與接觸角測量儀測試的基本要求，即通用性的要求有差距；

2、ADSA-RealDrop可以適用于包括前進、后退角、3D接觸角等等非常復雜的接觸角測值，擬合成功率高。結合CAST3的手自一體功能，從而真正實現(xiàn)了任意圖片均可以分析得到滿意、重復性好的接觸角值，也真正做到了接觸角測值的無“觸”不在！