[發明專利]一種木材同一性檢測方法

有效

• 申請號: 202010525814.2
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111695498B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 孫永科;王憲;邱堅;杜官本
• 申請（專利權）人: 西南林業大學
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

本發明公開的木材同一性檢測方法包括：采集木材橫截面圖像信息，并提取圖像中的關鍵點，通過對灰度圖片中的所有像素進行遍歷，比較選定像素點與其鄰居之間的灰度值，如果灰度值差異超過指定的閾值，則記為關鍵點，并保存到關鍵點集合中，然后進一步對各關鍵點進行遍歷，計算每一個關鍵點所在區域的形心，并計算關鍵點與其形心之間的旋轉角度，通過對關鍵點所在區域進行旋轉計算關鍵點的描述子。圖像比對時先提取兩幅圖像中的關鍵點，再計算兩幅圖像中相似的特征點。若統計的匹配的數目到達設定的閾值，則認為圖片來自相同的木材。該方案通過判斷木材切面圖像是否相同實現木材的同一性判斷，可用于木材溯源系統，特別適用于珍貴木制品的身份認證。

技術領域

本發明屬于圖像識別分析技術領域，具體涉及到一種木材同一性認定方法。

背景技術

木材同一性是一種判定木材個體有沒有被替換的技術，在信息錄入時，依據算法不同采集木材不同的特征數據，當需要進行同一性認定時，對新的個體重新采集特征數據和數據庫中已有的記錄進行比對，通過比對結果來判斷信息錄入時使用的木材和當前采樣的木材是不是同一個。

目前的現狀：

1)有人研究記錄木材的立體數據，利用3D掃描設備記錄木材的形狀特征，實現對木材個體的同一性認定，缺點是速度慢，外形一樣的木材制品無法區分。

2)有人拍攝原木中鋸齒的痕跡，利用人的指紋識別算法進行同一性認定。缺點是鋸齒在運輸過程中容易被破壞。

3)采集原木橫切面的幾何尺寸，計算最小外接矩形，計算面積與外接矩形比值，計算近圓率等信息，作為木材的特征進行同一性認定。優點是對原木的同一性識別準確率高，但是數據采集困難，不適合外形統一的木制品和板材。

木材已經公開的方法數據采集的速度都比較慢，特征在運輸的過程中容易被破壞，難以應用和普及。

發明內容

本發明的目的在于以圖像識別技術嵌入算法的運算模塊判定較為珍貴的木材的來源溯源的方法，提供一種木材同一性認定方法。

為達到上述目的，本發明采用了下列技術方案：

第一方面，本發明實施例提供的一種木材同一性檢測方法，該方法包括：

采集橫截面以20X放大鏡截取300x300像素的圖像信息，

再采用ORB算法提取圖像中的關鍵點，逐一對灰度圖片中的所有像素進行遍歷，比較選定像素點與其鄰居之間的灰度值，如果灰度值差異超過指定的閾值，在記為關鍵點，保存在關鍵點集合中；

然后對關鍵點進行遍歷，計算每一個關鍵點所在區域的形心，計算機關鍵點與其形心的之間旋轉角度，對關鍵點所在區域進行旋轉，計算關鍵點的描述子；所述特征點標子是關鍵點與其鄰居的灰度值的差值；

統計描述子相匹配的關鍵點數目，定義相匹配的點為特征點，如果匹配成功的點數目到達設定的閾值，則認為圖片來自相同的木材，否則認為圖片來自不同的木材；最后輸出結果。

第二方面，本發明實施例提供了一種木材同一性檢測方法，具體步驟如下：

步驟1：

選取橫截面為采集部位，以20X放大鏡電子顯微鏡采集300x300像素；

步驟2：

利用ORB算法提取圖像中的關鍵點，先把彩色圖片轉換成灰度圖，然后遍歷圖片中所有的像素，計算改點與其4個近鄰(如圖1所示)的灰度值差；

步驟3：

得到關鍵點集合，對關鍵點進行遍歷并計算每一個關鍵點所在區域的形心，所述區域為一個以關鍵點為中心的矩形區域，所述區域的大小為15x15,按既定計算區域的形心；

步驟4：