论文部分内容阅读
长期以来,随着我国森林资源的过度开采和利用,森林蓄积量在不断减少,而木材类产品的需求量却在不断增加,从而产生了严重的木材供需矛盾。如何高效低耗地利用比较稀少的木材资源,是当前林业学术界研究的重大问题之一。而对木材实施检测,获取内部缺陷等全面信息,是制定合理利用方案的基础。本文借助Matlab平台实现了原木内部腐朽的三维重建,重建出三维立体图像,可以准确地判别出原木内部腐朽立体形状及尺寸,从而为原木缺陷检测、原木合理分级、合理造材与造材加工自动化生产、立木健康评价、木制建筑的强度评价提供应用理论基础和科学依据。研究结果对减少木材的损失和浪费,提高我国原木利用率具有重要的意义。三维重建技术就是从物体的二维序列图像中获取三维的结构信息,为用户提供具有真实感的三维图形,便于用户从多角度、多层次进行观察和分析,极大地提高了检测的准确性和科学性。首先,本文在分析应力波沿原木横截面径向和弦向传播规律的基础上,利用ARBOTOM应力波检测系统获取得到原木内部腐朽二维图像;其次,应用图像处理技术对获取的二维图像进行预处理,利用平滑滤波消除二维图像在采集、储存、传递、提取过程中产生的噪声和伪像,以使原木内部腐朽更加清晰,便于人眼识别和为后续处理作准备;然后,对进行预处理后的二维图像进行合理分割,利用边缘检测算子提取出原木边界轮廓以及反映原木内部腐朽信息的边缘,对提取的边缘图像进行膨胀与填充处理;最后,为了更好的显示三维重建效果,利用层间插值算法对图像进行层间插值处理,减小层间距离,增加序列图像的数量,并利用Matlab7.0软件实现了原木内部腐朽应力波二维图像的三维面绘制及体绘制,确定出原木内部腐朽三维结构形状,实现了原木内腐缺陷检测,原理简单,编程实现方便,显示效果较好。基于断层图像的三维重建是三维数据场可视化技术的一项主要研究内容,它在地质勘探、气象预报,尤其是在检测领域有着广泛的应用前景,随着计算机技术和图形图像学的发展,该技术已经成为当今计算机技术发展的一个新的阶段。