[发明专利]木材类型的无损快速识别装置及识别方法

权利要求书

1.一种木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，包括：激光光源、太赫兹光波产生单元、太赫兹扩束单元、太赫兹偏振片、样品架、太赫兹光波探测单元及探测信号接收器；

所述太赫兹光波产生单元、所述太赫兹扩束单元及所述太赫兹偏振片设置于所述样品架的一侧，所述太赫兹光波探测单元设置于所述样品架的另一侧；

所述激光光源用于产生脉冲激光并分别照射所述太赫兹光波产生单元及所述太赫兹光波探测单元；

所述太赫兹光波产生单元用于接收所述脉冲激光并产生第一太赫兹脉冲光波，所述第一太赫兹脉冲光波经所述太赫兹扩束单元扩束并经所述太赫兹偏振片进行偏振后产生偏振脉冲光波射入所述样品架；

所述样品架用于放置待识别木材；

所述太赫兹光波探测单元用于接收脉冲激光产生第二太赫兹脉冲光波，并接收由所述待识别木材对所述偏振脉冲光波透射的透射脉冲光波；

所述探测信号接收器与所述太赫兹光波探测单元相连接，用于分别接收所述第二太赫兹脉冲光波及所述透射脉冲光波进行分析，以识别所述待识别木材的类型。

2.根据权利要求1所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述太赫兹光波产生单元为光电导天线或光学整流晶体。

3.根据权利要求1或2所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述太赫兹光波探测单元为光电导天线或光学整流晶体平衡探测器。

4.根据权利要求1所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述激光光源与所述太赫兹光波产生单元之间还设有光束延时单元，所述光束延时单元由多个反射镜组成，所述光束延时单元用于延长所述激光光源与所述太赫兹光波产生单元之间的光路，以延迟所述脉冲激光到达所述太赫兹光波产生单元的时间。

5.根据权利要求1所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述太赫兹扩束单元为高阻硅透镜或超透镜，所述第一太赫兹脉冲光波经所述太赫兹扩束单元进行扩束后光斑直径为5-10mm。

6.根据权利要求1所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述太赫兹偏振片为金属网栅偏振片或碳纳米管薄膜。

7.根据权利要求1所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述样品架为金属材质，所述样品架可包裹所述待识别木材，且所述样品架在脉冲光波的入射面及出射面均设有透光孔。

8.根据权利要求7所述的木材类型的无损快速识别装置，其特征在于，所述透光孔为圆形，且所述透光孔的直径为3.5-7mm。

9.一种木材类型的无损快速识别方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1-8任一项所述的木材类型的无损快速识别装置中，所述方法包括：

将待识别木材置于所述样品架内；

接收所述太赫兹光波探测单元产生的第二太赫兹脉冲光波作为参考信号，并接收所述待识别木材对所述偏振脉冲光波透射的透射脉冲光波作为采样信号；

根据预置的计算模型对所述参考信号及所述采样信号进行计算得到计算值；

根据预置的匹配度计算公式对所述计算值与预存的样本数据库中每一样本之间的匹配度进行计算；

将匹配度最高的一个所述样本的类型确定为所述待识别木材的木材类型。

10.根据权利要求9所述的木材类型的无损快速识别方法，其特征在于，所述计算模型包括折射率计算公式及透射率计算公式，所述计算值包括折射率计算值及透射率计算值，所述根据预置的计算模型对所述参考信号及所述采样信号进行计算得到计算值，包括：

计算所述参考信号与所述采样信号之间的幅度比及相位差；

根据所述折射率计算公式对所述相位差及所述待识别木材的尺寸信息进行计算得到对应的折射率计算值；

根据所述透射率计算公式对所述幅度比及所述相位差进行计算得到对应的透射率计算值。