木材表面缺陷特征轮廓提取算法研究

虫眼、活节和死节是最常见的木材表面缺陷,是木材分选过程主要的识别目标,精确提取木材表面缺陷轮廓特征能大幅提高木材分选的准确率。本研究提出一种针对木材表面虫眼、活节、死节缺陷轮廓提取方法。针对木材表面常见黑点和纹理等非线性噪声,使用中值滤波方法平滑图像。然后分别应用OTSU算法与全局阈值分割算法分离图像背景与目标,对结果二值图像使用数学形态学方法进行滤除和填充,最终用sobel算子提取缺陷边缘。结果表明,采用OTSU算法分割和数学形态学相结合的方法可以很好地提取木材表面缺陷特征,用sobel算子能够提取到比较完整、准确、连续的木材表面缺陷边缘轮廓,提高了目标图像的可视性和精准性。     

木材表面冷等离子体改性后的时效性研究

采用氮气和氧气2种冷离子体改性木材表面,利用水和二碘甲烷测试不同放置时间下木材表面接触角,根据YGGF方程计算表面自由能及其色散力和极性力。结果表明;经氧气和氮气冷等离子体改性后的木材表面自由能显著提高,1h后测得其表面自由能分别提高54．23％和54．41％;2种等离子体改性后表面自由能都随放置时间的延长逐渐降低,6～10d内活性降低迅速,14～21d后接近于改性前水平;氧气处理后木材表面接触角更小,处理效果更好。     

计算机控制激光在线检测木材表面粗糙度

为了高效、快速地在线检测木材表面粗糙度,提高木材加工的生产效率和产品质量,研究设计了计算机控制激光传感器系统.利用该系统对木材表面粗糙度进行在线检测,并对试验测试数据进行了分析,表明该系统对木材表面粗糙度的检测结果准确.     

木材表面化学特征的ESR与ESCA分析

用电子自旋共振波谱仪(ESR)和X—射线光电子能谱仪(ESCA)分析了经砂磨、紫外线幅射和浸提处理后木材表面化学特征的变化。结果表明:经过砂磨后,木材表面自由基含量增多,含氧官能团增多;在紫外光幅射下,木材表面自由基增加,但含氧官能基变化甚微;未经浸提的木材表面被脂肪酸所复盖。根据测试结果,对木材表面的机械化学反应和光氧化反应以及表面钝化的机制作了分析和讨论。     

黄柏木铣削加工后木材表面微观分析

研究基于对黄柏木的横、径向切面的铣削加工试验,得到不同的加工表面,然后借助扫描电镜对加工后的表面木纤维的破坏形式进行了观察,随后分析了不同加工方向下,黄柏木表面纤维的断裂形式和形成机制,讨论了铣削方向对木材表面质量的影响因素。结果表明,横、径向加工方向的不同会影响加工效率及能耗;顺、逆纹加工路径的不同会影响纤维的断裂形态和形成机理;铣削过程中纤维拉断和撕裂情况的不同则会影响加工后的木材表面质量。研究结果为不同木材、不同加工方式和方法等因素对木材破坏机制影响的进一步试验分析奠定了基础。     

木材表面纹理强化工艺的研究

该研究通过试验探索了一种使木质零件表面纹理强化的简便方法．强化后，材面由早材到晚材逐渐凸起，色泽也逐渐加深，纹理呈现出柔美的立体形态，富有艺术韵味．这种方法是用处理剂、加热、机械依次处理木材后获得的．处理后的木材性能不减．该研究还探讨了最佳的处理工艺条件     

黄连木与紫油木木材解剖特征比较研究

利用体视显微镜和生物显微镜,对黄连木和紫油木的木材构造特征进行了比较解剖研究。结果表明:两者的宏观构造特征在材色及管孔的分布类型、大小、排列有较大的差异。微观构造特征的差异主要表现在管孔的组合方式及木射线的大小;解剖分子的差异主要表现在导管分子平均弦向直径、木纤维分子腔径及壁腔比、轴向薄壁细胞分子长度方面,其余解剖特征差异不明显。     

木材表面的功能性改良

论述了木材表面功能性改良的目的，介绍了木材染色，表面强化，无电解电渡处理，化学表面修饰，等离子体聚合和表面活性化的功能性改良方法，概述了改良木材的性能和用途。     

木材表面粗糙度的分析

该文采用探针法测定水曲柳、毛白杨和杉木不同加工表面的粗糙度,分析了影响木材表面粗糙度的因素. 并采用心理分析方法讨论了木材表面的粗糙感,以及触觉心理量与视觉心理量的关系. 为获得不同树种、切削加工方式、切面对木材工件表面粗糙度的影响,该实验分别选择了锯切、铣削、刨切和磨削加工的木材工件表面进行表面的粗糙度和粗糙感触觉心理量、视觉心理量的测量. 研究结果表明,树种、切削方式、切面和木材的表面组织构造会影响木材的表面粗糙度;表面粗糙度值因为加工方法不同而不同,随着加工精度的提高而降低. 水曲柳、毛白杨和杉木表面粗糙感的触觉心理量与视觉心理量呈正相关,针叶材表面粗糙感的触觉心理量与视觉心理量的相关性比阔叶材的大.       

木材表面自由基波谱

本文在室温条件下对木材表面自由基波谱进行了研究。结果表明:室温条件下,木材表面存在着几种自由基,它们来自木材中的高聚分子——木素、纤维素和半纤维素,其中以木素自由基浓度为最大。相同条件下,针叶材自由基浓度大于阔叶材,这是由于前者木素成分大于后者的缘故。     

中国110树种木材表面视觉物理量的分布特征

采用测色色差计对中国１１０种商品材树种的木材表面材色参数进行测量；讨论了这些参数的色空间分布特征，其结果（除去一个黑颜色树种乌木）为：明度指数分布范围较宽（Ｌ＾＊为３０～９０；Ｖ为２～８），色品指数和色调值参数分布范围较窄（ａ＾＊为－２～２０；ｂ＾＊为０～３０；Ｈ为２．５Ｒ～５Ｙ，大部分分布在ＹＲ色调系内），饱和度分布范围不宽（Ｃ＾＊为４～６，Ｃ为０．８～６．４）。其中针叶树材分布范围较窄，且多分     

维腊木与愈疮木木材构造特征比较解剖研究

为了比较雏腊木和愈疮木之间的差异,对维腊木和愈疮木的木材构造特征进行了解剖研究。结果表明:两者的宏观构造在材色、气味上有较大的差异。微观构造特征的差异主要表现在管孔的组合方式、轴向薄壁组织类型、木射线的种类与射线组织的类型;其余解剖特征差异不明显。     

黄心楠与桢楠木材构造特征及物理性能比较

【目的】比较黄心楠和桢楠木材构造特征与物理性能的差异,为区分市售黄心楠与桢楠木材提供依据。【方法】利用木材解剖学的方法,研究和分析黄心楠与桢楠(Phoebe zhennan S.Lee et F.N.Wei)的木材宏观微观构造特征,归纳总结各木种识别要点,并对黄心楠和桢楠的物理性能进行比较。【结果】目前市售黄心楠多为木兰科(Magnoliaceae)木莲属(Manglietia)木材和樟科(Lauraceae)楠属(Phoebe)普文楠(Phoebe puwenensis Cheng)木材。在含水率为12%时,桢楠木材的气干密度最大,普文楠木材次之,木莲属木材最小。桢楠的木材尺寸稳定性最佳,木莲属木材次之,普文楠木材的尺寸稳定性最差。【结论】桢楠材性最佳,密度和尺寸稳定性均优于黄心楠木种;市售黄心楠中普文楠的密度高于木莲属木材,但其尺寸稳定性远低于木莲属木材;在加工和使用过程中,普文楠易变形开裂。     

云南景洪与昌宁茶树木材构造特征比较

以云南景洪与昌宁茶树为研究对象,通过宏观特征和微观特征进行比较分析。结果表明,在宏观特征上,景洪茶树心边材区别不明显,木材颜色呈黄褐色,无特殊气味,生长轮不明显;昌宁茶树心材黄褐色,边材部分呈现黑褐色,有淡淡茶香味,生长轮明显。在微观特征上,景洪茶树是散孔材,异形Ⅰ型（直立或方形部分高者可达10个细胞或以上）,横卧细胞内树胶丰富,单管孔、径列管孔（具多角形轮廓）;昌宁茶树是半散孔材,异形Ⅰ型（方形或直立细胞部分高4～6个细胞）,单管孔、径列管孔、弦列管孔（2～3个）;景洪与昌宁茶树在生长轮、导管与管孔、木射线等特征上差别较明显。     

桦木科8树种木材解剖特征比较

为了探究桦木科(Betulaceae)树种木材微观解剖的特征差异和各树种间的亲缘关系,选择白桦(Bet-ula platyphylla)、坚桦(B.chinensis)、香桦(B.insignis)、红桦(B.albosinensis)、长穗桦(B.cylindrostachya)、糙皮桦(B.utilis)、鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)和刺榛(Corylus ferox)为研究材料,运用LEICA DM2500LED电子显微镜成像系统对各树种木材切片的微观结构进行观察比较.结果表明:8个树种均为单管孔及少数复管孔组合,互列管间纹孔,梯形导管穿孔.刺榛和糙皮桦为半散孔材,白桦、红桦、坚桦、香桦、长穗桦和鹅耳枥为散孔材.鹅耳枥导管壁有螺纹加厚、聚合木射线,离管星散-聚合状轴向薄壁组织且薄壁细胞数量相对较多;坚桦和香桦薄壁组织类型多样,呈离管切线状、傍管带状和轮界状;白桦可见管孔链和斜列状复管孔;刺榛无多列木射线,同形木射线组织.白桦、坚桦、香桦、红桦、长穗桦、糙皮桦和鹅耳枥的异形木射线组织均由横卧木射线细胞和方形细胞组成.木材解剖结构聚类结果支持植物分类学中白桦等8树种的分类关系.     

基于3种图像处理方法的杨树木材表面孔隙度比较

以转基因欧洲黑杨、北抗杨、转基因741杨和107杨为研究对象,通过图像处理后的色域分析,测量了木材表面孔隙度,并与Image-Pro Plus图像分析法和直线测量法进行比较。结果表明,Image-Pro Plus图像分析法可以直观获得木材横切面上管孔大小数值,但难以测量木材表面孔隙度;直线法虽然简化了测量工作,但仍旧耗费时间;基于图像处理的色域测定法在图片导入后可以即时获取木材表面孔隙度信息。色域测定法和直线测量法结果相当,4种杨树木材表面孔隙度大小依次为转基因欧洲黑杨>北抗杨>转基因741杨>107杨,其中直线测量法结果为75.91%、72.88%、70.73%、69.98%,色域测定法结果为70.61%、68.56%、65.56%、65.26%,Image-Pro Plus图像分析法测定管孔所占比率分别为20.76%、20.92%、22.64%、26.81%。     

3种黑酸枝木材细胞形态特征比较

以阔叶黄檀、东非黑黄檀和刀状黑黄檀3种黑酸枝类木材为研究对象,测定分析试材各类细胞的形态特征和几何参数。结果表明,三者导管细胞长宽比差异不显著,细胞腔大壁薄,木纤维细胞腔小壁厚,东非黑黄檀、刀状黑黄檀长宽比分别为50.67、48.84,远大于阔叶黄檀的38.28;壁腔比刀状黑黄檀最大80.63%,阔叶黄檀次之,75.39%,东非黑黄檀最小,53.09%。木射线横卧细胞,刀状黑黄檀长、宽、高均最大,阔叶黄檀长度最小,东非黑黄檀宽度和高度最小;长宽比东非黑黄檀最大7.92,阔叶黄檀次之5.74,刀状黑黄檀最小5.17。轴向薄壁细胞,刀状黑黄檀长度最大,宽度最小,阔叶黄檀和东非黑黄檀长、宽差异不大;长宽比刀状黑黄檀最大6.36,阔叶黄檀次之4.43,东非黑黄檀最小4.11。阔叶黄檀的结晶细胞含量很少,东非黑黄檀仅偶见结晶细胞,刀状黑黄檀含大量分室含晶细胞;结晶颗粒数量为：刀状黑黄檀>阔叶黄檀>东非黑黄檀。通过对比分析黑酸枝类木材的细胞形态特征,为识别、鉴定此类黑酸枝木材提供参考。     

红豆杉与其他39种木材FT-IR特征的比较

采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法测定了红豆杉(Taxus chinensis)等40种树种的木材红外光谱,并对红豆杉等5种针叶树木材红外光谱进行了傅里叶自去卷积的分析。结果表明,针叶树和阔叶树木材的红外光谱特征具有显著差异。通过计算红豆杉等5种针叶树木材的各部位吸收峰强度与1 500cm-1附近吸收峰强度的比值,利用傅里叶自去卷积技术解析红外光谱,形成的衍生谱带可识别不同木材,该技术可用于林业司法鉴定中的木材分类鉴定领域。     

湿地松和加勒比松木材年轮特征和基本密度的比较研究

以广西合浦19年生湿地松和加勒比松为研究对象,选用不同径级立木对比方法,比较了年轮宽度、晚材率和木材基本密度,分析湿地松和加勒比松材性的差异。结果表明：湿地松和加勒比松年轮宽度没有达到差异显著水平,湿地松前10 a年轮宽度大于加勒比松,后9 a加勒比松的生长持平或赶超湿地松。2种松树晚材率近髓心处最低,前10 a晚材率迅速升高,10 a后晚材率开始相对稳定。湿地松的晚材率明显高于加勒比松,不同径级的晚材率都达到了差异显著水平。湿地松和加勒比松的木材基本密度没有达到差异显著水平,湿地松1～7 a年轮段密度小于加勒比松,8～19 a年轮段密度大于加勒比松,全年轮段密度略小于加勒比松。根据晚材率和木材基本密度,判断湿地松幼龄材到成熟材的过渡树龄是第5～6 年,加勒比松是第7～8 年。加勒比松的幼龄材比例大湿地松10%,但2种松树幼龄材的晚材率大小差异不大。加勒比松的年轮宽度、晚材率和木材基本密度的径向趋势比湿地松平稳。