基于雷达检测的木材内部孔洞面积测算与修正

[目的]开展木材内部孔洞的雷达检测研究,探讨该检测手段下孔洞成像的准度和精度,实现木材内部孔洞的雷达快速识别和定量表征.[方法]以古建筑木结构常用的马尾松Pinus massoniana木材和杉木Cunninghamia lanceolata木材为研究对象,采取人工模拟的方法在木段端部制作异型孔洞,并利用雷达扫描仪对带孔木段进行检测,比较分析直观成像技术与希尔伯特积算法、单路径数据提取合成以及成像轮廓多参数校正等处理方法之间的差异,提出基于雷达检测的木材内部孔洞面积测算与可行的修正方法.[结果]利用雷达无损检测技术可以对马尾松和杉木木材内部孔洞的存在进行快速识别,但其直观成像技术在定量评估方面误差较大,需进行相关的数据处理和修正;未经修正的雷达图像其预估孔洞面积小于实际孔洞面积,通过希尔伯特积算法演算或介电常数修正的雷达图像其预估孔洞面积与实际孔洞面积仍存在一定的误差;木材边缘与孔洞边缘的距离应按s3c=(sr-a)k1k2进行修正,即实际应用中根据树种和含水率所得到的介电常数仅为多参数校正中的一个因素;无论是否进行数据处理和修正,雷达检测难以准确识别孔洞的具体形状,应开展进一步研究.[结论]该雷达检测及修正方法应用于木材内部孔洞探测,综合树种和含水率数值,可确保孔洞面积识别误差小于30％.