3种不同模型对木材表面缺陷图像分割算法的比较

木材表面缺陷会严重影响木材的质量和使用价值,因此对木材表面缺陷图像分割的研究有利于提高木材的利用率。本文分别对红皮云杉含有虫眼、活节、死节3种典型木材缺陷的图像采用改进的C-V模型、改进的GVF Snake模型和改进的GAC模型进行分割试验,对3种改进算法的复杂程度、分割时间、分割结果的完整性以及抗噪性进行对比和分析。结果表明,改进的GAC模型算法较为优越,其分割算法简单,运行时间短,缺陷分割效果较好,抗噪性强。而改进的C-V模型算法、改进的GVF Snake模型算法的分割效果和抗噪性最差,不宜作为3种木材表面缺陷图像的分割算法。     

基于分形理论和数学形态学的木材表面缺陷识别的图像处理

在木材表面缺陷识别过程中,能否精确提取缺陷轮廓是提高分选准确率的重要因素。采用分形理论和数学形态学进行板材缺陷图像分割和边缘提取,能有效的克服传统方法中缺陷图像提取受背景纹理影响大的不足,为后续的木材表面缺陷的识别打下坚实的基础,提高木材的使用率,对木材表面缺陷识别具有实际意义。     

基于OTSU算法与数学形态学的木材缺陷图像分割

在木材分选过程中,图像缺陷分割技术占有重要的地位,能否精确提取缺陷轮廓会直接影响到分选的准确率.本文讨论提取木材表面缺陷图像的方法,应用OTSU算法与数学形态学相结合的方法对缺陷图像进行分割,最终提取出缺陷边缘.实验表明,经过OTSU算法和数学形态学进行图像分割,最后得到的木材缺陷图像更加清晰、连贯,提高了图像的可视性和准确性.     

基于邻接自适应谱聚类的木材表面缺陷分割算法

针对人工分割木材表面缺陷的烦琐性和阈值分割算法对缺陷像素信息衡量的不稳定性,提出了一种基于邻接自适应谱聚类的木材表面缺陷分割算法。算法以简单线性迭代超像素(simple linear iterative cluster, SLIC)为基础,对缺陷图像进行预处理,融合木材缺陷的纹理特性和超像素块间的距离尺度,并采用邻接自适应谱聚类进行分割;缺陷分割初步完成后,通过变异系数衡量缺陷块中像素信息的离散程度进行再次分割,克服初次分割结果的过分割问题;考虑木材表面缺陷形态学上的封闭性,将2次分割图像进行合并,继而用邻接扫描法对次分割图形进行填充,最终对木材表面缺陷进行分割界定。考虑木材表面缺陷种类的多样性,选取了虫眼、死节、活节等缺陷图像进行分割对比试验,相较于OTSU阈值分割算法,本研究算法在单个和多个木材表面缺陷分割方面,类别平均像素准确度(mean pixel accuaracy, MPA)分别提升4.69%,14.23%,平均交并比(mean intersection over union, mIoU)分别提升33.27%,33.43%。本研究算法能够更加准确地将木材表面缺陷从复杂背景中...     

基于改进GAC模型的木材表面缺陷图像分割

为提高对木材表面缺陷图像分割的准确率,对木材表面缺陷图像采用传统GAC模型算法和改进GAC模型算法进行多组对比试验,与此同时研究改进算法中迭代步长、迭代次数、常数速度、反差参数等参数对木材表面缺陷图像分割结果的影响。通过试验验证了改进GAC模型算法的可行性、快速性和准确性,能够克服传统的GAC模型欠分割的缺点。     

基于Markov随机场的木材表面缺陷图像分割方法

针对木材表面缺陷的彩色图像,建立Markov随机场分割模型,采用EM法估计了模型参数,采用模拟退火算法(SA)和条件选代算法(ICM)求解分割结果.试验表明,Markov随机场能对木材表面缺陷图像进行有效分割,但对死结图像存在欠分割现象.SA分割效果要优于ICM,但SA算法计算过程复杂,用时较长.     

基于LS-SVM的木材表面缺陷网格化检测

针对图像分割的复杂性和局限性,作者提出一种基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的木材表面缺陷网格化检测方法。首先将木材表面图像划分成互不重叠的矩形块,然后依次计算每个矩形块图像的特征向量,用于描述各个矩形块图像,其特征向量由颜色特征和纹理特征等参数共同组成。最后将特征向量归一化后送入LS-SVM分类器,利用特征向量的相似度来进行缺陷的定位和识别。实验结果表明,该方法可有效进行木材表面缺陷检测,检测准确率超过93%。     

图像分割技术在木材表面缺陷识别中的应用

阐述了图像分割技术在图像处理及分析中重要意义,以及主要的图像分割技术。以木材表面缺陷为主要研究对象,利用微分算子边缘检测、最优迭代阈值分割及形态学方法针对具有代表性缺陷死节和虫眼进行分割处理。     

数学形态学在木材表面缺陷图像分割后处理中的应用

介绍了数学形态学的基本思想和运算。针对木材表面缺陷图像分割效果不完善的问题,提出基于数学形态学的图像后处理方法,包括应用数学形态学的填充操作、形态滤波以及形态梯度边缘检测等。经实验验证,应用数学形态学进行图像后处理,增强了木材缺陷图像分割结果的可视性和准确性。     

基于灰度-梯度共生矩阵的木材表面缺陷分割方法

根据木材表面缺陷图像的特点，提出了基于灰度-梯度共生矩阵模型和最大熵原理的木材缺陷图像自动阈值化技术。并且利用形态学运算对分割后的二值图像进行后期处理。经实验验证，该方法提取的木材表面缺陷图像效果良好：     

促进绿色未来的全球木材科学与技术研究进展——国际林联第25届世界大会木材议题综述

国际林业研究组织联盟（IUFRO）第25届世界大会于2019年在巴西召开。文中从木材生长、木材性质与质量、木材识别、木材加工利用和木文化5个方面分别论述了这次大会在木材科学与技术领域的国际最新研究热点与进展，以反映全球木材科学的研究现状，并梳理学科发展方向。木材形成、木材质量、木材高附加值利用、木材识别新技术等议题依然是木材科学与技术领域的未来研究热点。     

Tensile strength of thermally modified laminated strand lumber and laminated veneer lumber

Laminated strand lumber (LSL) and laminated veneer lumber (LVL) were thermally modified as a post-treatment at 140°C, 150°C, 160°C, 170°C, and 180°C. The tension modulus of elasticity (MOE) of LSL was not significantly impacted by the treatments, with the 180°C treatment group exhibiting the highest tension MOE (11.8?GPa). The LVL also experienced minimal impacts, with the 150°C treatment group having the highest tension MOE (19.4?GPa) and the 160°C treatment group exhibiting the lowest (17.1?GPa). The maximum tensile strength (MTS) of the LSL and LVL significantly decreased with increasing temperatures, with the control and 180°C treatment groups experiencing the highest and lowest MTS, respectively. The lowest MTS for LSL was 10.8?MPa (180°C treatment), which was 70% lower than the controls. The lowest MTS of the LVL was 24.4?MPa (also at the 180°C treatment), which was a 49% decrease compared to the controls. These results suggest that thermal-modification post-treatments minimally impact tension MOE, but can significantly reduce MTS at higher treatment temperatures. Combined with previous work improving the moisture properties and equilibrium moisture content of thermally modified LSL and LVL, it may be possible to optimize the treatment technique(s) to yield products with desirable properties.     

木材压缩改性技术研究进展

为改善速生材自身固有的缺陷,提升其利用价值,需对速生材进行强化改性处理。木材压缩改性技术作为一种木材物理强化改性方法,具有生产效率高、无化学污染和易于产业化生产等优点,是扩展速生材应用范围最具潜在商业价值的木材改性技术之一,已成为木材改性研究领域的前沿和热点。笔者在广泛阅读文献的基础上,对木材压缩强化改性方面的代表性成果进行了梳理和总结,主要从木材压缩改性类别、木材软化、压缩木定型、木材压缩工艺、压缩木材性能及应用等方面进行了深入广泛的论述。最后,基于木材压缩改性的应用现状,对压缩改性技术研究中存在的问题以及未来发展趋势进行了分析展望。木材压缩改性技术有必要在高效型木材压缩改性技术开发、复合型木材压缩改性技术开发和森林?压缩木价值链评估方面取得突破,这些突破对推动木材压缩改性技术向商业化发展以及实现压缩木的高附加值利用具有重大意义。     

Wood welding: A challenging alternative to conventional wood gluing

Abstract

The recent finding of a new way to assemble two pieces of wood by mechanically induced wood welding opens a new and challenging perspective for producing more environmentally friendly wooden products, i.e. without glue. This process, recently applied to solid wood, needs to be better understood to investigate the dependence of the variability of wood properties on the welding parameters. The two applications presented are the linear vibration welding and direct rotational friction welding. In each case different wood species were tested. In the most favourable cases the wood joints yielded structural grade strength. The resulting bond densification was analysed by the mean of wood density maps for oak, beech, spruce and pine. If this technique proves successful, it could change significantly the future of the furniture industry. The objectives of this article are to present the main results obtained so far and to suggest different research areas needed to improve this new way of jointing solid wood.     

关于幼龄材问题

就目前市场上速生材居多、幼龄材问题突出以及速生材材性、幼龄材的特点、性质、幼龄材形成的期限、划分幼龄材与成熟材的意义、减少幼龄材的方法以及幼龄材的使用等提出讨论     

木材及木材胶粘剂防腐研发现状及其发展趋势

简要回顾了木材及木材胶粘剂防腐技术研究与开发的技术背景和国内外发展现状,着重总结了木材防腐剂及生物质基木材胶粘剂防腐剂的种类、特性和应用情况;对本领域今后的发展趋势作了初步探讨。     

细胞壁空隙对木材性能及加工利用的影响

细胞壁空隙是木材水分横向传输的重要通道,是影响木材干燥速率、木材改性效果的重要因素。针对细胞壁空隙的研究不仅是对木材本身构造和性能的进一步了解,更是对木材物理和化学加工基础的深入诠释。文中概述木材细胞壁空隙的组成、分类、具体尺寸等,归纳其对木材物理力学性能及加工利用的影响,总结目前木材细胞壁空隙构造研究尚存在的问题并提出建议,以为实际生产和科学研究提供参考。     

近年木材进出口贸易概况及对木材产业相关问题的思考

通过分析2005年我国木材贸易进出口情况与2006年的走势,从资源利用的角度,探讨我国木材产业的发展前景,指出我国木材产业应逐步由劳动密集型向资金密集型和技术密集型转化,开发新技术和新产品,以质量、品牌和信誉打开国际市场,对国际上一些意在恶化中国进口木材国际环境的论调进行了反驳.     

17种樟属树种木材比较解剖研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜 ,对国产樟属 17种木材结构进行了观察。结果如下 :管孔排列为散孔材和半环孔材 ;较高的单管孔率 ;具有梯状穿孔和单穿孔两种类型 ,管间纹孔式主要为互列 ,少数种具对列。单列射线稀少、细而短 ,多列射线量多 ,形状差异较大 ;射线组织以异形Ⅲ和ⅡB型为主 ,射线 -导管间纹孔式主要为刻痕状。轴向薄壁组织以稀疏傍管状和星散状为主 ,部分种具环管束状、翼状 ,数量差异较大。樟属所有木材的射线或轴向薄壁组织中含油细胞或粘液细胞。木材的上述特征表明 ,樟属木材内部结构具有明显差异 ,并可作为种级分类依据。另外 ,根据木材结构的显著差异 ,建议光叶桂和细叶香桂按两个种处理。     

中国人工林展望:林木培育、木材质量及其合理利用(英文)

随着天然林保护工程的实施 ,我国木材资源结构正在进行由主要利用天然林木材到利用人工林木材的转变 .由于人工林木材所含幼龄材比例相当高 ,木材资源结构的变化反过来必将对我国的木材加工工业及林产品工业带来一系列影响 .该文综述了我国木材资源的现状 ,比较了人工林幼龄材与天然林成熟材的木材基本特性 ,探讨了人工林木材性质特征与营林培育的关系 ,阐述了木材质量与不同最终用途之间的关系 ,并对加强开展人工林木材性质的研究提出了几点建议