【摘要】：木材是可再生的環(huán)境友好型生物質(zhì)原料,人造板材中的單板產(chǎn)品在木制品中具有舉足輕重的地位。國際上采用單板挖補(bǔ)技術(shù)來克服單板缺陷對單板產(chǎn)品性能的影響。但是,現(xiàn)階段木材單板缺陷檢測和挖補(bǔ),普遍采用人工目測選取,后用沖孔機(jī)進(jìn)行修補(bǔ),存在缺陷和弊端。計算機(jī)視覺技術(shù)飛速發(fā)展,圖像技術(shù)有著越來越深入的應(yīng)用。本研究將圖像技術(shù)與木材單板檢測、數(shù)控挖補(bǔ)相結(jié)合,提出基于圖像的木材單板缺陷檢測及數(shù)控挖補(bǔ)方法,主要分為幾項:(1)提出了基于圖像的木材單板缺陷檢測和數(shù)控挖補(bǔ)系統(tǒng),分為采集系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、算法分析系統(tǒng)和數(shù)控挖補(bǔ)系統(tǒng)。并對各部分進(jìn)行設(shè)計,最終搭建出的系統(tǒng)功能完備,結(jié)構(gòu)合理,實用性強(qiáng)。(2)以木材缺陷中的死節(jié)、半活節(jié)、節(jié)孔和蟲眼為主要研究對象,研究了單板缺陷的圖像處理算法,主要分為預(yù)處理、分割和邊緣檢測三部分,通過缺陷圖像的處理獲得木材單板的邊緣圖像坐標(biāo)值,克服了傳統(tǒng)方法只能人工選取的弊端,提高了木材單板缺陷的自動化檢測程度。(3)通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,將圖像坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床可以識別的機(jī)械坐標(biāo),之后進(jìn)行標(biāo)定,獲取像素和尺寸關(guān)系,通過工件裝夾、回機(jī)械原點(diǎn)、找工件原點(diǎn)一系列操作,最后通過數(shù)控雕刻機(jī)對缺陷單板進(jìn)行數(shù)控挖補(bǔ)。(4)基于MATLAB搭建了木材單板缺陷檢測及數(shù)控挖補(bǔ)方法的軟件平臺,通過該軟件平臺的測試,能夠?qū)崿F(xiàn)木材單板缺陷的快速測定,從而準(zhǔn)確、高效的進(jìn)行單板挖補(bǔ)。本研究設(shè)計出的木材單板缺陷的檢測及數(shù)控挖補(bǔ)系統(tǒng),高度集成,克服了傳統(tǒng)單板缺陷及挖補(bǔ)技術(shù)人力成本高、技術(shù)落后的缺點(diǎn),提高了單板缺陷檢測和挖補(bǔ)自動化程度、很大程度上提高了單板的利用率。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S781.5;TP391.41
【圖文】：

獲取缺陷的邊緣圖像，通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成數(shù)控機(jī)床可以識別的機(jī)械坐標(biāo)，最逡逑后采用數(shù)控挖補(bǔ)機(jī)進(jìn)行木材單板缺陷的挖除以及補(bǔ)片的補(bǔ)缺。設(shè)計出了一套基于圖逡逑像的木材單板缺陷檢測及數(shù)控挖補(bǔ)方法，可以分為為圖１－２所示的４層形式。主要逡逑分為圖像獲取、缺陷處理、單板挖補(bǔ)和軟件設(shè)計四部分。通過采集圖片獲得圖像和逡逑像素之間的關(guān)系，通過自適應(yīng)裁剪去除背景，通過圖像處理對單板的缺陷進(jìn)行識逡逑別，從而獲得擬合的邊緣路徑，最后通過數(shù)控挖補(bǔ)機(jī)進(jìn)行木材單板缺陷數(shù)控挖補(bǔ)。逡逑４逡逑

單板缺陷檢測挖補(bǔ)系統(tǒng)是將計算機(jī)圖像檢測技術(shù)應(yīng)用于木材單板的缺陷檢測中，逡逑并通過數(shù)控雕刻機(jī)進(jìn)行缺陷的挖補(bǔ)，系統(tǒng)的構(gòu)成主要由采集系統(tǒng)、預(yù)處理系統(tǒng)、算法逡逑分析系統(tǒng)、數(shù)控挖補(bǔ)系統(tǒng)四部分組成，具體如圖２－１所示。逡逑采集邐預(yù)處邐算法邐數(shù)控逡逑系統(tǒng)邐＾邋ＩＴ．糸邐＾處理邋邐？挖補(bǔ)逡逑統(tǒng)邐系統(tǒng)邐系統(tǒng)逡逑木材邐合格逡逑缺陷邐１ｔ邐＊邐＊邐？邐Ｍ－，？逡逑單板邐傳送市邐＾逡逑圖２－１單板缺陷及挖補(bǔ)系統(tǒng)逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｖｅｎｅｅｒ邋ｄｅｆｅｃｔ邋ａｎｄ邋ｐａｔｃｈｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和工作流程如下：逡逑采集系統(tǒng)主要由計算機(jī)、光源和相機(jī)三個系統(tǒng)組成。采集系統(tǒng)的工作流程為：被逡逑檢木材單板在傳送帶上運(yùn)送，在進(jìn)入規(guī)定的采集地方時，圖像采集系統(tǒng)在固定的光照逡逑環(huán)境下，通過己經(jīng)調(diào)整好位置的工業(yè)相機(jī)，采集圖片并傳送到預(yù)處理系統(tǒng)。逡逑預(yù)處理系統(tǒng)主要是通過一些基本的預(yù)處理算法對傳輸?shù)膯伟逡约皹?biāo)定板進(jìn)行預(yù)逡逑處理，通過自適應(yīng)裁剪系統(tǒng)，去除單板拍攝時環(huán)境因素以及背景的干擾，獲得比較良逡逑好的圖像，傳輸給算法處理系統(tǒng)，同時根據(jù)標(biāo)定板的長度與實際圖片的關(guān)系，獲得閣逡逑像像素與實際長度關(guān)系。逡逑算法分析系統(tǒng)在本文起著重要的承上扃下的作用，？方而對于預(yù)處理輸送的閣像逡逑進(jìn)行處理確實是否存在缺陷，另一方面將缺陷板材的圖像處理后的邊緣圖像傳輸給數(shù)逡逑控系統(tǒng)。通過這個系統(tǒng)對傳輸?shù)哪静模卞逖荆保彘w像進(jìn)行分祈處理

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本文編號：2713786