[发明专利]一种自动识别原木端面的方法

权利要求书

1.一种自动识别原木端面的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一，选取参照组原木：选取4*m根原木的端面组成参照组，其中端面颜色均匀的原木m根，端面含有明暗条纹的原木m根，端面含有人工涂抹标记的原木m根，端面含有条形码标签的原木m根；m为大于等于1的正整数；

步骤二，采集参照组原木端面的高光谱图像数据与提取光谱数据：采用高光谱图像采集装置获取参照组原木端面对应的高光谱图像数据，并分六个过程提取背景区域、颜色均匀端面、明条纹、暗条纹、涂抹标记、条形码标签对应的光谱数据；

步骤三，处理参照组原木端面的光谱数据，具体过程如下：

过程一，将背景区域、颜色均匀端面、明条纹、暗条纹、涂抹标记、条形码标签对应的光谱数据依次组成自变量X，即X由步骤二中的X_0i，X_1i，X_2i，X_3i，X_4i，X_5i组成；以X中每条光谱数据的来源作为因变量Y；

当Y_i（i=1, 2, …, m）时，Y的取值为0，表示X中第1到第m条光谱为背景区域对应的光谱；

当Y_i（i= m+1, m+2, …, 2m）时，Y的取值为1，表示X中第m+1到第2m条光谱为颜色均匀端面对应的光谱；

当Y_i（i= 2m+1, 2m+2, …, 3m）时，Y的取值为2，表示X中第2m+1到第3m条光谱为明条纹对应的光谱；

当Y_i（i= 3m+1, 3m+2, …, 4m）时，Y的取值为3，表示X中第3m+1到第4m条光谱为暗条纹对应的光谱；

当Y_i（i= 4m+1, 4m+2, …, 5m）时，Y的取值为4，表示X中第4m+1到第5m条光谱为涂抹标记对应的光谱；

当Y_i（i= 5m+1, 5m+2, …, 6m）时，Y的取值为5，表示X中第5m+1到第6m条光谱为条形码标签对应的光谱；

过程二，利用化学计量学方法确立自变量X与因变量Y的对应关系F，得到原木端面识别模型Y=F（X），根据Y的取值即可确定光谱X的来源，Y的取值为0，表示X中的光谱为背景区域对应的光谱；当Y的取值为1，表示X中的光谱为颜色均匀端面对应的光谱；Y的取值为2，表示X中的光谱为明条纹对应的光谱；Y的取值为3，表示X中的光谱为暗条纹对应的光谱；Y的取值为4，表示X中的光谱为涂抹标记对应的光谱；Y的取值为5，表示X中的光谱为条形码标签对应的光谱； 

步骤四，待测原木端面的自动识别，具体过程如下：

过程一，利用高光谱图像采集装置获取待测原木端面对应的高光谱图像数据，数据大小为P×Q×R，其中P为高光谱图像的最大行数、Q为高光谱图像的最大列数、R为高光谱图像的波段数；

过程二，从待测原木的高光谱图像数据提取某一波段下的图像信息作为参照图片；

过程三，逐一提取参照图片中第j行第h个像素点在待测原木的高光谱图像数据中对应的光谱信息x_jh（j= 1, 2, …, P; h= 1, 2, …, Q;）；

过程四，将光谱信息x_jh代入步骤三过程二中原木端面识别模型Y=F（X），得y_jh=F(x_jh)，当y_jh的值为0时，将参照图片中第j行第h个个像素点的灰度值设为0；当y_jh的值为1或2或3或4或5时，将参照图片中第j行第h个像素点的灰度值设为1；

过程五，执行完过程三和过程四后，参照图片中像素点灰度值为0的区域代表背景区域，参照图片中像素点灰度值为1的区域代表原木端面所在区域，从而实现了原木端面的自动识别。

2.根据权利要求1所述的一种自动识别原木端面的方法，其特征在于：所述步骤二中的六个过程具体如下：

过程一，分别从颜色均匀端面对应的高光谱图像中提取背景所在区域内n²个像素的平均光谱，作为背景区域对应的光谱数据并记为X_0i，i=1, 2, …, m；

过程二，分别从颜色均匀端面对应的高光谱图像中提取端面所在区域内n²个像素的平均光谱，作为颜色均匀端面对应的光谱数据并记为X_1i，i=1, 2, …, m；

过程三，分别从明暗条纹端面对应的高光谱图像中提取明条纹所在区域内n²个像素的平均光谱，作为明条纹对应的光谱数据并记为X_2i，i=1, 2, …, m；

过程四，分别从明暗条纹端面对应的高光谱图像中提取暗条纹所在区域内n²个像素的平均光谱，作为暗条纹对应的光谱数据并记为X_3i，i=1, 2, …, m；

过程五，分别从人工涂抹标记端面对应的高光谱图像中提取涂抹标记所在区域内n²个像素的平均光谱，作为涂抹标记对应的光谱数据并记为X_4i，i=1, 2, …, m；

过程六，分别从条形码标签端面对应的高光谱图像中提取条形码标签所在区域内n²个像素的平均光谱，作为条形码标签对应的光谱数据并记为X_5i，i=1, 2, …, m。