基于应力波的木材径切面内部缺陷成像方法研究

发布时间：2020-06-03 19:46

【摘要】：应力波无损检测技术对于林木保护有着重要的意义。由于传统木材横截面成像难以获得在径切面上木材缺陷的形状、大小和位置,为了更好的反映树木内部的缺陷情况。本文对木材径切面内部缺陷成像的方法进行研究。1、基于应力波在木材径切面上的传播规律,提出一种木材径切面上应力波传播速度修正方法,用于筛选经过缺陷部位的路径,并将应力波的传播速度转换成径切面上的预估点的值,结合反距离加权插值方法提出一种速度修正插值方法(VCI)实现对木材径切面的二维成像,成像结果可以较好的反映树木内部的缺陷情况。2、提出一种基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法(GI),利用分组方法对应力波的传播路径进行分组,将分组内的应力波路径根据速度大小进行缺陷的判定。将缺陷路径使用特殊点进行标注,使用改进后的插值方法进行木材径切面的插值成像,实现木材径切面的缺陷成像。3、使用应力波无损检测仪器对实验样本进行样本数据采集,并利用MFC平台对算法进行编写实现木材径切面缺陷成像。对5个不同形状的树木缺陷进行数据采集,同时比较了VCI、GI与IDW算法的成像效果。GI与VCI插值方法要好于IDW方法的结果,具有更好的缺陷重建效果,可以真实的反映树木内部的缺陷情况。同时从定量角度分别分析了三种方法。最后引入混淆矩阵的概念对三种方法进行定量分析,结果表明VCI和GI方法均要好于IDW方法,其中VCI方法的成像结果在平均准确度、精确度、查全率的表现最好。
【图文】：

模型图,径切面,木材,模型

插值法的木材径切面缺陷成像模型的建立来近似的表示，，那么木材的径切面可以被抽般为 12）传感器分别放置在树木的两侧（传离地高度（或者某一水平高度的距离）分别的是应力波传感器，传感器按照从右向左,直径。那么定义坐标系来表示树木径切面。

路径图,应力波传播,径切面,木材

3.2 木材径切面应力波传播路ss wave propagation path on the R（ 0 ， 0），其中每条jkY 的方程= ( 1 ) * tan(θ )*+njk jkX B；当j kH < H， n = 2；而By2，(y1,y2)jk∈ Y对应的线1 1* 12 2 * 2y k x by k x b = + = +n())jkθ表示为：
【学位授予单位】：浙江农林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S781

【参考文献】