CN106680299A - 板材节疤外观质量评价方法 - Google Patents

板材节疤外观质量评价方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106680299A
CN106680299A CN201710022023.6A CN201710022023A CN106680299A CN 106680299 A CN106680299 A CN 106680299A CN 201710022023 A CN201710022023 A CN 201710022023A CN 106680299 A CN106680299 A CN 106680299A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sheet material
knot
appearance quality
plate
quality
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
CN201710022023.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106680299B (zh
Inventor
杨建华
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.)
Beijing Forestry Machinery Research Institute Of State Forestry And Prairie Administration
Research Institute of Wood Industry of Chinese Academy of Forestry
Original Assignee
Beijing Forest Machinery Institute of State Forest Bureau
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 Beijing Forest Machinery Institute of State Forest Bureau filed Critical Beijing Forest Machinery Institute of State Forest Bureau
Priority to CN201710022023.6A priority Critical patent/CN106680299B/zh
Publication of CN106680299A publication Critical patent/CN106680299A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106680299B publication Critical patent/CN106680299B/zh
Active 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
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/956—Inspecting patterns on the surface of objects
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8854—Grading and classifying of flaws
    • G01N2021/8874—Taking dimensions of defect into account
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
    • G01N2021/8887—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges based on image processing techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (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 Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Abstract

本发明具体为一种板材节疤外观质量评价方法，解决了现有板材外观质量评价不准确、效率低、难以实现在线检测评价等的问题。板材节疤外观质量评价方法，包括以下步骤，获取板材图像，测量板材外观质量的特征参数，构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数和板材节疤外观质量评价量值的计算函数，根据对板材外观质量的要求，将分为四个等级，定义不同质量的板材。本发明克服了传统板材节疤外观质量评价方法过于主观或者由于影响因素过多评价不准确的缺陷，有利于将板材节疤外观质量评价方法应用到更广泛的领域，有利于结合计算机图像处理等方法构建新型板材外观质量评价体系。

Description

板材节疤外观质量评价方法
技术领域
本发明涉及农林行业中木材加工领域，具体为一种板材节疤外观质量评价方法。
背景技术
板材有多个外观特征，特别是表面材质缺陷、加工缺陷、色差和纹理，是决定外观质量的主要因素。国家标准GB/T 5849-2006(细木工板)、GB/T 9846-2004（第4部分：普通胶合板外观分等技术条件）、GB/T 13010-2006（刨切单板）、GB/T 17656-2008（混凝土模板用胶合板）、GB/T 19536-2004（集装箱底板用胶合板）、GB/T 20241-2006（单板层积材）等，以及林业行业标准LY/T 1654-2006（重组装饰单板）、LY/T 1655-2006（重组装饰材）、LY/T1599-2011（旋切单板）、LY/T 1738-2008（实木复合地板用胶合板）等中，都有关于板材外观质量的要求和限定，涉及到的主要影响因素有活节、死节、裂缝、孔洞、虫眼、变色、色差等。
外观质量（Appearance Quality）是评价板材加工质量、使用价值和商品价值的重要指标，是影响单板利用和材质特性的重要因素。对于外观质量的评价，目前主要是通过视觉观察由业内专家做出评价或分级。然而，该方法缺乏客观性，而且是未量化的，因为它在很大程度上取决于特定专家的经验知识；同时如果考虑因素过多的话，就很难做出准确评价，特别是某些因素重复性和单一性的特点，在生产过程中很难达到在线生产要求；而且，随着劳力工资的不断增长，人工成本不断攀升，这已成为相关企业不可忽视的一项支出。
发明内容
本发明为了解决现有板材外观质量评价不准确、效率低、难以实现在线检测评价等的问题，提供了一种板材节疤外观质量评价方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：板材节疤外观质量评价方法，包括以下步骤，
（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M；
（2）构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数，
h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；
（3）构建板材节疤外观质量评价量值的计算函数，
其中，，为板材面积，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积s、节疤面积计算确定基于节疤的板材外观质量评价量值；
（4）根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将分为四个等级，在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。
表面节疤外观质量影响系数h反映该节疤缺陷对外观质量的影响程度，基于节疤的板材外观质量评价量值具体定义了板材外观质量的高低，对应确定为一级质量板材的，外观质量最好，二级质量板材外观质量稍差于一级质量板材，三级质量板材外观质量稍差于二级质量板材，四级质量板材最差。
本发明的有益效果如下：通过构建表面节疤外观质量影响系数h和基于节疤的板材外观质量评价量值及其计算函数，将板材表面节疤外观质量的评价过程具体成为参数计算过程，实现了表面节疤外观质量的量化评价。本发明克服了板材外观质量人工评价方法过于主观且是未量化的，或者由于影响因素过多且检测过程重复性和单一性的特点，很难做出快速而准确的评价等缺点，有利于结合计算机图像处理等方法实现板材的自动、快速在线检测分级，同时构建外观质量量化评价体系，不仅能提高产品的使用价值和商品价值，也能有效提高板材的利用率，节约资源能源，对我国的低碳环保、可持续发展具有重要的社会战略意义。
附图说明
图1为实施例1中的板材图像。
图2为实施例1中的图像处理后的结疤图像。
具体实施方式
板材节疤外观质量评价方法，包括以下步骤，
（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M；
（2）构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数，
h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；
（3）构建板材节疤外观质量评价量值的计算函数，
其中，，为板材面积，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积s、节疤面积计算确定基于节疤的板材外观质量评价量值；
（4）根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将分为四个等级，在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。
具体实施过程中，获取板材图像的方法采用工业相机拍摄方法，测量板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积，节疤个数M等的测量方法可以采用专业人员手工测量方法或者利用机器视觉技术的方法，精度可以达到毫米级。
根据值分级板材质量可以按下列定义，但不局限于下列定义，可根据实际应用领域对板材外观质量的要求具体定义：
一级质量板材，外观质量最好，对于锯材来说可直接利用，不用去节指接加长；
二级质量板材，外观质量较好，对于锯材来说，要做处理（科学排列、重点部位加固等）后再利用，或要对主要节疤进行去除后再评价利用；
三级质量板材，板材质量较差，对于锯材来说，必须去除主要节疤后再评价利用，或用于其它用途，比如用于刨切成刨花，做刨花板；
四级质量板材，板材质量极差，可在改变板材原始形态后再利用，比如用于做刨花板或纤维板或者用于特殊外观应用。
实施例1
获取四块板材图像，如图1，进行图像处理，如图2，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a为800，板材的宽度b为600，板材图像中节疤的长轴尺寸d、板材图像中节疤的面积A、节疤个数M、表面节疤外观质量影响系数h、板材节疤外观质量评价量值等计算和统计如表1所示；
表1 特征参数计算数值
Ⅰ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为三级质量板材；Ⅱ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为二级质量板材；Ⅲ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为二级质量板材；Ⅳ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为三级质量板材。

Claims (1)

1.一种板材节疤外观质量评价方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M；
（2）构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数，
h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；
（3）构建板材节疤外观质量评价量值的计算函数，
其中，，为板材面积，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积s、节疤面积计算确定板材节疤外观质量评价量值；
（4）根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将分为四个等级，在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。
CN201710022023.6A 2017-01-12 2017-01-12 板材节疤外观质量评价方法 Active CN106680299B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710022023.6A CN106680299B (zh) 2017-01-12 2017-01-12 板材节疤外观质量评价方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710022023.6A CN106680299B (zh) 2017-01-12 2017-01-12 板材节疤外观质量评价方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106680299A true CN106680299A (zh) 2017-05-17
CN106680299B CN106680299B (zh) 2018-12-18

Family

ID=58849673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710022023.6A Active CN106680299B (zh) 2017-01-12 2017-01-12 板材节疤外观质量评价方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106680299B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107315015A (zh) * 2017-07-08 2017-11-03 北京林业大学 基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
CN107345915A (zh) * 2017-07-08 2017-11-14 北京林业大学 一种基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
CN108519387A (zh) * 2018-03-30 2018-09-11 福建农林大学 原木旋切单板质量分级的智能识别方法
CN113570599A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 江苏绿泉装饰工程有限公司 一种基于图像处理的实木颗粒板板材质量评价方法及系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0764845A2 (de) * 1995-09-19 1997-03-26 AUTRONIC Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH Einrichtung zum Erfassen von Fehlstellen auf einer glatten Oberfläche
US20020024677A1 (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Leonard Metcalfe Method and apparatus for scanning lumber and other objects
JP2009293999A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Panasonic Electric Works Co Ltd 木材欠陥検出装置
CN201413296Y (zh) * 2009-06-11 2010-02-24 浙江创鑫木业有限公司 一种检测木板表面缺陷的装置
CN101669023A (zh) * 2007-04-20 2010-03-10 株式会社名南制作所 木材的检测方法及装置及程序
JP2010112802A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Panasonic Electric Works Co Ltd 木材の外観検査装置、木材の外観検査方法
CN202066793U (zh) * 2011-02-28 2011-12-07 浙江世友木业有限公司 一种检查板材板面缺陷的设备
CN102313747A (zh) * 2011-07-27 2012-01-11 国家林业局北京林业机械研究所 锯材表面缺陷的图像采集系统及检测方法
CN202794050U (zh) * 2012-09-28 2013-03-13 东北林业大学 基于图像处理的木材缺陷在线识别系统
CN205067359U (zh) * 2015-07-24 2016-03-02 铸锐(上海)工业自动化有限公司 一种木材缺陷及颜色纹理识别系统

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0764845A2 (de) * 1995-09-19 1997-03-26 AUTRONIC Gesellschaft für Bildverarbeitung und Systeme mbH Einrichtung zum Erfassen von Fehlstellen auf einer glatten Oberfläche
US20020024677A1 (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Leonard Metcalfe Method and apparatus for scanning lumber and other objects
CN101669023A (zh) * 2007-04-20 2010-03-10 株式会社名南制作所 木材的检测方法及装置及程序
JP2009293999A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Panasonic Electric Works Co Ltd 木材欠陥検出装置
JP2010112802A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Panasonic Electric Works Co Ltd 木材の外観検査装置、木材の外観検査方法
CN201413296Y (zh) * 2009-06-11 2010-02-24 浙江创鑫木业有限公司 一种检测木板表面缺陷的装置
CN202066793U (zh) * 2011-02-28 2011-12-07 浙江世友木业有限公司 一种检查板材板面缺陷的设备
CN102313747A (zh) * 2011-07-27 2012-01-11 国家林业局北京林业机械研究所 锯材表面缺陷的图像采集系统及检测方法
CN202794050U (zh) * 2012-09-28 2013-03-13 东北林业大学 基于图像处理的木材缺陷在线识别系统
CN205067359U (zh) * 2015-07-24 2016-03-02 铸锐(上海)工业自动化有限公司 一种木材缺陷及颜色纹理识别系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YIZHUO ZHANG,ET AL: "Wood defect detection method with PCA feature fusion and compressed sensing", 《J. FOR. RES.》 *
张召 等: "基于纹理提取和SVM技术的自动木材缺陷识别", 《计算机工程与应用》 *
杨建华 等: "基于机器视觉的锯材表面缺陷检测系统设计", 《林产工业》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107315015A (zh) * 2017-07-08 2017-11-03 北京林业大学 基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
CN107345915A (zh) * 2017-07-08 2017-11-14 北京林业大学 一种基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
CN107315015B (zh) * 2017-07-08 2019-11-05 北京林业大学 基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
CN108519387A (zh) * 2018-03-30 2018-09-11 福建农林大学 原木旋切单板质量分级的智能识别方法
CN108519387B (zh) * 2018-03-30 2023-10-27 福建农林大学 原木旋切单板质量分级的智能识别方法
CN113570599A (zh) * 2021-09-22 2021-10-29 江苏绿泉装饰工程有限公司 一种基于图像处理的实木颗粒板板材质量评价方法及系统
CN113570599B (zh) * 2021-09-22 2021-12-07 江苏绿泉装饰工程有限公司 一种基于图像处理的实木颗粒板板材质量评价方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN106680299B (zh) 2018-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106683093B (zh) 板材外观质量综合量化评价方法
CN106680299B (zh) 板材节疤外观质量评价方法
CN102514054B (zh) 利用杉木梢头制造细木工板芯板及细木工板的加工方法
CN103958137B (zh) 中密度纤维板面板
CN100354087C (zh) 小径木材整形集成材生产方法
CN115256563B (zh) 高强度杉木胶合木梁及制备方法和抗弯刚度指标确定方法
CN107972137A (zh) 一种实木生态板的生产工艺
CN106683094B (zh) 木质单板裂缝外观质量评价方法
CN105344618A (zh) 矩形竹片缺棱缺陷及颜色分拣方法
CN107345915A (zh) 一种基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
Fahey Lumber and veneer recovery from intensively managed young-growth Douglas-fir
Murata et al. Utilization of Chinese fast-growing trees and the effect of alternating lamination using mixed-species eucalyptus and poplar veneers
CN107315015B (zh) 基于结构激光扫描技术的锯材表面缺陷的研究方法
Tanritanir et al. Effect of steaming time on surface roughness of beech veneer
CN104760110A (zh) 一种薄竹贴面稻草板包装材料的制备方法与应用
Pramono et al. Assessing the efficiency of small and medium industry: an application of data envelopment analysis
Hao et al. Annual ring orientation effect and slope of grain in hemlock timber drying
Eriksson et al. An experimental study of shape stability in glued boards
CN208052170U (zh) 高精度贴面板表面涂绘操作机台
Cassens et al. Modeling lumber manufacturing processes using Monte Carlo computer simulation
Kılıç et al. Influence of steaming on surface roughness of beech and sapele flooring material
Fahey et al. The cubics are coming: predicting product recovery from cubic volume
CN205969360U (zh) 一种新型集装箱底板
CN104089875A (zh) 胶合板组胚冷压强度的定量测试方法
CN202428500U (zh) 一种利用杉木梢头制作的夹芯细木工板

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 100029, Beijing, Chaoyang District Court Road, No. 20 century Xingyuan building, seven floor

Patentee after: BEIJING FORESTRY MACHINERY Research Institute OF THE STATE FORESTRY AND PRAIRIE ADMINISTRATION

Country or region after: China

Address before: 100029, Beijing, Chaoyang District Court Road, No. 20 century Xingyuan building, seven floor

Patentee before: Beijing Forestry Machinery Research Institute of State Forestry Administration

Country or region before: China

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240131

Address after: 100091 No. 2 east mansion, Beijing, Haidian District

Patentee after: RESEARCH INSTITUTE OF WOOD INDUSTRY, CHINESE ACADEMY OF FORESTRY

Country or region after: China

Address before: 100029, Beijing, Chaoyang District Court Road, No. 20 century Xingyuan building, seven floor

Patentee before: BEIJING FORESTRY MACHINERY Research Institute OF THE STATE FORESTRY AND PRAIRIE ADMINISTRATION

Country or region before: China