基于三维扫描技术的木材缺陷检测技术研究与应用

来源 :东北林业大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:zhlkf99
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随着社会人们生活物质水平的提高,同时我国又面临着巨大的自然资源压力,如何将有限的资源进行更加有效地利用,许多科研工作者都在用自己的方式进行着努力。从大量的文献记载中发现许多科研人员仅仅针对木材表面可见的缺陷结构进行检测,不能对木材的内部缺陷信息进行检测,而本文将三维数字化结构光扫描技术与三维断层扫描技术两种获取数据的方式相结合,从一个全新的角度对木的表面与内部缺陷进行了研究。基于三维扫描技术的木材缺陷检测的研究,是将木材表面与内部的缺陷进行三维重现,建立出虚拟的三维模型。木材表面的数据获取是利用结构光扫描技术来获取点云数据,然后对点云数据进行过滤,再使用三角网相交算法对数据进行处理,得到木材表面结构模型。由于结构光扫面技术的特点,只可以获取木材表面的三维数据,对木材内部的缺陷数据则无法获取,所以需要使用三断层扫描技术,对木材进行断层扫描,获取每一断层的切片数据,然后使用滤波与二值化算法进行数据图像处理,再将获得的图像数据进行叠加,利用Marching cube算法进行木材缺陷的面绘制得到木材内部的缺陷模型,将木材表面的缺陷三维模型和内部的缺陷模型进行叠加组合,可以完整地获取木材的缺陷数据模型。两种建模方式都可以进行具体的参数测量,可以达到计算分析的目的。通过对三维扫描技术对木材缺陷检测的研究,得到了木材缺陷数据模型,通过对模型的计算分析,可以获得真实木材的物理数据——周长、面积、体积等,并且可以计算木材的内部缺陷数据与缺陷程度。从中可以得到结论,基于三维扫描技术的木材缺陷检测可以计算出所需要的真实木材缺陷信息,将这种技术应用到实际当中可以比传统技术仅仅通过木材可视的缺陷进行分析更加精确并且可以对木材内部的缺陷数据进行分析计算与缺陷程度的估计。通过分析模型数据可以将木材的利用率进行极大地提高,最终期望可以为我国的木材生产提供依据。
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