發(fā)布時(shí)間：2021-07-23 07:57

　　木材是重要的生活資源,對(duì)木材的分類識(shí)別和含水率檢測(cè)是木材合理利用的前提。研究先進(jìn)的木材識(shí)別和含水率檢測(cè)方法具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值,也是木材科學(xué)發(fā)展的重要部分。THz波有著較強(qiáng)的光譜分辨率以及安全性,在物質(zhì)檢測(cè)方面具有廣闊的應(yīng)用前景。研究THz技術(shù)在木材檢測(cè)領(lǐng)域的可行性,能夠?qū)鹘y(tǒng)木材檢測(cè)方法進(jìn)行有效的補(bǔ)充和發(fā)展。本文以木材分類識(shí)別與含水率檢測(cè)為背景,對(duì)木材THz光譜特征提取、分類識(shí)別、回歸預(yù)測(cè)建模方法進(jìn)行了研究,主要工作包括以下幾個(gè)方面:1)建立了基于THz時(shí)域光譜技術(shù)（THz-TDS）的木材分類識(shí)別模型。對(duì)四種性質(zhì)結(jié)構(gòu)差異較大的普通木材（赤松（Pinus densiflora）、杉木（Cunninghamia）、樟子松（Pinus sylvestris）、花旗松（Douglas fir））和五種外觀及結(jié)構(gòu)相似的珍稀紅木（巴里黃檀（Dalbergia bariensis）、奧氏黃檀（Dalbergia oliveri）、交趾黃檀（Dalbergia cochinchinensis）、大葉紫檀（Bois de rose）、小葉紫檀（Pterocarpus santalinus））提... 

【文章來(lái)源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

透射式THz-TDS原理圖

?反射式?ＴＨｚ－ＴＤＳ??當(dāng)被測(cè)樣品較厚導(dǎo)致ＴＨｚ脈沖難以穿透或?qū)τ冢裕龋}沖的吸收強(qiáng)度較高時(shí)，ＴＨｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)難以獲取可用的被測(cè)樣品ＴＨｚ時(shí)域光譜，此時(shí)采用反射式ＴＨ能夠較好地采集被測(cè)樣品ＴＨｚ時(shí)域光譜。??射式ＴＨｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)的工作原理和透射式ＴＨｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)基本相同，相比于透ｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)，反射式ＴＨｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)將被測(cè)樣品水平置于ＴＨｚ脈沖發(fā)射器與ＴＨ收器之間，使被測(cè)樣品與入射ＴＨｚ脈沖夾角小于９０°，ＴＨｚ脈沖在被測(cè)樣品反射，通過(guò)采集被測(cè)樣品反射的ＴＨｚ脈沖來(lái)獲取樣品的ＴＨｚ時(shí)域光譜，反ｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)原理圖如圖２．３所示。反射式ＴＨｚ－ＴＤＳ對(duì)于參考光譜的測(cè)量較為放置樣品的位置放置和樣品的表面情況相似的反射鏡，為防止產(chǎn)生相位誤參考反射鏡置于和被測(cè)樣品相同的位置（Ｚｈａｎｇ?ＬＬ，?ＺｈｏｎｇＨ等，２０１２）。ｚ－ＴＤＳ系統(tǒng)光路的微小變化都會(huì)引起測(cè)得的ＴＨｚ折射光譜的改變，在經(jīng)過(guò)測(cè)譜或樣品光譜時(shí)不可避免會(huì)造成光路的變化，因此反射式ＴＨｚ－ＴＤＳ應(yīng)用范限。??

?２．５??Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ／ＴＨｚ??圖３．３四種木材ＴＨｚ頻域光譜??Ｆｉｇｕｒｅ?３．３?ＴＨｚ?ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－ｄｏｍａｉｎ?ｓｐｅｃｔｒａ?ｏｆ?ｆｏｕｒ?ｋｉｎｄｓ?ｏｆ?ｗｏｏｄ??３．２．２?ＴＨｚ光學(xué)參數(shù)提取??根據(jù)公式（２－８）和公式（２－９），計(jì)算得到四種木材的吸收系數(shù)譜和折射率譜，分??別如圖３．４、圖３．５所示。由于０－０．２ＴＨＺ頻段之間和１．５ＴＨＺ頻段之后有著較為明顯??噪聲導(dǎo)致數(shù)據(jù)可信度較低，因此選擇０．２－１．５ＴＨＺ頻段之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。??對(duì)ＴＨｚ吸收系數(shù)譜進(jìn)行分析可以看出，四種木材類型對(duì)ＴＨｚ波的吸收強(qiáng)度以及??吸收峰出現(xiàn)的位置各不相同，表明根據(jù)ＴＨｚ吸收系數(shù)譜建立木材分類識(shí)別模型具有??一定的可行性。在０－０．６ＴＨＺ頻段之間，四種木材的吸收系數(shù)波形趨勢(shì)相近，在０．６ＴＨｚ??１９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]利用太赫茲時(shí)域光譜定性鑒別不同品種的苜蓿的研究（英文）[J]. 王芳,郭帥,趙景峰,夏紅巖,寶日瑪,詹洪磊,王嘉妮.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(11)
[2]基于ATR-THz波譜的劣變花生快速無(wú)損鑒別研究[J]. 王冬,王紀(jì)華,吳靜珠,劉龍海,韓平,張鶴冬.  農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全. 2018(04)
[3]隨機(jī)森林算法在樹木年輪圖像分割中的應(yīng)用[J]. 寧霄,趙鵬.  林業(yè)工程學(xué)報(bào). 2018(04)
[4]夾心式太赫茲微流控芯片[J]. 范寧,蘇波,武亞雄,張宏飛,張聰,張盛博,張存林.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(05)
[5]不同含水率下木材尺寸變化的近紅外光譜研究[J]. 王立雙,張文博,仝莉.  光譜學(xué)與光譜分析. 2018(04)
[6]基于THz光譜和多信息融合的小麥品質(zhì)無(wú)損檢測(cè)研究[J]. 葛宏義,蔣玉英,張?jiān)?廉飛宇.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(11)
[7]基于太赫茲光譜技術(shù)的D-無(wú)水葡萄糖定性定量分析研究[J]. 李斌,龍園,劉海順,趙春江.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(07)
[8]基于太赫茲時(shí)域成像技術(shù)的三合板檢測(cè)[J]. 徐雨田,蔣玲,虞江萍.  山西電子技術(shù). 2017(02)
[9]利用低溫NMR技術(shù)測(cè)定木材及其熱處理材纖維飽和點(diǎn)[J]. 周凡丁,高鑫,蔡家斌,莊壽增,周洪杰.  波譜學(xué)雜志. 2017(01)
[10]光譜匹配算法應(yīng)用于雞血藤與大血藤的太赫茲光譜區(qū)分[J]. 徐哲,何明霞,李鵬飛,王鵬騛.  光譜學(xué)與光譜分析. 2017(01)

博士論文
[1]太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)在轉(zhuǎn)基因物質(zhì)檢測(cè)上的識(shí)別方法研究[D]. 劉建軍.西安電子科技大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于近紅外光譜法檢測(cè)木材含水率的方法研究[D]. 韓雨杉.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[2]近紅外光譜技術(shù)在珍稀木材鑒別領(lǐng)域的研究與應(yīng)用[D]. 張?chǎng)┭?浙江農(nóng)林大學(xué) 2015
[3]聚丙烯基木塑復(fù)合材料中生物質(zhì)含量的紅外光譜分析研究[D]. 勞萬(wàn)里.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2015
[4]木材的太赫茲波光譜特性及參數(shù)提取算法研究[D]. 馬欣然.東北林業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于近紅外光譜技術(shù)的木材識(shí)別初步研究[D]. 劉亞娜.中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院 2014
[6]小麥蛋白質(zhì)近紅外模型的建立及特異種質(zhì)資源篩選與分析[D]. 溫亮.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3298901