板材节疤外观质量评价方法与流程

本发明涉及农林行业中木材加工领域，具体为一种板材节疤外观质量评价方法。

背景技术：

板材有多个外观特征，特别是表面材质缺陷、加工缺陷、色差和纹理，是决定外观质量的主要因素。国家标准GB/T 5849-2006(细木工板)、GB/T 9846-2004（第4部分：普通胶合板外观分等技术条件）、GB/T 13010-2006（刨切单板）、GB/T 17656-2008（混凝土模板用胶合板）、GB/T 19536-2004（集装箱底板用胶合板）、GB/T 20241-2006（单板层积材）等，以及林业行业标准LY/T 1654-2006（重组装饰单板）、LY/T 1655-2006（重组装饰材）、LY/T 1599-2011（旋切单板）、LY/T 1738-2008（实木复合地板用胶合板）等中，都有关于板材外观质量的要求和限定，涉及到的主要影响因素有活节、死节、裂缝、孔洞、虫眼、变色、色差等。

外观质量（Appearance Quality）是评价板材加工质量、使用价值和商品价值的重要指标，是影响单板利用和材质特性的重要因素。对于外观质量的评价，目前主要是通过视觉观察由业内专家做出评价或分级。然而，该方法缺乏客观性，而且是未量化的，因为它在很大程度上取决于特定专家的经验知识；同时如果考虑因素过多的话，就很难做出准确评价，特别是某些因素重复性和单一性的特点，在生产过程中很难达到在线生产要求；而且，随着劳力工资的不断增长，人工成本不断攀升，这已成为相关企业不可忽视的一项支出。

技术实现要素：

本发明为了解决现有板材外观质量评价不准确、效率低、难以实现在线检测评价等的问题，提供了一种板材节疤外观质量评价方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：板材节疤外观质量评价方法，包括以下步骤，

（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M；

（2）构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数，

h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；

（3）构建板材节疤外观质量评价量值的计算函数，

其中，，为板材面积，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积s、节疤面积计算确定基于节疤的板材外观质量评价量值；

（4）根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将分为四个等级，在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。

表面节疤外观质量影响系数h反映该节疤缺陷对外观质量的影响程度，基于节疤的板材外观质量评价量值具体定义了板材外观质量的高低，对应确定为一级质量板材的，外观质量最好，二级质量板材外观质量稍差于一级质量板材，三级质量板材外观质量稍差于二级质量板材，四级质量板材最差。

本发明的有益效果如下：通过构建表面节疤外观质量影响系数h和基于节疤的板材外观质量评价量值及其计算函数，将板材表面节疤外观质量的评价过程具体成为参数计算过程，实现了表面节疤外观质量的量化评价。本发明克服了板材外观质量人工评价方法过于主观且是未量化的，或者由于影响因素过多且检测过程重复性和单一性的特点，很难做出快速而准确的评价等缺点，有利于结合计算机图像处理等方法实现板材的自动、快速在线检测分级，同时构建外观质量量化评价体系，不仅能提高产品的使用价值和商品价值，也能有效提高板材的利用率，节约资源能源，对我国的低碳环保、可持续发展具有重要的社会战略意义。

附图说明

图1为实施例1中的板材图像。

图2为实施例1中的图像处理后的结疤图像。

具体实施方式

板材节疤外观质量评价方法，包括以下步骤，

（1）获取板材图像，进行图像处理后，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积A，节疤个数M；

（2）构建表面节疤外观质量影响系数h的计算函数，

h的取值范围为，，，，，根据板材图像中节疤的长轴尺寸d和板材的宽度b计算确定表面节疤外观质量影响系数h；

（3）构建板材节疤外观质量评价量值的计算函数，

其中，，为板材面积，为第n个节疤的面积，为第n个节疤的表面节疤外观质量影响系数，根据表面节疤外观质量影响系数h、板材面积s、节疤面积计算确定基于节疤的板材外观质量评价量值；

（4）根据板材的应用领域对板材外观质量的要求，将分为四个等级，在0.98~1.0范围内时，对应板材定义为一级质量板材；在0.90~0.97范围内时，对应板材定义为二级质量板材；在0.60~0.89范围内时，对应板材定义为三级质量板材；在0.00~0.59范围内时，对应板材定义为四级质量板材。

具体实施过程中，获取板材图像的方法采用工业相机拍摄方法，测量板材的长度a，板材的宽度b，板材图像中节疤的长轴尺寸d，板材图像中节疤的面积，节疤个数M等的测量方法可以采用专业人员手工测量方法或者利用机器视觉技术的方法，精度可以达到毫米级。

根据值分级板材质量可以按下列定义，但不局限于下列定义，可根据实际应用领域对板材外观质量的要求具体定义：

一级质量板材，外观质量最好，对于锯材来说可直接利用，不用去节指接加长；

二级质量板材，外观质量较好，对于锯材来说，要做处理（科学排列、重点部位加固等）后再利用，或要对主要节疤进行去除后再评价利用；

三级质量板材，板材质量较差，对于锯材来说，必须去除主要节疤后再评价利用，或用于其它用途，比如用于刨切成刨花，做刨花板；

四级质量板材，板材质量极差，可在改变板材原始形态后再利用，比如用于做刨花板或纤维板或者用于特殊外观应用。

实施例1

获取四块板材图像，如图1，进行图像处理，如图2，测量板材图像的特征参数，包括板材的长度a为800，板材的宽度b为600，板材图像中节疤的长轴尺寸d、板材图像中节疤的面积A、节疤个数M、表面节疤外观质量影响系数h、板材节疤外观质量评价量值等计算和统计如表1所示；

表1 特征参数计算数值

Ⅰ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为三级质量板材；Ⅱ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为二级质量板材；Ⅲ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为二级质量板材；Ⅳ号板材经板材节疤外观质量评价方法确定为三级质量板材。