[发明专利]利用近红外光谱测量活立木木材密度的方法

摘要

本发明涉及一种用近红外光谱测量活立木木材密度的方法，其步骤是，选择不少于120个无缺陷的木材样品；将样品温度控制在20～25℃条件下，在全光谱波长350～2500纳米范围内，分五个不同含水率区间，分别采集木材的漫反射近红外光谱，这五个含水率区间分别是①3－30％；②30－80％；③80－30％；④130－200％；⑤200－300％；采用排水法测定样品饱水时的体积，用烘干法测量样品的绝干重量，计算样品的含水率和木材密度；建立水分预测模型；分5个含水率区间分别建立密度校正模型；利用已建立的模型分析未知样品的木材密度。可以实现利用近红外光谱快速分析高于气干样品含水率的活立木木材密度。

主权项

1、一种用近红外光谱测量活立木木材密度的方法，其特征的步骤是，1)从活立木木材胸高处采集生长锥木芯，加工成厚5mm，直径12mm的圆形木块，从中选择不少于120个无缺陷的木材样品；2)将样品温度控制在20～25℃条件下，在光谱波长350～2500纳米范围内，分五个不同含水率区间，分别采集木材的漫反射近红外光谱，这五个含水率区间分别是①3-30％；②30-80％；③80-130％；④130-200％；⑤200-300％；3)采用排水法测定样品饱水时的体积，用烘干法测量样品的绝干重量，计算样品的含水率和木材密度；4)对以上采集的光谱数据进行基线校正、平滑处理和一阶导数处理等数学预处理；5)利用多元分析软件中的偏最小二乘法，选取对水分敏感的波段，在上述(3)中测定的含水率和近红外光谱的吸光度间，建立水分预测模型；6)建立密度校正模型，将含水率分成5个区间分别建立校正模型①3-30％，MD1；②30-80％，MD2；③80-130％，MD3；④130-200％，MD4；⑤200-300％，MD5；7)根据建立模型的相关系数、校正标准误差以及预测标准误差，通过数学方法，对模型进行训练，得到优化后的不同含水率区间的五个校正模型；8)根据上述(5)中建立的水分预测模型预测的样品含水率，根据含水率，选择合适的密度校正模型分析未知样品的木材密度。