基于近红外光谱的杉木板表面缺陷识别研究
摘 要：介绍了无损检测在木材应用方面的研究背景及意义；介绍了木材无损检测技术在国内外的发展概况及相关研究；最后，综述了近红外光谱技术应用于木材无损检测的发展情况以及未来的展望。
关键词：无损检测；近红外光谱；木材缺陷；
1、研究背景及意义
木材是优质绿色的自然资源，具有强度大、弹性好、可再生等优点，被广泛的应用在建筑、家居、工具和交通等国家建设的各个领域。伴随着时代的发展和人民生活水平的日益改善与提高，木材及其制品的消耗量和需求量迅猛增长。然而，由于我国人口基数庞大，加之林业管理制度不完善、可开采利用的森林资源急剧减少等因素，导致我国森林资源总量和人均占有量严重不足。且林木的生长周期长，而我国的森林资源和其他国家相较之下是较为匮乏的。目前我国正处在高速发展时期，经济建设方面又对木材有着大量的需要。同时随着近20年来我国天然林保护工程的实施和不断深入, 木材的采伐量逐年下降，优良的珍贵木材资源的越来越紧缺，这就形成了日益突出的木材供需矛盾。所以对于如何使现有的木材资源的商业效益最大化，成为摆在行业面前的一道难题。
而在木材资源的利用过程中，木材表面缺陷将会对木材的观赏性以及物理、化学性质产生影响，从而进一步影响实木板材的评定质量与等级。因此，需要在生产加工成品之前，对板材进行缺陷检测，从而达到提高木制产品的质量和生产效率的目的。其中，节子是对木材的力学等性质影响最为严重的缺陷之一，在传统的缺陷识别的方法中一般是通过人工或者其他方式，虽然能够达到识别缺陷的目的，但是却存在识别效率不高、人工误检以及成本高昂等问题。所以木材无损检测技术的发展与改进也是如今的林业工作者们研究的重点之一。
在现有的木材无损检测技术中，虽然有趋于成熟的射线技术、超声波技术术、机器视觉技术等，但也有其局限性。随着近红外光谱技术在工业领域方面的广泛应用以及迅猛发展，凭借着应用范围广、无害无污染、操作简单、无损检测且精度高等优点，作为一种新型先进的无损检测技术被林业工作者应用在木材的无损检测领域。
2、国内外研究现状
无损检测技术可以在不破坏材料的内部组织以及使用性能的前提下，利用现代的电子、光学和计算机等技术以及器材设备，对材料的异常结构或缺陷所引起的声、光、热、图像等所表现出的不同变化，对材料进行的非破坏性检测的技术，可以对材料的性能指标进行快速、有效的检测和评价。与传统的木材检测方法相比，无损检测技术可在不破坏木材本身形状、原有结构及最终用途的前提下，对木材的物理性质、化学性质、生长特性、力学性质及木材缺陷等方面进行检测，既保留了材料的原有特性，又能在短时间内获得期望的结果，有利于连续生产和提高生产效率，还有利于操作人员快速做出正确的判断，这应用在木材检测领域对提高木材利用率具有极其重要的作用。到目前为止应用在木材检测领域的无损检测技术有：X-射线检测技术、超声波检测技术、机器视觉检测技术等。
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