基于小波变换的木材应力波缺陷检测研究
发布时间：2021-04-04 03:17
木材无损检测能在不损坏木材使用性能的前提下准确地检测出木材内部缺陷,是一种实用的木材检测手段,能显著提高木材利用率,具有很高的实用意义。考虑检测成本、安全性以及实验的可操作性,本文将研究应力波无损检测。虽然应力波无损检测技术对树木内部缺陷的研究已经取得了许多成果,但多数的研究是从时域角度进行研究,通过判断应力波的传播时间和传播速度的变化来诊断木材内部是否含有腐朽、空洞等缺陷。本文从频域角度进行应力波木材无损检测的研究。本文在研究小波变换、神经网络、细胞反向投影成像基础上,探究木材的缺陷检测以及木材断层图像的重建。本文利用小波变换对应力波检测信号进行处理时,重点研究了小波阈值去噪、小波包能量特征提取以及神经网络。讨论分析了不同分解层数、不同小波基的去噪效果。采用小波包与径向基神经网络（RBF）松散结合的方法,对健康和空洞蒙古栎试件进行了研究,把小波变换作为神经网络的前置处理器,利用小波包变换对应力波检测信号进行5层小波包分析,构造8维特征向量,提取缺陷能量特征;设计网络结构,把缺陷能量特征作为神经网络的输入,训练径向基神经网络并建立诊断模型。本文重建断层图像时,主要研究了细胞反向投影算法...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蒙古栎试件
BZ1103 可有效的采集冲击振动信号。BZ1103 灵幅值线性 50000（ms-210%），谐振频率 50kHz，质集匀分布在木材的周围，每个都轮流作为发射端。当器都作为接收端进行信号的检测。当树木内部有应力波的传播路径就会改变，进而传感器接收到康与缺陷树木所接收到的能量差异，进而判断传感最后进行缺陷断层二维图像重构。 25℃，木材含水率为 10.2%，将 6 个 BZ1103 传感Z1103 传感器另一端与数字示波器连接在一起。传依次为 1、2、3 6。用钢锤敲击 1 号 BZ11收到的脉冲信号存储在示波器当中。传感器采用多。试验过程发现发射接收互换后对测量结果影响较然后用相同的力度依次敲击其余编号传感器，完成 MATLAB、Microsfot Excel2010。
征向量用于网络性能的测试。神经网络正常，1 表示木材具有空洞。为了提高辨训练结果为η，则设定规则为：第一种，0.8＜η＜1.2，则输出设定为 1；第三围，则输出设定为 2。神经网络的性定范围内，该参数的数值与网络性能呈pread 变化，终止迭代步数及训练误差变表 3-2 不同 spread 的训练结果表spread 0.8 0.9 1.0 1.1网络误差5.9182E-069.5729E-061.2660E-069.8802E-06训练步数37 36 39 38训练目标误差为 0.0001 时的误差曲线变迭代步数分别为 1.26594e-06、39 步。
【参考文献】：
期刊论文
[1]森林资源保护管理工作中的问题与对策[J]. 张国伟. 中国林业产业. 2017(03)
[2]集体林权制度改革视角下森林资源的保护管理[J]. 肖华美,朱静娟. 中国林业产业. 2017(03)
[3]用于稳态视觉诱发电位特征频率提取的同步压缩短时傅里叶变换方法[J]. 张黎明,张小栋,陆竹风,李睿. 西安交通大学学报. 2017(02)
[4]基于小波包和RBF神经网络的木材空洞诊断研究[J]. 刘嘉新,刘立伟,王克奇. 西南林业大学学报. 2016(06)
[5]木材检验中的无损检测技术研究[J]. 孙光有. 中国林业产业. 2016(11)
[6]大兴区森林资源变化分析及可持续经营对策探讨[J]. 李全明. 防护林科技. 2016(09)
[7]基于小波变换对信号噪声的处理研究[J]. 朱先和,杨世平. 电子科技. 2016(06)
[8]我国林业经济发展中的困境及对策建议探究[J]. 庄瑷宁,金胜男. 中国林业经济. 2015(04)
[9]我国森林资源现状与保护中存在的问题[J]. 田智慧,郝明亮,赵高鑫. 现代园艺. 2015(11)
[10]含水率和密度对木材应力波传播速度的影响[J]. 刘昊,高建民. 北京林业大学学报. 2014(06)
博士论文
[1]黑龙江省森工林区森林资源经营系统协调发展研究[D]. 郑丽娟.东北林业大学 2015
[2]基于应力波的木材缺陷二维成像技术研究[D]. 安源.中国林业科学研究院 2013
[3]我国重点国有林区森林经营与森林资源管理体制改革研究[D]. 王迎.北京林业大学 2013
[4]基于BP和RBF神经网络的木材缺陷检测研究[D]. 牟洪波.东北林业大学 2010
硕士论文
[1]基于细胞反向投影的木材缺陷断层重建的研究[D]. 吴彤.东北林业大学 2016
[2]应力波在树木径切面内的传播速度模型研究[D]. 翁翔.浙江农林大学 2015
[3]我国山区森林碳汇项目的发展现状与对策研究[D]. 王鹏.中国海洋大学 2015
[4]基于森林管理视角的中国国家公园探索[D]. 李吉龙.中国林业科学研究院 2015
[5]基于应力波频谱分析的木材无损检测技术及影响因素的研究[D]. 靳守领.浙江农林大学 2014
[6]应力波在木材内部传播的影响因素研究[D]. 孙晔.浙江农林大学 2014
[7]树木内部应力波传播速度模型研究[D]. 刘光林.浙江农林大学 2014
[8]木材无损检测中检测精度分析与应力波传播速度规律的研究[D]. 郑钢.浙江农林大学 2013
[9]木材无损检测中应力波传播速度与检测精度的影响因素研究[D]. 陆林峰.浙江农林大学 2013
[10]应力波在活立木中传播波形的构建与研究[D]. 苏娟.北京林业大学 2009
本文编号：3117630
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蒙古栎试件
BZ1103 可有效的采集冲击振动信号。BZ1103 灵幅值线性 50000（ms-210%），谐振频率 50kHz，质集匀分布在木材的周围，每个都轮流作为发射端。当器都作为接收端进行信号的检测。当树木内部有应力波的传播路径就会改变，进而传感器接收到康与缺陷树木所接收到的能量差异，进而判断传感最后进行缺陷断层二维图像重构。 25℃，木材含水率为 10.2%，将 6 个 BZ1103 传感Z1103 传感器另一端与数字示波器连接在一起。传依次为 1、2、3 6。用钢锤敲击 1 号 BZ11收到的脉冲信号存储在示波器当中。传感器采用多。试验过程发现发射接收互换后对测量结果影响较然后用相同的力度依次敲击其余编号传感器，完成 MATLAB、Microsfot Excel2010。
征向量用于网络性能的测试。神经网络正常，1 表示木材具有空洞。为了提高辨训练结果为η，则设定规则为：第一种，0.8＜η＜1.2，则输出设定为 1；第三围，则输出设定为 2。神经网络的性定范围内，该参数的数值与网络性能呈pread 变化，终止迭代步数及训练误差变表 3-2 不同 spread 的训练结果表spread 0.8 0.9 1.0 1.1网络误差5.9182E-069.5729E-061.2660E-069.8802E-06训练步数37 36 39 38训练目标误差为 0.0001 时的误差曲线变迭代步数分别为 1.26594e-06、39 步。
【参考文献】：
期刊论文
[1]森林资源保护管理工作中的问题与对策[J]. 张国伟. 中国林业产业. 2017(03)
[2]集体林权制度改革视角下森林资源的保护管理[J]. 肖华美,朱静娟. 中国林业产业. 2017(03)
[3]用于稳态视觉诱发电位特征频率提取的同步压缩短时傅里叶变换方法[J]. 张黎明,张小栋,陆竹风,李睿. 西安交通大学学报. 2017(02)
[4]基于小波包和RBF神经网络的木材空洞诊断研究[J]. 刘嘉新,刘立伟,王克奇. 西南林业大学学报. 2016(06)
[5]木材检验中的无损检测技术研究[J]. 孙光有. 中国林业产业. 2016(11)
[6]大兴区森林资源变化分析及可持续经营对策探讨[J]. 李全明. 防护林科技. 2016(09)
[7]基于小波变换对信号噪声的处理研究[J]. 朱先和,杨世平. 电子科技. 2016(06)
[8]我国林业经济发展中的困境及对策建议探究[J]. 庄瑷宁,金胜男. 中国林业经济. 2015(04)
[9]我国森林资源现状与保护中存在的问题[J]. 田智慧,郝明亮,赵高鑫. 现代园艺. 2015(11)
[10]含水率和密度对木材应力波传播速度的影响[J]. 刘昊,高建民. 北京林业大学学报. 2014(06)
博士论文
[1]黑龙江省森工林区森林资源经营系统协调发展研究[D]. 郑丽娟.东北林业大学 2015
[2]基于应力波的木材缺陷二维成像技术研究[D]. 安源.中国林业科学研究院 2013
[3]我国重点国有林区森林经营与森林资源管理体制改革研究[D]. 王迎.北京林业大学 2013
[4]基于BP和RBF神经网络的木材缺陷检测研究[D]. 牟洪波.东北林业大学 2010
硕士论文
[1]基于细胞反向投影的木材缺陷断层重建的研究[D]. 吴彤.东北林业大学 2016
[2]应力波在树木径切面内的传播速度模型研究[D]. 翁翔.浙江农林大学 2015
[3]我国山区森林碳汇项目的发展现状与对策研究[D]. 王鹏.中国海洋大学 2015
[4]基于森林管理视角的中国国家公园探索[D]. 李吉龙.中国林业科学研究院 2015
[5]基于应力波频谱分析的木材无损检测技术及影响因素的研究[D]. 靳守领.浙江农林大学 2014
[6]应力波在木材内部传播的影响因素研究[D]. 孙晔.浙江农林大学 2014
[7]树木内部应力波传播速度模型研究[D]. 刘光林.浙江农林大学 2014
[8]木材无损检测中检测精度分析与应力波传播速度规律的研究[D]. 郑钢.浙江农林大学 2013
[9]木材无损检测中应力波传播速度与检测精度的影响因素研究[D]. 陆林峰.浙江农林大学 2013
[10]应力波在活立木中传播波形的构建与研究[D]. 苏娟.北京林业大学 2009
本文编号：3117630
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