[發明專利]一種基于定量解剖的木材樹種鑒定方法

在審

• 申請號: 202111497274.2
• 申請日: 2021-12-09
• 公開（公告）號: CN114187591A
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 何拓;劉守佳;殷亞方;汪嘉君;郭娟;焦立超;姜笑梅;王杰;陳家寶
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院木材工業研究所
• 主分類號: G06V20/69
• 分類號: G06V20/69;G06V10/774;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N20/10
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 焦海峰

本發明公開了一種基于定量解剖的木材樹種鑒定方法，包括以下步驟：步驟100：基于木材標本獲得木材定量解剖參考數據集；步驟200：根據參考數據集訓練機器學習模型，并優選分類精度最高的機器學習模型；步驟300：采集并測量待檢木材樣品的定量解剖數據；步驟400：利用優選出的機器學習模型鑒定待檢樣品的木材樹種。本發明基于木材標本獲得木材定量解剖參考數據集，保障鑒定結果的準確性和可靠性。通過木材定量解剖數據對木材樹種進行鑒定，實現木材在“種”水平的準確鑒定，克服了傳統木材鑒定方法存在的主觀性，使鑒定結果準確可靠、有據可依。與現有的一些檢測方法相比，本發明技術不受特定儀器限制，可在多種領域推廣使用。

技術領域

本發明涉及木材鑒定技術領域，具體涉及一種基于定量解剖的木材樹種鑒定方法。

背景技術

傳統的木材鑒定方法，通過觀察木材宏觀和微觀解剖特征，然后與木材標本進行對比，進而對木材樹種進行鑒定。但傳統的木材鑒定方法，由于人的主觀性，觀察的木材解剖特征一般是定性的，而非定量，導致鑒定結果往往存在偏差。同時，傳統的木材鑒定方法一般只能鑒定木材到“屬”或者“類”，無法實現木材在“種”水平的準確鑒定。

現有技術中，還可采用色譜、光譜或DNA條形碼的方式對木材樹種進行鑒定，但這些方法大多需要經過制作檢測樣本、設定條件、經過特定的實驗室儀器進行檢測、篩選后才能得到鑒定結果，過程繁瑣，且實現過程中的某一或多個環節仍需要主觀判斷，容易存在鑒定偏差，且鑒定成本高，不利于在多場景木材鑒定領域推廣應用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于定量解剖的木材樹種鑒定方法，以解決現有木材鑒定方法主觀性強、鑒定結果可靠性較低的技術問題。

為解決上述技術問題，本發明具體提供下述技術方案：

一種基于定量解剖的木材樹種鑒定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟100：基于木材標本獲得木材定量解剖數據參考數據集；

步驟200：采用所述木材定量解剖數據參考數據集訓練機器學習模型，并優選分類精度最高的機器學習模型；

步驟300：測量獲取待檢樣品的定量解剖數據；

步驟400：利用選出的所述機器學習模型對所述待檢樣品的定量解剖數據進行分析，鑒定并輸出所述待檢樣品木材樹種。

作為本發明的一種優選方案，在所述步驟100中，所述木材標本是來自木材標本館且經正確定名的標準樣品。

作為本發明的一種優選方案，獲得所述木材定量解剖數據參考數據集的實施步驟包括：

步驟101：基于木材標本制作木材組織橫、徑、弦三切面切片；

布置102：采集所述切片的三切面顯微圖像；

步驟103：基于三切面顯微圖像測量木材定量解剖特征指標。

作為本發明的一種優選方案，在所述步驟300中的所述定量解剖數據與所述步驟103中的所述木材定量解剖特征指標一致；

其中，所述木材定量解剖特征指標包括：木材管孔弦向直徑、管孔頻率、木射線高度、木射線寬度、木射線線性頻率、軸向薄壁組織比量、導管間紋孔大小。

作為本發明的一種優選方案，在所述步驟102中，通過光學顯微鏡采集所述三切面顯微圖像；

其中，每個切片采集多個不同視野的圖像，橫切面放大倍數為40倍，徑、弦切面放大倍數為100倍。

作為本發明的一種優選方案，在所述步驟103中，采用Image J軟件測量木材的定量解剖指標，測量過程包括：

步驟131：將所述三切面各視野的顯微圖像導入所述Image J軟件中；