木材内部缺陷三维应力波成像方法研究

发布时间:2018-01-19 10:39

  本文关键词: 应力波 无损检测 TKriging空间插值 TIDW插值 三维可视化 出处:《浙江农林大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:在国内外信息技术的不断进步的同时,应力波的无损检测技术因其有便携性、无害性、测量手段简便、对测量样本要求低等优点,因此林业工作者和研究人员对木材无损检测技术也越来越重视。本文提出基于TKriging与TIDW的木材应力波三维木材内部缺陷成像算法并对这两种算法进行了较为深入的研究。主要研究成果如下:1、把TIDW插值算法引入木材无损检测三维可视化中。算法将预估点的邻域关系扩展到三维空间,增加预估点的搜索半径,引入top-k查询找出其邻域内影响最大的k个已知点,计算得到预估点的值并进行三维成像。2、把TKriging插值算法引入木材无损检测三维可视化中。在已建立的数学模型中,根据Kriging空间插值法得到预估点集合与已知点集合之间的空间距离和相关参数获得一个加权系数集,并引入top-k查询找出其邻域内影响最大的k个已知点,计算得到预估点的值并进行三维成像。3、利用实验室自主研发的便携式木材无损检测仪进行实验测试,并在MATLAB软件上进行算法编写及三维可视化的研究。本文对6个不同缺陷类型的实验样本进行应力波数据采集,并利用不同算法对数据进行三维可视化分析和对比,实验结果表明TIDW算法与TKriging算法相比IDW算法和Kriging算法,具有更高的成像精度,能更准确的显示木材内部缺陷信息,有较好的可行性。
[Abstract]:With the development of information technology at home and abroad, the non-destructive testing technology of stress wave has the advantages of portability, innocuity, simple measurement method and low requirement for measuring samples. Therefore, forestry workers and researchers pay more and more attention to wood nondestructive testing technology. In this paper, a 3D wood interior defect imaging algorithm based on TKriging and TIDW is proposed. The main results are as follows:. 1. The TIDW interpolation algorithm is introduced into the 3D visualization of wood nondestructive testing. The algorithm extends the neighborhood of prediction points to three-dimensional space and increases the search radius of prediction points. The top-k query is introduced to find out the k known points in its neighborhood which have the greatest influence. The predicted points are calculated and the 3-D imaging is carried out. 2. The TKriging interpolation algorithm is introduced into the 3D visualization of wood nondestructive testing. According to the Kriging space interpolation method, the space distance between the predicted point set and the known point set and the relative parameters are obtained to obtain a weighted coefficient set. The top-k query is introduced to find k known points which have the greatest influence in the neighborhood, and the predicted points are calculated and 3D imaging. 3. The portable wood nondestructive testing instrument developed by the laboratory was used to carry out the experiment. In this paper, six experimental samples of different defect types are collected with stress wave data. The experiment results show that TIDW algorithm is compared with TKriging algorithm and IDW algorithm and Kriging algorithm. It has higher imaging accuracy, more accurate information of wood internal defects, and better feasibility.
【学位授予单位】:浙江农林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TP391.41

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本文编号:1443810

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