板材外观质量综合量化评价方法技术

本发明专利技术具体为一种板材外观质量综合量化评价方法，解决了现有板材外观质量评价不准确、效率低、难以实现在线检测评价等的问题。板材外观质量综合量化评价方法，包括以下步骤，获取板材图像，测量板材外观质量的特征参数，构建节疤影响系数h、裂缝位置影响系数k、裂缝长度影响系数p，从而确定板材外观质量综合量化评价量值Q，并将Q分为四个等级，定义不同质量的板材。本发明专利技术克服了传统板材外观质量综合量化评价方法过于主观或者由于影响因素过多评价不准确的缺陷，有利于将板材外观质量综合量化评价方法应用到更广泛的领域并可以结合计算机图像处理等方法构建新型板材外观质量评价体系。

Comprehensive quantitative evaluation method of sheet metal appearance quality

The invention is a comprehensive quantitative evaluation method for the appearance quality of plates, and solves the problems of inaccurate appearance quality evaluation, low efficiency and difficult to realize on-line detection and evaluation of the existing plate. Comprehensive quantitative evaluation method of appearance quality of the plate, which comprises the following steps, obtain the characteristic parameters of plate image, appearance quality measurement sheet, constructing knots influence coefficient h and crack position influence coefficient K, crack length influence coefficient P, Q value to determine the comprehensive quantitative evaluation of appearance quality of plate, and the Q is divided into four grades, sheet the definition of different quality. The invention overcomes the comprehensive quantitative evaluation method of appearance quality of the traditional plate is too subjective factors too much or defects due to inaccurate evaluation, is conducive to the comprehensive quantitative evaluation method is applied to the appearance quality of the plate more widely and can construct the new plate appearance quality evaluation system combined with computer image processing method.

【技术实现步骤摘要】
板材外观质量综合量化评价方法
本专利技术涉及农林行业中木材加工领域，具体为一种板材外观质量综合量化评价方法。
技术介绍
板材有多个外观特征，特别是表面材质缺陷、加工缺陷、色差和纹理，是决定外观质量的主要因素。国家标准GB/T5849-2006(细木工板)、GB/T9846-2004（第4部分：普通胶合板外观分等技术条件）、GB/T13010-2006（刨切单板）、GB/T17656-2008（混凝土模板用胶合板）、GB/T19536-2004（集装箱底板用胶合板）、GB/T20241-2006（单板层积材）等，以及林业行业标准LY/T1654-2006（重组装饰单板）、LY/T1655-2006（重组装饰材）、LY/T1599-2011（旋切单板）、LY/T1738-2008（实木复合地板用胶合板）等中，都有关于板材外观质量的要求和限定，涉及到的主要影响因素有活节、死节、裂缝、孔洞、虫眼、变色、色差等。这些缺陷中节疤、裂缝、色差是最为常见和对板材外观质量影响最大的因素。外观质量（AppearanceQuality）是评价板材加工质量、使用价值和商品价值的重要指标，是影响单板利用和材质特性的重要因素。对于外观质量的评价，目前主要是通过视觉观察由业内专家做出评价或分级。然而，该方法缺乏客观性，而且是未量化的，因为它在很大程度上取决于特定专家的经验知识；同时如果考虑因素过多的话，就很难做出准确评价，特别是某些因素重复性和单一性的特点，在生产过程中很难达到在线生产要求；而且，随着劳力工资的不断增长，人工成本不断攀升，这已成为相关企业不可忽视的一项支出。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有板材外观质量评价不准确、效率低、难以实现在线检测评价等的问题，提供了一种板材外观质量综合量化评价方法。本专利技术是采用如下技术方案实现的：板材外观质量综合量化评价方法，包括以下步骤，（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M，板材图像裂缝的长度l，裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e，裂缝个数N；（2）获取板材的彩色图像，将所有像素点按R、G、B分量，分别计算定量值的均方差、、，取三分量均方差最大值为该板材的最大均方差，构建色差外观质量评价量值；（3）构建节疤影响系数h的计算函数，h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；（4）构建裂缝位置影响系数k的计算函数，k的取值范围为，，，，根据木质单板图像中裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e计算确定木质单板裂缝外观质量影响系数k；（5）构建裂缝长度影响系数p的计算函数，p的取值范围为，，，根据木质单板图像中裂缝长度l计算确定木质单板裂缝外观质量影响系数p；（6）构建节疤外观质量评价量值的计算函数，其中，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积、节疤面积计算确定板材节疤外观质量评价量值；（7）构建裂缝外观质量评价量值的计算函数，其中，第n个裂缝位置影响系数，为第n个裂缝长度影响系数，根据裂缝位置影响系数、裂缝长度影响系数计算确定木质单板裂缝外观质量评价量值；（8）构建板材外观质量综合量化评价量值Q的计算函数，根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将Q分为四个等级，Q在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；Q在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；Q在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；Q在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。均方差小，表明木材的色差小，颜色较匀；反之，均方差大，表明木材色差大，颜色均匀度差。节疤影响系数h反映该节疤缺陷对外观质量的影响程度，裂缝位置影响系数k反映裂缝位置对外观质量的影响程度，裂缝长度影响系数p反映裂缝长度对外观质量的影响程度，板材外观质量综合量化评价量值Q综合了节疤、裂缝、色差三种对板材外观质量的影响因素，具体定义了板材外观质量的高低，对应确定为一级质量板材的，外观质量最好，二级质量板材外观质量稍差于一级质量板材，三级质量板材外观质量稍差于二级质量板材，四级质量板材最差。本专利技术的有益效果如下：通过构建板材外观质量综合量化评价量值Q及其计算函数，将板材表面质量的评价过程具体成为参数计算过程，实现了板材外观质量的量化评价。本专利技术克服了板材外观质量人工评价方法过于主观且是未量化的，或者由于影响因素过多且检测过程重复性和单一性的特点，很难做出快速而准确的评价等缺点，有利于结合计算机图像处理等方法实现板材的自动、快速在线检测分级，同时构建外观质量量化评价体系，不仅能提高产品的使用价值和商品价值，也能有效提高板材的利用率，节约资源能源，对我国的低碳环保、可持续发展具有重要的社会战略意义。附图说明图1为实施例1中的板材图像。图2为实施例1中的图像处理后的结疤图像。具体实施方式板材外观质量综合量化评价方法，包括以下步骤，（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M，板材图像裂缝的长度l，裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e，裂缝个数N；（2）获取板材的彩色图像，将所有像素点按R、G、B分量，分别计算定量值的均方差、、，取三分量均方差最大值为该板材的最大均方差，构建色差外观质量评价量值；（3）构建节疤影响系数h的计算函数，h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；（4）构建裂缝位置影响系数k的计算函数，k的取值范围为，，，，根据木质单板图像中裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e计算确定木质单板裂缝外观质量影响系数k；（5）构建裂缝长度影响系数p的计算函数，p的取值范围为，，，根据木质单板图像中裂缝长度l计算确定木质单板裂缝外观质量影响系数p；（6）构建节疤外观质量评价量值的计算函数，其中，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积、节疤面积计算确定板材节疤外观质量评价量值；（7）构建裂缝外观质量评价量值的计算函数，其中，第n个裂缝位置影响系数，为第n个裂缝长度影响系数，根据裂缝位置影响系数、裂缝长度影响系数计算确定木质单板裂缝外观质量评价量值；（8）构建板材外观质量综合量化评价量值Q的计算函数，根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将Q分为四个等级，Q在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；Q在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；Q在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；Q在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。具体实施过程中，获取板材图像的方法采用工业相机拍摄方法，测量方法可以采用专业人员手工测量方法或者利用机器视觉技术的方法，精度可以达到毫米级。根据Q值分级板材质量可以按下列定义，但不局限于下列定义，可根据实际应用领域对板材外观质量的要求具体定义：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板材外观质量综合量化评价方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M，板材图像裂缝的长度l，裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e，裂缝个数N；（2）获取板材的彩色图像，将所有像素点按R、G、B分量，分别计算定量值的均方差

【技术特征摘要】
1.一种板材外观质量综合量化评价方法，其特征在于：包括以下步骤，（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M，板材图像裂缝的长度l，裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e，裂缝个数N；（2）获取板材的彩色图像，将所有像素点按R、G、B分量，分别计算定量值的均方差、、，取三分量均方差最大值为该板材的最大均方差，构建色差外观质量评价量值；（3）构建节疤影响系数h的计算函数，h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；（4）构建裂缝位置影响系数k的计算函数，k的取值范围为，，，，根据木质单板图像中裂缝沿长度方向距木质单板边缘的最小距离e计算确定木质单板裂缝外观质量影响系数k；（5）构建裂缝长度影响系数p的计算函数，p的取...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建华，
申请(专利权)人：国家林业局北京林业机械研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11