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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119394216B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411516081.0，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法是由周怀春;郭晗;李框宇;杨莹莹;余波设计研发完成，并于2024-10-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法在说明书摘要公布了：本发明属于图像光谱检测领域，具体涉及一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法。包括远心镜头、工业相机、位移平台、光源、毛细管和培养皿；工业相机、毛细管、培养皿分别安装在不同的位移平台上。光源带有旋转伸缩杆可实现全方位移动。拍摄毛细管中液体弯月面轮廓时，调整光源、毛细管弯月面、工业相机对齐在同一水平面上。以远心成像原理为基础，根据光的折射原理，推导出毛细管中弯月面轮廓的畸变校正函数。本发明将工业相机与远心镜头配合使用，避免了因物体距离变化导致的形状失真问题，降低了图像畸变校正的难度。基于远心成像原理推导出的弯月面轮廓畸变校正函数可精确计算出弯月面轮廓实际值，还原弯月面实际轮廓。

本发明授权一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法在权利要求书中公布了：1.一种毛细管中液体弯月面轮廓的高精度检测方法，其特征在于： 包括远心镜头、工业相机、位移平台、光学平台、旋转伸缩杆、光源、毛细管和培养皿；所述工业相机、毛细管、培养皿分别安装在所述位移平台上，所述旋转伸缩杆安装在所述光学平台上，所述光源安装在所述旋转伸缩杆上，所述毛细管通过V形锯齿夹固定在所述培养皿正上方，所述光源、毛细管中液体弯月面、工业相机对齐在同一水平面上； 所述远心镜头包括物方透镜、孔径光阑和像方透镜；所述物方透镜和所述像方透镜之间的距离为两者的焦距之和，所述孔径光阑位于所述物方透镜和所述像方透镜共同的焦点上； 所述光学平台上还设置有计算机，所述工业相机与所述计算机电性连接； 所述工业相机通过所述位移平台固定在所述光学平台上； 实验前根据水平仪将所述工业相机调整至水平，所述毛细管通过所述V形锯齿夹固定并悬浮在盛满液体的所述培养皿中，所述V形锯齿夹尾部与所述位移平台相连，调整所述位移平台使所述毛细管垂直于水平面，所述毛细管右侧布置有所述光源，所述光源采用漫反射面光源，使用遮挡件限制所述光源在轴向上的宽度，减少经弯月面内空气到达成像系统的光线； 调整所述位移平台，使所述培养皿中的液体与所述毛细管下端充分接触，待所述毛细管中的液柱高度稳定后调整所述光源位置并使用所述工业相机采集弯月面图像； 平行光线被所述工业相机靶面接收； 其中，F'C'为入射光、θ4'为F'C'的入射角、θ3'为F'C'的折射角、θ2'为C'B'的入射角、θ1'为C'B'的折射角、θ1为B'B的入射角、θ2为B'B的折射角、θ3为BC的入射角、θ4为BC的折射角、CF的光路穿过液体时与弯月面的切点为P点、P点到圆心O点的距离P0为物方径向距离、A”点为CF反向延长线在毛细管内长度的中点、A”点到圆心O点的距离A”O为像方径向距离，毛细管中液体、毛细管壁、空气折射率分别为n1、n2、n3； 根据snell定律有： n1sinθ1＝n2sinθ21 n1sinθ1'＝n2sinθ2'2 在ΔB'OB中，|OB'|＝|OB|，所以θ1＝θ1',即： θ2＝θ2'3 A是BC延长线与OA”的交点，根据正弦定理，在ΔOAB中： ∠OBA＝θ2 在ΔOAC中： 即： D是B'C'延长线与内径的交点，根据正弦定理，在ΔODB'中： ∠OB'D＝θ2' 在ΔODC'中： 即： 根据式3、6、9得： θ3＝θ3'10 根据snell定律有： n2sinθ3＝n3sinθ411 n2sinθ3'＝n3sinθ4'12 得 θ4＝θ4'13 在ΔB'PO中 |OP|＝sinθ1'·Ri14 由式2、式12得： 及： 式9代入15得： 在ΔOA”C中： 将式17代入式16得 式18代入式14得： |OP|＝|A”O|·n3119 空气折射率n3为1的情况下，上式为： |OP|＝|A”O|120 即：像方径向距离＝物方径向距离×液体折射率； 在毛细管弯月面轮廓图像拍摄中，所述毛细管的外径与内径之比大于毛细管内液体折射率。

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