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濒危植物水青树木材识别

市场监管与质量技术研究 2024年第2期 50-52页

作者：陈潆福建省产品质量检验研究院福建福州350002

水青树(Tetracentron sinense)是我国的重要物种之一,列入国家重点保护野生植物名录中二级保护植物。文中对水青树木材名称,木材宏观和微观构造特征进行分析,结果表明:水青树宏观构造上具宽木射线,肉眼下可见,是区别针叶树材的依据。微... 详细信息

水青树(Tetracentron sinense)是我国的重要物种之一,列入国家重点保护野生植物名录中二级保护植物。文中对水青树木材名称,木材宏观和微观构造特征进行分析,结果表明:水青树宏观构造上具宽木射线,肉眼下可见,是区别针叶树材的依据。微观构造上:早材管胞径壁具缘纹孔梯形;在早晚材过渡部分,径壁具缘纹孔梯形对列;晚材管胞径壁具缘纹孔圆形,通常1列;生长轮界处木射线变宽,生长轮外缘沿射线向外凸起;射线与管胞间纹孔式主为对列,间或对列-梯形或至梯形。为水青树木材识别提供依据。

关键词：水青树构造特征木材识别

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木材识别

1983年

作者：汪秉全

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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机器学习方法在木材树种识别领域的应用

世界林业研究 2023年第5期36卷 70-75页

作者：刘守佳汪嘉君陆杨郑昌焦立超郭娟殷亚方何拓中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 国家林业和草原局木材标本资源库北京100091 国家林业和草原局野生动物保护监测中心北京100714 国家文物局考古研究中心北京100013

随着全球林产品贸易量的剧增和木材非法贸易活动的加剧,珍稀濒危树种保护成为国际社会关注的焦点。发展科学准确的木材识别方法是保护全球森林资源、促进林产品国际贸易健康发展的重要途径。近年来,随着木材科学领域与计算机技术的不断... 详细信息

随着全球林产品贸易量的剧增和木材非法贸易活动的加剧,珍稀濒危树种保护成为国际社会关注的焦点。发展科学准确的木材识别方法是保护全球森林资源、促进林产品国际贸易健康发展的重要途径。近年来,随着木材科学领域与计算机技术的不断交叉融合,机器学习方法被引入木材树种识别研究领域,促进了木材识别新技术的发展,突破了传统方法无法实现木材“种”水平精确快速识别的技术瓶颈,逐渐成为木材树种识别方向的研究热点。文中综述近年来机器学习方法在定量解剖、计算机视觉、化学指纹图谱、DNA条形码等木材树种识别研究中的应用,并讨论现存的问题及发展方向,以期为木材树种识别研究提供参考。

关键词：机器学习木材识别定量解剖计算机视觉化学指纹图谱 DNA条形码

基于连续投影算法-遗传算法-BP神经网络的可见/近红外光谱木材识别

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浙江农林大学学报 2022年第3期39卷 671-678页

作者：栾景然冯国红朱玉杰东北林业大学工程技术学院黑龙江哈尔滨150006

【目的】基于可见/近红外光谱技术,以10种木材为研究对象,探索不同预处理和特征提取方法下BP神经网络识别木材的效果。【方法】利用美国ASD公司生产的LabSpec 5000光谱仪采集10种木材的光谱图,分别进行移动平均法处理、移动平均法+多元... 详细信息

【目的】基于可见/近红外光谱技术,以10种木材为研究对象,探索不同预处理和特征提取方法下BP神经网络识别木材的效果。【方法】利用美国ASD公司生产的LabSpec 5000光谱仪采集10种木材的光谱图,分别进行移动平均法处理、移动平均法+多元散射校正(MSC)、移动平均法+标准正态变量变换(SNV)、Savitzky-Golay卷积平滑算法(S-G滤波器)、S-G滤波器+MSC和S-G滤波器+SNV的预处理,运用主成分分析法(PCA)、连续投影算法(SPA)、SPA和遗传算法(GA)联合分别进行特征提取,将提取的特征结合BP神经网络进行木材识别试验。【结果】以SPA和GA联合提取光谱特征时,移动平均法+SNV的预处理效果最佳,以吸收峰为起始波段(Winitial=1445 nm)、吸收峰个数为特征个数(Ntot=9)时,识别率较高,特征个数大部分减少为SPA提取特征值个数的一半左右。BP神经网络的平均识别速度提升明显。10种木材的平均识别率为98.0%,其中7种木材的识别率达到了100.0%。【结论】在移动平均法+SNV的预处理下,SPA和GA联合提取光谱图的特征,既可提高BP神经网络识别木材的正确率,又可提升识别速度。

关键词：可见/近红外光谱连续投影算法吸收峰遗传算法 BP神经网络木材识别

7种俗称“胡桃(核桃)木”的木材识别及比较

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木材科学与技术 2022年第2期36卷 31-35页

作者：袁绯玭陈厚兴于雪斐孙书冬北京市产品质量监督检验研究院北京101300 国家家具及室内环境质量检验检测中心北京100176

核桃木是市场上常见的家具用材,本文针对7种俗称“胡桃(核桃)木”的木材,从宏观及微观构造特征方面进行比较分析,总结这些木材的识别要点,帮助行业相关从业人员及消费者准确识别,进而规范木材市场秩序,维护木材贸易环境。

关键词：核桃木宏观特征微观特征木材识别

基于多元经验模态分解的可见/近红外光谱识别木材研究

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森林工程 2023年第4期39卷 101-109页

作者：付立岩冯国红刘旭铭东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

基于可见/近红外光谱技术探究一种快速、准确的木材识别方法。以8种进口木材为研究对象,运用多元经验模态分解(MEMD)和最大互信息系数(MIC)的方法对采集的光谱数据进行分解、筛选和重构,进而利用连续投影法(SPA)进行特征波段提取,再结合... 详细信息

基于可见/近红外光谱技术探究一种快速、准确的木材识别方法。以8种进口木材为研究对象,运用多元经验模态分解(MEMD)和最大互信息系数(MIC)的方法对采集的光谱数据进行分解、筛选和重构,进而利用连续投影法(SPA)进行特征波段提取,再结合XGBoost分类器进行分类识别。为进一步验证该方法的可行性,将提出的木材识别方法分别与经验模态分解(EMD)算法和传统的支持向量机(SVM)、K近邻分类算法(KNN)、BP神经网络(Back Propagation Neuron NetWok)分类器进行对比分析。结果表明,MEMD方法对可见/近红外光谱去噪效果优于EMD去噪方法;MEMD-SPA-XGBoost相比MEMD-SPA-SVM的识别准确率为90%、MEMD-SPA-KNN的88%、MEMD-SPA-BP的89.2%,平均识别准确率达到了96.5%。可见,该方法在木材识别方法中具有很好的应用前景。

关键词：可见/近红外光谱木材识别多元经验模态分解连续投影法 XGBoost

基于改进EfficientNet的木材识别研究

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森林工程 2023年第4期39卷 93-100页

作者：戴天虹翟冰东北林业大学机电工程学院哈尔滨150040

木材是一种常见的可再生资源,不同品种的木材有着不同的用途和商业价值。传统的木材分类工作主要依靠人工完成,工作效率较低。为提高木材识别效率,提出一种基于改进EfficientNet的木材识别方法。该方法以EfficientNet作为基准模型,采用... 详细信息

木材是一种常见的可再生资源,不同品种的木材有着不同的用途和商业价值。传统的木材分类工作主要依靠人工完成,工作效率较低。为提高木材识别效率,提出一种基于改进EfficientNet的木材识别方法。该方法以EfficientNet作为基准模型,采用大核注意力模块代替部分移动翻转瓶颈卷积(Mobile Inverted Bottleneck Convolution,MBConv)模块中的压缩激励网络(squeeze-and-excitation networks,SENet),联合2种注意力机制使网络能更有效地提取木材细粒度信息。训练过程中引入渐进式学习策略,采用不同尺寸大小的图像和不同丢弃概率的Dropout层进行训练,进一步提升模型训练速度和识别准确率。试验结果表明,改进后的EfficientNet模型识别准确率达到99.83%,相比于未改进的EfficientNet模型提高了0.49%,且模型参数仅6.16 MB。该研究的模型能够很好地识别木材种类,为移动端部署木材种类识别模型提供参考。

关键词：木材识别 EfficientNet 大核注意力细粒度信息渐进式学习

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应用机器听觉的木材自动识别方法研究

小型微型计算机系统 2023年第10期44卷 2188-2195页

作者：王杨张乐李凤妹何昕陈鹏安徽师范大学计算机与信息学院安徽芜湖241000 安徽建筑大学智能建筑与建筑节能安徽省重点实验室合肥230022

木材识别在智能家具制造、医药和建造等领域具有重要的应用价值.针对人类经验和视觉分析耗时费力、识别准确率不高等问题,提出了一种基于机器听觉和支持向量机的木材自动识别方法.首先,利用智能终端内置麦克风来收集声音样本数据;其次,... 详细信息

木材识别在智能家具制造、医药和建造等领域具有重要的应用价值.针对人类经验和视觉分析耗时费力、识别准确率不高等问题,提出了一种基于机器听觉和支持向量机的木材自动识别方法.首先,利用智能终端内置麦克风来收集声音样本数据;其次,对收集的数据进行预加重、分帧、加窗等预处理;然后对预处理后的声音数据进行特征提取,通过快速傅里叶变换(FFT)、对数运算等操作提取其梅尔倒谱系数(MFCC);最后,通过训练支持向量机(SVM)分类器来实现木材识别.实验结果表明,该方法能够以90%左右的准确率识别纤维板、夹板、柞木、橡胶木、亚克力板和胡桃木6种木材.与基于特征数据库检索和基于光谱分析的方法相比,该方法能有效的减少识别时间,提高了木材识别准确率.

关键词：机器听觉木材识别支持向量机声学特征梅尔倒谱系数

沈阳地区主要树种木细胞微观结构特征与木材识别研究

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沈阳地区主要树种木细胞微观结构特征与木材识别研究

作者：陈嘉阳沈阳农业大学

学位级别：硕士

树木木细胞结构特征对于区域木材的准确鉴定有重要作用。本研究采集了沈阳地区51种常见针阔叶树种(分属24科38属),通过制作横向、弦向、径向超薄切片,建立了一套沈阳地区主要乔木树种的木材识别图集;并对各树种木质部的微观特征进行统... 详细信息

树木木细胞结构特征对于区域木材的准确鉴定有重要作用。本研究采集了沈阳地区51种常见针阔叶树种(分属24科38属),通过制作横向、弦向、径向超薄切片,建立了一套沈阳地区主要乔木树种的木材识别图集;并对各树种木质部的微观特征进行统计对比,构建了沈阳地区树木解剖特征数据库和检索表;在此基础上,进一步研究了各树种木细胞结构的功能及其指示的环境信息。主要结果如下:1.银杏科银杏(Ginkgo biloba)存在晶簇且管胞排列不整齐,与其他13种针叶树种具有明显差异。柏科中侧柏(Platycladus orientalis)、丹东桧(Sabina chinensis)缺乏正常树脂道,交叉场纹孔柏木型。松科松属中红松(Pinus koraiensis)射线管胞内壁具有浅锯齿和华山松(Pinus armandii)射线管胞内壁平滑,油松(Pinus tabuliformis)、樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)射线管胞内壁具有深锯齿;落叶松属日本落叶松(Larix kaempferi)、长白落叶松(Larix olgensis)树脂道较多,交叉场纹孔云杉型和杉木型;云杉属青杄(Picea wilsonii)早晚材类型为急变,白杄(Picea meyeri)、红皮云杉(Picea koraiensis)为渐变;冷杉属沙松冷杉(Abies holophylla)和臭冷杉(Abies nephrolepis)的早晚材管胞具有细胞间隙,与其他针叶树具有明显区别。2.枣(Ziziphus jujuba)、二球悬铃木(Platanus acerifolia)、黄栌(Cotinus coggygria)、蒙古栎(Quercus mongolica)存在晶体;仅核桃楸(Juglans mandshurica)为半环孔材;天女木兰(Magnolia sieboldii)、稠李(Prunus padus)、李树(Prunus salicina)、紫叶李(Prunus cerasifera var.atropurpurea)、复叶槭(Acer negundo)为散孔材至半环孔材;京桃(Prunus persica)、黄檗(Phellodendron amurense)、榆树(Ulmus pumila)、臭椿(Ailanthus altissima)、栾树(Koelreuteria paniculata)具有明显螺纹加厚;东北杏(Armeniaca mandshurica)、花曲柳(Fraxinus rhynchophylla)、黄金树(Catalpa speciosa)轴向薄壁组织量少;龙爪槐(Sophora japonica)、雪柳(Fontanesia fortunei)、刺榆(Hemiptelea davidii)轴向薄壁组织量多;水榆花楸(Sorbus alnifolia)、东北槭(Acer mandshuricum)、鼠李(Rhamnus davurica)、桃叶卫矛(Euonymus maackii)、美国红枫(Acer rubrum)、日本皂角(Gleditsia japonica)、五角枫(Acer momo)、旱柳(Salix matsudana)、山楂(Crataegus pinnatifida)、大花水桠木(Hydrangea paniculata)射线组织只有同形一种形态,灯台树(Bothrocaryum controversum)只有异形一种形态;元宝枫(Acer truncatum)、茶条槭(Acer ginnala)单管孔和复管孔,未见管孔团;小叶紫椴(Tilia amurensis var.taquetii)射线组织常含树胶;白玉兰(Magnolia denudata)轴向薄壁组织星散状,白桦(Betula platyphylla)轴向薄壁组织轮界状。3.针叶树中柏科的早材管胞壁加固系数最高,其水力运输安全性最高,效率最低;其次为银杏科,松科最低。阔叶树种中环孔材的导管水力学直径最大,水力运输效率最高、安全性最低;散孔材、散孔-半环孔材树种水分运输策略相似,两者水分运输效率低于环孔材,安全性较高。本研究明确了沈阳地区不同科属乔木树种木质部特有的结构特征,通过这些特征可以在微观层面上对其树种进行识别和鉴定。建立了一套沈阳地区主要乔木树种的木材识别体系,填补了树木解剖专业上的空白,为后续研究提供范例和参照。

关键词：木质部木材解剖木材识别显微特征