CN105467012A - 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 - Google Patents

一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105467012A
CN105467012A CN201510819341.6A CN201510819341A CN105467012A CN 105467012 A CN105467012 A CN 105467012A CN 201510819341 A CN201510819341 A CN 201510819341A CN 105467012 A CN105467012 A CN 105467012A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stress wave
wave signal
data
sensor
stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510819341.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105467012B (zh
Inventor
李光辉
翁翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangnan University
Original Assignee
Jiangnan University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangnan University filed Critical Jiangnan University
Priority to CN201510819341.6A priority Critical patent/CN105467012B/zh
Publication of CN105467012A publication Critical patent/CN105467012A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105467012B publication Critical patent/CN105467012B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/043—Analysing solids in the interior, e.g. by shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/045—Analysing solids by imparting shocks to the workpiece and detecting the vibrations or the acoustic waves caused by the shocks
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/07—Analysing solids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/023—Solids
    • G01N2291/0238—Wood

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种检测树木径切面上缺陷位置的方法，在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，将固定好的各传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，通过PC机采集应力波传播时间数据，计算应力波传播速度数据，将应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，判断应力波传播速度数据为异常数据还是正常数据，最后绘制应力波信号传播路线图，将初始应力波信号传播路线经过一、二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置；能够快速准确地对树木径切面上缺陷位置进行检测，实验操作方便，对于树木内部缺陷检测具有很好的指导作用。

Description

一种检测树木径切面上缺陷位置的方法
技术领域
本发明涉及一种检测树木缺陷位置的方法，具体是涉及一种检测树木径切面上缺陷位置的方法。
背景技术
应力波是指物体受到冲击之后，因应力作用而产生的可在其内部传播的弹性机械波。在我国，应力波技术首先应用在混凝土、岩土、基桩和油气管道的性能和缺陷的检测当中，之后才渐渐引起林业科技人员的重视，将这种技术应用到了木材无损检测领域，对应力波的传播机理、获取实验数据的手段、数据之间的相关性，不同树种之间的差异以及定性和定量识别等方面进行了深入研究，取得了大量的研究成果。
目前，国内外对树木内部缺陷的检测及二维成像已经进行了较广泛的研究，但是涉及树木纵截面上缺陷的位置检测研究相对较少，传统的方法大多只能检测树木横截面上的缺陷位置，难以对纵向的情况作出准确的判断。
因此，寻求一种检测树木径切面上缺陷位置的方法具有重要意义。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种检测树木径切面上缺陷位置的方法，能快速准确地对树木径切面上的缺陷进行定位。
技术方案：为实现上述目的，本发明的检测树木径切面上缺陷位置的方法，包括以下步骤：
S1在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，每次固定传感器工作中传感器包括1个应力波信号发射传感器和n个应力波信号接收传感器；
S2每次固定传感器工作结束后，将固定好的各传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，并通过PC机采集该应力波信号发射传感器到n个应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据，接着计算该应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据，得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括n个应力波传播速度数据，应力波传播速度数据通过公式(1)计算得到，
d t = v 公式(1)
其中，d是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的距离，t是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据；
S3通过上述步骤得到4组应力波传播速度数据模型，共包括4*n个应力波传播速度数据，将4*n个应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，当满足公式(2)时，认为该应力波传播速度数据为异常数据，反之为正常数据；
v ′ - v v ′ ≥ 15 % 公式(2)
其中，v'是指被测树木健康参考值，v是指应力波传播速度数据；
S4绘制应力波信号传播路线图，并将各应力波信号传播路线经过二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置。
进一步地，所述被测树木健康参考值由公式(3)计算得到：
v ( θ ) = v l v r v l cos 2 θ + v r sin 2 θ 公式(3)
其中，θ为应力波信号传播路径与径向之间的夹角，v(θ)表示方向角为θ的应力波信号传播速度，vl表示纵向应力波信号传播速度，vr表示径向应力波信号传播速度。
进一步地，步骤S1具体包括以下步骤：
S11以被测径切面上四个顶点所在位置相应作为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置；
S12每次固定传感器工作中，应力波信号发射传感器在被测树木侧面一端固定好后，在被测树木侧面另一端与该应力波信号发射传感器同样高度位置处固定第一个应力波信号接收传感器，然后沿着被测树木纵向每隔10°布置其它应力波信号接收传感器，相应完成4次固定传感器工作。
进一步地，步骤S4包括以下步骤：
S41将应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波信号传播路线映射到初始应力波信号传播路线图中，初始应力波信号传播路线图包括4*n条应力波信号传播路线；
S42对初始应力波信号传播路线图进行一次处理：
当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为异常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用异常数据分辨线表示；当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为正常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用正常数据分辨线表示，将4组路线图叠加在一起得到一次处理应力波信号传播路线图；
S43对一次处理的应力波信号传播路线图进行二次处理：
当用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线被其它信号传播路线分割成若干条线段时，当线段全经过正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在健康区域，用正常数据分辨线重新表示该线段；
当线段经过分别1条异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线和1条正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在过渡区域，用过渡区域分辨线重新表示该线段；
当线段全经过异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在缺陷区域，用异常数据分辨线表示该线段；
对所有用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线进行上述二次处理后，得到二次处理应力波信号传播路线图；
S44将二次处理应力波信号传播路线图中异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线区域中各路线边缘的交点依次连接形成一区域，该区域即为树木径切面上缺陷区域位置。
进一步地，将应力波信号传播路线图中的缺陷区域进行填充和边缘圆滑处理，得到树木径切面上缺陷区域位置。
进一步地，所述径切面是指选取被测树木侧面上任意一点O，该点O沿被测树木的径向、纵向和切向分别表示为R、L、T，RL平面即为被测树木的径切面，被测径切面范围是一个长为l宽为d的矩形面，矩形面的四个顶点所在位置为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置，其中d为被测树木的直径，l由公式(4)计算得到：
l＝d*tan[(n-1)*10°]公式(4)。
有益效果：本发明与现有技术比较，具有的优点是：能够快速准确地对树木径切面上缺陷位置进行检测，实验操作方便，对于树木内部缺陷检测具有很好的指导作用。
附图说明
图1是本发明方法中所用径切面坐标示意图。
图2是本发明中一次处理应力波信号传播路线图。
图3是本发明中二次处理应力波信号传播路线图。
图4是本发明方法中实验展示图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
请参阅图1所示，本发明方法是用来检测树木径切面上缺陷位置，所述径切面是指，假设某段理想的树干为圆柱，建立如图1所示的以O点为原点的三维坐标系，点O为被测树木侧面上任意一点O，该点O沿被测树木的径向、纵向和切向分别表示为R、L、T，所述径切面是指选取被测树木侧面上任意一点O，该点O沿被测树木的径向、纵向和切向分别表示为R、L、T，RL平面即为被测树木的径切面，被测径切面范围是一个长为l宽为d的矩形面，矩形面的四个顶点所在位置为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置，其中d为被测树木的直径，l由公式(4)计算得到：
l＝d*tan[(n-1)*10°]公式(4)
进一步假设当应力波在径切面内沿OS方向传播，则以点O为应力波信号发射传感器所在位置，N表示应力波信号接收传感器所在位置，则ON方向表示应力波信号传播方向S，θ表示方向角，且θ的取值范围是θ∈(-π/2,π/2)，当θ＝0时，应力波信号沿径向传播。
本发明方法提出的用来检测树木径切面上缺陷位置的方法，是通过Hankinson公式和统计分析获得的应力波在树木径切面内的传播速度模型，检测树木内部缺陷并对纵向缺陷的位置进行估计，包括以下步骤：
首先在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，其中每次固定传感器工作中的传感器都包括1个应力波信号发射传感器和n个应力波信号接收传感器，这样在每次固定传感器工作中的传感器一共是n+1个传感器，本发明提出了一种四向交叉检测方法，即从同一径切面(矩形面)的四个顶点出发，分别进行四次传感器固定工作，主要是以被测径切面上四个顶点所在位置相应作为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置，应力波信号发射传感器在被测树木侧面一端固定好后，在被测树木侧面另一端与该应力波信号发射传感器同样高度位置处固定第一个应力波信号接收传感器，然后沿着被测树木纵向每隔10°布置其它应力波信号接收传感器，相应完成4次固定传感器工作；
接着每次固定传感器工作结束后，将固定好的n+1个传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，并通过PC机采集该应力波信号发射传感器到n个应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据，接着计算该应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据，得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括n个应力波传播速度数据，应力波传播速度数据是通过公式(1)计算得到；
d t = v 公式(1)
其中，d是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的距离，t是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据；
通过上述公式计算得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括n个应力波传播速度数据，通过上述步骤得到4组应力波传播速度数据模型，共包括4*n个应力波传播速度数据。
然后将4*n个应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，当满足公式(2)时，认为该应力波传播速度数据为异常数据，反之为正常数据；
v ′ - v v ′ ≥ 15 % 公式(2)
其中，v'是指被测树木健康参考值，v是指应力波传播速度数据；
所述被测树木健康参考值由公式(3)计算得到：
v ( θ ) = v l v r v l cos 2 θ + v r sin 2 θ 公式(3)
其中，θ为应力波信号传播路径与径向之间的夹角，v(θ)表示方向角为θ的应力波信号传播速度，vl表示纵向应力波信号传播速度，vr表示径向应力波信号传播速度。
最后绘制应力波信号传播路线图，并将各应力波信号传播路线经过二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置：
将应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波信号传播路线映射到初始应力波信号传播路线图中，得到的初始应力波信号传播路线图中包括4*n条应力波信号传播路线；
接着对初始所述应力波信号传播路线图进行一次处理：
当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为异常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用异常数据分辨线表示；当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为正常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用正常数据分辨线表示，将4组路线图叠加在一起，得到一次处理应力波信号传播路线图；
然后对一次处理的应力波信号传播路线图进行二次处理：
当用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线被其它信号传播路线分割成若干条线段时，当线段全经过正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在健康区域，用正常数据分辨线重新表示该线段；
当线段经过分别1条异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线和1条正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在过渡区域，用过渡区域分辨线重新表示该线段；
当线段全经过异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在缺陷区域，用异常数据分辨线表示该线段；
对所有用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线进行上述二次处理后，得到二次处理应力波信号传播路线图；
将二次处理应力波信号传播路线图中异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线区域中各路线边缘的交点依次连接形成一区域，该区域即为树木径切面上缺陷区域位置；
优选的，还可以将应力波信号传播路线图中的缺陷区域进行填充和边缘圆滑处理，得到树木径切面上缺陷区域位置。
在本发明实施例中，以松树原木缺陷为例，检测该径切面上缺陷位置的方法，选取一根含有人工凿成空洞的1.25m长的松树作为检测对象，请参阅图4所示，采用德国RINNTECH公司生产的ARBOTOM应力波木材无损检测仪对树木径切面内的应力波传播时间进行测量；该仪器包含传感器、及主机和成像软件，能够测量传感器之间的应力波传播时间，并通过相应软件生成应力波传播速度矩阵，即可得到应力波传播速度数据。
首先选取检测对象的一个径切面，确定好大致检测范围；
请参阅图2(a)所示，首先在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，其中每次固定传感器工作中的传感器都包括1个应力波信号发射传感器和9个应力波信号接收传感器，这样在每次固定传感器工作中的传感器一共是10个传感器，第一次固定传感器工作时，选取径切面的一个顶点位置作为应力波信号发射传感器所在位置，该应力波信号发射传感器为1号传感器，应力波信号发射传感器在被测树木侧面一端固定好后，在被测树木侧面另一端与该应力波信号发射传感器同样高度位置处固定第一个应力波信号接收传感器(2号传感器)，然后沿着被测树木纵向每隔10°布置其它应力波信号接收传感器(3～10号传感器)，完成第一次固定传感器工作，同样的，将径切面上其它三个顶点所在位置相应作为另外3次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置，这样相应完成4次固定传感器工作，图2(b)所示为第二次固定传感器工作传感器排布示意图，图2(c)所示为第三次固定传感器工作传感器排布示意图，图2(d)所示为第四次固定传感器工作传感器排布示意图，接着每次固定传感器工作结束后，将固定好的10个传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，并通过PC机采集该应力波信号发射传感器到9个应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据，接着计算该应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据，得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括9个应力波传播速度数据，应力波传播速度数据是通过公式(1)计算得到；
将得到的4*9个应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值(被测树木的健康参考值是由公式(3)计算得到)比较，当满足公式(2)时，认为该应力波传播速度数据为异常数据，反之为正常数据；
将为异常数据的应力波传播速度数据对应的应力波信号传播路线用实线表示，将为正常数据的应力波传播速度数据对应的应力波信号传播路线用点线表示。
将上述分别用实线和点线表示的应力波信号传播路线都映射到一个应力波信号传播路线图中，请参阅图3(a)所示，得到的应力波信号传播路线图中包括4*9条应力波信号传播路线，对应力波信号传播路线图再进行二次处理；
从图3(a)可以看出，用实线表示的应力波传播路径c-a、c-d7、c-d6、c-d5、d-b、d-c7、d-c6、d-c5经过了缺陷区域，为了使定位更精确，以d-b路径为例，进行二次处理，其中b-p段和q-d段经过的路径全为点线，即可认为该b-p段和q-d段处在健康区域，将其以点线重新表示；p-o段和r-q段经过1条点线路径和一条实线路径，则认为该p-o段和r-q段处在过渡区域，将p-o段和r-q段以划线表示；o-r段经过的路径全为实线，则认为该o-r段处在缺陷区域，将其就以实线表示；
依次对所有实线传播路径进行二次处理，最终得到的实线区域各路径边缘的交点被当成缺陷区域的边界点，依次连接起来即获得了缺陷区域的大致位置(请参阅图3(b)所示)，最后经过填充和边缘圆滑处理后区域ABCDEFA为缺陷定位结果(请参阅图3(c)所示)；
在图3(c)中，黑色区域ABCDEFA为缺陷定位区域，与图3(d)中凿洞后的实际缺陷位置对比可以发现，两者大致吻合，说明上述方法能检测出原木径切面内缺陷的位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1在被测树木表面分别进行4次固定传感器工作，每次固定传感器工作中传感器包括1个应力波信号发射传感器和n个应力波信号接收传感器；
S2每次固定传感器工作结束后，将固定好的各传感器分别与应力波检测仪连接，并将应力波检测仪与PC机连接，然后使用脉冲锤敲击应力波信号发射传感器，并通过PC机采集该应力波信号发射传感器到n个应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据，接着计算该应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据，得到一组应力波传播速度数据模型，该应力波传播速度数据模型包括n个应力波传播速度数据，应力波传播速度数据通过公式(1)计算得到，
d t = v 公式(1)
其中，d是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的距离，t是指应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播时间数据；
S3通过上述步骤得到4组应力波传播速度数据模型，共包括4*n个应力波传播速度数据，将4*n个应力波传播速度数据分别与该被测树木健康参考值比较，当满足公式(2)时，认为该应力波传播速度数据为异常数据，反之为正常数据；
v ′ - v v ′ ≥ 15 % 公式(2)
其中，v'是指被测树木健康参考值，v是指应力波传播速度数据；
S4绘制应力波信号传播路线图，并将各应力波信号传播路线经过二次处理，得到的应力波信号传播路线图可表示树木径切面上缺陷位置。
2.根据权利要求1所述的检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：所述被测树木健康参考值由公式(3)计算得到：
v ( θ ) = v l v r v l cos 2 θ + v r sin 2 θ 公式(3)
其中，θ为应力波信号传播路径与径向之间的夹角，v(θ)表示方向角为θ的应力波信号传播速度，vl表示纵向应力波信号传播速度，vr表示径向应力波信号传播速度。
3.根据权利要求1所述的检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：
步骤S1具体包括以下步骤：
S11以被测径切面上四个顶点所在位置相应作为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置；
S12每次固定传感器工作中，应力波信号发射传感器在被测树木侧面一端固定好后，在被测树木侧面另一端与该应力波信号发射传感器同样高度位置处固定第一个应力波信号接收传感器，然后沿着被测树木纵向每隔10°布置其它应力波信号接收传感器，相应完成4次固定传感器工作。
4.根据权利要求1所述的检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：步骤S4包括以下步骤：
S41将应力波信号发射传感器到各应力波信号接收传感器的应力波信号传播路线映射到初始应力波信号传播路线图中，初始应力波信号传播路线图包括4*n条应力波信号传播路线；
S42对初始应力波信号传播路线图进行一次处理：
当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为异常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用异常数据分辨线表示；当应力波信号发射传感器到应力波信号接收传感器的应力波传播速度数据为正常数据时，将应力波信号传播路线图中对应的应力波信号传播路线用正常数据分辨线表示，将4组路线图叠加在一起得到一次处理应力波信号传播路线图；
S43对一次处理的应力波信号传播路线图进行二次处理：
当用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线被其它信号传播路线分割成若干条线段时，当线段全经过正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在健康区域，用正常数据分辨线重新表示该线段；
当线段经过分别1条异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线和1条正常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在过渡区域，用过渡区域分辨线重新表示该线段；
当线段全经过异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线时，则认为该线段处在缺陷区域，用异常数据分辨线表示该线段；
对所有用异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线进行上述二次处理后，得到二次处理应力波信号传播路线图；
S44将二次处理应力波信号传播路线图中异常数据分辨线表示的应力波信号传播路线区域中各路线边缘的交点依次连接形成一区域，该区域即为树木径切面上缺陷区域位置。
5.根据权利要求4所述的检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：将应力波信号传播路线图中的缺陷区域进行填充和边缘圆滑处理，得到树木径切面上缺陷区域位置。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的检测树木径切面上缺陷位置的方法，其特征在于：所述径切面是指选取被测树木侧面上任意一点O，该点O沿被测树木的径向、纵向和切向分别表示为R、L、T，RL平面即为被测树木的径切面，被测径切面范围是一个长为l宽为d的矩形面，矩形面的四个顶点所在位置为4次固定传感器工作时应力波信号发射传感器所在位置，其中d为被测树木的直径，l由公式(4)计算得到：
l＝d*tan[(n-1)*10°]公式(4)。
CN201510819341.6A 2015-11-23 2015-11-23 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法 Expired - Fee Related CN105467012B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510819341.6A CN105467012B (zh) 2015-11-23 2015-11-23 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510819341.6A CN105467012B (zh) 2015-11-23 2015-11-23 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105467012A true CN105467012A (zh) 2016-04-06
CN105467012B CN105467012B (zh) 2018-06-26

Family

ID=55604940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510819341.6A Expired - Fee Related CN105467012B (zh) 2015-11-23 2015-11-23 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105467012B (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106405061A (zh) * 2016-09-22 2017-02-15 北京林业大学 一种基于雷达波的木质体内部异常无损探测系统
CN106442882A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 北京林业大学 一种基于雷达波的树木内部结构无损探测成像装置
CN106645178A (zh) * 2017-01-11 2017-05-10 广西师范大学 一种竹木条边缘缺损检测装置
CN107274417A (zh) * 2017-07-05 2017-10-20 电子科技大学 一种基于机载激光点云聚集关系的单木分割方法
CN107300587A (zh) * 2017-01-20 2017-10-27 浙江农林大学 树木缺陷检测方法
CN109900789A (zh) * 2019-03-22 2019-06-18 江南大学 一种树木纵截面内部缺陷成像方法
CN110940728A (zh) * 2019-12-17 2020-03-31 湖北民族大学 树木缺陷无损检测方法及装置
CN111579646A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 中国地质大学（北京） 石质文物裂隙的原位、无损检测方法
CN112485335A (zh) * 2020-11-12 2021-03-12 江南大学 一种基于射线分割的检测树木内部缺陷的断层成像方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231280A (zh) * 2008-02-21 2008-07-30 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种活立木强度的无损检测方法
CN201508302U (zh) * 2009-08-24 2010-06-16 杭州杰马电子有限公司 基于应力波技术的树龄无损测量装置
CN102338776A (zh) * 2011-08-25 2012-02-01 浙江农林大学 应力波在木材中的传播时间测量方法以及无损检测系统
CN102706963A (zh) * 2011-06-16 2012-10-03 王立海 古树/古建筑木结构内部腐朽应力波无损探测装置
CN202614725U (zh) * 2012-04-16 2012-12-19 中南林业科技大学 木材内部缺陷无损智能探测装置
CN203432944U (zh) * 2013-06-09 2014-02-12 浙江农林大学 一种木材应力波缺陷检测装置
CN104090025A (zh) * 2013-09-23 2014-10-08 浙江工商大学 一种大树孔洞检测方法
CN104483388A (zh) * 2015-01-12 2015-04-01 南京市测绘勘察研究院有限公司 无损测量树干内部腐朽体三维空间分布的方法
CN104950040A (zh) * 2015-07-03 2015-09-30 浙江农林大学 基于Top-k反距离加权的木材内部缺陷三维成像方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101231280A (zh) * 2008-02-21 2008-07-30 中国林业科学研究院木材工业研究所 一种活立木强度的无损检测方法
CN201508302U (zh) * 2009-08-24 2010-06-16 杭州杰马电子有限公司 基于应力波技术的树龄无损测量装置
CN102706963A (zh) * 2011-06-16 2012-10-03 王立海 古树/古建筑木结构内部腐朽应力波无损探测装置
CN102338776A (zh) * 2011-08-25 2012-02-01 浙江农林大学 应力波在木材中的传播时间测量方法以及无损检测系统
CN202614725U (zh) * 2012-04-16 2012-12-19 中南林业科技大学 木材内部缺陷无损智能探测装置
CN203432944U (zh) * 2013-06-09 2014-02-12 浙江农林大学 一种木材应力波缺陷检测装置
CN104090025A (zh) * 2013-09-23 2014-10-08 浙江工商大学 一种大树孔洞检测方法
CN104483388A (zh) * 2015-01-12 2015-04-01 南京市测绘勘察研究院有限公司 无损测量树干内部腐朽体三维空间分布的方法
CN104950040A (zh) * 2015-07-03 2015-09-30 浙江农林大学 基于Top-k反距离加权的木材内部缺陷三维成像方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
冯海林 等: "应力波传播模型及其在木材检测中的应用", 《系统仿真学报》 *
刘光林: "树木内部应力波传播速度模型", 《浙江农林大学学报》 *
杨学春 王立海: "应力波在原木中传播理论的研究", 《林业科学》 *

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106442882A (zh) * 2016-09-22 2017-02-22 北京林业大学 一种基于雷达波的树木内部结构无损探测成像装置
CN106405061A (zh) * 2016-09-22 2017-02-15 北京林业大学 一种基于雷达波的木质体内部异常无损探测系统
CN106442882B (zh) * 2016-09-22 2018-12-21 北京林业大学 一种基于雷达波的树木内部结构无损探测成像装置
CN106645178A (zh) * 2017-01-11 2017-05-10 广西师范大学 一种竹木条边缘缺损检测装置
CN107300587B (zh) * 2017-01-20 2020-08-07 浙江农林大学 树木缺陷检测方法
CN107300587A (zh) * 2017-01-20 2017-10-27 浙江农林大学 树木缺陷检测方法
CN107274417A (zh) * 2017-07-05 2017-10-20 电子科技大学 一种基于机载激光点云聚集关系的单木分割方法
CN107274417B (zh) * 2017-07-05 2020-06-16 电子科技大学 一种基于机载激光点云聚集关系的单木分割方法
CN109900789A (zh) * 2019-03-22 2019-06-18 江南大学 一种树木纵截面内部缺陷成像方法
WO2020191896A1 (zh) * 2019-03-22 2020-10-01 江南大学 一种树木纵截面内部缺陷成像方法
CN110940728A (zh) * 2019-12-17 2020-03-31 湖北民族大学 树木缺陷无损检测方法及装置
CN111579646A (zh) * 2020-05-29 2020-08-25 中国地质大学（北京） 石质文物裂隙的原位、无损检测方法
CN111579646B (zh) * 2020-05-29 2021-07-06 中国地质大学（北京） 石质文物裂隙的原位、无损检测方法
CN112485335A (zh) * 2020-11-12 2021-03-12 江南大学 一种基于射线分割的检测树木内部缺陷的断层成像方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105467012B (zh) 2018-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105467012B (zh) 一种检测树木径切面上缺陷位置的方法
CN104007176B (zh) 一种复杂岩土工程介质的全波场检测系统及方法
Krause et al. Elastic wave modes for the assessment of structural timber: ultrasonic echo for building elements and guided waves for pole and pile structures
CN103901102B (zh) 一种基于超声相控阵技术的锻件典型缺陷识别方法
CN102207488B (zh) 横波tofd缺陷定位方法
Feng et al. Tomographic image reconstruction using an interpolation method for tree decay detection
CN103969343B (zh) 钢轨探伤仿真试验装置及其系统
EP1333277A3 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen von Rohrleitungen mit Ultraschall-Gruppenstrahlern
CN103134857A (zh) 利用Lamb波反射场的工程结构裂纹损伤监测评估方法
CN106124097A (zh) 一种地应力的测试装置
CN110346453B (zh) 一种混凝土结构内缺陷小排列反射回波快速检测方法
CN103675920A (zh) 道路基层隐含裂缝深度和水平位置的无损检测方法
CN109696480A (zh) 一种基于改进时间反转算法的玻璃纤维复合材料声发射源定位成像方法
CN106885846A (zh) 树木缺陷检测装置及检测方法
CN103630605B (zh) 一种预应力锚索管道注浆检测方法
CN104101648A (zh) 基于李雅普诺夫指数的超声导波定位缺陷的方法
CN104034805A (zh) 无砟轨道伤损整体与局部相结合的识别方法
Li et al. Stress wave velocity patterns in the longitudinal–radial plane of trees for defect diagnosis
CN206832987U (zh) 一种侧扫声呐的声学参数测量装置
CN102590341B (zh) 混凝土桩身声透法检测声时同相位波形带追踪的方法
CN111579646B (zh) 石质文物裂隙的原位、无损检测方法
CN106767583B (zh) 用于基桩检测声波透射法的纵向剖面等效桩径计算方法
CN105866247A (zh) 钢板粘贴密实度检测装置及方法
Lin et al. Detecting deterioration in royal palm (Roystonea regia) using ultrasonic tomographic and resistance microdrilling techniques
CN101819182B (zh) 重构非均匀介质中缺陷形状的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180626

Termination date: 20211123

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee