基于图像处理的油圈分布特性研究

韩雪晨 曾曙光 邱 晶

（三峡大学理学院，湖北宜昌 443002）

由于油的疏水性，油和水不能相溶.向水中加入油后，会在水的表面形成众多的油圈.这些油圈的大小不一，而且半径不同的油圈其数目也有很大的差异.一些文献［1－2］中，已经就油－水的界面张力、油在水面上的展开等问题展开了详细的研究.然而，油圈数目与其半径大小之间的规律，不同类型的油圈分布规律，对油圈进行搅拌后油圈的总表面积将如何变化等问题都尚未有文献报道.

为了对油圈分布规律进行研究，首先要完成油圈半径的测量，其次要统计某一半径油圈的数目.由于油圈大小不一、数目众多，而且漂浮在水面上，用常规的方法对其进行测量和统计十分困难.本文借助了目前发展十分迅速的数字图像处理［3－8］的方法来解决这一问题.首先用数码相机对油圈进行拍照；然后对得到的油圈照片进行一定的图像识别与处理；最后通过对识别出来的油圈进行统计，即可得到油圈的数目与其半径大小之间的规律.

通过研究油圈的分布特性，可以更好地去除油污.另外，本文提出的这种方法可为一种液体在另一种液体表面分布问题的研究提供参考.

1 实验及程序流程图

为得到较好的实验效果，选用颜色鲜明的辣椒油滴入装有自来水的白色瓷盆（直径为20cm），选用直径22.8mm 的圆形橙色塑料纸片做为参照物（用来定标），用数码相机进行拍摄.具体的实验过程如下：1）将辣椒油滴入白色瓷盆中，同时将参照物橙色塑料纸片放入其中，用相机拍摄即可得到油圈分布的初始图，如图1所示；……