原木截面形状的二次B样条曲线拟合

描述了一种模拟原木截面形状的新方法。用自行研制的MQK3102原木形状识别机测得原木截面上的有限离散样点,利用二次B样条参数曲线拟合方法对这些点进行拟合。该方法能较好地模拟出原木截面的真实形状,样点数量要求不多,计算速度快,前一段曲线的计算结果不影响后面的计算,避免了由累计误差引起的图形失真。将其运用到原木长度方向上的多个采样截面,可近似模拟出原木的整体外形,从而为原木的优化下锯提供参考模型。图4参9。     

计算机识别原木形状的理论研究

在数控原木形状识别系统中，利用八点检测四点组合回归的方法采集到原木的三维几何数据，根据计算机图形学原理对原木上的采样点进行一系列坐标变换，模拟出原木的采样截面，按照径向排序法动态地对整根原木的外形进行三维仿真，为原木的下一步加工处理提供几何特征方面的依据。     

基于三维激光扫描技术的原木三维图像重构

为实时健康监测森林资源的生长状况,以原木为试验样本,利用三维激光扫描技术(3D Laser Scanning Technology)对原木进行扫描,得到原木点云数据,共计1 016 990个数据点。经扫描直接得到的点云数据存在噪点且数据量过多,给重构原木三维模型增加了困难,因此需要对点云数据进行分割、去噪和精简。本研究应用K均值(K-means)聚类算法对点云数据进行数据分割;自组织映射(Self Organization Map,SOM)神经网络对点云数据进行数据去噪;弦高偏移算法(Chord Height Offset Algorithm)对点云数据进行数据精简;最后得到564 821个数据点,根据处理后的点云数据对原木三维模型进行重构。试验结果证明,得到的原木三维重构图像清晰且不失真,保留了表面的完整特征信息,进而对树木的生长状况进行评估,此方法也可应用在遥感卫星图像处理上。     

原木8点检测4点组合回归形状描述方法的研究

介绍了利用8个检测点对圆木进行检测，取其中任意4个点进行组合，从而建立关于原木截面形状的二次仿真数学模型。依据这个原木数学模型，利用试验所得的参数，构建原木外形包络面数学模型，并进一步建立计算机描述系统，实现原木形状计算机仿真和检测自动化。     

仿样近似法估测原木材积(摘要)

<正> 利用仿样函数描述树干尖削度,同时导函数提供了原木材积计算的准确结果。这种技术特别是适用于自动操纵扫描系统的原木计算操作。在森林抽样中,利用仿样技术估测原木材积是可行的。     

基于深度学习与深度信息的原木材积检测方法

针对工业现场整车木材摆放深浅不一且上下分层而导致的整车木材材积自动检测困难的问题,采用ZED2双目相机获取木材端面图像以及深度图像,在改进的基于掩模区域卷积神经网络(Mask region-based convolutional neural network, Mask R-CNN)实例分割模型完成对木材端面分割的基础上,对木材轮廓进行椭圆拟合,根据木材端面中心坐标以及深度图像获取每根木材的深度信息,利用整车木材上下层深度信息相差较大的特点,解决木材上下分层的问题,同时根据双目视觉视差原理,利用相机参数以及轮廓拟合后椭圆短径端点坐标,测量出木材端面检尺径,将检尺径和检尺长代入原木材积计算公式完成原木材积的检测。实验结果表明,使用本方法计算出的整车原木材积同人工检尺数据对比,材积误差率(偶数)为-1.61%,单根木材检尺径平均绝对误差(偶数)为0.33 cm,符合国家原木检尺要求。最终将模型以及材积计算算法部署于Nvidia Jetson Xavier NX平台,并在PyQt5核心库上设计了操作界面,用户仅需拍摄完整木材端面,即可实现原木材积的计算。利用本研究所提出方法可实现木材整车检尺...     

数控原木尺寸形状识别设备与工艺的研究

介绍了数控原木尺寸形状识别系统的总体设计方案,提出数控原木尺寸形状识别设备采用8点检测、4点组合回归描述的方法,运用自动检测技术及计算机模拟技术,对在原木输送机上运行的原木进行快速在线测量.并利用PCI-1711数据采集卡对角度传感器的输出电压信号进行实时采集,实现了原木的计算机模拟三维再现.     

应用原木编号提高原木管理水平

原木（包括原条）编号管理方法，就是把一批、一楞、一车或一火车皮的原木逐根按倾序编号后再检尺检验记录。（见附表）按编号顺序逐根设账或制单，拨付后按原木编号消账，使库存原木保持账物编号相符。应用原木编号管理方法，在国外不少国家很早就开展这种方法并要求的相当严格。例如马来西亚从当年生产的第一根原木起顺序编号，并注明该原木生产的月份，各有关管辖区林务官和木材评等员务必使每一根原木用白色不能洗掉的油漆标明序号。在国内对进口原木进行商检的时候，多数也是先在每根原木断面上编顺序号，再检验。由于原木编号管理，在…     

计算机模拟原木三维廓形

在单板旋切过程中，首先需要确定原木的回转中心，而能否精确地确定原木的回转中心，实现原木回转中心线与最大内接圆柱体的中心线相重合，又取决于计算机能否精确地模拟原木的三维廓形。本文介绍一种通过绘制原木透视投影图的方法来模拟原木的三维廓形。１数据采集 在原木长度方向上设置４个激光扫描器。原本每旋转１０°采集一次数据，原木回转一周，每个激光扫描器就可采集到原木横断面上的３６个点的数据。 激光扫描器采集数据的原理如图１所示。由圆的极坐标曲线方程可知： 由式（１）和（２）即可获得原本横断面上的型值点Ｘ．Ｙ的坐…     

径切板生产新工艺和新设备的研究

建立了１１种径切材下锯模型，并利用图像处理及曲面拟合方法将得到的任意形状原木进行模拟锯割，结果表明，用三开法生产径切板及旋切薄木具有较高的出材率。研制了专门用于生产三开材的剖料锯机及生产工艺。在现有的带锯机前安装该剖料锯机即能利用现有锯机和跑车生产径向材。     

旋切原木六点定心理论的研究

在单板旋切中 ,选择最佳的定心点是旋切优化的最关键技术。本文在原木三、四点定心理论的基础上 ,提出了旋切原木六点定心理论。该理论是在原木的任意截面上取 6个点 ,由这 6个点回归出原木内包络圆柱的最佳圆心轴线 ,为高精度原木定心机的数控化提供先进的基础理论 ,提高原木的定心精度和单板的出材率及成品单板的合格率。使原木的定心理论提高到一个新的水平。     

基于移动最小二乘法的点云叶面三维重建

利用地面激光扫描仪获取户外树木的大量点云数据,从中截取树叶点云数据并以此进行曲面拟合,构建树叶真实的三维模型。主要针对空间散乱点云数据的曲面拟合方法进行研究,并利用Delaunay三角剖分构建树叶三维模型。在移动最小二乘法的二维曲面拟合方法基础上,针对空间散乱点云数据,提出了新的曲面拟合方法。通过移动最小二乘法对点云数据曲面拟合,得到了理想的效果后再利用三角剖分重建叶面三维模型。     

用Marquardt方法最优拟合Gerrard─Chiang模型

用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ方法最优拟合Ｇｅｒｒａｒｄ─Ｃｈｉａｎｇ模型张连翔，郑红旗（朝阳市森防检疫站１２２００）１问题的提出利用有虫样方出现频率（Ｐ）或零频率（Ｐ０，Ｐ０＝１－Ｐ）估计种群密度，是生产上常用的一种简易估计抽样技术。抽样调查中只需考察样方中...     

工业CT扫描在原木内部缺陷检测中应用

利用工业CT对三组原木进行扫描,并通过VGStudioMAX软件将扫描数据进行三维重建,检测原木内部缺陷。结果表明:原木的三维重建体模型能反映出缺陷在原木中的三维空间分布情况,对原木截面的虚拟剖切,可直观了解缺陷的形状、位置和分布,精确获知缺陷的大小,实现优质和珍贵原木的利用率及利用价值最大化。     

林改背景下中国原木供需和进口贸易预测——基于CGTM模型的空间均衡分析

随着中国对原木需求量的日益增加,中国原木进口量加速扩大。为有效提高中国原木的自给量,保证中国的木材供给安全,中国推行了新一轮集体林权制度改革政策。文中在集体林权制度改革的背景下,通过CGTM模型和计量经济模型估计中国原木供给方程,并利用该模型预测中国原木供需量和净进口贸易量的变化趋势,结果显示林权改革政策对原木供给有积极促进作用,但由于供给的增长幅度并不能满足需求的增长,原木的净进口量还将继续增加,进口原木市场结构将进一步优化。     

美国惠好公司林业新机械

原木集材车:有轮式或履带式二种;配有原木抓手或铜索绞盘,可把伐倒的原木每次2—6根地抓拖到收集点。此机可在平地或30—40°坡地上作业,车前装有开路铲,车后装有抓手,原木抓手最大拖曳力为9,000—22,700公斤。钢索集材机:为半自动机械,装在一个固定地点,利用钢索拖曳把散在半径为760米范围内的伐倒原木拖到一起。此机装移简便,工作效率高。原木装载机:为轮式或履带式机械,装有起重     

基于三维激光点云与断面轮廓曲线的树干材积计算

【目的】利用地面三维激光扫描仪获取的单木树干点云,提出一种基于断面轮廓曲线的树干材积计算方法,为准确测定单木树干材积提供参考。【方法】首先,将树干点云按设定高度thick划分为若干等高垂直分段,对于一个垂直分段,将其树干点云投影至下断面得到一个平面点集,以该点集凸包点形成闭合凸多边形的质心为中心点,以角度参数θ对该平面点集角度分区,一个角度分区中所有点的重心点为该角度分区的轮廓点,根据角度分区在上下垂直分段上的相邻性和连续性修复无轮廓点的角度分区;然后,以当前垂直分段所有角度分区的轮廓点为插值点,构建一条闭合连续光滑的三次B样条曲线(称之为垂直分段的断面轮廓曲线),该曲线所围面积为断面积,断面积与高度thick之积为垂直分段体积,所有垂直分段体积累加得到树干材积。分别以可准确计算体积的圆柱体、圆台体和抛物线体的模拟点云与地面三维激光扫描仪获取的来自7个树种183个长度为1 m的树干点云为实测数据,开展模拟试验和实测试验。【结果】模拟试验结果表明,对于圆台体和抛物线体的体积计算,断面轮廓曲线法在合适的thick与θ参数下计算精度高于拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法的计算精度。实测试验结果表明,与断面轮廓曲线法计算的材积(thick=2 cm,θ=2°)相比,拟合圆、拟合圆柱体和Bézier凸曲线法计算材积的平均绝对百分比误差(MAPE)分别为064%、43365 cm~3和054%,均方根误差(RMSE)分别为063%、42906 cm~3和053%,总相对误差(TRE)分别为1188%、3 36136 cm~3和951%。【结论】断面轮廓曲线法计算的树干断面积和材积最为精确,传统以横断面是圆为理论计算的树干断面积和材积均大于其真值。     

一种基于图像处理的旋切原木直径测量方法

【目的】提出一种基于图像处理的旋切原木直径测量方法,为旋切原木直径测量提供非接触式的技术支持。【方法】增添650nm红色激光器和940nm不可见激光器作为辅助光源,采用树莓派官方摄像头和带有滤光片装置的USB高清工业摄像头进行图像采集,利用图像处理技术探究5种计算方法(计算激光线下弧线像素点个数、计算激光线骨架像素点个数、计算激光线周长像素点个数取平均值、计算激光线X轴方向像素点个数和通过激光线计算拟合圆直径)和6种数据拟合方法(傅里叶拟合、指数拟合、高斯拟合、Polynomial拟合、Power拟合和SumofSine拟合)下能够满足测量精度的最优方案。【结果】对比各计算方法采用不同数据拟合方法的拟合优度,可得到拟合优度最佳的2种方案:计算激光线X轴方向像素点个数并采用SumofSine拟合方法,其决定系数为0.9998,标准差为1.638;计算激光线X轴方向像素点个数并采用傅里叶拟合方法,其决定系数为0.9998,标准差为1.881。在原木测量误差分析中对拟合优度相差较小的2种方法(傅里叶拟合和SumofSine拟合)进一步对比,傅里叶拟合的平均绝对误差范围为1.7%,标准差为2.11,方差为4.45;SumofSine拟合的平均绝对误差范围为1.5%,标准差为4.35,方差为18.95。【结论】计算激光线X轴方向像素点个数并采用傅里叶拟合方法,在满足旋切机用原木直径测量精度要求的同时,拟合优度最佳。     

用重要性抽样技术计估原木材积

一、前言本文主要讨论原木总体材积的估计问题。若将现有原木材积公式用于原木总体或它的样本,所得估计值一般含有未知正负及数量的偏差。例如,一个由大地区原木样本拟合的原木公式,用于其特定分区子总体的原木样本时就会产生偏差。此外,特定地区     

非破坏性木材内部缺陷检测(续)--木材CT扫描研究动态

CT技术应用需解决的问题CT图象记录了某一木材断面上内部结构的信息。图2所示为一典型的黑云杉(Picea mariana)原木断面CT图象,图中原木髓心、年轮、节子、边心材、树皮等特征清晰可见。