基于骨架信息的木纖維形態(tài)檢測(cè)方法研究.pdf

1、在木材加工領(lǐng)域，木纖維制品的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為一種趨勢(shì)，伴隨著其使用量的逐年遞增，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量及性能的要求也日益嚴(yán)格。研究表明，木纖維的形態(tài)特征對(duì)制成品的質(zhì)量影響最為直接，所以說(shuō)探究適用于木纖維形態(tài)檢測(cè)的方法就顯得尤為重要。
　　骨架是一種降維的物體形態(tài)描述方式，利用骨架信息獲取木纖維形態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)林業(yè)智能化加工生產(chǎn)具有積極作用。由于傳統(tǒng)骨架提取算法普遍存在準(zhǔn)確性與連通性之間難以平衡、易受邊界噪聲干擾等缺點(diǎn)，本文對(duì)傳統(tǒng)算法進(jìn)

2、行優(yōu)化，提出了基于向量?jī)?nèi)積的新型骨架提取方法，以圖形數(shù)據(jù)庫(kù)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行多角度驗(yàn)證。首先對(duì)實(shí)驗(yàn)圖像進(jìn)行歐氏距離變換，以8-鄰域范圍內(nèi)邊界向量?jī)?nèi)積值符號(hào)的變化次數(shù)作為衡量標(biāo)準(zhǔn)選取候選骨架點(diǎn);再依據(jù)鄰近原則及回歸分析完成分支骨架的延伸處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法能夠同時(shí)保證骨架的連通性和完整性，且定位準(zhǔn)確，平均正確率達(dá)到92.96％。
　　為克服傳統(tǒng)纖維形態(tài)檢測(cè)方法成本較高、誤差較大、對(duì)人工的依賴程度高等缺點(diǎn)，本文提出了利

3、用骨架信息測(cè)量木纖維長(zhǎng)度及卷曲程度的方法。將骨架長(zhǎng)度近似看作是真實(shí)長(zhǎng)度，根據(jù)兩端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出投影長(zhǎng)度，最終得出木纖維的卷曲指數(shù)。該方法有效避免了木纖維形態(tài)變化對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量準(zhǔn)確性的影響，而且利用卷曲指數(shù)能夠量化表示木纖維的彎曲程度。另外，為彌補(bǔ)傳統(tǒng)纖維形態(tài)研究缺乏數(shù)學(xué)模型支持的不足，本文對(duì)骨架離散點(diǎn)做了函數(shù)擬合。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，運(yùn)用多項(xiàng)式函數(shù)擬合木纖維形態(tài)模型是最為合理的，再依據(jù)擬合函數(shù)的一階導(dǎo)數(shù)信息能夠判斷出木纖維形態(tài)類別。
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