基于模糊模式識(shí)別的木材孔洞缺陷識(shí)別模型的研究.pdf

1、當(dāng)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(wú)損檢測(cè)逐漸受到人們的重視。另外，從對(duì)木制古建筑、古樹(shù)名木、木制橋梁的保護(hù)角度看，同樣需要加強(qiáng)木材無(wú)損檢測(cè)的力度和精度。
　　在木材檢測(cè)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(cè)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(cè)等無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，但在木材無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用很少

2、，因此，本文應(yīng)用聲輻射法對(duì)木材孔洞缺陷進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，為木材無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域提供一種新的方法和思路。
　　模糊模式識(shí)別技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)方面已經(jīng)有著廣泛的應(yīng)用，如管材缺陷檢測(cè)、板殼結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)以及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別等，把模糊模式識(shí)別技術(shù)引入到木材檢測(cè)領(lǐng)域成為一個(gè)必然趨勢(shì)。
　　本文首先運(yùn)用SPSS和MATLAB等統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)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(gè)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(dú)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(biāo)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(guò)試驗(yàn)也證明了3特征模型比5特征模型的識(shí)別效果好。
　　為了識(shí)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(shí)別的新型木材聲波無(wú)損檢測(cè)方法。針對(duì)不同位置和不同孔

4、徑缺陷的木材試件，運(yùn)用敲擊法采集木材聲波信號(hào)，提取時(shí)頻特征向量作為樣本數(shù)據(jù)，運(yùn)用基于傳遞閉包的模糊相似矩陣對(duì)訓(xùn)練樣本進(jìn)行聚類分析，建立不同類別的模糊模式庫(kù)，采用“最大隸屬度”原則對(duì)待測(cè)樣本進(jìn)行識(shí)別，進(jìn)而建立了木材孔洞缺陷模糊模式識(shí)別模型。通過(guò)具體試驗(yàn)驗(yàn)證分析可得:
　　(1)本文建立的色木孔洞缺陷模糊模式識(shí)別模型簡(jiǎn)易靈巧，適用于色木孔洞缺陷位置和大小的識(shí)別，識(shí)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(wú)孔洞最大