论文木材缺陷重建图像的形态学处理是适合形态学论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文，相关形态学开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。
摘 要：
以含有空洞的红松木材为样本,利用形态学对木材重建图像进行轮廓平滑处理.首先,利用细胞的反向投影方法将木材断层图像进行重建,然后对所得到的边缘锐利、分辨率不高的图像进行形态学处理,最后得到轮廓平滑的木材缺陷区域重建图像.研究结果表明,利用形态学并在选取了合适的结构元素后可以将重建的缺陷图像更为准确的表现出来,证实了利用形态学处理后的重建图像缺陷部分更符合木材实际的内部缺陷；为木材缺陷重建图像的质量评估提供了方法,为今后木材缺陷监测仪的设计提供参考.
关键词：
木材缺陷；缺陷特征；形态学；结构元素
中图分类号：S 7815文献标识码：A文章编号：1001-005X（2016）02-0040-04
Abstract：
The reconstruction image of a korean pine wood specimen with one hole was created and processed by morphology.First,the cells reverse projection method was used to reconstruct wood image,then the resulted image was processed by morphology to remove the sharp edges and improve the image resolution.Finally,the reconstruction image of wood defect region with ooth contour was obtained.The results showed that after selecting the appropriate structural elements the reconstructed defect image can be more accurately manifested by using morphology,which confirmed that the reconstructed image after morphological processing can be more in line with the actual internal defect.This research has provided a quality evaluation method for wood defect image reconstruction and a theoretical basis for the future design of wood defect monitor.
Keywords：
wood defects；defect features；morphology；structural elements
0引言
随着世界各地对森林和生态系统的健康问题的越来越重视,对木材内部腐朽的无损检测成为了各国学者的主要研究问题.而伴着计算机技术和传感技术的发展,以及射线、激光、超声波和微波等技术的快速发展,对树木的物理、力学性质以及缺陷的无损检测技术也上升到了一个新的水平[1].应力波无损检测技术具有其特有的优势,它的传播距离远,抗干扰能力较强,不受被测木材形状和尺寸的限制,并且不损坏被测木材[2].Ross等最早于1962年利用应力波检测技术对红橡树立木腐朽部位进行检测[3],Stanley R Deans的滤波反投影方法则使用了Radon变换,利用各区域已知慢度矩阵进行断层图像重建,缺点在于需要已知缺陷位置,从而对重建算法进行验证[4].我国应力波无损检测技术经过50年的发展也取得了一定成果,但多用于混凝土与岩石等缺陷方面的检测,应用于木材上的研究较少,中国林业科学研究院的安源提出了点速度模型与线速度模型对木材缺陷区域判断,但其识别度过小,并且不能真实重建缺陷轮廓.目前国内外并没有将形态学运用于缺陷重建图像的研究,因此本文方法更具有研究意义.
实践中需要使用更加科学的算法,因此能够适合于便携式原木二维缺陷检测仪的检测算法需要进一步研究.本文利用形态学处理手法,对使用细胞反向投影技术重建的木材断层图像进行边缘平滑处理,以便于更加真实的重现缺陷特征,实验证实该方法能够有效的将木材缺陷重建图像的锐度去除,得到轮廓平滑更符合实际缺陷的目标图像；目前该方法仅对木材腐朽空洞适用,对其他缺陷如节子、变色、小裂纹有待进一步研究验证.
1基于形态学的形态变换
最基本的形态学运算子有：腐蚀、膨胀、开和闭,用这些算子及其组合能够进行图像形状和结构的分析及处理,包括特征提取、边界检测、图像增强、图像滤波和恢复等方面的工作,并且利用形态学方法可以得到更好的结果且具有更快的处理速度[5].数学形态学的基本思想如图1所示.
目前,形态学理论主要有二值形态学、灰度形态学、彩色形态学、软形态学和模糊形态学等几种[6].本文利用灰度形态学对图像进行处理,而膨胀与腐蚀是灰度形态学中的最基本的两种形态变换,其它运算都是以这两种运算为基础的复合运算.
灰度膨胀定义如下：
设E（x,y）和D（x,y）分别为结构元素B（x,y）对f（x,y）腐蚀和膨胀的结果.则灰度膨胀公式表示为：
D（x,y）等于（fB）（x,y）等于max0≤i≤m-1,0≤j≤n-1[f（x+i,y+j）+B（i,j）].（1）
灰度腐蚀公式表示为：
D（x,y）等于（fΘB）（x,y）等于min0≤i≤m-1,0≤i≤n-1[f（x+i,y+j）-B（i,j）].（2）
灰度腐蚀实际上就是将结构元素紧贴着目标图像下方移动,结构元素的原点在平移过程中上推所能达到的最大值；灰度膨胀是将结果元素的反射紧贴着目标图像上方移动,其下压反射结构元素所能达到的最小值即为该点的膨胀结果[7-8],如图2所示.
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参考文献：
1、 基于图像的木材机械加工表面质量评价 摘要：实现木材机械加工表面质量自动评价对保证木制品质量和提升其价值有重要意义。根据ASTM_D_1666-87R04标准中规定的测试方法，对樟子。
2、 基于灰度共生矩阵和模糊BP神经网络的木材缺陷识别 摘 要：针对当前木材资源紧缺的严重形势，提高木材缺陷检测的准确率显得尤为重要。利用X射线无损检测技术获取木材缺陷的图像，并且通过灰度共生矩阵的。
3、 图像分辨率对草本植物根系形态学参数影响 摘 要： 应用EPSON V7000图像扫描仪，选择不同的图像分辨率，获得了北美车前（Plantago virginica）、加拿大一枝黄花（S。
4、 一种基于期望最大化条件电容层析成像图像重建算法 摘要：针对电容层析成像系统（electrical capacitance tomography，ECT）的“软场”效应和病态特性对重建图像精度的。
5、 视频监控中运动图像序列三维重建 摘 要： 视频监控中运动图像序列三维重建一直是三维重建研究的重点，其重建效果会对运动图像的清晰度产生影响。但当前三维重建方法都是通过获取二维视频。
6、 2018年最佳世界建筑奖颁给了一个灾后重建项目 11月29日，香港中文大學与昆明理工大学合作的云南光明村灾后重建项目在于柏林举办的世界建筑节（WAF）年终盛会上荣获2017年的最佳世界建筑奖。。