木材树种计算机视觉识别技术发展与应用

我国是全球林产品生产、贸易和消费第一大国,因此受到国际社会的广泛关注。在木材和木制品贸易流通环节经常出现以假乱真、以次充好的现象,为国际履约执法和林产品产业监管带来严峻挑战。基于木材解剖的传统木材树种识别方法,一般只能识别木材到"属"或"类"。近年来发展的DNA条形码、近红外光谱等木材树种识别新技术虽然可以实现木材"种"的识别,但难以在口岸、现场等多场景下对大批量样本进行自动精准识别。随着计算机技术的快速发展,计算机视觉识别技术可以从不同类别图像中提取关键特征,从而对图像进行分类,为木材树种分类带来新的途径。笔者首先介绍了基于图像采集、特征提取和树种分类的传统木材树种计算机视觉识别技术研究概况,然后从图像数据集构建、模型构建训练与测试以及系统开发等应用等方面介绍了基于深度学习的木材树种计算机视觉识别技术研究应用现状,并结合国内外研究进展对基于深度学习的计算机视觉识别技术在木材树种识别领域的应用进行了展望和提出建议,以期为木材树种自动精准识别研究提供新的思路。     

用电子计算机鉴定木材

过去的木材鉴定,是由木材解剖学者用二分式检索表进行的。在鉴定中、鉴定者要在两组预选的木材特征之间再进行选择,而使用电子计算机鉴定木材时,鉴定者可按任一顺序选出70个特征中的任何特征。对一般的商品(木)材,大多数的林务员、林业技术员、木材商都能鉴定出来,然而对热带地区硬材的鉴定,即使是具有多年经验的专家亦会感到困难。只要有一些木材解剖方面的基本知识的人,用电子计算机都可以鉴定世界上所有温带、热带的硬材。现在电子计算机数据库内存有2000个树种的数     

木材树种识别技术现状、发展与展望

介绍了木材树种宏观及其与微观特征结合的识别技术、木材识别特征的术语和定义、木材识别辅助工具和软件以及命名依据;阐述了DNA标记、稳定同位素、近红外光谱分析等木材树种识别新技术的发展,及对木材树种和产地鉴定的应用前景.     

福建省木材流通执法中主要木材树种的识别技能

指出了木材的树种识别是木材运输执法检查最基础的工作,为了正确鉴别福建省流通中几种主要木材树种,掌握其识别技能,结合长期从事木材运输检查监督实践,对木材的树种识别技能与福建省常见木材特征进行了总结与探讨。     

浅谈进境原木分类的鉴定方法

指出了正确识别进境原木树种，做到分类鉴定有术，才能以贸易公平为原则，合理使用进境原木、规范进境木材监管。概述了进境原木材种分类鉴定的意义，总结了目前常用的材种鉴定方法。     

iWood：基于卷积神经网络的濒危珍贵树种木材自动识别系统

【目的】构建基于卷积神经网络的木材识别系统,实现木材树种在多场景条件下的自动精准识别,为我国提升CITES履约执法能力、加强林产品产业链监管以及保障木材安全提供科技支撑。【方法】采集15种黄檀属和11种紫檀属木材标本横切面构造特征图像,建立图像数据集Rosewood-26;构建AlexNet、VGG16、DenseNet-121和ResNet-50共4种卷积神经网络模型,基于ImageNet图像数据集对模型进行迁移学习,采用Rosewood-26图像数据集训练、测试和比较模型,优选识别性能较好的卷积神经网络模型,并进行木材树种分类;在此基础上,构建包含15种黄檀属和11种紫檀属树种的木材自动识别系统iWood,利用市场木材样品对系统进行应用测试和评价。【结果】在构建的4种卷积神经网络模型中,ResNet-50模型表现出最高的识别精度(98.33%)、最少的权重数量和较低的模型复杂性,适用于木材树种准确快速识别;ResNet-50模型对9种黄檀属和3种紫檀属木材的识别精度达100%,并可成功鉴别构造特征极其相似的檀香紫檀和染料紫檀;基于ResNet-50模型构建的木材自动识别系统iWood,在"属"和"种"水平的识别精度分别为91.8%和77.3%。【结论】基于卷积神经网络的木材识别系统iWood适用于海关执法、木材贸易和质量监督检验等多场景下的木材自动精准识别,能够为我国提升CITES履约执法能力、加强林产品产业链监管以及保障木材安全提供科技支撑。     

基于机器视觉的木材特征提取与树种识别研究综述

我国是木材及木制品加工大国,近年来家具、装修等市场需求的快速增长推动了木材加工行业的发展。由不同树种制作而成的木材材料性质与价值大相径庭,因此准确识别木材树种具有重要意义。相较于传统人工识别,基于机器视觉的木材树种识别大幅度提高了准确率。文中通过分析近5年来木材识别领域的相关文献,总结了木材特征提取的相关技术与树种识别的各种方法,提出要深度融合木材的多个特征并加强各种算法间的配合使用;此外,针对机器视觉在木材树种识别中的应用普遍停留在学术研究阶段的问题,提出木材树种识别应向装备数字化方向发展,以期提高木材树种识别的工作效率。     

气相色谱质谱联用技术在木材识别中的应用

气相色谱质谱联用(GC-MS)技术因其高灵敏性以及分离效率高等特点,已广泛用于复杂混合物的分离。基于GC-MS技术,采用间接导入和直接导入两种不同进样方式,从化学分类的角度识别木材,为快速准确鉴定木材树种提供了新思路,并分析该技术应用于木材识别尚存在的问题及进一步研究的重点。     

腐烂木材的切片

木材鉴定主要是观察木材的微观构造。根据木材的微观构造特性归为科、属、种。要观察木材的微观构造,做木材切片是必不可少的。常规木材切片根据树种不同,软硬度的不同,采取不同的软化方法,相对易于进行。地底下挖掘出的木材,能成型的用聚乙二醇包埋切制,而腐烂木材,有些?..     

科技通讯

中国林科院木材工业研究所研制的CIQS—东南亚阔叶树材计算机数据库查询系统于1992年6月18日在北京通过专家鉴定。木材解剖特征系根据正确定名标本记载;木材力学数据全部采用东南亚试验结果,还有按中国标准进行了换算的数据;木材主要用途38类,列出了适宜每类用途的树种。本系统贮存了东南亚阔叶树材201种(类)及每个树种     

几种木材声学性质的测定

木材受机械振动作用表现出的特性,是研究木材声学性质的基础。本篇选择了我国主要树种木材31种,进行了在弯曲振动下有关弹性性质一系列数据的测定和比较,并初步分析了这些数据与木材材质的关系。供制作国乐及西洋乐器选择共鸣木材的参考。     

降香黄檀木材识别技术研究进展

降香黄檀Dalbergia odorifera是中国特有珍贵用材树种,具有重要的经济和生态价值.文章对目前国内降香黄檀木材识别方面的研究进行了归纳,包括传统木材识别方法、色谱法/色谱-质谱联用识别方法、红外光谱识别方法和DNA识别方法,针对降香黄檀木材、家具鉴定,笔者仍推荐采用传统识别方法,降香黄檀木材独有的降香气味是...     

紫檀属木材荧光性能种间差异和心边材差异

为促进紫檀属木材树种的快速准确识别,分别研究6种紫檀属木材荧光性能的种间和心边材差异。结果显示,6种紫檀属木材种间和心边材的荧光性能差异均为显著;通过荧光光谱检测,综合考虑荧光强度等定量指标和荧光颜色等定性指标,可以准确判定檀香紫檀和染料紫檀,同时将安哥拉紫檀与大果紫檀、刺猬紫檀和非洲紫檀区分。荧光性能标准化定性和定量检测,可以辅助解剖学识别方法,提高紫檀属木材的鉴定水平。     

《中国热带及亚热带木材》简介

我国热带及亚热带(包括南方13个省、区,或概称南方),是珍贵速生树种的集中地区。但对其木材的特性和利用尚缺乏比较系统,全面和深入的研究。因此在木材识别和利用方面,都发生了许多困难。中国林业科学研究院木材工业研究所成俊卿、李秾、孙成志、杨家驹、张寿槐、刘鹏等同志进行了这项研究工作,并将研究成果写成《中国热带及亚热带木材》一书出版。     

盈江龙脑香育苗造林技术

盈江龙脑香(Dipterocarpus retusus Bl.)是热带雨林主要树种之一,是一种经济价值很高的树种,通过对其形态特征、地理分布、生态学特征、生长特性、木材特性与用途等的阐述,以及对其育苗技术、造林技术、病虫害防治的研究,总结出了盈江龙脑香育苗造林技术,以期对该树种科学研究提供一定的依据。     

云南进口龙脑香科树种的木材识别与利用

从商品材名称及树种分布,木材宏观识别特征,木材的加工利用性质等3个方面,记述了云南进口的龙脑香科7属20个树种木材的识别特点及其加工利用的特征.     

基于木材微观特征的BP神经网络算法红木识别研究

我国实木家具产业链发展较为成熟。作为一种珍贵木材,红木在实木家具产业中占有重要地位,我国对红木资源的进口量也在逐年增加。传统识别红木的方法主要依靠人工经验,而准确科学地识别红木种类对于红木家具产业和红木工艺品都具有重要的意义。本文提出了一种基于木材微观特征的红木识别方法,并利用BP神经网络算法,建立了识别模型,表现出较好的识别效果,可为红木树种检测提供新方法。     

明代南京船厂造船用材的鉴定与比较分析

对明代龙江船厂遗址出土的51个木材样本进行了树种鉴定,分析该遗址造船所用木材的树种及其来源,同时从用材的角度与宝船厂出土的造船用材树种进行了比较,并对我国古代常用造船树种选择的原因进行了分析。鉴定结果表明:龙江船厂出土木材共有9类树种,木材主要来源于长江流域及以南地区,多为我国重要的传统造船用材。其中,使用量最大的为红锥占50.98%,其次为杉木占27.45%。与宝船厂出土造船木材树种比较表明,古人不仅了解多种木材的性质,还能够针对不同船只的建造合理地选择木材。     

日本推出木材干燥自动化装置

据《朝日新闻》报道,日本北海道林业试验场推出一种使木材干燥完全自动化的电子计算机装置。该装置定检测出木材的含水率,然后根据预先输入电子计算机的控制程序自动进行干燥作业。这种自动化装置编有国内外各种木材干燥数据序程,因此一     

进口热带木材的识别,材性和用途

本语文介绍了中国林科院木材工业研究所执行的ＩＴＴＯ项目“中国进口热带木材的识别、材性和用途”的背影目的、意义、执行情况。东南亚、非洲和拉丁美洲热带木材３本丰共记载６００余种的热带木材的名称;树木性状及分布,木材构造;性质;主要用途及构造显微照片,为正确识别木材提供依据。中、英文两种版本的热带木材数据库,可从本材构造特征检索木 树种;按用途检索适合的木材树种检索产地、性质和用途;按国别检索木材的中、