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基于改进Faster RCNN的水接触角测量方法研究

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激光与光电子学进展 2023年

作者：王慧王军曹召良中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室苏州科技大学物理科学与技术学院

针对传统水接触角测量过程需要人工干预，导致测量结果精度低、可复现性差等问题，本文提出了一种基于改进Faster RCNN的水接触角测量方法。首先把Faster RCNN骨干网络VGG16替换为ResNet101，在其残差块末尾处添加注意力机制模型CBAM，... 详细信息

针对传统水接触角测量过程需要人工干预，导致测量结果精度低、可复现性差等问题，本文提出了一种基于改进Faster RCNN的水接触角测量方法。首先把Faster RCNN骨干网络VGG16替换为ResNet101，在其残差块末尾处添加注意力机制模型CBAM，增强网络提取特征的能力；其次融入特征金字塔网络（FPN），充分提取不同尺度下的特征信息，此外，引入Focal Loss损失函数来解决正负类样本不均衡的问题；最后对定位到的水滴进行边缘检测和角点提取，再利用迭代重加权最小二乘法（IRLS）拟合椭圆轮廓计算水接触角。实验结果表明，本文改进后的Faster RCNN目标检测算法与原算法相比，mAP提高了10.794%，速度提升了11FPS，水接触角测量结果平均标准偏差为0.109°。

关键词：图像处理水接触角特征金字塔网络注意力机制 Faster RCNN

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三聚氰胺基疏水海绵的制备及其吸油性能

石油学报（石油加工） 2024年第2期40卷 534-545页

作者：张静静李艳香李望良王文辰闻明科沈阳化工大学化学工程学院辽宁沈阳110142 中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中海石油中捷石化有限公司河北沧州061101

采用单宁酸(TA)/Fe^(3+)复合物(TA/Fe^(3+))对三聚氰胺海绵(MS)进行预处理,然后通过生物蜡乳液浸渍法对三聚氰胺海绵进行疏水改性,制备了高吸油倍率的疏水三聚氰胺海绵(MS-TA/Fe^(3+)-Wax)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和... 详细信息

采用单宁酸(TA)/Fe^(3+)复合物(TA/Fe^(3+))对三聚氰胺海绵(MS)进行预处理,然后通过生物蜡乳液浸渍法对三聚氰胺海绵进行疏水改性,制备了高吸油倍率的疏水三聚氰胺海绵(MS-TA/Fe^(3+)-Wax)。采用扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和接触角测试等手段对三聚氰胺海绵改性前后样品进行微观形貌、结构组成和表面润湿性表征,并考察其对不同油品的吸油性能。结果表明:MS-TA/Fe^(3+)-Wax具有高度疏水性,水接触角可达141.5°;在常温常压条件下,MS-TA/Fe^(3+)-Wax对正辛烷、二氯甲烷、甲苯、柴油、泵油和菜籽油的吸油量为54.91~97.46 g/g,吸油过程符合拟二级动力学。疏水改性的三聚氰胺海绵材料通过挤压解吸附可实现循环使用,在处理油-水污染物方面具有潜在的应用前景。

关键词：三聚氰胺海绵疏水改性生物蜡油-水混合物吸附吸油性能水接触角

基于粒子群算法的高均匀性水滴角测量光源研究

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激光与光电子学进展 2024年

作者：张嘉显王军曹召良苏州科技大学物理科学与技术学院苏州科技大学电子与信息工程学院中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室

接触角测量设备中的光源均匀度直接影响液滴图像采集，间接影响接触角的测量结果，而国内接触角设备并未对此有系统的研究和设计。因此，为达到低成本和高均匀度的目的，本文利用粒子群优化算法并通过实际情况分析设计了一套最佳排列的... 详细信息

接触角测量设备中的光源均匀度直接影响液滴图像采集，间接影响接触角的测量结果，而国内接触角设备并未对此有系统的研究和设计。因此，为达到低成本和高均匀度的目的，本文利用粒子群优化算法并通过实际情况分析设计了一套最佳排列的光源模块和控制系统。最后用接触角标准片进行测量，对30°、60°、90°、120°的测量数据分别计算出方差、均方差和相对误差，并得到图片的灰度图，经与其他方法测出的数据相对比，结果说明该设计可信度高，可用于工业测量便携式接触角设备的光源部分。

关键词：光源系统设计改进的粒子群优化算法水接触角高照度均匀度

川南地区龙马溪组页岩储层水接触角及其稳定性影响因素

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特种油气藏 2021年第5期28卷 10-16页

作者：高之业熊书苓成雨范毓鹏油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京) 北京102249

针对页岩储层水接触角随时间变化特征不清且影响因素不明的问题,通过开展水接触角实验,探讨页岩储层水接触角及其稳定性的影响因素。研究结果表明:页岩水接触角与时间呈指数变化关系;页岩干样穿层水接触角主要受TOC含量影响,石英影响次... 详细信息

针对页岩储层水接触角随时间变化特征不清且影响因素不明的问题,通过开展水接触角实验,探讨页岩储层水接触角及其稳定性的影响因素。研究结果表明:页岩水接触角与时间呈指数变化关系;页岩干样穿层水接触角主要受TOC含量影响,石英影响次之,且页岩干样穿层稳定性指数(CASI)主要受黏土矿物含量影响,TOC影响次之;流体与页岩相互作用会影响页岩表面性质,饱和流体后页岩垂直层理面的表面性质更加均质,平行层理面的非均质性增强。最后提出不同层理方向下与不同的流体饱和实验环境中页岩接触角稳定性指数预测公式。该研究对明确页岩储层中油气运移规律具有一定的指导作用。

关键词：页岩水接触角稳定性层理方向页岩组分饱和流体龙马溪组

膜材料的亲水性、膜表面对水的湿润性和水接触角的关系

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膜科学与技术 2014年第2期34卷 1-4页

作者：祝振鑫核工业北京化工冶金研究院北京101149

根据《化工词典》的释义和定义,亲水性是物质的一种内在性质,是由物质分子结构中对水具有大的亲和力的极性基团所赋予的,其外在表现是物体表面对水的铺展能力——即湿润性.但是,湿润性不仅与物质的内在性质——亲水性有关,还与物体的表... 详细信息

根据《化工词典》的释义和定义,亲水性是物质的一种内在性质,是由物质分子结构中对水具有大的亲和力的极性基团所赋予的,其外在表现是物体表面对水的铺展能力——即湿润性.但是,湿润性不仅与物质的内在性质——亲水性有关,还与物体的表面性状,即粗糙度、孔隙率、孔径及其分布等因素有关.水接触角测量的是水滴在物体表面的铺展夹角,因而是湿润性的一种具体量度,其数值大小直接反映了物体表面对水湿润性的强弱.只有当物体表面是光滑的、平整的、无孔的固体表面时,水接触角才不仅是物体表面对水湿润性的一种量度,而且也是对材料内在亲水性的一种很好的量度.膜表面性状对水接触角测量值的影响很大,有时还占主导地位.《膜科学与技术》上已经发表的3篇论文充分证明:水接触角测量值只是膜表面湿润性的一种量度,而与膜材料的亲水性并无必然的联系.

关键词：亲水性湿润性水接触角膜污染

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负离子注入硅橡胶水接触角的测量

北京师范大学学报（自然科学版） 2015年第6期51卷 564-567页

作者：褚莹洁郑晨龙王广甫胥密仇猛淋徐亚北京师范大学核科学与技术学院北京师范大学射线束技术与材料改性教育部重点实验室北京100875 北京市辐射中心北京100875

通过20keV不同注量的碳负离子注入硅橡胶改善其表面亲水性,采用座滴法测量水接触角来表征亲水性.选择拟合速度较快,准确性较高的椭圆拟合算法对碳负离子注入前后硅橡胶表面水接触角随时间的变化进行测量.结果发现硅橡胶离子注入前后表... 详细信息

通过20keV不同注量的碳负离子注入硅橡胶改善其表面亲水性,采用座滴法测量水接触角来表征亲水性.选择拟合速度较快,准确性较高的椭圆拟合算法对碳负离子注入前后硅橡胶表面水接触角随时间的变化进行测量.结果发现硅橡胶离子注入前后表面水接触角同时达到稳定变化的时间大约10~30s.选定拍照延迟时间为20s,并选择Laplace-Young拟合算法测量20keV时碳负离子注入硅橡胶后水接触角随注量的变化.结果表明,碳负离子注入后硅橡胶表面亲水性得到明显改善,并在注量为3×10^(15)·cm^(-2)时,水接触角最小.

关键词：负离子注入硅橡胶水接触角延迟时间

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一种新型义齿粘结剂使用效果观察及性能分析

粘接 2024年第7期 28-31页

作者：于婷于志鹃咸阳职业技术学院国药一机医院

为提高牙科用粘结剂的粘接效果和抗菌性能，试验通过树脂基质、纳米氟化钠和二癸基二甲基氯化铵，制备了一种具有抗菌性能的新型义齿粘结剂，并对二癸基二甲基氯化铵添加量和应用效果进行研究。结果表明，二癸基二甲基氯化铵的添加可以... 详细信息

为提高牙科用粘结剂的粘接效果和抗菌性能，试验通过树脂基质、纳米氟化钠和二癸基二甲基氯化铵，制备了一种具有抗菌性能的新型义齿粘结剂，并对二癸基二甲基氯化铵添加量和应用效果进行研究。结果表明，二癸基二甲基氯化铵的添加可以使义齿粘结剂亲水性能和抗菌性能提高，粘接性能下降。当二癸基二甲基氯化铵添加量从1.5%增大到7.5%时，水接触角从80.3°减小到60.5°，剪切粘接强度从15.3 MPa降低到12.2 MPa。二癸基二甲基氯化铵添加量为1.5%或3.0%比较适宜。在应用效果方面，含有3%二癸基二甲基氯化铵和3%纳米氟化钠的新型义齿粘结剂有着良好的粘接性能和抗菌性能。

关键词：粘结剂树脂二癸基二甲基氯化铵水接触角粘接强度

有机物分子的吸附及光催化分解对水接触角的影响

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有机物分子的吸附及光催化分解对水接触角的影响

2000'全国光催化学术会议

作者：殷好勇金振声张顺利张治军河南大学润滑与功能材料重点实验室

真正清洁的玻璃表面是高度亲水的(即水的接触角θ为零),但在环境空气中,由于吸咐污染物分子,θ值将不断增大,当θ≥5°且玻璃表面温度低于与天气所含水气相对应的饱和蒸汽压下的温度时,就会发生结雾现象。我们考察了有和无TiO

关键词：有机物分子光催化分解污染物浓度水接触角 TiO2膜

来源： cnki会议评论

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树脂镜片膜层及水接触角测量方法及标准探讨

玻璃搪瓷与眼镜 2022年第11期50卷 17-20页

作者：张欣黄鸿亮董海英叶佳意王贺兰张平东华大学检测实验室先进玻璃制造技术教育部工程研究中心上海201620 上海长宁人力资源有限公司上海200050 东华大学材料科学与工程学院上海201620

具有轻透优点的树脂镜片在国内矫正视力用镜片市场占主导地位,常见的功能性树脂镜片要镀加硬膜、多层减反射膜、抗污膜(顶膜),一般而言,抗污膜具有良好疏水性能。疏水性能的优劣可通过测量水接触角进行判定,其中外形图像分析法的测试结... 详细信息

具有轻透优点的树脂镜片在国内矫正视力用镜片市场占主导地位,常见的功能性树脂镜片要镀加硬膜、多层减反射膜、抗污膜(顶膜),一般而言,抗污膜具有良好疏水性能。疏水性能的优劣可通过测量水接触角进行判定,其中外形图像分析法的测试结果直接、应用广泛。影响水接触角的测量因素有液滴拟合方式、液滴体积、测量时间和静电等。目前玻璃、塑料及纳米薄膜等水接触角测量标准已经颁布,有必要制定树脂镜片水接触角测量方法标准,并进行相关指标的数据验证。

关键词：树脂镜片膜层水接触角