基于模糊模式識別的木材孔洞缺陷識別模型的研究.pdf

1、當前木材需求量在不斷增大，而木材資源卻是有限的，因此為了提高木材利用率，木材無損檢測逐漸受到人們的重視。另外，從對木制古建筑、古樹名木、木制橋梁的保護角度看，同樣需要加強木材無損檢測的力度和精度。
　　在木材檢測領(lǐng)域已經(jīng)應(yīng)用了超聲波法、應(yīng)力波法、核磁共振法、X射線法、脈沖電阻法、微波法等幾十種檢測方法。聲輻射法（即敲擊法）在西瓜的凹縫、衰敗、碰撞等內(nèi)部缺陷以及雞蛋殼裂紋檢測等無損檢測領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但在木材無損檢測領(lǐng)域應(yīng)用很少

2、，因此，本文應(yīng)用聲輻射法對木材孔洞缺陷進行無損檢測，為木材無損檢測領(lǐng)域提供一種新的方法和思路。
　　模糊模式識別技術(shù)在無損檢測方面已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用，如管材缺陷檢測、板殼結(jié)構(gòu)損傷檢測以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識別等，把模糊模式識別技術(shù)引入到木材檢測領(lǐng)域成為一個必然趨勢。
　　本文首先運用SPSS和MATLAB等統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行時域特征分析，得出:波形平均全波寬度、最大幅值、峰度系數(shù)及平均波峰值4個特征符合優(yōu)良特征的可區(qū)別性;

3、波形平均全波寬度、峰度系數(shù)滿足優(yōu)良特征的獨立性，最大幅值、平均波峰值不滿足;波形平均全波寬度、峰度系數(shù)滿足優(yōu)良特征的可靠性，最大幅值、平均波峰值不滿足。因此，本文提取出的最優(yōu)特征指標為共振頻率、波形平均全波寬度、峰度系數(shù)，由于最大幅值、平均波峰值滿足組間差異性，也可用。通過試驗也證明了3特征模型比5特征模型的識別效果好。
　　為了識別木材內(nèi)部的孔洞缺陷，本文提出了一種基于模糊模式識別的新型木材聲波無損檢測方法。針對不同位置和不同孔

4、徑缺陷的木材試件，運用敲擊法采集木材聲波信號，提取時頻特征向量作為樣本數(shù)據(jù)，運用基于傳遞閉包的模糊相似矩陣對訓(xùn)練樣本進行聚類分析，建立不同類別的模糊模式庫，采用“最大隸屬度”原則對待測樣本進行識別，進而建立了木材孔洞缺陷模糊模式識別模型。通過具體試驗驗證分析可得:
　　(1)本文建立的色木孔洞缺陷模糊模式識別模型簡易靈巧，適用于色木孔洞缺陷位置和大小的識別，識別精度也比較理想;不同位置的木材孔洞缺陷試件同階次的共振頻率，無孔洞最大