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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
焦治 李光辉 武夕
【目的】应力波断层成像技术已经在林木无损检测领域得到了广泛的应用,然而木材的各向异性特征以及应力波速度反演计算的误差对断层成像的精度影响较大。因此,进一步提高断层图像的准确性非常关键。【方法】根据传统的应力波速度反演原理,提出了一种基于速度误差校正的断层成像算法(ECIA)。该算法利用最小二乘QR分解法(LSQR)计算应力波在林木横截面网格单元内的速度分布,并使用误差校正机制(ECM)优化断层图像。为了评估算法的性能,分别选取了若干实验室内的原木试样及扬州市区古树进行无损检测实验,利用德国PICUS应力波
[期刊] 林业科学
[作者]
岳小泉 王立海 王兴龙 荣宾宾 葛晓雯 刘泽旭 陈清耀
【目的】应用电阻断层成像法、应力波断层成像法和阻抗仪法对活立木树干腐朽程度进行检测和定量表征,判断3种方法的可靠性,为野外立木健康情况检测提供基础数据和理论依据。【方法】在黑龙江省哈尔滨市东北林业大学试验林场内,选取水曲柳和北京杨各25株(15株腐朽,10株健康)共50株100个截面,采用PICUS Tree Tronic型树木电阻断层成像仪、Arbotom应力波断层成像系统和Resistograph针式阻抗仪检测及木芯质量损失率估测4种方法对断面腐朽程度进行检测和定量表征。以木芯质量损失率计算的样木腐朽
[期刊] 林业科学
[作者]
刘涛 李光辉
【目的】提出一种基于射线分割的林木应力波断层成像算法,研究应力波在林木横截面上的信号分布情况,提高应力波断层成像精度,准确反映林木内部缺陷的位置、大小和腐朽程度。【方法】选取4株原木样本(松树、乌桕)和4株活树样本(香樟、圆柏、柳树)进行应力波断层成像试验,利用FAKOPP应力波检测仪采集样本横截面应力波数据。首先校正采集的应力波速度,绘制应力波传播射线图,对成像区域进行网格划分;然后分割每一条应力波传播射线,基于已知射线传播速度估算待分割射线上多条线段的速度,增加应力波信号量,得到改进的应力波传播射线图;最后根据改进的应力波传播射线图估算成像区域内网格单元的速度,结合图像处理方法,生成断层图像。为验证算法的可行性,使用Resistograph微钻阻力仪评估活树内部健康状况。【结果】基于射线分割的林木应力波断层成像算法能够较准确地重建4株原木样本的断层图像。使用Resistograph微钻阻力仪对活树进行多路径钻探,与阻力曲线图相比发现,基于射线分割的林木应力波断层成像算法生成的断层成像具有较高精度。【结论】基于射线分割的林木应力波断层成像算法可提高初始网格单元速度的准确性和相关性,能够实现林木内部缺陷的高精度成像,适用于林木无损检测。
关键词：
应力波 无损检测 射线分割 断层成像
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
张高品 李光辉 李剑 冯海林
为了准确测量应力波在木材内部的传播时间,提高木材内部缺陷识别的精度,提出了一种基于小波变换和高阶统计量的广义相关时延估计算法。该方法利用滤波算法,将采集到的应力波信号进行滤波去噪,然后输入到广义互相关时延模型,求出传播时延估计值。仿真和实际的木材检测实验结果表明:提出的算法比传统的定时器计时法时延估计精度提高81.5%,并具有较强的抗干扰能力。
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
岳小泉 王立海 刘泽旭 王兴龙 荣宾宾
通过对不同含水率的山杨原木试件进行检测，分析了含水率对腐朽和健康木材电阻与应力波传播速度的影响，及其对２种检测技术误差率的影响．结果表明：（１）随着含水率的提高，原木试件健康和腐朽区域的电阻均先减小后趋于平稳，但相同含水率下，腐朽区域木材电阻低于健康木材；（２）采用电阻断层成像仪检测腐朽缺陷面积的误差率随含水率的提高有差异（最大误差率为３７．８３％，最小误差率为２．４８％），含水率在３６．１３％～８１．７９％时误差较小，腐朽缺陷检测较接近真实值；（３）应力波传播速度随着木材含水率的提高先降低后趋于平稳．应力波二维图像检测腐朽缺陷面积的准确率随着含水率的变化也有差异，最大误差率为５２．６１％，最．．．
关键词：
含水率 电阻 应力波 无损检测
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
刘思伽 田有文 冯迪 张芳 崔博
苹果果实易发生病害，传统的苹果病害的检测不适应苹果分级在线检测的要求。为了实现病害苹果快速、有效的在线检测，采用高光谱成像技术对寒富苹果的炭疽病、苦痘病、黑腐病和褐斑病的病害果进行无损检测研究。根据正常区域与病害区域光谱相对反射率差异，提出改进流形距离方法。综合计算病害与正常区域，病害与果梗／花萼区域，正常与果梗／花萼区域的光谱相对反射率的总改进流行距离Ｌ值，从而从全波段中选择了３个特征波段，分别为７００，７６５，９０４ｎｍ。对７００ｎｍ特征波段下的图像进行阈值分割，以此获得掩膜图像，并对掩膜后的图像二次阈值分割提取感兴趣区域。将３个特征波段下对应的光谱相对反射率分别组合，作为ＢＰ神经网络的输．．．
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
田有文 邢晓琪 王小奇 崔博
为解决玉米茎秆虫害早期无损检测问题，以提供玉米虫害预测预警与精确喷药理论依据，利用高光谱成像技术，提出了分段混合距离方法，明确玉米茎杆玉米螟虫害无损检测的最优波段，提取单波段特征图像，分割虫孔，以实现对玉米螟的快速、准确、无损检测。首先通过对玉米茎杆高光谱图像的分析，根据玉米茎杆高光谱图像的玉米茎秆区域与背景区域各个波段的光谱反射率的差异，选取４５０ｎｍ的图像，利用阈值分割的方法，获得掩模图像。然后根据可见光波段５３０～６００ｎｍ范围和近红外波段７５０～９００ ｎｍ范围光谱相关性小的特点，应用混合距离作为测量参数，筛选最佳单波段、双波段组合，最终确定７５４．８ ｎｍ波段为最优波段。提取该波段的．．．
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
张芳 邓照龙 田有文 高鑫 王开田 徐正玉
南果梨是一种重要的水果品种，其酸度是评估果品质量的重要指标之一。然而，传统的南果梨酸度检测方法通常需要破坏性采样和化学分析，不仅耗时费力，而且容易导致样品污染和浪费。因此，旨在探索一种基于高光谱成像技术的无损检测方法，以实现对南果梨酸度的快速、准确、无损检测。首先，采集室温20℃下不同贮藏天数南果梨的高光谱数据，其光谱波长范围为400～1 000 nm，并且通过理化实验测量南果梨样本的可滴定酸；其次，采用多元散射校正（multipli-cative scatter correction,MSC）、标准正态变换（standard normal variate,SNV）、Savitzky-Golay平滑滤波等多种方法对光谱数据进行预处理，建立偏最小二乘回归模型（partial least squares regression,PLSR），选择出建模效果最佳的预处理方法，结果显示MSC方法效果最优；然后结合连续投影算法（successie projection algorithm,SPA）提取特征波段，在700～900 nm范围内确定9个特征光谱变量；最后，以提取出的9个特征光谱变量作为输入矢量，分别建立PLSR模型、极限学习机（extreme learning machine,ELM）模型以及遗传算法（genetic algorithm,GA）和粒子群算法（particle swarm optimization,PSO）优化的BP神经网络模型。研究结果表明，基于MSC预处理和SPA算法特征提取的PSO-BP模型预测精度最高，效果最好，预测集决定系数Rp2=0.911,RMSEP=0.032。可见，基于高光谱成像技术的SPA-PSO-BP模型可用于南果梨酸度的检测，为南果梨的品质评价提供参考。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
殷晓康 李晨 李振 李伟 陈国明
为将电容成像技术纳入无损检测相关课程的实验,使学生通过实验对电容成像检测技术有直观深入的认识,基于虚拟仪器概念,借助计算机接口技术、信号通信、传感器等技术开发了一套实验平台。该平台以LabVIEW程序前面板为用户界面,控制机械扫描及数据采集与显示。对该实验平台的测试结果表明:该平台可以实现对不同试件的指定区域进行扫描检测,采集电容数据并存储。通过对数据的后处理可以获取反映试件缺陷信息的电容图像,实验结果准确直观,丰富了无损检测教学实验内容。
关键词：
缺陷检测 电容成像 实验平台 NDT
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
单海斌 刘杏娥 杨淑敏 孙建平 杨喜
介绍了计算机断层扫描技术(CT)技术在木材无损检测领域中的发展情况和独特优势,从方法应用、结果判定、测试范围等方面详细阐述了国内外木材计算机层析成像检测的研究现状,着重指出它在木材宏观构造识别、早晚材密度判定、木材内部缺陷预测、裂纹扩展过程的超高速扫描以及微观构造分辨等方面取得的技术成果。最后强调结合木竹材材性特征开发相应的CT无损检测技术,为木竹基础科学研究以及高效利用提供技术支持。参37
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
孟田源 王转卫 迟茜 赵凡 翁小凤
【目的】研究应用高光谱成像技术无损检测生长发育后期苹果糖度的可行性。【方法】以生长发育后期的＂富士＂苹果为对象，基于采集到的波长９００～１ ７００ｎｍ高光谱数据，建立预测苹果糖度的偏最小二乘（ＰＬＳ）、支持向量机（ＳＶｍ）和极限学习机（ＥＬｍ）模型，并比较主成分分析（ＰＣＡ）和连续投影算法（ＳＰＡ）２种数据压缩或特征波提取方法对预测模型精度的影响。【结果】采用ＰＣＡ方法可将全光谱压缩至９个主成分，采用ＳＰＡ从全光谱的２３０个波长中提取出了１３个特征波长，两者相比，ＳＰＡ能更有效地提高模型预测能力。预测生长发育后期苹果糖度的最佳模型为基于ＳＰＡ的ＰＬＳ模型，其预测集相关系数为０．９４５，均方根误．．．
关键词：
高光谱成像技术 苹果糖度 无损检测
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
柳苏洋 辛振波 张厚江 王辉 张典
【目的】望板是木结构古建筑屋顶的重要组成部分，由于屋顶漏雨、渗水等原因，望板与苫背接触的隐藏区域易发生腐朽损坏。本研究基于红外热成像原理开展腐朽望板检测理论和实验研究，以期为基于红外热成像的古建筑望板腐朽状况无损检测和评估技术的形成奠定前期基础。【方法】首先，分析古建筑望板的传热过程，推导腐朽区和非腐朽区望板内表面平均温差的计算公式；然后，选取4种腐朽等级的望板试件，制作实验装置，通过参考法用红外热像仪测定了试件发射率，并进行4种腐朽等级望板试件内表面温度变化的检测实验。【结果】理论研究结果表明：在得知望板的木材密度、比热容的基础上，可计算出红外检测望板腐朽状况的最佳检测时间。试验结果表明：同一时刻，望板腐朽等级越高，其内表面温度越高，红外图像颜色越深；腐朽望板与正常望板内表面间的温差随着加热的开始会逐渐变大，但达到一定程度后，温差会随加热时间进一步增长而变小。试验测得的腐朽望板红外最佳检测时间与理论计算得到的最佳检测时间有良好的一致性。望板腐朽最佳检测时间不受望板两侧温差、环境温度等影响，一般为20～30 min。望板两侧温差越大，腐朽望板与正常望板内表面间的温差越大，红外检测效果越好。【结论】理论和实验结果均表明，基于红外热成像对古建筑望板腐朽状况进行无损检测是可行的。
关键词：
古建筑 望板 腐朽 红外热成像 无损检测
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
殷晓康 邓承杰 尚亚期 朱鹏飞
针对现有无损检测教学中非金属实验缺失问题,以玻璃纤维增强材料板材缺陷检测为典型应用场景,开发了基于STM32的玻纤增强复合材料(GFRP)缺陷无损检测与成像系统。系统由无损检测仪、共面电容探头和Web服务器三部分组成。检测仪利用电容成像方法检出缺陷,以特征幅值和相位实时表征缺陷状态,并通过Wi-Fi实现与服务器的数据交互。缺陷二维与三维成像图形及原始数据可经网页访问远程获取。测试结果表明,系统可对GFRP板材缺陷进行快速检测,独立的功能模块提高了系统的拓展性,有助于学生进行创新设计与二次开发,兼具实验教学与现场应用价值。
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