[發明專利]一種移動式珍稀木材鑒別云服務系統

在審

• 申請號: 201710889284.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107809464A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 壽國忠;顧玉琦;趙大旭;王佩欣;陳浩;鄧飛;洪勝杰
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學;杭州西斯特姆微電子科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G01N21/359;G01N21/3563
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙)41117
• 代理人: 秦舜生

技術領域

本發明涉及光譜識別技術領域，具體為一種移動近紅外珍稀木材鑒別云服務系統。

背景技術

珍稀木材的種類很多，不同種類的木材價格各異且相差很大。中國 《紅木》 國家標準（GB/T 18107-2000），將5屬8類33種珍稀木材列為紅木，對品類的木材學名和商品名做了規范。近年來，由于珍貴木材原料的日益稀缺，其價格也逐年上漲，與其相對應的家具制品價格更是昂貴，甚至個別精致紅木家具制品要以百萬人民幣來衡量。存在不少商家為了獲取高額利潤，用與紅木有相似外觀特征的低價木材冒充高檔紅木，或者在紅木家具制品中混雜劣質紅木，嚴重破壞了紅木家具制品的市場秩序，損害了廣大消費者的利益。據中國消費者協會調查顯示，紅木家具市場的合格率僅為30%，紅木家具投訴的數量也是逐年增加。木材檢測技術的研究，木材檢測設備與軟件的開發能準確有效的檢測仿冒，以假亂真的紅木制品，對矯正不良市場秩序，規范紅木家具市場具有重要的積極意義。

近些年來，近紅外光譜分析技術在木材無損檢測上面的應用研究比較多，近紅外光譜分析所采用的算法和成型的軟件也都比較成熟，但是由于近紅外技術在任何領域上的應用都需要一個專門的建模過程，不管是定性還是定量分析，前期的建模都要耗費極大的人力和物力，這使得近紅外技術應用的前期研究成本會非常的大，因而阻礙了該技術廣泛的應用。此外，傳統的近紅外設備體積龐大，光譜的計算也對計算機的性能提出了較高的要求，通常只能架設在實驗室或者固定的地方，使得其應用的靈活性和移動便攜性大大的降低了。對于一些需要野外作業的內容則顯得不是很合適。目前有杭州尼邇光電科技公司開發的輕型近紅外設備尺寸（直徑*高）為45*42毫米，重量小于60克，這為近紅外設備手持化的室外檢測提供了解決方案。由于近紅外設備必須搭配一臺計算機，傳統的筆記本電腦還是過于笨重，不方便外出攜帶，在進行大量的光譜采集時，重復的鼠標操作、頻繁的設備移動還是顯得笨拙，并且操作過程很容易出錯。為此我們考慮采用更加輕便和更具移動性能的Android觸控智能手機和Windows平板電腦來取代傳統的筆記本和臺式計算機來進行光譜的獲取。但是，雖然現在移動計算設備發展迅速，比如現在的基于Android操作系統的平板和手機，但其計算能力和性能較好的臺式計算機或筆記本電腦相比相差太大。經筆者親自實驗，同樣的計算程序部署在臺式計算機上運算只要500-700毫秒，而部署在測試手機上運算時間卻要30-40秒，耗時太久，無法滿足珍稀木材和紅木家具現場快速的檢測的需求。雖每年移動設備的計算性能都會提高一個臺階，但是還是無法滿足大量近紅外光譜數據的快速計算要求。近年來，中國4G網絡覆蓋快速推進，4G網絡的傳輸速率峰值能達到100Mbps，網絡傳輸中的耗時會變得很小。因此，通過移動設備獲取光譜，把待計算的光譜文件上傳到云端高性能計算服務器中計算，然后接收返回計算結果的方式成為了解決目前問題的一種思路。

發明內容

為解決上述缺陷，本發明提供了一種移動式珍稀木材鑒別云服務系統，該系統利用了前人對于近紅外光譜技術在木材鑒別領域的探索，結合了云端計算的概念和云服務器程序開發技術，為近紅外光譜技術在木材識別方面的應用提供一種便捷可行的方案，能夠較好的滿足近紅外光譜鑒別珍稀木材的移動性、便攜性及無損的需求。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種移動式珍稀木材鑒別云服務系統，包括近紅外光譜儀、客戶端及云服務端，所述客戶端通過與所述近紅外光譜儀交互通信獲取光譜數據，并將光譜數據傳送至所述云服務端進行預測判別后獲取響應結果，回傳至所述客戶端；

所述云服務端內部分別設有近紅外木材檢測單元和Web Api服務單元，所述近紅外木材檢測單元包括光譜數據處理模塊和用于建設珍稀木材樣本庫的建模模塊，所述光譜數據處理模塊通過建模模塊對所述珍惜木材樣本庫進行分類建模得到定型模型，所述Web Api服務單元通過對定型模型的部署構建出對外訪問的公共接口；所述客戶端包括平板應用模塊和手機應用模塊。

優選的是，所述近紅外木材檢測單元中的定型模型是采用SIMCA算法建立的。

所述公共接口設有多個，具有向不同客戶端提供服務的功能。

所述平板應用模塊是基于Windows Forms桌面應用程序構建而成。

所述手機應用模塊是基于Android操作系統的應用程序構建而成。