[发明专利]一种针对木材表面缺陷的最优切割方法

说明书

本发明公开了一种针对木材表面缺陷的最优切割方法，具体包括以下步骤：S1、首先橡胶木由原料经过人工盲切、横向和竖向抛光后，切割出一块大约长300mm、宽80mm和厚度25mm的木块，这些木材通常会有黑节、白节、树心、缺边、开裂、斜头、破损等缺陷，根据缺陷的分布规律对木材进行切割，切割后木材分为四种：AA料、AB料、C料和废料，涉及木材加工技术领域。该针对木材表面缺陷的最优切割方法，可实现采用深度学习分析算法，完成对木材表面的缺陷的检测，可以使木材产出达到最大的经济效益，极大节省了人工成本，提高了生产效率，提高了木材的可利用价值，克服了人工容易对切割位置造成误判以及人工画线效率较低的问题。

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，具体为一种针对木材表面缺陷的最优切割方法。

背景技术

橡胶木由原料经过人工盲切、横向和竖向抛光后，切割出一块大约长300mm，宽80mm，厚度25mm的木块，这些木材通常会有黑节、白节、树心、缺边、开裂、斜头、破损等缺陷，这些缺陷的存在会影响木材做成的家具的美观，故需要根据缺陷的分布规律对木材进行切割，切割后木材分为四种：AA料、AB料、C料、废料。其中AA料、AB料、C料的木材长度皆大于100mm，废料的长度小于100mm，AA料指两个面都没有缺陷，AB料指只有一个面有缺陷，C料指两个面都有缺陷，AA料和AB料的经济价值更高，C料要相对便宜些，废料则是舍弃不用的料，切割方案的原则是：尽可能出更多的AA料和AB料，同时避免废料的产生，目前切割方法是人工观察木块上下两面的缺陷分布，用荧光笔在木材切割位置绘制一条直线，然后由专用切割设备识别该直线的位置并进行切割。

该方案目前有如下缺点：1、人工为追求生产速度，可能会对切割位置产生误判断，没有达到最优的切割方案，降低木材的出材率；2、人工需要根据两个面的缺陷分布思考最优的切割位置，并用荧光笔绘制出切割线，这样会消耗大量时间，影响木材的产出效率；3、人工所在的木材加工厂环境有高温、粉尘等不良因素，有损身体健康，且人工成本较高。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种针对木材表面缺陷的最优切割方法，解决了人工为追求生产速度，可能会对切割位置产生误判断，没有达到最优的切割方案，降低木材的出材率，会消耗大量时间，影响木材的产出效率，有损工作人员身体健康，且人工成本较高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种针对木材表面缺陷的最优切割方法，具体包括以下步骤：

S1、首先橡胶木由原料经过人工盲切、横向和竖向抛光后，切割出一块大约长300mm、宽80mm和厚度25mm的木块，这些木材通常会有黑节、白节、树心、缺边、开裂、斜头、破损等缺陷，根据缺陷的分布规律对木材进行切割，切割后木材分为四种：AA料、AB料、C料和废料；

S2、然后用高分辨率工业CCD采集木材两个面的图像，利用卷积神经网络算法对木材两个面的缺陷进行检测，提取出每个缺陷的中心位置和面积；

S3、对缺陷进行Blob分析，过滤掉面积较小的缺陷，并求出每个缺陷的最小外接矩形，如果两矩形有重叠区域，或相隔较近，可对两矩形合并成一个大矩形进行处理；

S4、判断木材两头是否有缺陷或斜头，若存在，则切除缺陷或斜头区域，虽然这样会产生一部分废料，但同时会产出更多的AA料或AB料；

S5、排除斜头和两头缺陷后，对中间缺陷分布进行分析，首先将木材两个面的缺陷映射到一个面上，求出该面上最上方缺陷到木材上边缘的距离和最下方缺陷到木材下边缘的距离；