基于高光谱的木材表面节子的识别开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

我国森林面积居世界第五,但按人均占有量计算,我国人均水平远达不到世界平均水平。而且随着我国经济发展和人民生活水平的提高,木材需求量呈上升趋势,造成我国森林资源可采蓄积量锐减, 木材的供应量远不能满足市场木材的需求量。因此我国林业研究人员就面临着如何提高木材利用率这一问题,而木材检测是提高木材利用率的一个极其重要手段。但传统的木材检测方法用时长,条件苛刻,甚至还得将木材试样破坏后进行检测, 所以已不能满足当代木材检测的需要,由此产生了木材无损检测技术。

节子是木材的主要缺陷之一,一直以来研究人员都在采取各种方式来检测节子,但都没有很完美的解决。主要是木材因为树种和生长环境等因数,变异较大。采用多光谱成像可以看出在各个波段成像情况。用统计方法和模式识别的方法将可以分析出有效的波段,提高分析结果正确性,对于充分合理的利用木材,挖掘木材的潜在价值等方面有着重要意义。

2. 国内外研究现状分析

木材无损检测技术是在20世纪60年代后逐步发展起来的技术,通过超声波、射线、应力波等无损检测技术对木材轻质进行非破坏性检测。国外发达国家对木材检测技术十分重视,而且已经取得了一定的成绩。从国内外林业研究人员发表的文献上可看出,超声波检测在木材无损检测中应用最广泛的方法之一。20世纪60年代,美国等发达国家的林业研究人员已在超声波检测领域取得了进步。而我国也在1980年开始在木材物理力学性质测定方面应用超声波技术。

高光谱成像技术在木材无损检测中的研究在国外仅处于起步阶段,而国内尚无,且大多为实验室研究,虽然表现出了很大的潜力,但距离实际应用仍有很大距离。

3. 研究的基本内容与计划

第一阶段(2.16~2.27):熟悉课题,收集相关资料,粗拟开题报告;

第二阶段(3.2 ~ 3.6):构思总体方案,完成开题报告;

第三阶段(3.9~3.27):做实验,获取数据;

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4. 研究创新点

高光谱技术源于遥感测量领域,可以同时获取研究对象的空间及光谱信息,是图像技术与光谱技术的完美结合。

通过图像数据可以反映木材外部特征,表面缺陷等情况,光谱数据又可以对木材内部结构进行分析,所以高光谱成像技术在木材无损检测中具有很大的发展空间。

同时运用MATLAB软件对高光谱图像进行处理,高效的对其进行降维并计算

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