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。     

计算机实现原木的三维再现

根据计算机图形学原理,利用坐标变换,包括放缩、规格化等一系列处理,将激光扫描的原木三维几何数据转换成世界坐标,再利用比例、投影、旋转等方法对转换后的坐标进行处理,进而形成相应的计算机屏幕坐标,最终在计算机上真实再现原木的几何特征,为原木加工的自动化处理提供依据。     

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.     

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…     

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。     

计算机控制激光扫描识别木段横断面图形的研究

针对原木在确定最佳旋切回转中心时,需要识别原木横断面外形几何尺寸而研究、设计了采用计算机控制的激光扫描检测系统,对原木进行动态测试、数据转换及图形显示。其方法是沿木段长度方向均匀设置５～７个激光传感器,当木段旋转时,起动激光传感器进行数据采集,每隔１５°扫描一个点,在各横断面圆周上共采集２４个点的数据,由计算机计算出每个角度上原木表面到中心轴的距离,并对这些数据通过坐标变换,在计算机上绘制出原木横断面几何图型。测试结果表明,该系统的综合测量精度达到±１ｍｍ。     

光学三维测量技术在原木三维重建中的应用

提出了利用光学三维测量技术中的位相测量轮廓技术和图像拼接技术得到原木完整三维轮廓点云数据的原理和方法,并介绍运用Image ware软件进行原木的三维轮廓重建.该方法具有非接触性、快速高效、分辨率高且易于实现的特点.     

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。     

基于原木断层图像的三维重构技术研究

利用OpenGL和VC＋＋平台进行原木断层图像三维重构的研究。首先对断层图像进行轮廓形状插值,然后对轮廓线进行连续性处理,最后使用双三次B样条插值曲面来实现轮廓线的三维重构。实验结果表明,本文提供的方法可以很好的将一组原木腐朽断层图像还原为三维立体图,为原木缺陷检测、立木健康评价等方面提供应用理论基础和科学依据。     

二次曲线在原木外形拟合中的应用

介绍一种利用离散样点拟合原木外形的抛物线参数拟合法。根据原木断面上的少量样点数据，可以准确拟合出原木断面实际形状。模型计算速度快，累积误差小，曲线平滑。利用Ｃ语言强大的绘图功能，在计算机上给出经拟合的原木断面轮廓。为锯部优化提供了逼真的原木模型     

The effect of taper on the MOE of log stringers

Load sharing between the stringers in gravel-decked log bridges is an important design factor when small- diameter stringers are used with thin gravel decks. In order to estimate the load sharing between the stringers, it is necessary to consider the deflection of the stringers; therefore, accurate estimates of the apparent modulus of elasticity (MOE) for full-size log stringers are required. In this paper, load and displacement data from the full- size bending tests are used to demonstrate that taper near midspan has the greatest effect on the MOE used in common log bridge design methods, where the logs are assumed to have constant cross sections. This paper proposes a method to estimate a MOE that can be used in a constant cross-section model given the geometry of the particular log of interest, and the MOE from full-size bending tests calculated when considering actual log geometry.     

桦原木露天存贮防腐新技术在林区的推广应用

针对林区桦原木露天存贮易腐巧变性问题进行试验研究，最终选出了最佳防腐剂类型，最佳施药环境及方案，从而解决了困扰林区多年的桦原木露天存贮问题。     

小径原木真空干燥机加热系统的理论设计

以径级为10cm、含水率从50%干至10%的桉树小径原木为标准材,笔者通过对小径原木真空干燥过程中热平衡的分析及计算,完成了装载量为2.0m3的小径原木真空干燥机加热系统的理论设计.其设计计算结果可为干燥机内部设备的选型,小径原木真空干燥基准及工艺的制定,以及为此类木材真空干燥设备的设计与开发提供一定的理论参考.     

基于计算机断层扫描技术的木材密度检测研究

使用计算机断层扫描技术进行原木无损检测,通过对原木树种断层 CT 值的统计,对 CT 设备在检测过程中的窗宽与窗位进行了设定,同时拟合出了木材 CT 值一密度值的线性方程,为原木缺陷的无损检测及木材密度的测定提供一种新方法。     

Critical point relascope sampling for unbiased volume estimation of downed coarse woody debris

Critical point relascope sampling is developed and shown tobe design-unbiased for the estimation of log volume when usedwith point relascope sampling for downed coarse woody debris.The method is closely related to critical height sampling forstanding trees when trees are first sampled with a wedge prism.Three alternative protocols for determining the critical samplingpoints on a log are presented and simulations are employed tosuggest the most efficient protocol to use in practice.     

基于X—ray CT技术原木三维重建检测缺陷方法的初步探讨

三维重建为原木结构提供真实、直观的反映,便于人们在不损坏原木的前提下对原木内部缺陷进行观察。本文运用MATLAB7．0软件中的图象处理工具箱实现了原木CT断层图像的三维表面重建及体重建（构）,原理简单,编程实现方便。实验过程中,重建速度快,显示效果良好。     

小径原木智能断料系统设计及关键技术研究

以家具企业小径原木断料车间为研究对象,分层构建智能断料系统框架,对数据进行综合管理与优化分析,有针对性地开发智能断料系统,以实现断料生产的数据管理、科学决策和自动化断料的过程控制。并通过实例对断料问题的关键技术进行数学建模、模型求解和结果分析,结果表明:原材料利用率达到了90.3%。小径原木智能断料系统具有较强的实用性。     

木材CT图像的三维重构

运用CT技术对木材进行无损检测,运用多重分型频谱技术可以对木材CT图像进行有效的边缘检测.针对木材CT图像低对比度、原木缺陷边缘提取困难等问题,采用多重分型频谱技术对处理后的图像进行提取,提取的边缘信息清晰完整、准确度较高,为后续的木材CT图像的三维重建提供有效信息.使用线性插值法对木材CT图像进行三维重建,该方法具有便于理解、实现简单和运算速度快的特点.所运用的线性插值法对木材CT图像三维重建的过程有较好重建效果,具有重建图像直观、清晰的优点,这种重建理论为提高木材利用效率和原木的虚拟切割提供了一种有效的思路.     

中国的木材工业与国民经济的可持续发展

用大量的事例和数据论述了建国50多年来,特别是改革开放后的20多年,在我国的国民经济发展的同时,钢材、水泥两大原材料的生产也同步快速增长。由于我国森林资源短缺,木材的生产量却呈现了负增长。但是,由于同期快速发展的木材工业,大大提高了中国的木材利用水平,降低了木材消耗;利用部分木材、采伐和加工剩余物及多种非木质材料制造人造板,成为世界第二大人造板生产国;进口部分原木和锯材作为补充,这三种措施的综合结果,每年可为我国经济发展带来近2亿m3木材的实际效益,技术进步和发达的木材工业为国民经济可持续发展提供了技术支撑。     

THE APPLICATION OF SPLINE FUNCTION IN THE GEOMETRIC REPRODUCTION OF LOG SHAPE

FORWARDInwood-processingproduction,theeffectivewaytoraiselogutilizationandobtainthebesteconomicalbenefitistohaveaoptimumandreasonablesawcut-tingscheme.Thedeterminationoftheoptimumsawcuttingschemeshou1dbemadein1ightoflognaturalconditions,suchasitsgeometricsize,theoutlinesofthecrosssectionsatitsoppositeends,itsgeometricshape,andalsobasedonsawingwoodspecificationsacquiredandontheprincip1eofoptimumloguti1izationandthebesteconomicalbenefit.Inrecentyears,theresearchpapersconcerningthemethodsofgeom…