中紅外光譜的進口木材樹種識別方法

馮國紅， 朱玉杰， 李耀翔

東北林業大學工程技術學院， 黑龍江 哈爾濱 150040

引 言

隨著木材需求的增加， 我國從歐洲、 東南亞、 非洲、 大洋洲等地區進口木材的數量和種類正逐年大幅增長， 樹種不符是進口貿易中最常見的問題之一， 也是主要的欺詐手法。 正確鑒定樹種是進口木材執法的前提和市場流通的需要[1]。 進口木材樹種種類繁多， 木材樹種的快速、 準確識別研究已成為木材科學發展中的一個備受關注的問題。 近年來， 有關木材樹種識別的方法主要有DNA法、 圖像法、 高光譜法和紅外光譜法等。 DNA法是通過提取木材的DNA進行識別的， 由于DNA的提取不容易實現， 目前研究的較少。 圖像法主要從木材的紋理特征出發， 側重于圖像特征提取方法的研究[2-4]。 高光譜法主要利用其窄波段特性在較小的空間尺度上能區分地表的細微變化的優勢進行樹種識別， 該方法主要應用于樹種的遙感識別[5-6]。 紅外光譜法主要基于木材的物質結構信息與光譜的吸收特征的關系進行識別。

光譜分析法具有綠色、 高效、 可實時在線分析等特點， 目前， 紅外光譜分析已經成為發展最快、 最引人矚目的一門獨立的分析技術。 近年來人們開始探索基于紅外光譜分析識別木材的樹種。 譚念等基于近紅外光譜利用主成分分析和支持向量機進行了樹種識別研究， 識別率達到94.29%[7]。 汪紫陽等基于可見/近紅外光譜對樹葉樹種的識別進行了研究[8]。 縱觀目前的研究， 光譜范圍主要集中在近紅外區域， 對于中紅外的研究鮮有報道。……