[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

说明书

本发明公开了一种基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，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。本发明具有成像效果好、成像速度快的特点。

技术领域

本发明涉及木材无损检测技术领域，尤其是涉及一种可快速、准确对树木径切面缺陷成像的基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法。

背景技术

随着计算机技术、传感技术及无损检测技术的发展，树木物理、力学性质和缺陷的检测技术也上升到了新的高度。对于木材径切面的成像方法的研究，也逐步的进入了林业科研人员的视野当中。

现有技术的应力波无损检测技术存在如下缺点：以横截面为主对木材内部进行检测，不能很好的反映树木内部径向上的缺陷情况，不能直观反映缺陷在树干中的位置及其范围大小。

发明内容

本发明的发明目的是为了克服现有技术中的应力波无损检测技术不能很好的反映树木内部径向缺陷的不足，提供了一种可快速、准确对树木径切面缺陷成像的基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于路径分组插值法的木材径切面缺陷成像方法，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。

本发明建立木材径切面的模型，测量应力波在传感器间的传播时间并计算其传播速度，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，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，利用交点的缺陷预估值及其坐标，求解径切面上其他点的缺陷预估值，根据径切面上求得的所有点的缺陷预估值，将其映射到不同颜色上进行成像。

因此，本发明具有成像效果好、成像速度快的特点。

作为优选，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。

作为优选，步骤(1-2)包括如下步骤：