一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法及系统，该方法为：采集超声波在木材内部传播的原始时间数据样本；对所述原始时间数据样本进行预处理；对所述木材内部图像进行网格化处理，计算网格点的坐标信息；基于BiLSTM，构建木材缺陷检测网络模型；根据所述原始时间数据样本训练所述木材缺陷检测网络模型；将训练好的木材缺陷检测网络模型上传到云端；采集目标木材的时间数据并上传到云端，对目标木材内部超声波速度分布图进行预测；根据预测结果对目标木材内部状态进行分类。本发明专利技术通过对图像网格化处理、将原始数据与网格坐标信息相结合，提高了网络模型的泛化能力和木材无损检测精度。材无损检测精度。材无损检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及木材质量检测
，尤其涉及一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法及系统。

技术介绍

[0002]BiLSTM是Bi
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directional Long Short
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Term Memory的缩写(双向长短词记忆模型)，是由前向LSTM(LSTM的全称是Long Short
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Term Memory，它是RNN(Recurrent Neural Network)的一种，LSTM由于其设计的特点，非常适合用于对时序数据的建模，如文本数据。)与后向LSTM组合而成。在自然语言处理任务中常被用来建模上下文信息。
[0003]木材一直是人类重要的自然资源，然而树木在生长过程中受虫蛀、真菌、物理破坏等影响，木材内部会产生缺陷。这些缺陷不仅会在木材加工时造成资源浪费，还会危害树木本身的健康。许多专家学者提出了各种无损检测方案来检测木材缺陷，包括基于电磁波的木材薄漆层次表层结构缺陷检测方案、基于中子扫描的木材密度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法，其特征在于，包括：S1：采集超声波在木材内部传播的原始时间数据样本，得到木材内部图像，所述原始时间数据样本以矩阵形式保存；S2：对所述原始时间数据样本进行预处理；S3：对所述木材内部图像进行网格化处理，计算网格点的坐标信息；S4：根据网格点的坐标信息，基于BiLSTM，构建木材缺陷检测网络模型；S5：根据所述原始时间数据样本训练所述木材缺陷检测网络模型；S6：将训练好的木材缺陷检测网络模型上传到云端；S7：采集目标木材的时间数据并上传到云端，对目标木材内部超声波速度分布图进行预测；S8：根据预测结果对目标木材内部状态进行分类。2.根据权利要求1所述的一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述原始时间数据样本进行预处理的方法包括：基于旋转的数据增强：通过交换传感器布置顺序实现传感器旋转，并将时间矩阵T对应传感器编号交换，然后时间数据重新排序。3.根据权利要求1所述的一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法，其特征在于，所述步骤S2中对所述原始时间数据样本进行预处理的方法包括：对原始时间数据样本集进行归一化处理，归一化处理表示如下：其中，t
min
为单次采样中的最小传播时间，t
max
为单次采样中的最大传播时间，t
i
为单次采样第i条超声波传播时间，将超声波传播时间限制在(0,1)范围内。4.根据权利要求1所述的一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法，其特征在于，所述步骤S3中对所述木材内部图像进行网格化处理的方法为：设定木材横截面为标准圆形，以木材髓心作为原点，半径作为单位距离，建立二维坐标系；以网格与传感器之间直线段的绝对距离作为网格点的坐标信息。5.根据权利要求4所述的一种基于BiLSTM的超声波木材无损检测方法，其特征在于，所述网格点的坐标信息计算方法为：将网格中心作为网格的精准坐标，计算网格点距离超声波传播路径的绝对距离Δ
i
，
j
，得到网格点的坐标信息矩阵Δ；其中，距离矩阵Δ的大小为m为缺陷图像精度，Δ
i
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王进，沈泽昊，施连敏，谷飞，李领治，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：