基于图像识别的实木板材优选系统研究

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1、分类号Ｓ７Ｓ１．５ＴＳ日５爭位代巧３０８１０２９Ｓ．密巧ＧＫ学号３１＿ＷＵ２ＨＡ…ｍｅＨ３ＲＥＳＴＲＹＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹｉｌ５ｌ！乂｜權硕±学錢心翻！５．卻‘．文题目：基于圈徹棚顺实木板材化选系規研／薄軍论驾作者：房忘盼＾＜专並：机械电子工程一硏究方向：光机电体化指导教师：刘英教援二〇－六年六月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行的研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经特别注

2、明引用的内容和致谢的地方外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中，Ｗ明确方式注明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。＞学位论文作者（本人签名〉：巧表晦年＃月ｌＴ曰学位论文出版授权书本人及导师完全同意《中国博壬学位论文全文数据库出化章程》、《中国优秀硕壬学位论文＂＂＂全文数据库出版章程》（Ｋ下简称章程，见ＷＷＷ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ），愿意将本人的学位论文提交中＂国学术期刊（光盘版）电子

3、杂志社在《中国博±学位论文全文数据库》、《中国优秀硕ｉ学位论文全文数据库》中全文发表和Ｌ乂电子、网络形式公开出版，并同意编入ＣＮＫＩ《中国知＂识资＂源总库》，在《中国博硕去学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按章程规论定享受文相关权益。密级Ｓ□保密（＿＿＾年＿月至＿年＿月）（巧餐娩《使洽式在解《店《速守化彷稱）作者签名：焉１倫导师签名：為辨２〇［（／节，／矣年月日致谢本论文是在导师刘英教授的悉心指导下完成的，从论文的选题、研究方案的定制、论文结构搭

4、建、论文的修改和定稿，无一不倾注着刘老师的大量心血。在研究工作和论文完成之际，向刘老师致以真诚的谢意。刘老师在学术上的严谨思维、睿智大度的处事风格、平易近人的工作方式，从学识上、人生上都给予我极大的启迪，学生受益匪浅，是我值得终身收藏的财富。感谢杨雨图、徐兆军、缑斌丽等老师在论文研究过程中给予的指导与帮助，使论文研究工作更加完善。感谢江苏江佳机械有限公司王均东副总经理对于论文相关内容的实践提供设备和资料，使课题离应用更进一步。感谢师兄於亚斌，师妹翟菲菲、张丹丹、苏晓芳、赵特，师弟李宇廷、赵乾、崔亚飞

5、，同学葛路伟等实验室同学在研究生期间及论文研究过程中给予的帮助！感谢室友睢蓓蓓、赵荣、宋卫婷在研究生期间给予我生活、学习上的鼓励与关心，以及同届好友在研究生期间的支持与帮助！最后要感谢我的父母、朋友对我求学的支持，给予我关心与力量；特别感谢男朋友茅杰一直以来的陪伴，给予我信心、帮助我前进。在今后的道路上，我会牢记大家给予的帮助、指导，积极乐观的面对生活。作者：房友盼二○一六年六月五日摘要我国人均林木资源稀缺，木材利用率低，为了提高实木板材的出材质量和数量，应采用自动化、智能化的实木板材优选加工设备，

6、但是由于技术和经济因素的限制，大多数木材加工企业仍采用人工划线的方法识别实木板材表面缺陷并确定锯切方案，这会导致木材优选加工机械自动化程度低、缺陷识别不精确、锯切优选方案不合理等问题。针对上述问题，本文提出了基于图像识别的实木板材优选系统研究，并完成了以下主要研究工作：首先，查阅相关参考文献，结合实际采集得到的实木板材表面缺陷图像，分析几种常见的实木板材缺陷特征及其对木材品质的影响；阐述实木板材优选加工系统的组成，包括进料、图像采集、图像处理、优选计算、锯切、分类出料等工序，接着介绍了重要工序的原理

7、与功能，选用CCD摄像机搭建实木板材表面图像采集系统，本文重点是研究实木板材表面缺陷图像处理和优选算法。其次，在图像处理方面，分别采用Sobel算子、Roberts算子、Prewitt算子、Canny算子和LOG算子对采集的两种典型实木板材表面缺陷图像进行边缘检测，分析比较其结果的不同。分别运用灰度阈值分割、直方图阈值、最大熵阈值分割方法对缺陷图像进行阈值分割，经过综合分析选用最大熵阈值分割方法，由于分割结果不能尽如人意，最后利用形态学处理的开启、关闭、膨胀、腐蚀等基本运算对分割后的实木板材图像依次

8、进行填充、形态滤波、边缘提取、掩模等操作，以获得闭合的缺陷目标灰度图像，再对经过图像处理的实木板材二值化图像进行缺陷特征提取，获得实木板材表面缺陷数据，数据信息包括实木板材的长度和宽度、缺陷个数、缺陷位置、缺陷尺寸等信息。第三，为了制定优选的锯切方案，选用遗传算法进行优选加工计算。针对实木板材优选系统的遗传算法的问题表示、初始种群生成、选择、交叉、变异等原理以及具体算法步骤进行了详尽的阐述，运用VisualBasic编程工具开发了基于图像识别的实木板材优选软件，既可调