스마트폰을 이용한 접촉각 측정방법
METHOD FOR MEASURING CONTACT ANGLE USING SMARTPHONE
특허 요약
본 발명은 측정대상물의 상면에 액적(혹은 물방울)을 떨어뜨린 다음, 상기 측정대상물을 접촉각측정기기의 내부에 위치시키고, 상기 접촉각측정기기에 탈착 가능하게 결합된 외부광원을 상기 측정대상물 및 액적에 공급하는 제1 단계와; 상기 제1 단계를 수행한 다음, 상기 접촉각측정기기에 마련된 거치대에 스마트폰을 거치시키되, 상기 스마트폰의 카메라가 상기 접촉각측정기기에 관통 형성된 촬영홀의 상방에 위치되도록 거치시키고, 상기 스마트폰에 기설치된 접촉각측정 어플리케이션을 실행하는 제2 단계와; 상기 제2 단계를 수행한 다음, 상기 접촉각측정 어플리케이션을 통해 상기 스마트폰에 촬영모드가 자동으로 활성화되고, 상기 스마트폰에 마련된 촬영버튼의 클릭(혹은 입력신호)에 따라 기설정된 횟수만큼 상기 측정대상물 및 액적의 접촉면을 일정시간 간격으로 자동 촬영하는 제3 단계와; 상기 제3 단계를 수행한 다음, 일정시간 간격으로 자동 촬영된 상기 접촉면 촬영이미지 중에서 어느 하나의 촬영이미지가 선택되고, 선택된 촬영이미지 상에 접촉면이 확대되도록 관심영역이 설정된 다음 상기 스마트폰의 화면에 표시되는 제4 단계와; 상기 제4 단계를 수행한 다음, 상기 스마트폰의 화면에 표시된 촬영이미지 상의 액적표면에 터치펜을 사용하여 기설정된 개수만큼 복수개의 점을 표시하는 제5 단계와; 상기 제5 단계를 수행한 다음, 표시된 복수...(이하생략)
청구항
번호청구항
1

측정대상물의 상면에 액적(혹은 물방울)을 떨어뜨린 다음, 상기 측정대상물을 상방 일부와 하방 전체가 개구되면서 측벽이 형성되어 내부에 공간이 마련된 형상을 가지고, 일부가 개구된 상방에는 스마트폰의 후면을 지지하면서 측면을 감싸는 'ㄷ'자형의 거치대 및 촬영홀이 관통 형성된 가리개가 각각 결합되며, 내부에는 경사거울, 확대렌즈 및 투사지가 설치된 접촉각측정기기의 내부에 위치시키고, 상기 접촉각측정기기에 탈착 가능하게 결합된 외부광원을 상기 측정대상물 및 액적에 공급하는 제1 단계와;상기 제1 단계를 수행한 다음, 상기 접촉각측정기기에 마련된 거치대에 스마트폰을 거치시키되, 상기 스마트폰의 카메라가 상기 접촉각측정기기에 관통 형성된 촬영홀의 상방에 위치되도록 거치시키고, 상기 스마트폰에 기설치된 접촉각측정 어플리케이션을 실행하는 제2 단계와;상기 제2 단계를 수행한 다음, 상기 접촉각측정 어플리케이션을 통해 상기 스마트폰에 촬영모드가 자동으로 활성화되고, 상기 스마트폰에 마련된 촬영버튼의 클릭(혹은 입력신호)에 따라 기설정된 횟수만큼 상기 측정대상물 및 액적의 접촉면을 일정시간 간격으로 자동 촬영하는 제3 단계와;상기 제3 단계를 수행한 다음, 일정시간 간격으로 자동 촬영된 상기 접촉면 촬영이미지 중에서 어느 하나의 촬영이미지가 선택되고, 선택된 촬영이미지 상에 접촉면이 확대되도록 관심영역이 설정된 다음 상기 스마트폰의 화면에 표시되는 제4 단계와;상기 제4 단계를 수행한 다음, 상기 스마트폰의 화면에 표시된 촬영이미지 상의 액적표면에 터치펜을 사용하여 기설정된 개수만큼 복수개의 점을 표시하는 제5 단계와;상기 제5 단계를 수행한 다음, 표시된 복수개의 점 각각에 대한 표면 좌표값과 상기 측정대상물 및 액적 간의 두개의 접촉점에 대한 접촉점 좌표값을 각각 산출하는 제6 단계와;상기 제6 단계를 수행한 다음, 상기 표면 좌표값 중에서 어느 하나의 좌표값과 상기 접촉점 좌표값을 입력받아 상기 접촉각측정 어플리케이션에 기저장된 연산프로그램을 통해 접촉각을 산출하되, 상기 접촉각의 오차가 최소화되도록 상기 표면 좌표값의 개수만큼 상기 접촉점 좌표값과 대응하여 상기 접촉각을 복수로 산출한 다음 상기 스마트폰의 화면에 각각 표시하는 제7 단계를 포함하고,상기 제4 단계는,일정시간 간격으로 자동 촬영된 상기 촬영이미지 중에서 사용자가 어느 하나의 촬영이미지를 선택하는 수동선택단계와,일정시간 간격으로 자동 촬영된 상기 촬영이미지 상에 표시된 상기 측정대상물 및 액적 간의 경계지점에 대한 명암대비값을 상기 접촉각측정 어플리케이션을 통해 각각 비교 분석하여 상기 명암대비값이 가장 큰 어느 하나의 촬영이미지를 자동으로 선택하는 자동선택단계 중에서 상기 접촉각측정 어플리케이션의 설정에 따라 어느 하나의 단계가 선택되고,상기 제4 단계는,상기 수동선택단계 또는 자동선택단계를 통해 선택된 촬영이미지 상에 표시된 상기 액적의 표면곡선이 보다 선명하게 표시되도록 접촉각측정 어플리케이션을 통해 상기 표면곡선 부분의 명도 및 채도를 자동으로 조절하는 이미지프로세싱단계를 더 포함하고,상기 제7 단계는,상기 표면 좌표값 및 접촉점 좌표값 총 3개의 좌표값을 상기 연산프로그램이 입력받은 다음, 상기 연산프로그램에 내장된 원의 일반형 방정식에 상기 좌표값을 대입하여 상기 액적의 표면을 따라 연장되어 설정된 액적원의 반지름 및 중심좌표를 산출하고, 산출된 액적원의 반지름 및 중심좌표를 상기 연산프로그램에 내장된 삼각함수에 대입하여 접촉각을 산출하는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 접촉각 측정방법.

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제1항에 있어서,상기 이미지프로세싱단계는,상기 수동선택단계 또는 자동선택단계를 통해 선택된 촬영이미지가 상기 스마트폰의 화면에 표시되고, 사용자가 상기 촬영이미지 상에 표시된 액적의 표면곡선부분을 손가락으로 터치하여 드래그할 경우 해당부분의 명도 및 채도가 자동으로 조절되는 것을 특징으로 하는 스마트폰을 이용한 접촉각 측정방법.

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