[發明專利]一種紅木品種的快速鑒別方法

有效

• 申請號: 202011252767.5
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112461809B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 孫通;胡棟;俞儲澤;吳成招
• 申請（專利權）人: 浙江農林大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01N21/64
• 代理公司: 杭州知見專利代理有限公司 33295
• 代理人: 張華

本發明涉及一種紅木品種的快速鑒別方法，解決紅木品種中的盧氏黑黃檀和檀香紫檀，普通消費者難以區分，需要專業人員依靠經驗及標準的木材切片顯微鑒定方法進行鑒別，區分難度大的問題。本方法聯合采用激光拉曼光譜和激光誘導熒光光譜技術快速無損鑒別檀香紫檀和盧氏黑黃檀，采用3個激光波長照射紅木樣本并獲取相應的光譜，根據熒光及拉曼光譜特性進行拉曼和熒光光譜分離，獲取樣本的拉曼和熒光特征光譜，并構建相應的特征量，以擴大檀香紫檀和盧氏黑黃檀的光譜差異，然后應用多元線性回歸建立判別模型。本發明可實現單個CCD光譜儀即可獲得樣本的拉曼和熒光光譜，通過建模分析可以區分盧氏黑黃檀和檀香紫檀，實現無損檢測鑒別。

技術領域

本發明屬于木材品種檢測領域，涉及一種紅木品種的快速鑒別方法。

背景技術

紅木為紫檀屬、黃檀屬、柿屬、崖豆屬及決明屬樹種的心材，且其構造特征、密度和材色符合國標標準GB/T18107-2017要求的木材。不同品種的紅木價格差異非常大。如檀香紫檀，俗稱“小葉檀”，由于木材稀少，價格非常昂貴，為65～84萬/噸。而產自馬達加斯加的盧氏黑黃檀價格為7～8萬/噸，僅為檀香紫檀的十分之一。由于盧氏黑黃檀在紋理及色澤上與檀香紫檀非常相似，在巨大的利益驅動下不法商家將盧氏黑黃檀冒充檀香紫檀進行售賣。而對于盧氏黑黃檀和檀香紫檀，普通消費者難以區分，需要專業人員依靠經驗及標準的木材切片顯微鑒定方法進行鑒別，區分難度大、費時費力。

激光拉曼光譜技術是一種快速、無損、綠色的光學檢測方法。通過對入射光頻率不同的散射光譜進行分析可以得到物質分子的振動及轉動信息，可以用于物質結構的鑒定。激光誘導熒光光譜技術是采用激光照射樣本并使其產生熒光，通過分析熒光光譜譜線位置及強度可進行物質的定性及定量分析。此外，物質的熒光光譜與激發光源的波長無關，只與熒光物質本身的能級結構有關。檀香紫檀和盧氏黑黃檀雖然在紋理及色澤上較為相似，但微觀結構上有一定差異，通過光譜技術結合算法分析建模可以有效區分檀香紫檀和盧氏黑黃檀兩個紅木品種。

發明內容

本發明解決紅木品種中的盧氏黑黃檀和檀香紫檀，普通消費者難以區分，需要專業人員依靠經驗及標準的木材切片顯微鑒定方法進行鑒別，區分難度大、費時費力的問題，提供一種紅木品種的快速鑒別方法，聯合采用激光拉曼光譜和激光誘導熒光光譜技術快速無損鑒別檀香紫檀和盧氏黑黃檀。本方法對不同激光波長照射下獲取的樣本光譜進行拉曼和熒光光譜信號分離，僅需采用單個CCD光譜儀即可獲得樣本的拉曼和熒光光譜，該方法有效簡化鑒別裝置及降低裝置成本；根據檀香紫檀和盧氏黑黃檀的光譜特性，將其拉曼和熒光特征光譜構建相應的特征量，擴大兩者的光譜差異，提高判別的準確率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種紅木品種的快速鑒別方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：拉曼光譜和熒光光譜信號的分離；

步驟1.1，分別獲取檀香紫檀和盧氏黑黃檀樣本各n個，分別記為S_T1,S_T2,S_T3,…,S_Tn，S_L1,S_L2,S_L3,…,S_Ln；

步驟1.2，對于檀香紫檀樣本S_T1，放置積分球于樣本S_T1上，調節可諧調激光器的輸出波長為340nm，然后通過積分球的窗口照射到樣本S_T1，產生的光譜信號經積分球收集并從另一窗口出射，然后經光纖進入CCD光譜儀，其光譜信號記為

步驟1.3，調節可諧調激光器的輸出波長分別為360nm和380nm，并保持輸出功率與步驟1.2中的激光器輸出功率一致，然后參照步驟1.2對樣本S_T1進行光譜采集，其光譜信號分別記為和