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木质板材缺陷的多视觉检测方法

木质板材缺陷的多视觉检测方法

作者：吕士硕天津科技大学

学位级别：硕士

细木工板是装饰装修用人造板的主要品种之一,质量上乘的细木工板应干燥、光滑,无缺陷。如无死结、挖补、漏胶等,中板厚度均匀,无重叠、离缝现象,芯板的拼接紧密,尤其是细木工板两端不能有干裂现象。在细木工板加工过程中,内部拼接的芯... 详细信息

细木工板是装饰装修用人造板的主要品种之一,质量上乘的细木工板应干燥、光滑,无缺陷。如无死结、挖补、漏胶等,中板厚度均匀,无重叠、离缝现象,芯板的拼接紧密,尤其是细木工板两端不能有干裂现象。在细木工板加工过程中,内部拼接的芯条占木板体积60%以上,所以,芯条及其拼接质量与细木工板的质量有很大关系。对于木板芯条的要求：芯板的宽度一般为厚度的1.5倍,最好不要超过2倍,一些质量要求比较高的细木工板芯条宽度不能大于20mm,芯条越宽,当含水率发生变化时,芯条的变形就越大。芯条越长,细木工板的纵向弯曲强度越高,木材的利用率越低。芯条有材质要求,芯条不允许有树脂漏,不允许腐朽,不允许有爬楞。目前在细木工板的生产领域,大部分生产企业在板材的缺陷检测环节还都停留在人工观察检验阶段,对板材质量的检测凭借的是工人的经验。这种方法不仅检测效率低,而且检测出来的木板质量也参差不齐。针对此现象,本课题设计了一套对木板进行表面缺陷检测的机器视觉系统。本课题的研究成果包括：设计了基于机器视觉的针对细木工板生产环节的缺陷检测硬件系统,利用多线阵CCD相机同步采集图像,提高了图像采集效率,节省了检测时间。基于Visual C++6.0设计开发了木板表面缺陷部位检测及定位的软件系统。对线阵CCD相机进行了相机标定和镜头畸变校正,对采集图像进行了灰度分布不均匀校正。提高了系统精度。通过实验验证了本系统的可行性。

关键词：视觉测量图像拼接标定木质板材表面缺陷检测

来自越南的冲击——中越木质板材出口贸易竞争力与潜力比较

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世界林业研究 2023年第5期36卷 132-137页

作者：王兰会丁清旻高丽媛胡延杰北京林业大学经济管理学院北京100083 中国林业科学研究院林业科技信息研究所北京100091

木质板材是全球林产品贸易的主要产品之一,中国木质板材出口额已持续多年居世界第1。近年来,越南木质板材出口贸易发展非常迅速,对中国板材出口造成了相当大的冲击。文中利用2002—2021年数据计算中国和越南木质板材出口显示性比较优势... 详细信息

木质板材是全球林产品贸易的主要产品之一,中国木质板材出口额已持续多年居世界第1。近年来,越南木质板材出口贸易发展非常迅速,对中国板材出口造成了相当大的冲击。文中利用2002—2021年数据计算中国和越南木质板材出口显示性比较优势指数和相似度指数,对比二者的出口竞争力;通过随机前沿引力模型分析中国板材出口贸易影响因素,测算并比较中越板材出口贸易潜力。结果表明:中越板材出口在市场结构和产品结构上存在竞争,越南板材出口持续挤压中国的市场份额;贸易双方的经济规模、市场需求以及出口目的地的板材产量对于板材出口贸易增长存在影响,关税等因素影响着板材出口贸易的效率。

关键词：木质板材国际竞争力贸易潜力中国越南

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依据彩色共生矩阵对木质板材的识别

东北林业大学学报 2020年第7期48卷 103-106页

作者：王辉李辉陈立君盘锦职业技术学院盘锦124000 东北林业大学

为了实现对木质板材种类识别智能化,提出一种基于彩色灰度共生矩阵的识别方法。将原彩色图像色调、饱和度、明度颜色空间3个通道的图像作为伪灰度图像,分别获取其灰度共生矩阵纹理特征参数,组成一个42维特征向量。使用遗传算法进行特征... 详细信息

为了实现对木质板材种类识别智能化,提出一种基于彩色灰度共生矩阵的识别方法。将原彩色图像色调、饱和度、明度颜色空间3个通道的图像作为伪灰度图像,分别获取其灰度共生矩阵纹理特征参数,组成一个42维特征向量。使用遗传算法进行特征选择后,得到优化后的22维特征向量,在此特征向量形成的特征空间中,概率神经网络(PNN)分类器的识别率为96.0%。试验结果表明,此方法用于解决木质板材分类识别的问题是可行的。

关键词：木质板材灰度共生矩阵遗传算法概率神经网络

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注意力可变形卷积网络的木质板材瑕疵识别

西南大学学报（自然科学版） 2024年第2期46卷 159-169页

作者：朱咏梅李玉玲奚峥皓盛鸿宇上海电子信息职业技术学院继续教育学院上海201411 北京科技大学自动化学院北京100083 上海工程技术大学电子电气工程学院上海201620 北京联合大学机器人学院北京100101

为了解决木材缺陷检测中人工成本高、效率低的问题,该文基于可变性卷积网络和注意力机制,提出一种端到端的神经架构模型.首先,可变形卷积网络(Deformable Convolutional Network, DCN)通过将矩形网格转换为变形网格,使模型专注于具有更... 详细信息

为了解决木材缺陷检测中人工成本高、效率低的问题,该文基于可变性卷积网络和注意力机制,提出一种端到端的神经架构模型.首先,可变形卷积网络(Deformable Convolutional Network, DCN)通过将矩形网格转换为变形网格,使模型专注于具有更多有用图像信息的区域.使用可变形卷积网络可以忽略图像特征中不相关的系数,解决了传统卷积在特征中学习更多信息能力有限的问题.然后,将DCN输出馈送到门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)层以学习缺陷图像的高级特征.最后,通过关注输入图像的最重要特征,应用注意力机制加强瑕疵区域的高亮度,从而提高模型识别的准确性.使用Matlab平台在4个木质板材缺陷数据集上将该文方法与现有其他方法进行比较分析,该文方法的准确率比其他3种对比方法提高了2.4%~13.2%的维度,灵敏度提高了3.3%~16.6%的维度,特异性提高了4%~21%的维度.实验结果表明,该文方法在检测精度和其他各个性能方面均优于现有方法,最佳准确率为99.2%,证明了该文方法的有效性.

关键词：可变形卷积网络注意力机制瑕疵识别缺陷深度学习木质板材

基于组合赋权灰色关联法的木质板材火灾危险性研究

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西安科技大学学报 2024年第1期44卷 34-42页

作者：于志金宋佳妮徐澜李茜西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054

为探究木质板材火灾危险性综合评价,选用6种常用木质板材(杉木板、松木板、榆木板、密度板、胶合板、刨花板),采用锥形量热仪与火蔓延试验平台测试6种板材的燃烧行为。将测得的燃烧反应特性参数分为燃烧特性、生烟特性、一般烟气毒性与... 详细信息

为探究木质板材火灾危险性综合评价,选用6种常用木质板材(杉木板、松木板、榆木板、密度板、胶合板、刨花板),采用锥形量热仪与火蔓延试验平台测试6种板材的燃烧行为。将测得的燃烧反应特性参数分为燃烧特性、生烟特性、一般烟气毒性与火焰蔓延特性4种指标因素,以构建木质板材火灾危险性综合评价指标体系,并提出一种基于博弈法组合赋权的改进灰色关联法,与火灾增长速率指数评价法进行对比,发现火灾增长速率指数评价法主要反映热释放速率快速增长阶段的热危险性,而改进灰色关联法在评价各指标因素上更全面。结果表明:组合赋权的改进灰色关联法能有效评价各指标因素对木质板材火灾危险性的影响,最终得到6种木质板材火灾危险性由小到大为:榆木板(0.674 8)>松木板(0.663 4)>刨花板(0.655 6)>杉木板(0.650 5)>密度板(0.637 7)>胶合板(0.633 0)。组合赋权的改进灰色关联法在评价材料火灾危险性时可以更科学、更全面地反映整个受火过程中的火灾危险性大小,是一种评价结果可信度高的思路。

关键词：熵权法 CRITIC法博弈论灰色关联度木质板材燃烧特性

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杭州市售木质板材甲醛释放量的调查

环境与健康杂志 2003年第3期20卷 164-165页

作者：王旭初曹坚忠杭州市疾病预防控制中心环境与职业卫生监测所浙江杭州310006

目的对杭州市市场上销售的木质板材的甲醛释放量进行调查并对其释放规律进行研究。方法选取刨花板、三夹板、细木工板、强化地板4种木质板材采用小型环境测试舱平衡浓度法进行甲醛释放量的测定。结果A级木质板材占40%,B级占50%,C级占10%... 详细信息

目的对杭州市市场上销售的木质板材的甲醛释放量进行调查并对其释放规律进行研究。方法选取刨花板、三夹板、细木工板、强化地板4种木质板材采用小型环境测试舱平衡浓度法进行甲醛释放量的测定。结果A级木质板材占40%,B级占50%,C级占10%,并且对不同品种木质板材的甲醛释放量进行比较,甲醛释放量由低到高依次为强化地板木质板材甲醛释放量的调查结果不容乐观,并且不同品种的木质板材的甲醛释放量是不同的。

关键词：木质板材室内空气污染甲醛小型环境气候舱

基于改进YOLOX算法的木质板材表面缺陷在线检测研究

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基于改进YOLOX算法的木质板材表面缺陷在线检测研究

作者：陈宇齐鲁工业大学

学位级别：硕士

在木质板材的制造过程中,由于复杂的内部工艺控制及外部环境,产品通常会出现划痕、坑洼、封边不均匀、粘胶残留等多种表面或结构缺陷。上述缺陷不仅破坏了木质板材的整体美观性,更对木质板材的实用性能与耐用性造成了直接影响。当前,基... 详细信息

在木质板材的制造过程中,由于复杂的内部工艺控制及外部环境,产品通常会出现划痕、坑洼、封边不均匀、粘胶残留等多种表面或结构缺陷。上述缺陷不仅破坏了木质板材的整体美观性,更对木质板材的实用性能与耐用性造成了直接影响。当前,基于深度学习木质板材表面在线缺陷检测算法在工业领域应用与研究尚未成熟,并且木质板材在流水线检测环节存在纹理与缺陷的高度相似性、细微划痕缺陷检测难、人工成本高等问题。为解决上述问题,本文以深度学习技术为基础,研究改进YOLOX算法的缺陷检测方法,针对木质板材表面缺陷进行网络改进与效率优化,对提升木质板材表面缺陷在线智能化检测具有重要的意义。本文具体内容如下:针对工业检测通用模型YOLOv5、YOLOv8等算法对木质板材表面检测存在准确率和实时性、在线检测平台整体部署等需求。根据实地考察现场工作环境及性能要求,在整体设计上制定软硬件设计方案。完成基于Linux操作系统的木质板材缺陷在线监测平台的设计与搭建。针对现有YOLOX算法在木质板材缺陷领域检测精度低、相似纹理和细微划痕检测效果差等问题进行逐点分析,提出了改进YOLOX算法的木质板材表面缺陷检测方案。首先,本文设计了改进CSPDarknet的多分辨率自适应融合主干网络,自主设计了一种增强型自适应融合模块;其次,本文基于ECA通道注意力机制设计了多尺度的跨层连接的特征提取与融合网络,强化主干网络与特征提取与融合网络信息关系;最后,针对整体网络收敛性能较低、瓶颈网络运行计算量大的问题,分别去除了1个归一化操作和1个激活函数,提出了一种简单的新型瓶颈结构。本文提出的算法在PASCAL VOC2007公开数据集进行了效果对比验证,最终在m AP、m AP和召回率指标中分别达到46.92%、72.32%和72.87%。将本文提出的算法进行对比试验与消融试验。结果表明,在对比试验中,本文模型在木质板材表面纹理数据集中的m AP、m AP和召回率分别为79.60%、95.42%和87.63%。在消融试验中,本文模型相较于基线模型在m AP、m AP和召回率分别提升了7.18%、4.91%和1.41%。本文模型最终的缺陷检测速度在65FPS范围内浮动,平均单次检测处理时间在9至10毫秒,缺陷检测准确率为95.42%,满足实际指标要求。

关键词：木质板材深度学习 YOLOX 缺陷检测在线检测

多因素条件下木质板材铺料关键技术研究与应用

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多因素条件下木质板材铺料关键技术研究与应用

作者：赖大港贵州大学

学位级别：硕士

在多功能木质板材生产工艺中,原料铺料效果是影响木质板材后续成型效果和板材质量的关键技术之一。首先氧化镁、氯化镁、木粉、添加剂、盐水等经混合搅拌后,通过皮带传动输入铺料机,利用铺料装置叶片式滚筒(滚筒安装高度、滚筒间隔距离... 详细信息

在多功能木质板材生产工艺中,原料铺料效果是影响木质板材后续成型效果和板材质量的关键技术之一。首先氧化镁、氯化镁、木粉、添加剂、盐水等经混合搅拌后,通过皮带传动输入铺料机,利用铺料装置叶片式滚筒(滚筒安装高度、滚筒间隔距离、滚筒叶片数量)、压实辊筒和针齿式滚筒,通过叶片式滚筒结构和转速、振动频幅等控制参数实现布料和铺平,但这些参数以往都是由工人使用经验获得,缺少相关的理论支撑,由于物料的密度差、输送控制参数、铺料机结构参数等影响,造成了物料铺料不均、厚度不一。本文拟采用离散元分析和仿真试验技术解决存在的问题,通过试验验证其铺料效果,进一步改进优化生产参数,提高压制生产木质板材的质量。本文做了如下的研究工作:(1)针对木料颗粒铺料过程会出现颗粒层不均匀、表面不平整、密实度不够等问题,造成内部和表面缺陷,严重影响后续成型效果和板材质量。为了改善铺料均匀度、平整度及密实度,提高合格率,本文采用离散元仿真方法,在三维软件中建立符合实际铺料过程的简化仿真模型,导入到EDEM软件中设置相应参数,仿真不同铺料因素的改变对铺料效果的影响,从而确定铺料效果更好的生产参数。评价铺料均匀度效果运用离散系数为分析依据,评价铺料平整度效果运用颗粒表层轮廓高度差,评价铺料密实度效果运用孔隙率。(2)针对叶片式滚筒是对粉料颗粒的主要作用机理,分别在滚筒结构上进行单因素模拟仿真,分析不同结构参数下木料颗粒的铺料均匀度效果,以优化改进铺料装置叶片式滚筒结构。铺料滚筒结构确定后,以单因素仿真分析针齿式滚筒和叶片式滚筒转速大小对铺料效果的影响,再以正交仿真设计进一步验证叶片式滚筒转速单因素仿真的合理性。探索出了不同滚筒参数与铺料均匀度效果之间的关系。(3)针对木料颗粒在压辊过程中会受到振动的影响,在不同频幅作用下颗粒的位置状态会有变化,导致物料颗粒层出现不均匀、不平整及密实度低等问题,为了改善辊筒压实效果,分别在径向和轴向设定频幅参数进行单因素变量仿真,以离散系数、轮廓高度差及孔隙率三个参数为目标分析依据,仿真得出不同频幅对不同目标结果的影响效果,最后以多目标权值优化和多响应设计验证确定更合适的频幅参数,从而达到综合铺料仿真效果。(4)为验证模拟仿真的可行性,对叶片式滚筒结构和转速分别进行单因素铺料试验,试验结果与仿真结果对比,探索出不同滚筒转速大小对铺料效果的影响,设计合理的试验方案,并通过正交试验结合响应面分析法确定各叶片式滚筒转速达到更好铺料效果的更合适的参数,并对更合适参数下铺料后成形的木质板材的抗弯力学性能进行试验验证,为实际设计提供参考。

关键词：木质板材离散元均匀度铺料结构滚筒转速振动频幅

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环境因素对木质板材甲醛释放量的影响

环境与健康杂志 2006年第5期23卷 436-437页

作者：付斌宋瑞金深圳市宝安区疾病预防控制中心广东深圳518101 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所北京100021

目的研究温度、相对湿度、空气交换率等环境条件对木质板材甲醛释放的影响。方法使用小型环境测试舱控制温度、水蒸汽浓度、空气交换率,用INTERSCAN公司的4160型甲醛分析仪测定不同条件下木质板材的甲醛释放量。结果固定其他条件的情况... 详细信息

目的研究温度、相对湿度、空气交换率等环境条件对木质板材甲醛释放的影响。方法使用小型环境测试舱控制温度、水蒸汽浓度、空气交换率,用INTERSCAN公司的4160型甲醛分析仪测定不同条件下木质板材的甲醛释放量。结果固定其他条件的情况下,温度从18℃上升至38℃,甲醛释放量由0.12mg/(m2·h)增加到0.35mg/(m2·h);水蒸气浓度从3.99mg/L上升至15.75mg/L,甲醛释放量由0.20mg/(m2·h)增加到0.46mg/(m2·h);空气交换率从每2h1次增加到2.0次/h,甲醛释放量由0.21mg/(m2·h)增加到0.62mg/(m2·h)。结论升高温度,增大相对湿度,加快空气交换频率均能有效加快木质板材甲醛的释放速度。

关键词：空气污染室内甲醛木质板材