随着科技发展和我国天然保护林工程的实施,木材无损检测技术在不对木材破坏的情况下可以检测出木材内部的缺陷,在保护森林资源和提高木材的利用率等方面具有至关的作用。由于应力波无损检测技术对检测人员没有伤害而且便携袋、检测精度高适合野外作业等优点,所以应力波木材无损检测技术具有研究的价值。目前,基于应力波木材缺陷的二维图像重建已经有许多的研究成果,应力波木材缺陷的二维图像重建主要研究分为解析算法和迭代类算法图像重建两个方向。本文主要研究迭代类算法的二维木材缺陷图像重建,针对木材缺陷图像重建技术中的病态问题,研究迭代算法并改进加快迭代收敛速度,使其更直观的观察木材缺陷图像的位置和形状。本文主要研究木材缺陷的图像重建,首先根据应力波的波动理论和在木材内部不同介质传播规律,应力波在不同的介质中会发生反射和透射的现象。介绍弯曲法和试射法的射线追踪原理,分析不同的射线追踪法的优缺点,最终选用最短路径射线追踪法来确定应力波在木材内部的最小走时路。根据射线追踪的基本原理建立应力波的时间、距离和速度的迭代算法数值模型。根据应力波木材缺陷图像重建属于不适定问题,而迭代类算法在处理不适定问题具有很好的效果。本文研究分析Tikhonov正则化算法、反向投影法、ART迭代算法和Landweber迭代算法,得出结论Landweber迭代算法在解决不适定问题上具有高稳定性,但是该算法收敛速度较低,在此基础上提出加入正则化迭代增益因子改进Landweber迭代算法的收敛速度。本文重建图像实验时,将12个应力波传感器均匀的嵌入蒙古栎和红松样本上,在常温条件下利用应力波检测仪器获取应力波在原木的传播时间和距离,代入基于改进的Landweber迭代算法的数值模型,采用MATLAB编程计算出慢度分布矩阵并实现用Sufer8.0绘图软件重建木材缺陷图像;讨论分析比较不同树种和不同缺陷位置对重建图像精度的影响,不同算法的收敛速度,重建图像拟合度的分析证明了该算法的可行性。最后,通过图像阈值分割、图像形态学处理和图像边缘检测使重建的木材缺陷图像更直观和准确。实验结果表明基于改进的Landweber迭代算法相较于ART迭代算法重建图像精度更高。因此,本文的迭代算法适合木材缺陷图像重建,具有实际的意义。