基于光谱相似性的木材染色品质检测方法研究

发布时间：2023-10-21 15:37

　　染色品质检测是木材单板仿珍贵材染色工艺流程中的重要环节,在配色过程中,精确测量染色木材的材色与目标材色间的色差是建立染色配方模型的基础,在质检过程中,染色木材的材色及色牢度的准确测量是进行产品合格校验与质量分级的有效依据。传统的木材染色工业中,主要采取分光光度法进行颜色测量,但分光光度计仅能进行离线的单点测量,测量效率较低,而且一维的点式测量不能反馈测量点所在测量木材平面的具体位置,从而制约了木材染色工业的发展。本文从光谱学与色度学角度出发,利用物体表面的光谱特性实现了色差检测,实现了“图谱合一”的像素级木材单板染色品质检测。本文提出了基于光谱相似性的色差检测方法,该方法采用高光谱成像系统获取物体表面光谱反射率,研究光谱反射率曲线特征与物体呈现颜色之间的联系,分析光谱反射率曲线特征参数对明度、色度与色调的影响;分别采用欧氏距离度量法、光谱角度量法、相关系数度量法、光谱信息测度度量法以及光谱角余弦-欧氏距离联合度量法对标准色卡样本间的光谱相似性进行度量,分析了光谱相似性与色差在进行颜色差异评价中的一致性关系;以样本间光谱特征参数差为输入,样本间颜色信息色度学参数ΔL、Δa*、Δb*值为输...

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外相关研究现状及发展趋势
        1.2.1 木材染色研究现状及发展趋势
        1.2.2 染色品质检测研究现状及发展趋势
    1.3 主要研究内容与章节安排
2 木材染色品质检测相关理论基础
    2.1 物体的颜色
        2.1.1 光与颜色
        2.1.2 染色木材的光谱特性
        2.1.3 光谱反射率与颜色间的关系
        2.1.4 同色异谱现象
    2.2 颜色空间
        2.2.1 CIE1931RGB颜色空间
        2.2.2 CIE1931XYZ颜色空间
        2.2.3 CIE1976L*a*b*颜色空间
    2.3 木材染色品质检测参数
        2.3.1 色差
        2.3.2 耐光色牢度
    2.4 基于光谱的色差测量方案
        2.4.1 三刺激值法
        2.4.2 光谱匹配法
    2.5 本章小结
3 基于光谱相似性的色差检测
    3.1 高光谱成像系统
    3.2 标准色卡数据采集
        3.2.1 标准色卡
        3.2.2 色卡的颜色数据采集及预处理
    3.3 光谱相似性度量
        3.3.1 距离度量法
        3.3.2 光谱角度量法
        3.3.3 相关系数度量法
        3.3.4 光谱信息测度度量法
        3.3.5 光谱角余弦-欧氏距离联合度量法
    3.4 光谱相似性与色差一致性验证
    3.5 基于光谱相似性的色差检测模型
        3.5.1 极限学习机
        3.5.2 GA-ELM模型
        3.5.3 数据集构建
        3.5.4 基于GA-ELM模型的色差检测
    3.6 本章小结
4 木材染色品质检测
    4.1 木材染色单板制备
        4.1.1 实验材料与试剂
        4.1.2 仪器与设备
        4.1.3 制备方法
    4.2 染色木材色差检测与色牢度评价
    4.3 数据采集与预处理
    4.4 实验与分析
    4.5 本章小结
5 木材染色品质检测系统设计
    5.1 系统设计原理
    5.2 检测系统设计
        5.2.1 主界面
        5.2.2 数据集载入界面
        5.2.3 模型训练界面
        5.2.4 训练状态显示界面
        5.2.5 检测样本数据载入界面
        5.2.6 检测结果输出界面
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3856125