计算机断层扫描技术在木材科学中应用研究进展-世界林业研究

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1、第３０卷第５期世界林业研究Ｖｏｌ３０Ｎｏ５２０１７年１０月ＷｏｒｌｄＦｏｒｅｓｔｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＯｃｔ２０１７计算机断层扫描技术在木材科学中应用研究进展曹正彬葛浙东张连滨刘传泽周玉成（山东建筑大学信息与电气工程学院，济南２５０１０１）摘要：计算机断层扫描（ＣＴ）技术作为一种高质、高效的无损检测技术，具有重建图像分辨率高、速度快等优点。鉴于该技术在医学领域取得的重大成就，国内外学者基于ＣＴ技术对木材做了大量研究，并将其应用于木材科学研究领域，验证了ＣＴ技术在木材检测和木材加工领域的可行性，同时取得了良好的使用效果。

2、文中综述了ＣＴ技术在木材缺陷检测、木材宏观构造检测和木材切割中应用的研究进展，分析了现有技术存在的问题，展望了ＣＴ技术在木材科学领域的应用前景。关键词：木材科学，计算机断层扫描技术，无损检测，木材加工中图分类号：Ｓ７８１文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４２４１（２０１７）０５－００４５－０６ＤＯＩ：１０１３３４８／ｊｃｎｋｉｓｊｌｙｙｊ２０１７００５７ｙＲｅｓｅａｒｃｈＡｄｖａｎｃｅｓｉｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙｔｏＷｏｏｄＦｉｅｌｄｓＣａｏＺｈｅｎｇｂｉｎＧｅＺｈｅｄｏｎ

3、ｇＺｈａｎｇＬｉａｎｂｉｎＬｉｕＣｈｕａｎｚｅＺｈｏｕＹｕｃｈｅｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈａｎｄｏｎｇＪｉａｎｚｈｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔｅｒｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ（ＣＴ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓａｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｔｈｈｉｇｈｑｕａｌｉｔｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂｏａｓｔｉｎｇｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔ

4、ｉｏｎｆｏｒｉｍａｇｅｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｈｉｇｈａｎａｌｙｚｉｎｇｓｐｅｅｄ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｉｔｓｍａｊｏｒａｃｈｉｅｖｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｍｅｄｉｃａｌｆｉｅｌｄ，ｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓａｌｌｏｖｅｒｔｈｅｗｏｒｌｄｈａｖｅｄｏｎｅｎｕｍｅｒｏｕｓｓｔｕｄｉｅｓｉｎｗｏｏｄｆｉｅｌｄｕｓｉｎｇＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｖｅｒｉｆｉｅｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｗｏｏｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄａｌｓｏｏｂ

5、ｔａｉｎｅｄａｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｉｎｐｒａｃｔｉｃｅ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｖｉｅｗｅｄｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｗｏｏｄｄｅｆｅｃｔｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｗｏｏｄｍａｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄｗｏｏｄｃｕｔｔｉｎｇ，ａｎｄｐｒｅｓｅｎｔｅｄｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｉｎｔｈｅｅｎｄ，ｔｈｅｐａｐｅｒｐｒｏｓｐｅｃｔｅｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏ

6、ｆｔｈｅＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｗｏｏｄｒｅｓｅａｒｃｈ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｏｏｄｆｉｅｌｄ，ＣＴｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ｗｏｏｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ木材作为一种可再生的生物质材料，具有质量测法和仪器检测法。人工检测方法主观性较强，需要轻、易加工、强度高、纹理美观等优点，是国民生活和操作者有多年的检测经验，检测结果差异性较［１－２］经济建设中不可或缺的重要材料。中国虽是资源大大。仪器检测法如生长锥检测法、应力波检测法国，但木材资源人均占有量较少且部分材质

7、较差。因和超声波检测法等，虽然可以检测木材内部结构和缺此，检测树木生长状态，提高木材有效利用率成为缓陷，但对树木有一定的破坏性且检测结果不够精确。解木材供需矛盾的重要手段，也是实现林业产业可持目前，计算机断层扫描（ＣＴ）技术作为一种无损检测续发展的重要途径。传统的木材检测方法有人工检方法，具有穿透能力强、检测速度快、分辨率高且不破收稿日期：２０１７－０４－１２；修回日期：２０１７－０７－１３。基金项目：山东省泰山学者优势特色学科人才团队支持计划（２０１５１６２）；山东建筑大学博士基金“基于Ｘ射线的木结构建筑用材无损检测系统

8、研究”（ＸＮＢＳ１６２２）。作者简介：曹正彬，硕士研究生，主要研究方向为控制工程，电话：１５０６３３７３８９６，Ｅ－ｍａｉｌ：９９３０１８０８２＠ｑｑｃｏｍ，通信地址：山东建筑大学，邮编：２５０１０１。通信作者：周玉成，教授，博士生导师，主要研究方向为复杂过程分析与控制研究，电话：１５５