木材缺陷识别方法的研究

主要研究运用数字图像处理技术对木材表面缺陷的纹理特征进行具体研究的理论方法和可行性,并通过分析比较,探索一个分形理论和小波结合的的处理方案,完善和丰富木材科学理论,提高木材的利用率。     

分形理论在削片机故障诊断中的应用

将分形的有关理论与削片机机械故障诊断联系起来,论述了分形维数的基本概念,并给出了相关算法.研究结果表明:基于分形的机械故障诊断对削片机机械系统的故障极为敏感.     

声发射信号处理及去噪方法的算法实现

分析了基于声发射技术检测中噪声的来源及处理方法,并对消噪方法中采用的傅立叶算法和小波分析方法进行比较。描述了小波去噪的原理以及几种阂值的确定方法,并提出了一种改进的阈值函数。     

新型提升格式及其在小波构造中的应用

提升格式作为一种新的小波分解计算过程使得运算量大大减少,但缺陷是不能有效构造小波.通过分解对称正交小波成为提升格式得到一新型提升格式,克服了已有提升格式的缺陷,并通过实例说明了算法的有效性.     

基于直接序列扩频码改进方法的图像水印技术

以数字图像为研究对象,结合空域的扩频技术、LSB嵌入算法和频域的小波和小波包分解技术,提出一种新颖的鲁棒水印算法。     

分形理论及分形维数的应用

本文从几个典型的分形例子出发，简要介绍了分形的理论及分形的定义，并对分形维数进行了研究，最后阐述了分形理论及其分形维数的应用。     

基于Gabor变换的纹理图像分割算法及应用

基于Gabor小波的多尺度、多方向性,结合模极值特征提取方法和聚类算法提出一种新的纹理图像分割算法,并将算法应用到竹材横端面的识别中。二维Gabor小波可以在空域、频域和方向上获得最佳的分辨率,利用其对纹理图像进行分解,提取图像模极值纹理特征,用聚类算法对纹理图像进行分割。实验结果表明,提出的方法对合成纹理图像有理想的分割效果,并能够很好地对自然纹理图像进行分割。算法在竹材横端面的分割识别中,取得了很好的效果。     

平移不变小波包去噪方法

由于小波基缺乏平移不变性,传统小波及小波包去噪算法可能使信号急剧变化部分产生人为振荡现象.提出了基于平移不变的小波包去噪方法,对所分析的信号进行循环平移,利用软或硬阀值对该信号的小波包系数进行压缩,重构信号,再进行相反的循环平移,通过多次的平移—消噪—平移,平均所获得的结果,从而消除小波包基的平移依赖性.对比普通小波包去噪,该方法能有效地消除人为振荡现象,使去噪后的信号更光滑,更逼近真实信号.     

中国传统家具的分形探索

分形几何是曼德勃罗特(B.B.Mandelbrot)1975年创立的。分形几何是大自然的几何学,目前已经应用在许多领域。本文从中国传统建筑的分形特征引出中国传统家具的分形研究,归纳出三类具有分形特征的中国传统家具,并对其作品进行简单的介绍。经过较全面的研究,笔者认为一些中国传统家具在外形上具有分形特征。     

基于小波与相关性分析的木材声发射源直线定位算法改进

为研究木材损伤过程中声发射(acoustic emission,AE)信号源定位问题,提出了一种基于小波和信号相关性分析的木材表面AE源直线定位方法。首先,采用NI高速采集设备和Lab VIEW构建双通道的AE信号采集系统,并设定采样率为500 k Hz。然后,通过5层小波分解的方法对原始AE信号进行降噪处理后重构AE波形,分别采用信号相关性和最大值分析方法确定AE信号在2个固定传感器之间的传播时差,并由此计算AE信号的传播速度。最后,在距原点150和200 mm处设置2个人工AE源,针对不同方法所确定的传播速度,采用基于时差的直线定位算法进行AE源定位。试验结果显示,对于原始AE信号采用信号相关性和最大值分析后,两处的定位相对误差分别为40%,32%和28%,15%。对原始AE信号进行小波降噪重构后,相应的相对误差分别为2%,26%和1%,11%。因此,对原始AE信号进行小波处理后,再基于相关性分析方法计算AE传播速度,能够明显提高AE源定位算法精度。     

A Potential Criterion to Evaluate Copper Adsorption in Wood Cell Wall

A gcometrical definition, fractal dimension, was introduced in this study to evaluate copper adsorption in wood treated with copper-containing preservatives. It is based on the assumption that some copper would compete the hydroxyl groups in wood cell wall with water molecules, and therefore influence the fractal dimension of internal wood surfaces revealed by the moisture adsorption in wood. Southern yellow pine (Pinus spp.) specimens were treated with different concentrations of copper ethanolamine (Cu-EA) solution to obtain different copper retention levels. Then the adsorption isotherms of untreated and Cu-EA treated specimens were determined at 4, 15, 30, and 40℃ to provide the source data for fractal dimension calculation. The results showed that, at all temperatures, the fractal dimension of the internal wood surfaces had a decreasing trend with increasing copper retention. That is, the internal spaces in wood become “thinner“ due to the copper adsorption on some hydroxyl groups in wood cell wall. The correlation between the fractal dimension and adsorbed copper ions makes it possible to evaluate the copper adsorption in wood cell wall.     

基于图像纹理特征的木材树种识别

利用木材图像的颜色、灰度、纹理等内容实现树种的相似性匹配检索,提取色调、饱和度、亮度、对比度、二阶角矩、方差和、长行程加重因子、分形维数、小波水平能量比重共9个特征参数,依据最大相似性数学原理,基于最小差值参数判别法和综合特征阈值法来检索样本.结果显示:基于图像纹理特征能够实现木材树种的检索和识别,综合特征阈值法的检索正确率与唯一性通常要好于最小差值判别法;但当被检索样本图像的纹理较弱或不呈现纹理特征时,检索结果的唯一性并不理想.综合而言,基于图像纹理特征最大相似性的木材树种检索识别较易实现,是一种值得继续发展和应用推广的木材树种识别方法.     

THE FAULT DIAGNOSIS TECHNOLOGY BASED ON FRACTAL GEOMETRY FOR LOGGING TRUCK ENGINE

INTRODUCTIONAccordingtOstatlshcs,w1enanewtrtlckhastraveledoverlOo,OOOkn1,tl1egear-sluftlllechanisl11ingearboxisoftel1outoforder,andaftertWohundredandtwenty-fivekilo11le-ters,thehalfofthepartsinthetrans111issionsyst6mareall11ostchanged.Tl1etrUckofte11travelsontheabnon11alcondihon.ForlogProduchon'tllelognl1gtrtlckge11erallytravelsinmaintainousareaandtl1etfansPOrtanontasksaremalnlydoneinwinter.IfaloapngtrUckisoutoforderinmohon,thetransPOrta-honisdifficultytobecol11pleteda11dtl1edriver'S…     

基于快速傅立叶变换的发动机点火波形分析

利用插值和快速傅立叶变换FFT,将发动机点火时域波形变换成频域的功率谱PSD,以从频率的角度来分析点火波形.提出了一种基于FFT变换的发动机点火波形分析方法,并给出充分的理论基础.结合两个具体实例说明该方法为时域波形分析提供了很好的补充,从而能更准确地对发动机进行故障判别.     

南酸枣人工幼林根系与其树高、胸径的分形特征

南酸枣为我国南方的多用途优良阔叶树种。依据3年和5年生的5种南酸枣林分类型林木的根系及树高、胸径的观测数据,应用分形理论,探讨了南酸枣人工幼林林木的根系与其树高、胸径的分形关系特征,揭示了林木根系的生长过程及其生物量的积累与空间分布规律。结果表明:根系与树高、胸径之间存在极显著的分形关系,说明南酸枣人工幼林根系生物量的累积及其空间分布是一个分形生长过程,它服从分形维数D值规律增长;根据分形模型可以估算林木根系的生产力。     

豫西石质丘陵区不同土地利用方式下土壤颗粒分形特征

运用分形理论,以豫西石质丘陵区土壤为供试材料,分析了天然次生林、荒草地、混交林、杨树林、耕地等5种土地利用方式的土壤颗粒分形特征及其与土壤各粒级含量、理化性质之间的关系。结果表明:1)研究区土壤细粒化较明显,具有一定的水土保持效应;2)5种用地方式分形维数平均值介于2.510～2.629之间,分维值大小依次为天然次生林>耕地>杨树林>混交林>荒草地,可以在一定程度上反映石质丘陵区水土流失的程度;3)土壤颗粒分形维数与土壤颗粒含量存在较强相关性,即土壤中黏粒含量越高,尤其是0.002～0.001 mm粒级含量越高,分形维数越大;4)研究区土壤颗粒分形维数与速效钾含量呈显著正相关,与其它理化性质的相关性均不明显。