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题名基于雷达波的树木躯干内部缺陷探测识别
被引量：12
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作者
肖夏阳
文剑
肖中亮
李伟林
张厚江
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机构
北京林业大学工学院
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出处
《林业科学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第5期127-134,共8页
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基金
国家自然科学基金项目(31328005
31600589)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(2017ZY27)
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文摘
【目的】采用探地雷达对木质体内部缺陷进行断层扫描探测,研究基于雷达波的树木内部层面反射特征识别算法,为雷达波无损测试技术在树木内部结构和缺陷的解析、定位及分布表征提供理论依据。【方法】采用900 MHz介质耦合树木雷达对柳木试件进行断层扫描,研究实现阈值法、匹配滤波器法和希尔伯特积算法获取缺陷层面的反射位置,基于层剥反演法对树木内部不同介质进行介电常数反演,求得层位的相对深度,结合三维激光扫描仪获取的树木外形轮廓点云数据,根据轮廓追踪法将雷达波B扫描图像与断层轮廓绝对位置进行映射,实现对树木内部缺陷的准确定位和表征。对3种算法分别使用FDTD正演方法进行对比验证,并应用于颐和园古柳木试件试验测试中。【结果】正演对比测试结果表明,希尔伯特积算法相较于阈值法和匹配滤波器法,对木质体内部缺陷识别效果更好。柳木试验测试结果显示,树木内部缺陷深度误差为10%,结合三维激光和外轮廓扫描技术求得的缺陷部分面积误差在5%左右。【结论】本研究提出的算法可以实现雷达波扫描图像对树木内部缺陷的准确定位和分布成像。
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关键词
雷达波
三维激光扫描
阈值
匹配滤波器
希尔伯特积
缺陷定位
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Keywords
radar wave
laser scanning
threshold
match filter
Hilbert
locate abnormal
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分类号
S781.5
[农业科学—木材科学与技术]
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