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基于声发射临界慢化特征的木材断裂前兆
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作者 翟二壮 李明 +4 位作者 方赛银 邓婷婷 陈楚敏 王景贵 杜坤 《森林工程》 北大核心 2026年第1期78-89,共12页
为预测木材在载荷作用下的微观与宏观破坏行为,提出基于声发射(acoustic emission,AE)信号b值(描述声发射信号的频率分布特性)和临界慢化(critical slowing down,CSD)特征的木材破坏前兆预测方法。首先,分析载荷加载速率对木材破坏过程... 为预测木材在载荷作用下的微观与宏观破坏行为,提出基于声发射(acoustic emission,AE)信号b值(描述声发射信号的频率分布特性)和临界慢化(critical slowing down,CSD)特征的木材破坏前兆预测方法。首先,分析载荷加载速率对木材破坏过程的影响,在木材三点弯试验中分别采用2 mm/min和5 mm/min 2种加载速率,以500 kHz采样速率采集木材试件破坏过程中释放的AE信号。然后,提出基于AE信号幅值划分的改进b值计算方法,将试验产生的AE信号分为3个等级,并依此描述载荷作用下木材试件内部裂纹产生与发展过程。最后,依据CSD原理,提出基于AE信号长度相关系数和方差的木材断裂前兆预测方法。研究结果表明,通过结合不同等级的b值分析,能够反映出试件损伤过程中断裂特性以及微裂纹的产生;木材发生微观和宏观断裂时,都会产生CSD现象,体现为AE信号相关性系数与方差值的增大;在不同加载速率下,当载荷达到极限屈服强度85%左右时,试件均出现显著的CSD现象。 展开更多
关键词 木材 声发射 B值 微观破坏 宏观破坏 临界慢化 前兆预测 屈服强度
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阻抗法与计算机断层扫描法在木材年轮检测中的应用研究
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作者 许倩 周宇 周海宾 《木材科学与技术》 北大核心 2025年第5期10-19,31,共11页
木构件年轮宽度和数量是古建筑断代的重要参考依据,其测量方法需平衡文物保护需求和结果准确性。依据我国北方古建筑木构件常见用材特点,选择采自华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)和黑防3号杨(Populus deltoides&#... 木构件年轮宽度和数量是古建筑断代的重要参考依据,其测量方法需平衡文物保护需求和结果准确性。依据我国北方古建筑木构件常见用材特点,选择采自华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii)和黑防3号杨(Populus deltoides×Populus cathayana)的不同部位(树高1200~1400 mm和2400~2600 mm)的木材样品为研究对象,分别利用微损的阻抗法(drill resistance,DR)和无损的计算机断层扫描法(computed tomography,CT),并以传统断面拍照法为参照,分析比较DR和CT在年轮宽度检测和年轮数量检测的准确性和适用性。研究结果表明,CT在年轮宽度检测和年轮数量检测方面均优于DR,DR年轮宽度检测精度与CT相差在3%之内,DR较高的年轮数量检测错误率主要是其检测路径难以准确经过髓心而导致。采用CT和DR进行年轮检测时,应优先选取生长稳定、年轮特征清晰的树种作为检测对象,在树干无明显缺陷的区域实施检测,同时,检测高度的确定应充分考虑木材的生长特性,以确保检测结果的科学性与可靠性。 展开更多
关键词 年轮宽度 年轮数量 阻抗法 计算机断层扫描法
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塔里木河下游不同径级胡杨死亡的影响因素
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作者 杨文宇 玉米提·哈力克 +3 位作者 马映栋 何佳宁 艾力甫达尔·阿尔肯 陈凯旋 《森林与环境学报》 北大核心 2025年第2期177-183,共7页
树木死亡威胁森林的正常更新和演替过程,导致不同径级树木死亡的影响因素是否具有一致性,目前尚不清。以塔里木河下游荒漠河岸胡杨林为研究对象,结合生物因素(树木胸径、同种邻体密度)和非生物因素(土壤盐分含量、pH值、含水率等),通过... 树木死亡威胁森林的正常更新和演替过程,导致不同径级树木死亡的影响因素是否具有一致性,目前尚不清。以塔里木河下游荒漠河岸胡杨林为研究对象,结合生物因素(树木胸径、同种邻体密度)和非生物因素(土壤盐分含量、pH值、含水率等),通过逻辑斯蒂广义线性混合模型和随机森林模型,分析不同径级胡杨死亡的驱动因素及其相对重要性。结果表明:对于胸径≤10 cm的胡杨个体而言,土壤盐分含量对胡杨死亡的影响最大,胡杨死亡率随着土壤盐分含量的升高而上升,影响其次的是土壤含水率和铵态氮含量,而半径20 m同种邻体密度和胸径的影响最小。对于10 cm<胸径≤30 cm的胡杨个体而言,胸径对胡杨死亡的影响最大,胸径的增大极显著降低了胡杨死亡率(P<0.001),影响其次的是土壤盐分含量和半径30 m同种邻体密度,土壤全磷含量和pH值的影响最小。对于胸径>30 cm的胡杨个体,半径15 m同种邻体密度对胡杨死亡的影响最大,胸径和土壤盐分含量的影响其次,土壤铵态氮、有机碳含量的影响最小。随机森林模型的预测准确率较高,能够有效分类和预测大部分胡杨个体死亡情况,可为塔里木河下游天然胡杨林可持续管理以及掌握胡杨死亡机制提供理论指导。 展开更多
关键词 塔里木河 胡杨 树木死亡 广义线性模型 随机森林
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YOLOv8n-HCDP:轻量化木材缺陷检测模型
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作者 唐健强 徐梓敬 +2 位作者 徐凯宏 程仁轩 高俊哲 《木材科学与技术》 北大核心 2025年第4期89-97,共9页
针对木材缺陷检测领域中深度学习模型参数量大,分类检测准确率不高的问题,提出一种基于YOLOv8n的轻量化检测模型YOLOv8n-HCDP。首先,构建轻量化骨干网络HgNetv2(high performance GPU network v2),随后利用动态头(dynamic head)融合轻... 针对木材缺陷检测领域中深度学习模型参数量大,分类检测准确率不高的问题,提出一种基于YOLOv8n的轻量化检测模型YOLOv8n-HCDP。首先,构建轻量化骨干网络HgNetv2(high performance GPU network v2),随后利用动态头(dynamic head)融合轻量级跨尺度特征融合模块(cross-scale feature fusion module,CCFM)得到全新的CCFM-dy模块代替传统的颈部网络和检测头,从而减少模型参数量和计算量;引入动态卷积(dynamic convolution),使网络在保持低计算量的同时从大规模训练中获益;最后,引入创新的PPC结构替换C2f(CSP bottleneck)结构,进一步轻量化模型。结果表明:相较于基准模型,改进模型的参数量减少54.15%,计算量减少44.44%,体积减少51.42%,平均精度均值(mean average precision,mAP)提升2.0%,更适合在硬件资源受限的嵌入式设备上部署。 展开更多
关键词 木材缺陷检测 YOLOv8n 轻量化 HgNetv2 平均精度均值
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基于改进YOLOv8的木材表面缺陷检测研究 被引量:1
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作者 常琳凯 马继东 +1 位作者 张昊 赵子贺 《林业工程学报》 北大核心 2025年第4期118-126,共9页
针对木材表面缺陷检测平均精度低、一些小目标缺陷难以检测的问题,提出了一种基于改进YOLOv8的木材表面缺陷检测算法——YOLO-WOOD。首先,模型针对YOLOv8的主干网络,将轻量级网络星形模块和CGLU结合,提出Star_CGLU_Block结构;然后将Star... 针对木材表面缺陷检测平均精度低、一些小目标缺陷难以检测的问题,提出了一种基于改进YOLOv8的木材表面缺陷检测算法——YOLO-WOOD。首先,模型针对YOLOv8的主干网络,将轻量级网络星形模块和CGLU结合,提出Star_CGLU_Block结构;然后将Star_CGLU_Block和C2f模块融合得到Star_CGLU_C2f结构;其次对于YOLO-WOOD的颈部,结合规模序列特征融合(SSFF)、GSConv和VoVGSCSP,提出了模型提取能力更强、轻量化性能更好的颈部网络Light-Asf-Neck;最后,将对主干网络和颈部网络的改进融入YOLOv8s中得到了YOLO-WOOD模型。研究选取了精度(precision)、召回率(recall)、平均精度[mAP(0.5)和mAP(0.5∶0.95)]、网络模型中需要训练的参数总量和浮点运算次数(FLOPs)等参数作为模型评价指标。结果表明,与YOLOv8s相比,YOLO-WOOD模型的召回率提高了4.5%,mAP(0.5)和mAP(0.5∶0.95)分别提高了1.6%和4.1%,参数量和FLOPs分别减少了1.4×10^(6)个和3.8×10^(9)次;其次,与其他主流目标检测模型(SSD、Faster_RCNN、YOLOv5s)相比,YOLO-WOOD在召回率方面有显著提高,分别提高了68.2%,4.7%和5.2%,mAP(0.5)分别增加了45.2%,22.8%和1.9%;同样地,mAP(0.5∶0.95)也分别提高了48.0%,39.3%和7.8%。研究表明了YOLO-WOOD模型比YOLOv8s以及其他主流模型具有更好的整体模型性能和更轻量级的模型框架。 展开更多
关键词 YOLOv8s 木材表面缺陷 深度学习 小目标检测
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基于声发射技术研究木材表面裂纹对应力波能量衰减特性的影响 被引量:2
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作者 陈楚敏 李明 +4 位作者 方赛银 赵家龙 沈志辉 张志恒 邓婷婷 《森林工程》 北大核心 2025年第1期40-49,共10页
木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响,探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料,在不同的试件上制作不同数量的裂纹,并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm,每次的增量为10 mm... 木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响,探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料,在不同的试件上制作不同数量的裂纹,并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm,每次的增量为10 mm。首先,利用声发射(acoustic emission,AE)传感器采集铅芯折断在试件表面产生的应力波,并对其进行时频特征分析。然后,基于离散小波分析,建立应力波在不同频段中的能量衰减模型。研究结果表明,随着裂纹深度的增加,暂态波中频率成分为125~250 kHz的AE信号占比显著减小;随着裂纹数量的增加,小波重构后的AE信号能量衰减模型中表示衰减程度的系数由0.73增加至1.09;此外,随着裂纹深度的增加,频段为31.25~62.5 kHz的小波信号能量衰减明显缓慢;利用能量衰减模型确定的裂纹区域可以覆盖实际裂纹的所在位置。 展开更多
关键词 木材 裂纹 声发射 能量 小波变换 应力波 区域定位 指数衰减
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杉木根系残落物化感物质及其对土壤生物多样性的影响 被引量:2
7
作者 钱奕 马祥庆 +3 位作者 田云龙 周丽丽 李林鑫 吴鹏飞 《世界林业研究》 北大核心 2025年第2期25-31,共7页
在我国南方林区,杉木人工林多代连栽造成的林地生产力衰退已成为制约其可持续发展的突出难题。杉木根系残落物作为森林凋落物的重要组成成分,其腐败、分解过程中产生的化感物质对杉木种子、幼苗生长发育造成显著影响,严重制约了杉木人... 在我国南方林区,杉木人工林多代连栽造成的林地生产力衰退已成为制约其可持续发展的突出难题。杉木根系残落物作为森林凋落物的重要组成成分,其腐败、分解过程中产生的化感物质对杉木种子、幼苗生长发育造成显著影响,严重制约了杉木人工林的营造与更新,还极大地干扰了土壤生物群落多样性,致使土壤生态平衡失调,对林地生态系统影响深远,是导致杉木人工林土壤肥力日渐下降的重要因素之一。文中通过梳理杉木根系残落物中化感物质的种类、释放途径及其影响因素,剖析其对杉木种子萌发、幼苗生长发育及林分生长的影响规律,进一步归纳总结其对土壤动物、微生物等生物群落多样性的影响,并对杉木根系残落物的未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 杉木 根系残落物 化感物质 土壤微生物 土壤动物
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基于深度学习的木材及其加工产品表面缺陷检测研究进展
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作者 龙洋 辛志强 +1 位作者 褚昱凯 林文树 《世界林业研究》 北大核心 2025年第3期84-91,共8页
木材及其加工产品因优异的物理性能、可再生性和环境协调性被广泛应用于建筑、家具、包装等行业,然而不可避免且普遍存在的天然和加工缺陷直接影响其质量和使用寿命,准确高效检测出木材及其加工产品的各种表面缺陷具有重要意义。人工视... 木材及其加工产品因优异的物理性能、可再生性和环境协调性被广泛应用于建筑、家具、包装等行业,然而不可避免且普遍存在的天然和加工缺陷直接影响其质量和使用寿命,准确高效检测出木材及其加工产品的各种表面缺陷具有重要意义。人工视觉检测易受主观因素影响且效率较低,无法满足自动化生产需要;传统的无损检测技术虽能实现木材表面缺陷检测,但设备成本高、检测效率低且操作复杂,难以全面应用于大规模工业化生产。随着人工智能的不断发展,基于深度学习的缺陷检测已成为无损检测领域的研究热点之一。文中综述深度学习在木材及其加工产品表面缺陷检测中的研究进展,包括数据集、数据增强以及当前主流的深度学习检测算法;讨论当前深度学习木材表面缺陷检测技术存在的挑战,并从数据集构建与共享、多模态数据融合、算法性能提升以及新兴技术应用等方面对未来发展方向进行展望,以期为木材行业的质量控制与智能化发展提供科学参考。 展开更多
关键词 木材 木材加工产品 表面缺陷 深度学习 缺陷检测
原文传递
河西走廊西段荒漠戈壁灌木群落物种多样性的海拔格局 被引量:13
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作者 董雪 李永华 +5 位作者 辛智鸣 段瑞兵 姚斌 包岩峰 张正国 刘源 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期168-178,共11页
【目的】分析河西走廊西段灌木群落结构特征在海拔梯度上的分布规律,探讨荒漠戈壁灌木群落物种多样性的空间分布格局。【方法】以甘肃荒漠戈壁灌木群落为对象,在800~3200 m的海拔范围内设置12个海拔梯度,探讨物种多样性沿海拔的变化特... 【目的】分析河西走廊西段灌木群落结构特征在海拔梯度上的分布规律,探讨荒漠戈壁灌木群落物种多样性的空间分布格局。【方法】以甘肃荒漠戈壁灌木群落为对象,在800~3200 m的海拔范围内设置12个海拔梯度,探讨物种多样性沿海拔的变化特征。【结果】荒漠戈壁灌木群落类型沿海拔从低到高依次有沙拐枣+梭梭群落、泡泡刺群落、沙拐枣+泡泡刺群落、泡泡刺+红砂+沙拐枣+膜果麻黄群落、合头草+红砂群落、泡泡刺+红砂群落、合头草+盐爪爪+红砂群落、灌木亚菊+细枝盐爪爪群落、合头草群落、盐爪爪群落、盐爪爪+红砂群落、红砂群落,其中,红砂、合头草和泡泡刺等为分布范围较大的优势种;群落的α多样性指数沿海拔梯度从低到高呈先增加后降低的单峰型分布格局,最大值出现在海拔2000~2200 m内,其中,丰富度Gleason、Margalef指数和多样性Shannon-Wiener、Simpson指数随海拔上升表现出显著的单峰型格局(P<0.05),海拔显著影响荒漠戈壁灌木群落的物种多样性(P<0.05);虽然年均降水量和年均气温与海拔极显著相关(P<0.01),但物种多样性与年均降水量和年均气温的相关性均未达到显著水平(P>0.05);群落物种多样性指数偏低,群落结构简单,物种组成稀少;大多数相邻海拔梯度间灌木群落的Jaccard相似水平较低。【结论】河西走廊西段荒漠戈壁以灌木为优势种的群落呈区域性的斑块状分布格局。不同海拔梯度内灌木群落的建群种都发生了变化。物种多样性在海拔梯度上呈先升后降的单峰分布格局。 展开更多
关键词 荒漠戈壁 灌木群落 物种多样性 海拔梯度 环境因子
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弹性波层析成像技术检测活立木腐朽 被引量:18
10
作者 梁善庆 王喜平 +3 位作者 蔡智勇 Robert J.Ross R.Bruce Allison 傅峰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期109-114,共6页
介绍弹性波层析成像技术应用于活立木内部缺陷检测的研究现状,阐述弹性波的产生、传播途径和成像原理,总结该技术在应用中出现的问题。并使用弹性波层析成像技术对美国林务局纳西比特营地脂松活立木进行检测。结果表明:弹性波层析成像... 介绍弹性波层析成像技术应用于活立木内部缺陷检测的研究现状,阐述弹性波的产生、传播途径和成像原理,总结该技术在应用中出现的问题。并使用弹性波层析成像技术对美国林务局纳西比特营地脂松活立木进行检测。结果表明:弹性波层析成像技术能够模拟出不规则树干形状并以二维图像方式直观地显示立木腐朽部位、程度、大小及形状等情况。基于此方法发展的设备,具有检测方便、有效、实用性强等特点。 展开更多
关键词 弹性波层析成像技术 无损检测 活立木 腐朽
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基于优化卷积神经网络的木材缺陷检测 被引量:31
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作者 刘英 周晓林 +3 位作者 胡忠康 於亚斌 杨雨图 徐呈艺 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第1期115-120,共6页
针对深度学习中的卷积神经网络算法,在木材无损检测过程中存在缺陷定位不准确、缺陷轮廓和边界信息不完整、识别精度需进一步提高等问题,利用非下采样剪切波变换最优稀疏表示特性,以及简单线性迭代聚类算法能很好地保持像素紧凑度和图... 针对深度学习中的卷积神经网络算法,在木材无损检测过程中存在缺陷定位不准确、缺陷轮廓和边界信息不完整、识别精度需进一步提高等问题,利用非下采样剪切波变换最优稀疏表示特性,以及简单线性迭代聚类算法能很好地保持像素紧凑度和图像边界轮廓的优点,设计了一种优化的卷积神经网络算法,以提高木材无损检测的准确率。首先采用非下采样剪切波变换对采集的木材图像进行简单预处理,保留木材图像的缺陷特征不丢失,降低图像处理的复杂度以及运算量;然后利用卷积神经网络对木材图像实现深层次的算法设计,同时应用简单线性迭代聚类算法对初步模型进行增强改进,提取出相对准确的木材缺陷轮廓;最后通过反复调整参数和调试优化器,优化卷积神经网络算法的收敛速度,提高学习和运算效率,完善卷积神经网络对木材缺陷轮廓的提取,在降低运算复杂度的同时,提高其精度,具有良好的鲁棒性。相比径向基函数(RBF)神经网络、向后反馈-径向基函数(BP-RBF)混合神经网络和卷积神经网络,本算法对木材缺陷具有更好的识别效果,其识别准确率达到98.6%左右,且识别时间相对更短。 展开更多
关键词 木材缺陷识别 卷积神经网络 非下采样剪切波变换 简单线性迭代聚类
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超声波法检测木材内部孔洞缺陷的研究 被引量:21
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作者 张甜 程小武 +1 位作者 陆伟东 刘伟庆 《西南林业大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2016年第1期121-125,130,共6页
利用Sylvatest-Duo超声波检测仪对健康杉木材和含有不同孔洞缺陷尺寸的杉木材进行测试,得到超声波传播速度与不同孔洞直径的定量关系。结果表明:超声波在杉木健康材中的径向传播速度范围为1 423~1 672 m/s;杉木内部存在缺陷时,超... 利用Sylvatest-Duo超声波检测仪对健康杉木材和含有不同孔洞缺陷尺寸的杉木材进行测试,得到超声波传播速度与不同孔洞直径的定量关系。结果表明:超声波在杉木健康材中的径向传播速度范围为1 423~1 672 m/s;杉木内部存在缺陷时,超声波径向传播速度会明显降低;通过对超声波传播速度与缺陷直径大小的回归,发现二者存在明显的负相关性,决定系数〉0.8;采用指数函数模型和线性函数模型对缺陷大小与超声波传播速度进行回归分析,发现不同类型的缺陷理想回归模型不同。 展开更多
关键词 木材 超声波 无损检测 Sylvatest-Duo 缺陷
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基于贝叶斯神经网络的近红外光谱实木地板表面缺陷检测 被引量:12
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作者 梁浩 曹军 +1 位作者 林雪 张怡卓 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期2041-2045,共5页
实木地板的表面缺陷直接影响其力学性能和产品等级,表面缺陷的快速检测对实木地板的在线分选具有重要的现实意义。针对视觉方法检测实木地板表面缺陷识别率低的问题,提出了一种基于近红外光谱分析技术的检测方法。首先,分别采集规格为20... 实木地板的表面缺陷直接影响其力学性能和产品等级,表面缺陷的快速检测对实木地板的在线分选具有重要的现实意义。针对视觉方法检测实木地板表面缺陷识别率低的问题,提出了一种基于近红外光谱分析技术的检测方法。首先,分别采集规格为200mm×100mm×20mm的表面带有活节、死节以及无缺陷的实木地板的光谱数据各60份,其中30份作为训练样本,30份作为测试样本;其次,使用高斯滤波(GSF)、分段多元散射校正(PMSC)和去趋势法(DT)等方法对采集到的光谱数据进行预处理,降低光谱噪声、消除光谱的散射影响;然后,利用改进遗传算法从处理后的光谱中提取特征波长用于构建缺陷识别与分类模型;最后,使用基于贝叶斯理论改进的神经网络构建实木地板缺陷识别和分类模型。实验使用含有活节、死节以及无缺陷的实木地板样本对模型进行训练和测试,结果表明:通过贝叶斯神经网络构建的缺陷识别与分类模型能够准确识别活节、死节和无缺陷三类实木地板,识别率分别为92.20%,94.47%和95.57%。证明了实木地板表面缺陷类型与其近红外吸收光谱密切相关,并为下一步实现实木地板表面缺陷的准确定位提供快速检测方法。 展开更多
关键词 近红外光谱 实木地板 分段多元散射校正 改进遗传算法 贝叶斯神经网络
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亚热带森林群落草本植物对林下光环境的响应 被引量:11
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作者 胡砚秋 柯娴氡 +2 位作者 徐明锋 李文斌 苏志尧 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第8期72-76,共5页
确定森林群落中林下草本植物的分布及其对光照的响应,不仅能揭示草本植物对光的生态需求,而且能为其引种和利用提供关键参考。在东源康禾自然保护区的常绿阔叶林内设置2 hm^2样地,样地划分为50个20m×20 m样方,在样方内设置小样方... 确定森林群落中林下草本植物的分布及其对光照的响应,不仅能揭示草本植物对光的生态需求,而且能为其引种和利用提供关键参考。在东源康禾自然保护区的常绿阔叶林内设置2 hm^2样地,样地划分为50个20m×20 m样方,在样方内设置小样方进行林下草本植物(包括禾本科竹亚科植物)调查。用半球面影像技术测定林下光照指标,进而分析草本植物分布与林下光环境的关系。结果表明,林下光环境的变异为草本植物的生长提供了多样的小生境,不同光照需求的物种在样地内均广泛分布;林下散射光与林下草本分布的除趋势对应分析(DCA)排序轴的相关性高于直射光与排序轴的相关性,说明林下散射光与林下植物的分布关系更为密切;不同光照总立地因子的样方组间草本植物的多度和丰富度没有显著差异,但非参数回归分析的结果清晰地反映了不同草本植物对光照响应的差别,如山麦冬Liriope spicata喜阴且不耐强光,黑莎草Gahnia tristis、箬竹Indocalamus tessellatus在不同光照条件下生长变化不大,说明物种对光照的变化不敏感、适应性更强。在草本植物的引种和利用过程中,可以结合目标地点的光照条件选择适生的物种。 展开更多
关键词 草本植物 亚热带森林群落 林下光照 物种多样性
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一种基于混合纹理特征的木板材表面缺陷检测方法 被引量:8
15
作者 尹建新 祁亨年 +1 位作者 冯海林 杜晓晨 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期937-942,共6页
利用计算机视觉技术检测木板材表面缺陷。提出了一种基于混合纹理特征的表面缺陷检测算法,能准确、鲁棒地检测出木板材表面图像中是否有缺陷。首先,分别使用灰度共生矩阵方法、Gabor滤波方法和几何不变矩方法提取了10个优化后的图像纹... 利用计算机视觉技术检测木板材表面缺陷。提出了一种基于混合纹理特征的表面缺陷检测算法,能准确、鲁棒地检测出木板材表面图像中是否有缺陷。首先,分别使用灰度共生矩阵方法、Gabor滤波方法和几何不变矩方法提取了10个优化后的图像纹理及尺度、平移、旋转不变特征;然后,对特征向量进行有效组合;最后,基于融合后的混合纹理特征向量,应用BP人工神经网络对样本集进行训练和检测。实验表明,该方法能准确地对木板材表面缺陷进行检测,平均检测成功率达96.2%。 展开更多
关键词 林业工程 灰度共生矩阵 GABOR滤波 不变矩 木板材 缺陷检测
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马尾松木材空洞开裂残损的雷达检测成像初探 被引量:7
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作者 陈勇平 高甜 +1 位作者 李德山 郭文静 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期112-118,共7页
本研究以木结构古建筑常用的马尾松木材为研究对象,采取人工模拟的方法在马尾松木段端部制作中心空洞及外缘开裂的残损,通过开展残损木材的雷达探测及成像影响因素研究,给出不同残损在雷达检测下的表现形态,实现木材内部空洞和外缘开裂... 本研究以木结构古建筑常用的马尾松木材为研究对象,采取人工模拟的方法在马尾松木段端部制作中心空洞及外缘开裂的残损,通过开展残损木材的雷达探测及成像影响因素研究,给出不同残损在雷达检测下的表现形态,实现木材内部空洞和外缘开裂残损的快速识别及表征。研究结果表明:利用雷达无损检测技术可以实现木材内部空洞和外缘开裂残损的快速检出,而对残损大小的评估,雷达检测面积与实际残损面积存在偏差;当雷达探测到木材内部空洞时,其交界面会出现强烈的黑-白-黑形态图像,对应的反射波形为谷-峰-谷;当雷达探测到木材外缘开裂等凹陷特征时,其图像上会出现不同于正常背景的纵向干扰条纹;木材外缘开裂并不严重影响内部空洞残损的检出,木材表面存在贴合紧密的树皮或保护性地仗对内部残损的识别也无明显影响;木材含水率对雷达检测结果影响较为显著,在其他条件一定时,木材含水率越高,其雷达检测残损面积越小;雷达检测结果受含水率等因素影响,其残损的检测边界可能会产生一定的偏移,因此,在实际检测中应根据雷达检测图像进行深度方向的延伸分析。通过本研究可知:雷达无损检测技术可以实现木材空洞和开裂残损的快速检出,但对于残损的定量评估有待于进一步研究。 展开更多
关键词 古建筑 木段 马尾松 木材残损 雷达 无损检测
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木材皱缩评价指标的研究 被引量:24
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作者 王喜明 王军 刘晓丽 《林业科学》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期129-132,共4页
In this paper, the targets evaluating wood collapse defect was studied which included, three targets of collapse depth, collapse factors, volumetric shrinkage rate, and their measuring methods. The main point of 3 tar... In this paper, the targets evaluating wood collapse defect was studied which included, three targets of collapse depth, collapse factors, volumetric shrinkage rate, and their measuring methods. The main point of 3 targets and the relationship of 3 targets were analyzed when collapse was evaluated. Based on the study of aspen wood collapse, collapse was classified,proceeding to show that different collapse should use different evaluating targets. The collapse properties of different standard Daqing Aspen were studied using above evaluating targets and classification methods. 展开更多
关键词 木材缺陷 木材皱缩 评价指标
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马尾松木材内部空洞的雷达检测与定量评估 被引量:6
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作者 陈勇平 高甜 +1 位作者 李德山 郭文静 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期139-145,共7页
【目的】研究快速有效的古建筑木柱内部空洞残损评测方法,科学确定木柱内部空洞的存在位置及大小。【方法】以古建筑木构件常用的马尾松木材为研究对象,采取人工模拟方法在木段端部制作不同大小、不同位置和不同形状的空洞残损,利用雷... 【目的】研究快速有效的古建筑木柱内部空洞残损评测方法,科学确定木柱内部空洞的存在位置及大小。【方法】以古建筑木构件常用的马尾松木材为研究对象,采取人工模拟方法在木段端部制作不同大小、不同位置和不同形状的空洞残损,利用雷达无损检测技术探测空洞残损,通过分析木材内部残损在雷达检测方法下的表现形态,实现木材内部空洞的快速识别和表征。【结果】雷达无损检测技术可以对木材内部残损进行快速判别,雷达波在木材中探测到空洞时,其交界面会产生强烈反射,对应反射波形为谷-峰-谷,同时检测图像中出现黑-白-黑的特征形态;根据雷达检测图像可以对木材内部残损面积进行大致评估,但依据雷达检测结果生成的残损面积与实际残损面积存在一定偏差;雷达检测方法对木材内部残损形状的预估难度较大,若不经过其他处理难以准确识别三角形、四边形、圆形等各种形状的空洞残损;边缘位置空洞残损雷达检测图像与中心位置空洞残损雷达检测图像明显不同,中心位置空洞残损其交界面在雷达检测图像中波动较为平缓,边缘位置空洞残损其交界面在雷达检测图像中波动较大,利用雷达检测方法能正确区分边缘或中心空洞残损。【结论】雷达无损检测技术是一种基于雷达回波探测目标物的检测方法,该技术应用于木材内部残损评估,可以实现内部空洞残损的快速检出,并可预估残损的存在位置及大小。 展开更多
关键词 马尾松 木柱 空洞残损 无损检测 雷达 古建筑
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基于声发射的木材裂缝数量辨识研究
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作者 张志恒 李明 +5 位作者 沈志辉 陈楚敏 方赛银 杜坤 杨龙飞 邓婷婷 《森林工程》 北大核心 2025年第1期59-66,共8页
针对木材裂缝缺陷,提出一种基于声发射的木材裂缝数量识别方法。首先,在试件上人为依次制作1 mm×9 mm(长×高)的4条裂缝,在裂缝的一侧通过折铅的方式产生声发射(acoustic emission,AE)信号,另一侧放置传感器,信号采样频率设置... 针对木材裂缝缺陷,提出一种基于声发射的木材裂缝数量识别方法。首先,在试件上人为依次制作1 mm×9 mm(长×高)的4条裂缝,在裂缝的一侧通过折铅的方式产生声发射(acoustic emission,AE)信号,另一侧放置传感器,信号采样频率设置为2 MHz。然后,通过粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)确定变分模态分解(variational mode decoposition,VMD)的分解层数K和惩罚因子α,并将原始信号分解为具有不同频率的本征模态(intrinsic mode function,IMF)。接着,随机选择5组信号进行VMD分解,并对分解后的IMF构成的矩阵进行奇异值分解(singular value decomposition,SVD),得到相应的奇异值向量,再由5组奇异值向量组成标准矩阵。最后,由测得的AE信号,分别与标准矩阵计算马氏距离,并依据最小判别原则,判定裂缝数量。结果表明,PSO-VMD-SVD方法能够方便提取出AE信号特征,并通过计算马氏距离进行裂缝数量判别,判别正确率为92%。 展开更多
关键词 声发射 变分模态分解 奇异值分解 马氏距离 木材裂缝缺陷
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应县木塔修缮用木材的防裂措施 被引量:13
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作者 樊承谋 王林安 潘景龙 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期98-102,共5页
作者根据国家标准《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB5016592的规定,建议选用兴安落叶松为应县木塔修缮用材.针对这种木材易于开裂的特性和修缮后再传承千年的要求,该文根据落叶松木材气干过程中开裂程度的试验及落叶松和冷杉胶合梁... 作者根据国家标准《古建筑木结构维护与加固技术规范》GB5016592的规定,建议选用兴安落叶松为应县木塔修缮用材.针对这种木材易于开裂的特性和修缮后再传承千年的要求,该文根据落叶松木材气干过程中开裂程度的试验及落叶松和冷杉胶合梁胶合质量对比试验的结果,提出了采用侧边破心方木钉连接组合梁和层板胶合木两项防裂措施,能将木塔修缮中需置换的木构件干缩裂缝深度控制在GB5016592规定的限值内. 展开更多
关键词 应县木塔 落叶松 干缩裂缝 层板胶合木
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