一种木材三切面构造图像的采集装置及方法与流程

本发明实施例涉及图像采集技术，尤其涉及一种木材三切面构造图像的采集装置及方法。

背景技术

木材是一种具有各向异性的天然材料，其三个切面(横切面、径切面、弦切面)各自呈现出不同的解剖构造特征，该些解剖构造特征是进行木材树种识别的基础。

基于此，通过木材三切面构造图像进行木材树种识别是近年来发展起来的一种木材识别技术，现有的木材三切面构造图像的采集方法大多依赖于体视显微镜，然而，通过此种采集方法采集图像时光线受环境因素影响较大，因此，通过采集得到的图像无法实现对木材树种的准确识别；同时，利用体视显微镜进行图像采集的过程较为繁琐，体视显微镜本身也不便携带。从而，利用体视显微镜在对木材三切面进行图像采集具有诸多不便。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种木材三切面构造图像的采集装置及方法，可以实现简便、快速的采集木材三切面构造图像。

第一方面，本发明实施例提供一种木材三切面构造图像的采集装置，包括：光源模块、光学成像模块、光电转化模块、蓝牙模块，以及供电模块；

其中，所述光源模块，用于向待采集图像的木材三切面上的图像采集区域发射光线；

所述光学成像模块，用于接收所述图像采集区域上的反射光线，以生成所述图像采集区域的光学图像；

所述光电转化模块，用于将所述光学图像转化为电信号；

所述蓝牙模块，用于将所述电信号传输至计算机设备；

所述供电模块，用于向所述光源模块、所述光学成像模块、所述光电转化模块，以及所述蓝牙模块供电。

在一可能的实现方式中，所述光电模块具有4个低功耗led光源；

所述低功耗led光源的尺寸为3mm*3mm*1mm。

在一可能的实现方式中，所述光学成像模块包括固定倍率定焦镜头；

所述固定倍率定焦镜头的放大倍率为0.5，工作距离为68mm，视野为12.8mm，解析度为60lp/mm，其接口为c型接口。

在一可能的实现方式中，所述光电转化模块包括ccd工业相机；

所述ccd工业相机帧频为18fps；最大分辨率为5472*3648；像素深度为8位；像元尺寸为2.4um。

在一可能的实现方式中，所述蓝牙模块采用低功耗数据蓝牙；

所述低功耗数据蓝牙协议版本为ble4.1；芯片为双模芯片；射频频段为2.4ghz。

在一可能的实现方式中，所述供电模块采用锂离子电池组，其额定电压为3.7v，容量为3600mah。

第二方面，本发明实施例提供一种木材三切面构造图像的采集方法，包括：

将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理；

将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置所述木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数；

沿所述样本木材表面移动所述木材三切面构造图像的采集装置，以在所述样本木材表面选择图像采集区域；

控制所述木材三切面构造图像的采集装置对所述图像采集区域进行图像采集，得到所述样本木材的三切面构造图像；

将所述样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在所述计算机设备上保存所述样本木材的三切面构造图像。

在一可能的实现方式中，所述将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，包括：

分别采用80目、180目、400目、800目、1000目，以及1500目的砂纸将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，并采用布基胶带粘除砂光处理后的样本木材表面的粉尘。

在一可能的实现方式中，所述图像采集参数包括：白平衡参数、图像分辨率、图像视野，以及图像格式。

在一可能的实现方式中，所述木材三切面构造图像的采集装置通过蓝牙模块与所述计算机设备之间具有配对连接。

在一可能的实现方式中，所述在所述计算机设备上保存所述样本木材的三切面构造图像，包括：

将所述样本木材的三切面构造图像以jpg格式、tif格式、gif格式，或者bpm格式保存至计算机设备的指定路径上。

第三方面，提供一种木材三切面构造图像的采集装置，包括：

砂光处理模块，用于将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理；

设置模块，用于将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置所述木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数；

移动模块，用于沿所述样本木材表面移动所述木材三切面构造图像的采集装置，以在所述样本木材表面选择图像采集区域；

采集模块，用于控制所述木材三切面构造图像的采集装置对所述图像采集区域进行图像采集，得到所述样本木材的三切面构造图像；

传输模块，用于将所述样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在所述计算机设备上保存所述样本木材的三切面构造图像。

在一可能的实现方式中，所述砂光处理模块具体用于：

分别采用80目、180目、400目、800目、1000目，以及1500目的砂纸将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，并采用布基胶带粘除砂光处理后的样本木材表面的粉尘。

在一可能的实现方式中，所述图像采集参数包括：白平衡参数、图像分辨率、图像视野，以及图像格式。

在一可能的实现方式中，所述木材三切面构造图像的采集装置通过蓝牙模块与所述计算机设备之间具有配对连接。

在一可能的实现方式中，所述传输模块具体用于：

将所述样本木材的三切面构造图像以jpg格式、tif格式、gif格式，或者bpm格式保存至计算机设备的指定路径上。

本发明实施例所提供的木材三切面构造图像的采集装置，通过光源模块、光学成像模块、光电转化模块、蓝牙模块以及供电模块之间的连接和配合，可以实现对木材三切面的构造图像进行图像采集，具有采集速度快，图像质量高以及方便携带等优点，可在木材树种现场检测、实验室鉴定等领域得到广泛应用。

本发明实施例所提供的木材三切面构造图像的采集方法，通过将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数，沿样本木材表面移动木材三切面构造图像的采集装置，以在样本木材表面选择图像采集区域，控制木材三切面构造图像的采集装置对图像采集区域进行图像采集，得到样本木材的三切面构造图像，将样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在计算机设备上保存样本木材的三切面构造图像，可以实现简便、快速地对木材三切面的构造图像进行图像采集。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种木材三切面构造图像的采集装置的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的木材三切面构造图像的采集方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的一种木材三切面构造图像的采集装置的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明实施例一提供的一种木材三切面构造图像的采集装置的结构示意图，如图1所示，该装置可以包括：光源模块、光学成像模块、光电转化模块、蓝牙模块，以及供电模块；

其中，该光源模块，用于向待采集图像的木材三切面上的图像采集区域发射光线，其由4个低功耗led光源组成，每一低功耗led光源的尺寸为3mm*3mm*1mm，且其光源为低功耗白色冷光源，以防止由于散热而对采集得到的木材三切面的构造图像产生噪声影响。

该光学成像模块，包括固定倍率定焦镜头，以利用该固定倍率定焦镜头采集图像采集区域上的反射光线，以生成该图像采集区域的构造图像；其中，该固定倍率定焦镜头的放大倍率为0.5，工作距离为68mm，视野为12.8mm，解析度为60lp/mm，其接口为c型接口。

另外，上述光源模块的光源与该固定倍率定焦镜头同轴。

该光电转化模块，包括ccd工业相机，以将所述光学图像转化为电信号，该ccd工业相机的帧频为18fps；最大分辨率为5472*3648；像素深度为8位，像元尺寸为2.4um，其所采用的图像采集软件为pointgreyflycap2。

该蓝牙模块，则用于将电信号传输至计算机设备，其中，该蓝牙模块采用低功耗蓝牙4.1，其发射功率为10dbm，工作电压为3.3v，工作电流为13ma，工作频段为2.4ghz。

该供电模块，则用于向光源模块、图像采集模块、光电转化模块，以及蓝牙模块供电，其采用锂离子电池组，额定电压为3.7v，容量为3600mah，标准放电电流为1.0a。

此外，该装置还可以包括图像采集开关，通过该图像采集开关可以直接控制该装置是否处于工作状态，也即控制该装置是否进行图像采集。

本发明实施例所提供的木材三切面构造图像的采集装置，通过光源模块、光学成像模块、光电转化模块、蓝牙模块以及供电模块之间的连接和配合，可以实现对木材三切面的构造图像进行图像采集，具有采集速度快，图像质量高以及方便携带等优点。

图2为本发明实施例二提供的木材三切面构造图像的采集方法的流程图，该方法具体包括以下步骤：

s210，将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理。

在本发明实施例中，分别采用80目、180目、400目、800目、1000目，以及1500目的砂纸将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理；并采用布基胶带粘除砂光处理后的样本木材表面的粉尘。

s220，将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置所述木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数。

在本发明实施例中，木材三切面构造图像的采集装置完全覆盖样本木材的表面，以确保没有外界光线的图像采集的干扰。

在本发明实施例中，图像采集参数包括：白平衡参数、图像分辨率、图像视野，以及图像格式。

s230，沿所述样本木材表面移动所述木材三切面构造图像的采集装置，以在所述样本木材表面选择图像采集区域。

在本发明实施例中，所选择的图像采集区域中的木材构造特征清晰、无砂光痕迹或者管孔堵塞等缺陷。

s240，控制所述木材三切面构造图像的采集装置对所述图像采集区域进行图像采集，得到所述样本木材的三切面构造图像。

在本发明实施例中，可以通过按动图像采集开关，控制木材三切面构造图像的采集装置采集图像采集区域的图像，得到样本木材的三切面构造图像。

s250，将所述样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在所述计算机设备上保存所述样本木材的三切面构造图像。

在本发明实施例中，木材三切面构造图像的采集装置通过蓝牙模块与所述计算机设备之间具有配对连接，从而，可以通过蓝牙模块将采集得到的三切面构造图像传输至计算机设备，并由计算机设备将样本木材的三切面构造图像以jpg格式、tif格式、gif格式，或者bpm格式保存至指定路径上。

本发明实施例所提供的木材三切面构造图像的采集方法，通过将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数，沿样本木材表面移动木材三切面构造图像的采集装置，以在样本木材表面选择图像采集区域，控制木材三切面构造图像的采集装置对图像采集区域进行图像采集，得到样本木材的三切面构造图像，将样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在计算机设备上保存样本木材的三切面构造图像，可以实现简便、快速地对木材三切面的构造图像进行图像采集。

图3为本发明实施例三提供的一种木材三切面构造图像的采集装置的示意图，该装置具体包括：

砂光处理模块310，用于将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理；

设置模块320，用于将木材三切面构造图像的采集装置紧贴砂光处理后的样本木材表面，并设置所述木材三切面构造图像的采集装置的图像采集参数；

移动模块330，用于沿所述样本木材表面移动所述木材三切面构造图像的采集装置，以在所述样本木材表面选择图像采集区域；

采集模块340，用于控制所述木材三切面构造图像的采集装置对所述图像采集区域进行图像采集，得到所述样本木材的三切面构造图像；

传输模块350，用于将所述样本木材的三切面构造图像传输至计算机设备，以在所述计算机设备上保存所述样本木材的三切面构造图像。

在一可能的实现方式中，所述砂光处理模块310具体用于：

分别采用80目、180目、400目、800目、1000目，以及1500目的砂纸将待采集图像的样本木材的三切面进行砂光处理，并采用布基胶带粘除砂光处理后的样本木材表面的粉尘。

在一可能的实现方式中，所述图像采集参数包括：白平衡参数、图像分辨率、图像视野，以及图像格式。

在一可能的实现方式中，所述木材三切面构造图像的采集装置通过蓝牙模块与所述计算机设备之间具有配对连接。

在一可能的实现方式中，所述传输模块350具体用于：

将所述样本木材的三切面构造图像以jpg格式、tif格式、gif格式，或者bpm格式保存至计算机设备的指定路径上。

专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。