1.本发明涉及原木加工领域，尤其涉及一种全自动原木一体化处理系统及方法。
背景技术：
2.原条经造材后形成的圆木段。有带皮的也有剥皮的。按原木材质和使用价值分为经济用材和薪炭材两大类。经济用材根据其使用情况又分直接使用原木和加工用原木。直接使用原木又分为采掘坑木、房建檩条等。加工用原木还可分特级原木、针叶树加工用原木和阔叶树加工用原木。这些原木作为森工主产品要符合国家木材标准。
3.在标准中对每一种原木规定有树种、用途、尺寸及尺寸进级、公差、木材缺陷限度、尺寸检量及材质评定办法等。原木按长度一般可分为长原木(6米以上)、中长原木(3～5.8米)和短原木(2～2.8米)；按直径一般可分为粗径木(60厘米以上)、大径木(40～58厘米)、中径木(30～38厘米)、小径木(20～28厘米)和细径木(18厘米以下)；按材质分特级原木、一等原木、二等原木、三等原木和等外原木。原木等级根据原木自身缺陷(节子、腐朽、弯曲、大虫眼、裂纹等)评定。原木用立方米计算材积，根据原木小头端面直径和长度在原木材积表上查找。
4.现有技术中，对制造木材的原木来说，从原木到成为木材的过程中需要对原木的大量的不同类型的处理，例如原木切片、原木漂白以及漂白效果检验等。现有技术中都是通过各种不同机械进行不同类型的原木处理，在各个不同处理之间通过人工操作进行衔接，显然，这种原木处理模式自动化水平不足，无法满足当前快速制造木材的需求。
技术实现要素：
5.为了解决相关领域的技术问题，本发明提供了一种全自动原木一体化处理系统及方法，能够采用针对性设计的硬件平台，完成对原木的切割、漂白以及检验的一体化设计，更重要的是，采用基于亮度分析的视觉检验模式对漂白原木切片的漂白质量进行有效评估。
6.为此，本发明至少需要具备以下几处重要的发明点：
7.(1)使用内置切割刀具、漂白机构和定形机构的原木处理结构，完成对原木的自动化切割和漂白操作，从而减少人工的参与环节；
8.(2)对漂白后的原木切片截面执行针对性的亮度分析，以判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级以及当前漂白处理切片的瑕疵点的存在数量，从而为漂白处理的效果提供关键的参考数据。
9.根据本发明的一方面，提供了一种全自动原木一体化处理系统，所述系统包括：
10.原木处理结构，内置切割刀具、漂白机构和定形机构，所述切割刀具与所述定形机构连接，用于将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片，所述漂白机构用于对每一片原木切片执行截面漂白处理以获得对应的漂白处理切片；
11.逐片传送机构，设置在所述原木处理结构的末端，用于将所述原木处理漂白处理完毕的多片漂白处理切片分时陆续通过传送皮带传送到全彩捕获机构的正下方；
12.同步控制机构，分别与所述逐片传送机构和所述全彩捕获机构连接，用于使得所述逐片传送机构传送每一片漂白处理切片到全彩捕获机构的正下方的时刻与所述全彩捕获机构启动图像捕获的时刻相同；
13.全彩捕获机构，设置在所述逐片传送机构的末端，用于将所述传送皮带推送的且平放在检验平台上的每一片漂白处理切片的漂白截面执行捕获操作，以获得对应的截面检验图像；
14.即时处理设备，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的检验场景图像执行基于阿尔法均值的图像信号滤波处理，以获得即时处理图像；
15.亮度鉴别设备，与所述即时处理设备连接，用于获取所述即时处理图像中的各个像素点的各个亮度值，并将亮度值大于等于预设亮度阈值的像素点作为截面像素点，并对所述即时处理图像中的各个截面像素点围设的区域作为待判定区域输出；
16.均值分析设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于对所述待判定区域内的各个像素点的各个亮度值执行算术平均值的计算以获得对应的亮度均值，并基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级；
17.瑕点辨识设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于在所述待判定区域中存在某一像素点且亮度值与其附近各个像素点各个亮度值的均值之差的绝对值超限时，判定所述某一像素点为瑕疵点；
18.分布解析设备，与所述瑕点辨识设备连接，用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例大于预设比例阈值时，发出瑕疵检测信号；
19.其中，基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级包括：所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间的上限值和下限值越接近255，判定的当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级越高。
20.根据本发明的另一方面，还提供了一种全自动原木一体化处理方法，所述方法包括：
21.使用原木处理结构，内置切割刀具、漂白机构和定形机构，所述切割刀具与所述定形机构连接，用于将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片，所述漂白机构用于对每一片原木切片执行截面漂白处理以获得对应的漂白处理切片；
22.使用逐片传送机构，设置在所述原木处理结构的末端，用于将所述原木处理漂白处理完毕的多片漂白处理切片分时陆续通过传送皮带传送到全彩捕获机构的正下方；
23.使用同步控制机构，分别与所述逐片传送机构和所述全彩捕获机构连接，用于使得所述逐片传送机构传送每一片漂白处理切片到全彩捕获机构的正下方的时刻与所述全彩捕获机构启动图像捕获的时刻相同；
24.使用全彩捕获机构，设置在所述逐片传送机构的末端，用于将所述传送皮带推送的且平放在检验平台上的每一片漂白处理切片的漂白截面执行捕获操作，以获得对应的截面检验图像；
25.使用即时处理设备，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的检验场景图像执行基于阿尔法均值的图像信号滤波处理，以获得即时处理图像；
26.使用亮度鉴别设备，与所述即时处理设备连接，用于获取所述即时处理图像中的各个像素点的各个亮度值，并将亮度值大于等于预设亮度阈值的像素点作为截面像素点，并对所述即时处理图像中的各个截面像素点围设的区域作为待判定区域输出；
27.使用均值分析设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于对所述待判定区域内的各个像素点的各个亮度值执行算术平均值的计算以获得对应的亮度均值，并基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级；
28.使用瑕点辨识设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于在所述待判定区域中存在某一像素点且亮度值与其附近各个像素点各个亮度值的均值之差的绝对值超限时，判定所述某一像素点为瑕疵点；
29.使用分布解析设备，与所述瑕点辨识设备连接，用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例大于预设比例阈值时，发出瑕疵检测信号；
30.其中，基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级包括：所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间的上限值和下限值越接近255，判定的当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级越高。
具体实施方式
31.下面将对本发明的全自动原木一体化处理方法的实施方案进行详细说明。
32.木材直接使用的有：建筑、坑木、电柱、枕木、包装、家具、工艺雕刻、船舶、体育器械、文教用品、乐器、装饰、手榴弹柄、枪托、人造板等。经过化学加工或特殊加工做原料使用的有：造纸、人造丝、再生纤维素、硝化纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素、羟基纤维素、苯基纤维素。
33.在国内外，木材历来被广泛用于建筑室内装修与装饰，它给人以自然美的享受，还能使室内空间产生温暖与亲切感。在古建筑中，木材更是用作细木装修的重要材料，这是一种工艺要求极高的艺术装饰。
34.条木地板是室内使用最普遍的木质地面，它是由龙骨、地板等部分构成。地板有单层和双层两种，双层者下层为毛板，面层为硬木条板，硬木条板多选用水曲柳、柞木、枫木、柚木、榆木等硬质树材，单层条木板常选用松、杉等软质树材。条板宽度一般不大于120mm，板厚为20～30mm，材质要求采用不易腐朽和变形开裂的优质板材。
35.拼花木地板是较高级的室内地面装修，分双层和单层两种，两者面层均为拼花硬木板层，双层者下层为毛板层。面层拼花板材多选用水曲柳、柞木、核桃木、栎木、榆木、槐木、柳桉等质地优良、不易腐朽开裂的硬木树材。双层拼花木地板固定方法，是将面层小板条用暗钉钉在毛板上，单层拼花木地板则可采用适宜的黏结材料，将硬木面板条直接黏贴于混凝土基层上。
36.现有技术中，对制造木材的原木来说，从原木到成为木材的过程中需要对原木的大量的不同类型的处理，例如原木切片、原木漂白以及漂白效果检验等。现有技术中都是通过各种不同机械进行不同类型的原木处理，在各个不同处理之间通过人工操作进行衔接，
显然，这种原木处理模式自动化水平不足，无法满足当前快速制造木材的需求。
37.为了克服上述不足，本发明搭建了一种全自动原木一体化处理系统及方法，能够有效解决相应的技术问题。
38.根据本发明实施方案示出的全自动原木一体化处理系统包括：
39.原木处理结构，内置切割刀具、漂白机构和定形机构，所述切割刀具与所述定形机构连接，用于将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片，所述漂白机构用于对每一片原木切片执行截面漂白处理以获得对应的漂白处理切片；
40.逐片传送机构，设置在所述原木处理结构的末端，用于将所述原木处理漂白处理完毕的多片漂白处理切片分时陆续通过传送皮带传送到全彩捕获机构的正下方；
41.同步控制机构，分别与所述逐片传送机构和所述全彩捕获机构连接，用于使得所述逐片传送机构传送每一片漂白处理切片到全彩捕获机构的正下方的时刻与所述全彩捕获机构启动图像捕获的时刻相同；
42.全彩捕获机构，设置在所述逐片传送机构的末端，用于将所述传送皮带推送的且平放在检验平台上的每一片漂白处理切片的漂白截面执行捕获操作，以获得对应的截面检验图像；
43.即时处理设备，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的检验场景图像执行基于阿尔法均值的图像信号滤波处理，以获得即时处理图像；
44.亮度鉴别设备，与所述即时处理设备连接，用于获取所述即时处理图像中的各个像素点的各个亮度值，并将亮度值大于等于预设亮度阈值的像素点作为截面像素点，并对所述即时处理图像中的各个截面像素点围设的区域作为待判定区域输出；
45.均值分析设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于对所述待判定区域内的各个像素点的各个亮度值执行算术平均值的计算以获得对应的亮度均值，并基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级；
46.瑕点辨识设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于在所述待判定区域中存在某一像素点且亮度值与其附近各个像素点各个亮度值的均值之差的绝对值超限时，判定所述某一像素点为瑕疵点；
47.分布解析设备，与所述瑕点辨识设备连接，用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例大于预设比例阈值时，发出瑕疵检测信号；
48.其中，基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级包括：所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间的上限值和下限值越接近255，判定的当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级越高。
49.接着，继续对本发明的全自动原木一体化处理系统的具体结构进行进一步的说明。
50.所述全自动原木一体化处理系统中还可以包括：
51.lcd显示阵列，分别与所述分布解析设备和所述均值分析设备连接，用于接收并显示所述分布解析设备和所述均值分析设备的输出数据。
52.在所述全自动原木一体化处理系统中：
53.所述分布解析设备还用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例小于等于所述预设比例阈值时，发出瑕疵未检测信号。
54.在所述全自动原木一体化处理系统中：
55.将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片包括：所述切割刀具每执行一次切片动作，获得一片原木切片。
56.在所述全自动原木一体化处理系统中：
57.将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片还包括：所述切割刀具执行各次切片动作的各个启动时间不同且在时间轴上连续以及相邻两个启动时间的间隔相同。
58.根据本发明实施方案示出的全自动原木一体化处理方法包括：
59.使用原木处理结构，内置切割刀具、漂白机构和定形机构，所述切割刀具与所述定形机构连接，用于将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片，所述漂白机构用于对每一片原木切片执行截面漂白处理以获得对应的漂白处理切片；
60.使用逐片传送机构，设置在所述原木处理结构的末端，用于将所述原木处理漂白处理完毕的多片漂白处理切片分时陆续通过传送皮带传送到全彩捕获机构的正下方；
61.使用同步控制机构，分别与所述逐片传送机构和所述全彩捕获机构连接，用于使得所述逐片传送机构传送每一片漂白处理切片到全彩捕获机构的正下方的时刻与所述全彩捕获机构启动图像捕获的时刻相同；
62.使用全彩捕获机构，设置在所述逐片传送机构的末端，用于将所述传送皮带推送的且平放在检验平台上的每一片漂白处理切片的漂白截面执行捕获操作，以获得对应的截面检验图像；
63.使用即时处理设备，与所述全彩捕获机构连接，用于对接收到的检验场景图像执行基于阿尔法均值的图像信号滤波处理，以获得即时处理图像；
64.使用亮度鉴别设备，与所述即时处理设备连接，用于获取所述即时处理图像中的各个像素点的各个亮度值，并将亮度值大于等于预设亮度阈值的像素点作为截面像素点，并对所述即时处理图像中的各个截面像素点围设的区域作为待判定区域输出；
65.使用均值分析设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于对所述待判定区域内的各个像素点的各个亮度值执行算术平均值的计算以获得对应的亮度均值，并基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级；
66.使用瑕点辨识设备，与所述亮度鉴别设备连接，用于在所述待判定区域中存在某一像素点且亮度值与其附近各个像素点各个亮度值的均值之差的绝对值超限时，判定所述某一像素点为瑕疵点；
67.使用分布解析设备，与所述瑕点辨识设备连接，用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例大于预设比例阈值时，发出瑕疵检测信号；
68.其中，基于所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间判定当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级包括：所述亮度均值对应的数值落在的亮度数值区间的上限值和下限
值越接近255，判定的当前漂白处理切片对应的漂白亮度等级越高。
69.接着，继续对本发明的全自动原木一体化处理方法的具体步骤进行进一步的说明。
70.所述全自动原木一体化处理方法还可以包括：
71.使用lcd显示阵列，分别与所述分布解析设备和所述均值分析设备连接，用于接收并显示所述分布解析设备和所述均值分析设备的输出数据。
72.所述全自动原木一体化处理方法中：
73.所述分布解析设备还用于在所述待判定区域中的瑕疵点的数量占据所述待判定区域所有像素点数量的比例小于等于所述预设比例阈值时，发出瑕疵未检测信号。
74.所述全自动原木一体化处理方法中：
75.将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片包括：所述切割刀具每执行一次切片动作，获得一片原木切片。
76.所述全自动原木一体化处理方法中：
77.将推送到所述切割刀具前方的原木执行分时切片动作，以获得一个以上形状与所述定形机构确定的形状吻合的多片原木切片还包括：所述切割刀具执行各次切片动作的各个启动时间不同且在时间轴上连续以及相邻两个启动时间的间隔相同。
78.另外，各国原木品质标准和检验方法差别很大，主要分为两类：
79.(1)将原木本身存在的各种缺陷，按缺陷不同的类别，缺陷尺寸的大小和缺陷轻重程度去划分等级，一般分为，使用等级品质标准的国家有中国、俄罗斯等国家。品质标准和检验方法一般分为十大类：即节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、树干形状的缺陷、木材构造缺陷、伤疤(损伤)、木材加工缺陷、变形缺陷等。
80.(2)扣尺品质：将原木本身存在的各个不同种类的品质缺陷，按缺陷尺寸的大小，缺陷严重程度从原木材长或径级中扣除，最后每根原木扣除缺陷尺寸后所得材积为净材积，个别严重缺陷也可结合降低品质等级，使用缺陷扣尺品质的国家有美国、加拿大等国。
81.采用本发明的全自动原木一体化处理系统及方法，针对现有技术中原木切片的各项处理需要各种不同机械次序进行、效率低下的技术问题，通过同时引入一体化硬件操作平台和视觉检验模式完成对原木切片的各种处理，从而提升了原木处理的自动化水平。
82.尽管已经结合本发明的具体实施例对本发明进行了说明，但对于所属技术领域的技术人员来说，可以对本发明作多种修改和变化而不背离本发明的范围和精神是显而易见的。因此，应当理解以上实施例在所有的方面并非限制性的，而是说明性的。