[发明专利]利用图像处理对竹木复合集装箱底板无损检测的方法有效

专利信息
申请号: 202010699496.1 申请日: 2020-07-20
公开(公告)号: CN111899232B 公开(公告)日: 2023-07-04
发明(设计)人: 孙建平;陈傲南;梁懿;蒋志林 申请(专利权)人: 广西大学
主分类号: G06T7/00 分类号: G06T7/00;G01N21/84
代理公司: 广西南宁公平知识产权代理有限公司 45104 代理人: 黄永校
地址: 530004 广西壮族*** 国省代码: 广西;45
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摘要:
搜索关键词: 利用 图像 处理 复合 集装箱 底板 无损 检测 方法
【说明书】:

发明公开了一种利用图像处理对竹木复合集装箱底板无损检测的方法,涉及无损检测技术领域,该方法包括以下步骤:(1)竹木复合集装箱底板样本加工;(2)采集图片;(3)图片处理归整;(4)归整样本检测报告数据;(5)处理样本端面图像和数据规整,编写程序代码,提取图像的特征参数;(6)人工神经网络分析。本发明充分利用了图像处理适用面宽,灵活性高的特点,利用MATLAB软件分析得到了竹木复合集装箱底板端面信息和性能之间的关系,端面信息特征参数与力学性能有明显的相关性;在人工网络模型中,利用图片信息特征参数得到的预测值与实际测量值关系拟合度也很高,具有一定推广意义。

技术领域

本发明涉及无损检测技术领域,具体是利用图像处理技术结合MATLAB软件对竹木复合集装箱底板进行性能检测的方法。

背景技术

竹木复合材料生产成本低,可有效利用废材,能够合理利用木质资源,具有复合效应、科学发挥材料特性的优势,且物理力学性能良好等,由于这些广泛的优点,竹木复合材料应用于功能性和结构性两大方面。功能性竹木复合材料主要用于制作家具和装饰,然而更多开发的竹木复合材料使用于结构材料。集装箱底板更是竹木复合材料作为结构材料的一个非常重要的用途。

越来越多的检测方法被运用到木质材料性能测试方面,尤其是不破坏材料的检测方法。木质材料无损检测技术随着结构木质材料的迅速发展而得到了迅速的发展。在无损检测中,常用的方法有超声波检测、应力波检测和X射线检测,但是鲜有人结合图像处理方法对竹木复合材料进行检测和分析。传统无损检测技术基于操作扶着或者设备不变移动,降低了其使用范围。而图像处理具有诸多优势,该技术再现性好,处理精度高,适用面宽,适用于任何一种图像,还具有灵活性高的特点。木质材料的纹理与其力学强度、变形、干缩湿胀及对热、电、声的传导性等性能有着密切联系,而竹木复合材料端面图像包含大量的材料结构信息,如竹材层的位置、层数、比例等,以及木材单板的位置、厚度、树种等,这些信息与竹木复合材料的物理力学性能密切相关。通过图像处理技术探索竹木复合材料物理力学性能与其端面特征参数的本构关系,并运用人工神经网络构建模型,为无损检测提供新的研究思路,力求更为灵活快速方便的无损检测方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用图像处理对竹木复合集装箱底板进行性能检测的方法,能够使得到的底板物理力学性能与实际测得的力学性能相近或者有某种关系,从而实现对竹木复合集装箱底板的无损检测。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案是:一种利用图像处理对竹木复合集装箱底板无损检测的方法,包括以下步骤:

(1)竹木复合集装箱底板样本加工,使用裁板锯将企业抽样检测后的竹木复合集装箱底板锯出尺寸为50mm×50mm×28mm的样本,贴上标签标明裁下的样本的物理力学性能检测项目、编号、时间。并采集检测集装箱底板的检测报告;

(2)采集图片,使用平板式彩色图像扫描仪,扫描出每个木块四面50mm×28mm且分辨率为600dpi的端面图像;

(3)图片处理归整,利用软件裁剪图片多余的边部,按时间和批号对图片进行整理和归类;

(4)归整样本检测报告数据,使用Excel软件整理样本的检测报告结果,分类归纳样本的组坯、集装载荷、抗弯强度、弹性模量、静曲强度等数据;

(5)处理样本端面图像和数据规整,编写灰度共生矩阵、伽柏变换、小波变换的程序代码,使用MATLAB软件对归整后的图像进行计算处理,提取图像的特征参数;

(6)人工神经网络分析,编写人工神经网络的程序代码,使用MATLAB对图像处理提取的特征参数和物理力学性能参数进行训练构建性能预测模型。

步骤(1)中所述的物理力学性能包括顺纹抗弯强度、横纹抗弯强度、顺纹弹性模量、顺纹静曲强度、横纹弹性模量、横纹静曲强度。

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