一种智能木料识别装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种木料识别设备及方法，包括图像采集装置、转动装置，通过转动装置带动，图像采集装置与木料截面进行相对运动；图像采集装置采集不同角度木料的多张图像；上述多张图像能够构建木料截面的三维模型。首次提出通过构建木材纹理的三维模型，通过三维形貌和纹理的比对识别木材的方法。该方法充分利用了木材横断面三维形貌的区别，识别准确度更高。

An intelligent wood identification device

【技术实现步骤摘要】
一种智能木料识别装置
本专利技术涉及木料形貌测量
，特别涉及木料3D形貌测量

技术介绍
不同木材的价格差别较大，目前常常有采用较次木材充数当好木材进行交易的情况。特别是在收藏品中，不同的木材价格差距巨大，而一般消费者很难区分。目前也有一些技术进行木材的识别，通常是采用拍摄许多照片作为样本，然后对神经网络进行训练，从而得到一种能够识别某种木材的神经网络。在需要检测时，对待识别木材拍照，并送入神经网络中进行识别。这种方法利用了大数据和神经网络的学习功能，具有一定的辨别性。然而，由于现在造假技术同样在提升，通过人工干预，可以制作出与目标木材非常相似的木材纹理。从而导致采用神经网络识别的方式准确度大大降低。究其原因，是由于送入神经网络的图片都是二维的，相当于只提供了木材的表面颜色、花纹信息，而舍弃了其他信息。因此，目前急需解决以下技术问题：①能够充分利用木材信息，提高识别准确度。②能够同时大幅度提高识别速度和识别精度；③方便操作，无需使用专业设备，无需复杂过多测量，装置结构简单，易于实现。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种木料识别设备及方法。本专利技术提供了一种木料识别设备及方法，包括图像采集装置、转动装置，通过转动装置带动，图像采集装置与木料截面进行相对运动；图像采集装置采集不同角度木料的多张图像；上述多张图像能够构建木料截面的三维模型。可选的，所述木料去除了表面，具有能够暴露出原始木材形貌的截面。可选的，图像采集装置绕木料截面转动。可选的，转动装置为L型转臂。可选的，还包括具有木材标准三维模型数据的数据库。可选的，将采集并合成的待测木料的三维模型数据与木材标准三维模型数据进行比对，判断该待测木料是否与该木材同类。可选的，图像采集装置采集目标物时，相邻两个采集位置满足如下条件：L为在相邻两个采集位置时图像采集装置光心的直线距离；f为图像采集装置的焦距；d为图像采集装置感光元件的矩形长度或宽度；T为图像采集装置感光元件沿着光轴到目标物表面的距离；δ为调整系数。可选的，且δ<0.576；优选δ<0.402；或δ<0.329。可选的，还包括处理器，用以根据图像采集装置采集的多个图像，合成三维模型，得到三维信息。可选的，待识别木料放置在纯色背景板上。专利技术点及技术效果1、首次提出通过构建木材纹理的三维模型，通过三维形貌和纹理的比对识别木材的方法。该方法充分利用了木材横断面三维形貌的区别，识别准确度更高。2、通过优化相机采集图片的位置，保证能够同时提高合成速度和合成精度，从而提高识别速度和精度。且优化位置时，无需测量角度，无需测量目标尺寸，适用性更强。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图标记与各部件的对应关系如下：图1为本专利技术实施例中木料识别装置的示意图；图2为本专利技术实施例中木材纹理的示意图；其中，各部件与附图标记的对应关系为：1图像采集装置，2转臂，3转动驱动装置，4转轴，5目标物，6背景板。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。木料识别装置结构为解决上述技术问题，本专利技术的一实施例提供了一种木料识别装置，如图1所示，包括：图像采集装置1，转臂2、转动驱动装置3。其中转臂2为L型，图像采集装置1安装在转臂的水平部分，且光轴竖直向下。转臂2的竖直部分通过转轴4与转动驱动装置3连接，在转动驱动装置3的驱动下进行转动，从而带动转臂2在180°范围内转动。使得图像采集装置1的光轴以竖直向下为基础左右转动±90°。也就是说，当目标物5放置在图像采集装置1正下方时，使得其最好位于图像采集装置1转动轨迹的圆心，这样图像采集装置1会绕目标物的上表面转动180°。目标物(待测木材块)5放置在载物台上。为了采集图像的单纯性，提高合成速度和精度，可以在在载物台和目标物5之间放置背景板6，或直接将载物台设置为背景板6。背景板6全部为纯色，或大部分(主体)为纯色。特别是可以为白色板或黑色板，具体颜色可以根据目标物主体颜色来选择。背景板6优选为平板，但也可以为曲面板，例如凹面板、凸面板、球形板，甚至在某些应用场景下，可以为表面为波浪形的背景板；也可以为多种形状拼接板，例如可以用三段平面进行拼接，而整体呈现凹形，或用平面和曲面进行拼接等。除了背景板6表面的形状可以变化外，其边缘形状也可以根据需要选择。通常情况下为直线型，从而构成矩形板。但是在某些应用场合，其边缘可以为曲线。图像采集装置1用于采集目标物的图像，其可以为定焦相机，或变焦相机。特别是即可以为可见光相机，也可以为红外相机。当然，可以理解的是任何具有图像采集功能的装置均可以使用，并不构成对本专利技术的限定，例如可以为CCD、CMOS、相机、摄像机、工业相机、监视器、摄像头、手机、平板、笔记本、移动终端、可穿戴设备、智能眼镜、智能手表、智能手环以及带有图像采集功能所有设备。通常情况下，光源位于图像采集装置的镜头周边分散式分布，例如光源为在镜头周边的环形LED灯。光源也可以位于转臂上，或外置光源。特别是可以在光源的光路上设置柔光装置，例如为柔光外壳。或者直接采用LED面光源，不仅光线比较柔和，而且发光更为均匀。更佳地，可以采用OLED光源，体积更小，光线更加柔和，并且具有柔性特性，可以贴附于弯曲的表面。光源可以为可见光或红外光，特别的，光源是窄波段光源，从而适用于不同种类的木材，提高模型构建的精确度。设备还包括处理器，也称处理单元，用以根据图像采集装置采集的多个图像，根据3D合成算法，合成目标物3D模型，得到目标物3D信息。虽然上述通过转动图像采集装置实现了木材截面的图像采集，但可以理解，木材转动也可以的，两者具有相对运动即可。3D信息采集方法流程将待识别木材(目标物)进行初步处理，特别是要切除表面，露出木材纹理，如图2所示，这样才能够准确采集到木材截面的三维形貌。特别是能够采集到木材天然的三维形貌。这种三维形貌是由木材的木质疏密、纤维结构决定的，不同种类的木材具有一定差别，而且很难造假。因此木材横截面的三维形貌是识别木材具有特异性的手段。本专利技术首先提出这一想法，并针对性地设计了采集木材三维形貌的装置。因此，通过木材三维形貌来识别木材种类是本专利技术首先提出的，属于专利技术点之一。将待测木材放置在在图像采集装置和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木料识别设备及方法，其特征在于：包括图像采集装置、转动装置，/n通过转动装置带动，图像采集装置与木料截面进行相对运动；/n图像采集装置采集不同角度木料的多张图像；/n上述多张图像能够构建木料截面的三维模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种木料识别设备及方法，其特征在于：包括图像采集装置、转动装置，
通过转动装置带动，图像采集装置与木料截面进行相对运动；
图像采集装置采集不同角度木料的多张图像；
上述多张图像能够构建木料截面的三维模型。


2.如权利要求1所述的设备及方法，其特征在于：所述木料去除了表面，具有能够暴露出原始木材形貌的截面。


3.如权利要求1所述的设备及方法，其特征在于：图像采集装置绕木料截面转动。


4.如权利要求1所述的设备及方法，其特征在于：转动装置为L型转臂。


5.如权利要求1所述的设备及方法，其特征在于：还包括具有木材标准三维模型数据的数据库。


6.如权利要求1所述的设备及方法，其特征在于：将采集并合成的待测木料的三维模型数据与木材标准三维模型数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：左忠斌，左达宇，
申请(专利权)人：天目爱视北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11