[发明专利]基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法

权利要求书

1.一种基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，其特征是，包括如下步骤：

(1-1)建立木材径切面的模型；

(1-2)测量应力波在传感器间的传播时间并计算其传播速度实验值；

(1-3)按角度对传感器间的传播路径进行分组；

(1-4)将每个组内的应力波的传播路径依据速度大小进行排序并计算缺陷预估值；

(1-5)将应力波传播路径对应的缺陷与估值，转换成交点的缺陷预估值；

(1-6)利用交点的缺陷预估值及坐标，求解径切面上其它点的缺陷预估值；

(1-7)将径切面上求得的所有点的缺陷预估值映射到不同颜色上进行成像。

2.根据权利要求1所述的基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，其特征是，步骤(1-1)包括如下步骤：

(2-1)选取树木，测量树木高度为h处的周长和直径d，将m个应力波传感器分别由1至n，其中m＝2n，由上到下的放置在树木横截面右侧，第n+1至m个传感器由下至上的放置在树木左侧；左右两侧每个传感器间的间隔是固定的距离A，且保持左右两侧传感器处于同一水平高度，同时记录下每个传感器与地面的高度H_i，1≤i≤m；

(2-2)建立树木的径切面坐标模型，以左下角的传感器为坐标的原点，即第n+1个传感器；每个传感器的位置用坐标S(X_i，Y_i)表示，得到任意两个位于不同侧的传感器与水平面所成的角度θ_jk，其中n+1≤j≤m，1≤k≤n。

3.根据权利要求1所述的基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，其特征是，步骤(1-2)包括如下步骤：

使用脉冲锤按照第1应力波传感器至第m应力波传感器的顺序进行敲击，计算机记录脉冲锤敲击应力波传感器的时刻T1，其它应力波传感器收到应力波信号的时刻T2；

用公式计算每条应力波传播路径的传播速度实验值D表示被敲击的应力波传感器和其他应力波传感器间的距离；

画出两两传感器之间的连线，得到两两传感器之间连线交点的坐标C(X_c，Y_c)；

计算出在每个径切面中被敲击的应力波传感器和其它应力波传感器之间的距离D，或者根据角度θ_jk求出对应两个传感器的距离D，计算公式如下：D＝d/sin(θ_jk)。

4.根据权利要求2所述的基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，其特征是，步骤(1-3)包括如下步骤：

任意两个应力波传感器之间形成一条应力波传播路径，根据传感器路径与水平面所成角度的不同，将两两传感器间的连线分成2n-5组：两个应力波传感器的序号为j，k；各组的j，k分别满足下述条件：

第0组：j＝m+1-k，1≤k≤n；

第1组：j＝m-k，1≤k≤(n-1)；

第2组：j＝m+2-k，2≤k≤n；

第3组：j＝m-1-k，1≤k≤(n-2)；

第4组：j＝m+3-k，3≤k≤n；

第5组：j＝m-2-k，1≤k≤(n-3)

第6组：j＝m+4-k，4≤k≤n；

……

第2n-7组：j＝m-(n-4)-k；1≤k≤3；

第2n-6组：j＝m+n-2-k，n-2≤k≤n。