基于小波包和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材空洞診斷研究

劉嘉新 劉立偉 王克奇

(東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

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基于小波包和RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的木材空洞診斷研究

劉嘉新 劉立偉 王克奇

(東北林業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150040)

采用小波包與徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (RBF) 松散結(jié)合的方法，對(duì)健康和空洞蒙古櫟試件進(jìn)行了研究，利用小波包變換對(duì)應(yīng)力波檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行5層小波包分析，構(gòu)造8維特征向量，然后利用特征向量訓(xùn)練徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和建立診斷模型。結(jié)果表明:所建模型的辨識(shí)正確率達(dá)到90.80%，能有效的評(píng)估木材的性質(zhì)，為應(yīng)力波無損檢測(cè)儀器的設(shè)計(jì)提供了參考依據(jù)。

應(yīng)力波；小波包分析；RBF；無損檢測(cè)

木材無損檢測(cè)是一種典型的非破壞性檢測(cè)技術(shù)，在提高木材加工行業(yè)的自動(dòng)化水平、生產(chǎn)效率、木材利用率以及古建筑木的維修和保護(hù)等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[1]。國內(nèi)外的木材無損檢測(cè)技術(shù)主要為應(yīng)力波檢測(cè)、X 射線檢測(cè)、超聲波檢測(cè)和微鉆阻力檢測(cè)等[2]。其中，應(yīng)力波無損檢測(cè)技術(shù)因其傳播距離遠(yuǎn)、安全、使用方便、可靠、快速等特點(diǎn)，成為了國內(nèi)外研究的焦點(diǎn)。

目前，國內(nèi)外的應(yīng)力波無損檢測(cè)技術(shù)主要針對(duì)時(shí)域的角度進(jìn)行研究，主要以應(yīng)力波傳播速度、傳播時(shí)間的變化作為評(píng)估木材的性能指標(biāo)，理論成熟，成果顯著[3-6]。然而，在頻域內(nèi)的的應(yīng)力波木材檢測(cè)方法的研究成果較少，理論還不成熟。Kang H等研究了含水率與溫度對(duì)應(yīng)力波傳播速度和信號(hào)頻譜的影響[7]。張愛珍[8]、靳守領(lǐng)等[9]人通過快速傅里葉變換 (FFT) 頻譜分析技術(shù)提取木材的特征頻率，進(jìn)行木材的缺陷的診斷檢測(cè)。……