立木腐朽是导致林地木材生产量、木材质量和木材利用率降低的关键因素之一。每年因立木腐朽造成的木材资源损失非常巨大。另外,城市街道及园林树木因内部腐朽产生的突然倾倒事故,给市民的生命和财产造成巨大的损失。因此,研究比较准确、简便的活立木/原木内部腐朽检测技术,不仅有利于我国珍贵森林资源的健康监测以及有效保护,而且还对减少城市、乡镇居民的生命财产损失意义重大。本文应用弹性波断层成像与CT成像技术对活立木/原木内部腐朽进行研究。弹性波断层成像技术是一种新的木材无损检测方法,提供木材内部断面二维和立体三维彩色图像,具有直观性和快速性等特点。CT成像具有图像直观准确、分辨率高、无叠加等优点,被誉为最佳的木材无损检测手段。本文首先介绍了引起腐朽的原因、腐朽的种类,阐述了腐朽的危害以及尽早检测的必要性,提出弹性波断层成像和CT成像技术在木材无损检测方面具有良好的应用前景,并归纳分析了这两种技术在木材无损检测方面取得的成绩；介绍了弹性波断层成像检测原理、检测设备、检测步骤以及图像读取和图像分析；阐述了CT成像的基本原理和影响CT图像质量的因素,并采用适合木材CT扫描的相关参数对样本进行扫描；然后检测了样本端面网格硬度、小试样密度、抗压和抗弯强度以及含水率,根据硬度值、基本密度值、抗压强度值、抗弯强度值和含水率值作三维彩色图像,基于实验数据和图像分析,给出活立木/原木内部物理力学性能的预测模型；为了评价弹性波断层成像的可靠性和准确性,采用Matlab软件建立样本木横断面力学性能二维彩色图像,将其与弹性波断层图像比较,并分析弹性波视速度与力学性能值的相关性；采用Hounsfield曲线分析了CT图像的缺陷类型、位置以及大小,研究在不同扫描参数下,CT值分别与硬度值和抗压强度值间的关系,选择适合CT扫描木材的最低扫描参数；最后采用分形布朗函数法处理样本的CT图像,并根据分形参数是否奇异而对样本内部腐朽情况进行分析。本文的研究结果归纳如下：(1)应用弹性波断层成像和CT成像技术作为检测活立木/原木内部腐朽的手段,通过对国内外发展现状及其发展趋势的研究,发现这两种技术在木材缺陷检测及木材物理性能检测方面有着良好的应用前景；(2)为了实现准确快速的木材CT检测,提高CT扫描过程的效率,节约时间及成本,本文通过对大量的木材断层图像扫描结果的观察,以及不同层厚和管电压的设定,采用了适合CT扫描木材的相关参数：扫描层厚为2.5mm～5mm、扫描电压为80KV～120KV、扫描电流为10mA～500mA.窗位值为400Hu,窗宽为1200Hu。(3)对样本圆盘进行端面网格硬度值、小试样密度值、强度值和含水率测试,根据物理力学性能值作三维彩色图像,三维图像很好的反应了圆盘内部实际缺陷情况,并根据实验数据和图像分析给出了活立木/原木内部物理力学性能的预测规律,为木材质量及安全性的评价提供科学的依据。(4)通过弹性波断层图像与力学性能二维图像的比较可知,断层图像和力学性能图像显示的结果类似,但断层图像未能达到力学性能图像的显示效果。通过分析弹性波视速度和力学性能值的相关性、以及各项变异系数的计算结果可知,弹性波断层图像上提取的视速度不能反应弹性波在样本圆盘中传播的真实速度,因此,弹性波断层成像技术不能准确的反应圆盘内部实际情况,尤其对初期腐朽的检测存在一定困难。(5)采用不同参数对样本进行CT扫描,首先应用Hounsfield曲线对样本CT图像进行缺陷分析,发现Hounsfield曲线可以准确的检测木材内部腐朽、腐朽程度以及其他缺陷类型。之后结合木材的力学性能(硬度与抗压强度),分析不同扫描参数下获得的样本CT图像ROI内CT平均值分别与硬度值和抗压强度值的相关性。得出：扫描参数为10mA80KV1s可以定为适合CT扫描木材的最低扫描参数,也为便携式木材CT扫描仪扫描参数的确定提供参考。另外采用几组较大的参数对样本进行扫描,发现CT值与力学性能值的相关性基本相同,由此可见,当采用较大参数扫描木材样本时,CT图像的分辨率仅会发生很小的变化。(6)采用分形布朗函数法处理样本CT图像,并对样本的腐朽情况进行了分析。分形参数可作为区分健康材与缺陷的参考,当0<H<1时,该部分为健康材；当H>1时,该参数发生了奇异,提取奇异性分形参数值,它们的集合为缺陷所在。