[发明专利]基于速度修正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速度修正插值法的木材径切面缺陷成像方法，包括如下步骤：(1‑1)建立材径切面的模型；(1‑2)测量应力波在传感器间的传播时间，计算传播速度实验值；(1‑3)对传感器测量的速度数据进行修正；(1‑4)将传感器间的线速度转换成交点的点速度；(1‑5)基于交点的速度和坐标，利用插值算法进行成像。本发明具有成像准确度高、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速度修正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横截面成像方法无法直观反映缺陷的不足，提供了一种可快速、准确对树木径切面缺陷成像的基于速度修正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：

一种基于速度修正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，计算传播速度实验值；

(1-3)对传感器测量的速度数据进行修正；

(1-4)将传感器间的线速度转换成交点的点速度；

(1-5)基于交点的速度和坐标，利用插值算法进行成像。

本发明首先建立木材径切面的模型，然后测量得到应力波在传感器间的传播时间并计算其传播速度，对传感器测量的速度数据进行修正，将传感器间的线速度转换成特殊点的点速度，根据特殊点的点速度及其坐标运用插值方法进行成像。

本发明具有成像准确度高，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；记录每个传感器与地面或某一参考点的高度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：

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，记录被敲击的应力波传感器之外的其它应力波传感器收到应力波的时刻，计算得到每条应力波传播路径的传播速度实验值

作为优选，步骤(1-3)包括如下步骤：

利用公式对进行修正，表示修正后的速度数据，k₀是常数。

作为优选，步骤(1-4)包括如下步骤：