(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211135242.2 (22)申请日 2022.09.20 (71)申请人 中南林业科技大 学 地址 410004 湖南省长 沙市韶山 南路498号 (72)发明人 郝景新　杨滨　吴新凤　徐大鹏　 (51)Int.Cl. G01N 3/06(2006.01) G01N 19/04(2006.01) G01N 21/84(2006.01) G06V 10/764(2022.01) G06V 10/774(2022.01) G06V 10/26(2022.01) (54)发明名称 一种基于染色技术和语义分割的木破率图 像测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于染色技术和语义分 割的木破率图像测量方法， 其包括以下步骤： S1、 染色胶黏剂将两块木材粘接成顺纹剪切试样， 并 进行剪切破坏； S2、 采集不同类型的木破率图像， 对原始图像进行人工标注， 并制作木破率数据 集； S3、 通过语义分割对所述木破率图像数据集 进行训练和预测， 并自动生成木破率预测图像； S4、 对木破率预测图像进行木破率自动化测量， 试样正反两个胶合面的木破率与各自训练权重 的乘积之和， 即为试样的木破率。 本发明能自动 识别木材破坏区域， 快速实现木破率测量， 并能 提高测量精度。 权利要求书1页 说明书4页 附图3页 CN 115524216 A 2022.12.27 CN 115524216 A 1.一种基于染色技 术和语义分割的木破率图像测量方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 染色胶黏剂(2b)将两块木材(2a)粘接成顺纹剪切试样， 并进行剪切破坏； S2、 采集不同类型的木破率图像， 对原 始图像进行 人工标注， 并制作木破率数据集； S3、 通过语义分割对所述木破率图像数据集进行训练和预测， 并自动生成木破率预测 图像； S4、 对木破率预测图像进行木破率自动化测量， 试样正反两个胶合面的木破率与各自 训练权重的乘积之和， 即为试样的木破率。 2.根据权利要求1所述一种基于染色技术和语义分割的木破率图像测量方法， 其特征 在于， S1中的顺纹剪切试样为按照行业标准要求加工的木与木、 竹与竹、 竹与木等家具和建 筑用板材胶合强度测试顺纹剪切试样， 且存在粘接材料纤维撕裂现象； S1中的被染色的胶 黏剂类型为异氰酸酯胶黏剂、 酚醛树脂胶黏剂、 脲醛树脂胶黏剂或其它液体与固体类型， 颜 色剂为有机、 无机或水油兼溶中的一种， 染色胶黏剂颜色为黑色、 棕色、 蓝 色、 红色或其它与 木材有明显区别的颜色。 3.根据权利要求1所述一种基于染色技术和语义分割的木破率图像测量方法， 其特征 在于， S2中的木破率图像是通过拍摄图像或视频的电子数码设备和图像采集装置进 行图像 采集。 其中， 所述木破率图像为湿态、 干态， 彩色、 灰色中的一种或多种； 所述木破率图像的 木材破坏层次为浅层或深层中的一种或多种； 所采集的木破率图像顺纹剪切试样与图像采 集设备镜 头角度为0 °～180°。 4.根据权利要求1所述一种基于染色技术和语义分割的木破率图像测量方法， 其特征 在于， S3中语义分割中的加强特征提取网络在上采样时直接进行两倍上采样， 最终获得的 特征层和输入图片的高宽相同。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115524216 A 2一种基于染色技术和语 义分割的木破率 图像测量方 法 技术领域 [0001]本发明涉及木材科学、 家具结构、 建筑结构 等领域， 具体涉及一种基于染色技术和 语义分割的木破率图像测量方法。 背景技术 [0002]木破率是表征胶合木梁以及木质集成材胶合性能的重要指标。 当前， 木破率测量 主要通过目测方式进行评估。 这种 方法效率低、 速度慢， 测量结果差异较大。 为了提高测量 精度， 科学的木破率图像测量方法已成为 不时之需。 [0003]目前在本领域已有快速测量木破率的方法。 其中， 专利(快速检测木破率的方法) 申请号： 201410353883.4公开了快速检测木破率的方法， 可用于检测木材或胶合板胶合强 度检测后产生破坏的试件剪切 面区域。 与本发明相比， 该方法主要是将图像转化为灰度图 后进行二值化分割阈值(最大类间方差法)， 再通过图像类型转换、 图像增强、 图像分割及形 态学处理等操作计算胶合 强度测试过程中的木破率。 该方法未对木破率图像中的每个像素 进行分类， 并未将 每一个像素与其表 示的类别对应起来， 仅对一个胶合面进行测量， 造成测 量误差较大。 其次， 当胶黏剂颜色与木材颜色相近时， 此种方法无法进 行测量。 最后， 随着复 合材料的蓬勃发展， 不同类型 的木材通过胶黏剂粘接而成作为家具和建筑材料。 而这种复 合材料的颜色也具有较大差异， 两者颜色差异越明显越有利于计算机测 量， 颜色差异越小 越不利于计算机测量。 所以， 简单地以平均值作为 最终的评价指标存在较大差异。 [0004]因此， 在木材加工领域， 仍迫切地需要寻找较为科学， 合理的木破率图像测量方法 是很有必要的。 发明内容 [0005]针对现有技术中的上述不足， 本发明提供的一种基于染色技术和语义分割的木破 率图像测量方法解决了现有的木破率测量困难的问题。 [0006]为了达到上述发明目的， 本发明采用的技 术方案为： [0007]提供一种基于染色技 术和语义分割的木破率图像测量方法， 其包括以下步骤： [0008]S1、 染色胶黏剂(2b)将两块木材(2a)粘接成顺纹剪切试样， 并进行剪切破坏； [0009]S2、 采集不同类型的木破率图像， 对原始图像进行人工标注， 并制作木破率数据 集； [0010]S3、 通过语义分割对所述木破率图像数据集进行训练和预测， 并自动生成木破率 预测图像； [0011]S4、 对木破率预测图像进行木破率自动化测量， 试样正反两个胶合面的木破率与 各自训练权 重的乘积之和， 即为试样的木破率。 [0012]进一步的， 所述S1中的顺纹剪切试样为按照行业标准要求加工的木与木、 竹与竹、 竹与木等家具和建筑用板材胶合强度测试顺纹剪切试样， 且 存在粘接材 料纤维撕裂现象； [0013]进一步的， 所述S1中的被染色的胶黏剂类型可以为异氰酸酯胶黏剂、 酚醛树脂胶说　明　书 1/4 页 3 CN 115524216 A 3