木材表面缺陷特征轮廓提取算法研究

李应果，杨 洁*，董春雷

(1.西南林业大学 机械与交通学院，云南 昆明 650224；2.西南林业大学 材料科学与工程学院，云南 昆明 650224)

木材的质量对木材和木材制品的价值有着决定性作用，木材缺陷是影响木材质量的关键因素。我国林业产业相对不发达，木材资源紧缺。因此，木材的有效分选方法研究显得尤为重要。木材缺陷的检测方法成了最近几年很多学者的研究课题，欧美等一些发达国家已将超声波、射线和微波等无损检测技术[1]应用于木材检测中。但这些检测手段仍存在一定局限性。比如射线法设备成本较高，检测工作过程中需要必要的保护设施；微波法检测木材缺陷及物理性质时受到木材含水率的影响[2]。近10 a，国内专家学者对木材表面缺陷图像检测技术和其他木材分选技术的研究也从未间断，如基于改进C-V模型的木材缺陷彩色图像分割方法[3]，基于OTSU(最大类间方差法)算法的图像分割方法[4]，空频变换的图像分割[5]，对木材试件进行试验模态分析[6]，基于权重系数的木材图像增强方法等[7]。

由于木材表面缺陷图像的复杂性、多变性以及多种噪声影响，以上各种缺陷检测算法仍存在一定的不足，得到的分割结果往往不理想。其中改进C-V模型对轻微灰度变化不够敏感，容易造成欠分割现象；单一OTSU算法分割技术受噪声影响比较严重；空频变换的图像分割技术分割精度不够高、计算量比较大；采用试验模态分析方法和权重系数的木材图像增强方法局限于检测单一种类的缺陷位置和单一品种木材的分选。……