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    重庆时时彩后一玩法心得: 木质材料的分类方法及判定方法.pdf

    关 键 词:
    木质 材料 分类 方法 判定
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    摘要
    申请专利号:

    CN201380003887.3

    申请日:

    2013.08.14

    公开号:

    CN103930764A

    公开日:

    2014.07.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 21/359申请日:20130814|||公开
    IPC分类号: G01N21/359(2014.01)I 主分类号: G01N21/359
    申请人: 住友电气工业株式会社; 国立大学法人名古屋大学
    发明人: 土川觉; 小堀光; 比嘉樱
    地址: 日本大阪府
    优先权: 2012.09.25 JP 2012-211157
    专利代理机构: 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112 代理人: 何立波;张天舒
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201380003887.3

    授权公告号:

    103930764B||||||

    法律状态公告日:

    2017.05.10|||2015.10.21|||2014.07.16

    法律状态类型:

    授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    以高精度且高效率对木质材料进行分类的方法以及对木质材料进行判定。使用通过主成分分析而获得的第一第2主成分负荷,分别对包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,并基于该分数分类出第1集合。然后,使用通过对没有包含在第1集合的反射频谱信息的第2母集合进行主成分分析而取得的第二第2主成分负荷,分别对包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,并基于该分数,分类出第2集合。在此,通过使用第2母集合而进行第二次的主成分分析,从而能够基于包含在反射频谱信息中的包含在材料的每个种类中的微小特征,正确地分类出第2集合,能够高精度地进行分类,另外,与现有技术相比,能够高效地进行分类。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种木质材料的分类方法,其特征在于,包含下述步骤:
    通过针对由多个反射频谱信息构成的母集合进行主成分分析,取得第一第2主成分负荷的步骤,其中,所述多个反射频谱信息是通过对彼此不同的多个木质材料进行测定而获得的;
    对包含在所述母集合中的多个反射频谱信息,分别计算所述第一第2主成分负荷所涉及的分数的步骤;
    将获得所述分数包含在规定范围内的反射频谱信息的木质材料从所述母集合分类出而作为第1集合的步骤;
    通过针对从所述母集合中去除所述第1集合的所述反射频谱信息而得到的第2母集合进行主成分分析,取得第二第2主成分负荷的步骤;
    对包含在所述第2母集合中的多个反射频谱信息,分别计算所述第二第2主成分负荷所涉及的第2分数的步骤;以及
    将获得所述第2分数包含在规定范围内的反射频谱信息的木质材料从所述母集合分类出而作为第2集合的步骤。

    2.  一种木质材料的判定方法,其特征在于,
    对通过测定由未知材料构成的木质材料而获得的未知反射频谱信息,执行包含下述步骤的处理:
    使用通过针对由多个反射频谱信息构成的母集合进行主成分分析而获得的第一第2主成分负荷,计算所述未知反射频谱信息所涉及的第1未知分数的步骤,其中,所述多个反射频谱信息是通过对彼此不同的多个木质材料进行测定而获得的;
    在该第1未知分数包含在所述第一第2主成分负荷所涉及的分数中用于从所述母集合分类出第1集合的范围内的情况下,判定为取得所述未知反射频谱信息的木质材料属于第1集合的步骤;
    在没有判定为取得所述未知反射频谱信息的木质材料属于所述第1集合的情况下,对包含在所述母集合中的多个反射频谱信息,分 别计算所述第一第2主成分负荷所涉及的分数,并将该分数包含在规定范围内的木质材料从所述母集合分类出而作为第1集合后,使用通过针对从所述母集合中去除所述第1集合的所述反射频谱信息而得到的第2母集合进行主成分分析而获得的第二第2主成分负荷,计算所述未知反射频谱信息所涉及的第2未知分数的步骤;以及
    在该第2未知分数包含在所述第二第2主成分负荷所涉及的分数中用于从所述第2母集合分类出第2集合的范围内的情况下,判定为取得所述未知反射频谱信息的木质材料属于第2集合的步骤。

    说明书

    说明书木质材料的分类方法及判定方法
    技术领域
    本发明涉及一种木质材料的分类方法及判定方法。
    背景技术
    防腐处理木材或胶合板·装饰板等所谓工程木材大多难以直接再利用而作为工业废弃物进行处理。为了实现木质资源的有效利用,需要基于能否再利用或材料的种类等对木质材料进行分类。
    专利文献1:日本特开2007-278908号公报
    非专利文献1:Hikaru Kobori et al.,Applied Spectroscopy,62(8),854-859,2008
    发明内容
    但是,如果要通过目视等逐个对木质材料进行判断,则处理时花费时间且效率低。另外,为了在分类后直接进行再利用,需要将分类精度提高得足够高。
    本发明就是鉴于上述情况而提出的,其目的在于提供一种以高精度且高效率对木质材料进行分类以及对木质材料进行判定的方法。
    为了实现上述目的,本发明的一个实施方式所涉及的木质材料的分类方法的特征在于,包含下述步骤:通过针对由多个反射频谱信息构成的母集合进行主成分分析,取得第一第2主成分负荷的步骤,其中,多个反射频谱信息是通过对彼此不同的多个木质材料进行测定而获得的;对包含在母集合中的多个反射频谱信息,分别计算第一第2主成分负荷所涉及的分数的步骤;将获得分数包含在规定范围内的反射频谱信息的木质材料从母集合分类出而作为第1集合的步骤;通过针对从母集合中去除第1集合的反射频谱信息而得到的第2母集合进行主成分分析,取得第二第2主成分负荷的步骤;对包含在第2 母集合中的多个反射频谱信息,分别计算第二第2主成分负荷所涉及的第2分数的步骤;以及将获得第2分数包含在规定范围内的反射频谱信息的木质材料从母集合分类出而作为第2集合的步骤。
    根据上述木质材料的分类方法,使用通过主成分分析而取得的第一第2主成分负荷,分别对包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,并基于该分数分类出第1集合。然后,使用通过对没有包含在第1集合的反射频谱信息的第2母集合进行主成分分析而取得的第二第2主成分负荷,分别对包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,并基于该分数,分类出第2集合。在此,通过使用从母集合中去除第1集合的反射频谱信息而得到的第2母集合,进行第2次的主成分分析,从而能够基于包含在反射频谱信息中的包含在材料的每个种类中的微小特征,正确地分类出第2集合,能够高精度地进行分类。并且,由于能够通过取得木质材料的反射频谱,进行上述的分类,因此,与现有技术相比,能够高效地进行分类。
    另外,本发明的一个实施方式所涉及的木质材料的判定方法的特征在于,对通过测定由未知材料构成的木质材料而获得的未知反射频谱信息,执行包含下述步骤的处理:使用通过针对由多个反射频谱信息构成的母集合进行主成分分析而获得的第一第2主成分负荷,计算未知反射频谱信息所涉及的第1未知分数的步骤,其中,多个反射频谱信息是通过对彼此不同的多个木质材料进行测定而获得的;在该第1未知分数包含在第一第2主成分负荷所涉及的分数中用于从母集合分类出第1集合的范围内的情况下,判定为取得未知反射频谱信息的木质材料属于第1集合的步骤;在没有判定为取得未知反射频谱信息的木质材料属于第1集合的情况下,对包含在母集合中的多个反射频谱信息,分别计算第一第2主成分负荷所涉及的分数,并将该分数包含在规定范围内的木质材料从母集合分类出而作为第1集合后,使用通过针对从母集合中去除第1集合的反射频谱信息而得到的第2母集合进行主成分分析而获得的第二第2主成分负荷,计算未知反射频谱信息所涉及的第2未知分数的步骤;以及在该第2未知分数包含在第二第2主成分负荷所涉及的分数中用于从第2母集合分类出第2 集合的范围内的情况下,判定为取得未知反射频谱信息的木质材料属于第2集合的步骤。
    根据上述木质材料的判定方法,对未知材料的未知反射频谱信息,对基于第一第2主成分负荷的分数进行计算,根据该分数是否包含在用于分类出第1集合的范围内,判定木质材料是否属于第1集合。并且,在不属于第1集合的情况下,对基于第二第2主成分负荷的分数进行计算,根据该分数是否包含在用于分类出第2集合的范围内,判定是否属于第2集合。如上所述,使用1个未知反射频谱信息,对未知材料的分类进行判定,并且,根据在该分类中利用的基于第一第2主成分负荷的分数以及基于第二第2主成分负荷的分数进行的分类,能够以高精度进行,因此,能够更简单且高精度地对木质材料所属的集合进行判定。
    发明的效果
    根据本发明,提供以高精度且高效率对木质材料进行分类的方法以及对木质材料进行判定的方法。
    附图说明
    图1是说明本实施方式所涉及的测定系统的结构的图。
    图2是对超频谱图像进行说明的图。
    图3是对木质材料的分类方法进行说明的图。
    图4是对木质材料的判定方法进行说明的图。
    图5是表示母集合的反射频谱信息的图。
    图6是表示对母集合的反射频谱信息进行二次微分而得到的结果的图。
    图7是表示第一第2主成分负荷的图。
    图8是表示将相对于第一第2主成分负荷的分数进行计算的结果的图。
    图9是表示对第2母集合的反射频谱信息进行二次微分而得到的结果的图。
    图10是表示第二第2主成分负荷的图。
    图11是表示将相对于第二第2主成分负荷的分数进行计算的结果的图。
    图12是表示对第3母集合的反射频谱信息进行二次微分而得到的结果的图。
    图13是表示第三第2主成分负荷的图。
    图14是表示将相对于第三第2主成分负荷的分数进行计算的结果的图。
    具体实施方式
    下面,参照附图,对用于实施本发明的方式进行详细说明。此外,在附图的说明中对同一要素标注同一标号,并省略重复说明。
    (木质材料测定系统的结构)
    使用图1对本实施方式所涉及的测定系统100进行说明。本实施方式所涉及的测定系统100是对混入在测定对象物3中的异物进行检测的装置。作为本实施方式所涉及的测定系统100的测定对象物3,可举出木质材料。所谓木质材料是指将原料木材分解为木屑,并进行再构成而得到的材料。另外,有时还实施有防腐处理或涂装等进一步的加工。
    测定系统100是对漫反射光的频谱进行测定的装置,该漫反射光是通过将测定光向测定物对象物3进行照射而获得的。测定系统100具有:照射单元10、拍摄单元20以及分析单元30。
    照射单元10将具有固定波长频带的测定光向规定的照射区域A1进行照射。照射单元10照射的测定光的波长范围对应于测定对象物3而适当地选择,但优选使用包含波长范围为1000nm至2500nm的光的一部分或全部的近红外光,包含在该波长范围内且波长彼此不同的多个光用于测定。此外,在本实施方式中,对包含卤素灯11的照射单元10进行说明。
    照射区域A1是测定对象物3的表面的一部分区域。该照射区域A1是沿图1的x轴方向以扩展的线状延伸的区域。并且,与照射区 域A1的延伸方向垂直的方向(图1的y轴方向)上的照射区域A1的宽度为小于或等于10mm。
    照射单元10具有:卤素灯11、照射部12、和用于将卤素灯11和照射部12连接的束状光纤13。卤素灯11产生包含近红外光在内的宽频带光。
    束状光纤13包含光导(例如1500根),光导在束状光纤13的一端侧捆束为圆形,在另一端侧以剖面形成矩形(例如3根×500根的矩阵)的方式进行排列。由卤素灯11产生的近红外光向束状光纤13的被捆束为圆形的端面入射,并从排列为矩形的端面出射。通过使用束状光纤13,能够实现高效的线状光源。
    照射部12将从束状光纤13的端面出射的近红外光向测定对象物3所载置的照射区域A1进行照射。由于照射部12使从束状光纤13出射的近红外光入射,以与照射区域A1相对应的1维线状出射,因此,作为照射部12优选使用柱面透镜。由此,在照射部12中被整形为线状的近红外光L1从照射部12向照射区域A1照射。
    从照射单元10输出的近红外光L1被载置在照射区域A1上的测定对象物3漫反射。并且,其一部分作为漫反射光L2而入射至拍摄单元20。
    拍摄单元20具有作为取得超频谱图像的超频谱传感器的功能。在此,使用图2对本实施方式中的超频谱图像进行说明。图2是对于超频谱图像说明其概略的图。如图2所示,所谓超频谱图像是指由N个像素P1至PN构成的图像。在图2中,作为其中的一个例子具体示出2个像素Pm及Pn。在像素Pm及Pn中分别包含有多个由强度数据构成的频谱信息Sm及Sn。上述强度数据是指表示特定波长(或者波长频带)的频谱强度的数据,在图2中,作为频谱信息Sm及Sn而保持有15个强度数据,并以将它们叠加的状态示出。如上所述,根据在构成图像的每个像素中分别具有多个强度数据的特征,超频谱图像H是将作为图像的二维要素和作为频谱数据的要素组合而成的三维结构的数据。此外,在本实施方式中,所谓超频谱图像H是指由针对每1个像素至少保有5个波长频带的强度数据的像素构成的图像。 此外,在图2中也一并示出测定对象物3。即,在图2中Pm是对测定对象物3进行拍摄得到的像素,Pn是对背景(例如,测定对象物3的载置台)进行拍摄得到的像素。
    返回图1,本实施方式所涉及的拍摄单元20具有:镜头24、狭缝21、分光器22、受光部23。在该拍摄单元20中,其视野区域20s是沿与照射区域A1相同的方向(x轴方向)延伸且包含在照射区域A1中的线状区域,是穿过了狭缝21的漫反射光L2在受光部23上成像的区域。
    狭缝21在与照射区域A1的延伸方向(x轴方向)平行的方向上设有开口。入射至拍摄单元20的狭缝21的漫反射光L2向分光器22入射。
    分光器22在与狭缝21的长度方向即照射区域A1的延伸方向垂直的方向(y轴方向)上对漫反射光L2进行分光。利用分光器22分光后的光通过受光部23受光。
    受光部23具有由多个受光元件以2维排列而成的受光面,各受光元件对光进行受光。由此,受光部23分别对在沿皮带运输机2上的宽度方向(x轴方向)的各位置处反射出的漫反射光L2的各波长的光进行受光。各受光元件将与受光的光强度相对应的信号,作为与由位置和波长构成的二维平面状的一点相关的信息进行输出。从该受光部23的受光元件输出的信号作为超频谱图像所涉及的图像数据,从拍摄单元20传送至分析单元30。
    分析单元30通过所输入的信号而获得漫反射光L2的反射频谱(反射频谱信息),基于该获得的频谱进行检查。并且,利用该分析单元30进行分析的结果,通过输出至例如与分析单元30连接的监视器或打印机等,向该测定系统100的操作员进行通知。
    该分析单元30作为计算机而构成,该计算机具有:CPU(Central Processing Unit)、作为主存储装置的RAM(Random Access Memory)及ROM(Read Only Memory)、进行与拍摄单元等其他设备之间的通信的通信???、以及硬盘等辅助存储装置等硬件。
    (木质材料的分类方法)
    下面,对使用由上述测定系统100拍摄出的超频谱图像进行木质材料的分类的方法进行说明。首先,使用图3,说明利用彼此不同的多个木质材料的反射频谱信息,对木质材料进行分类的方法。在此的分类成为用于下述判定的信息,即,利用从已知材料的多个木质材料取得的反射频谱信息,根据由未知材料构成的木质材料的反射频谱信息判定材料是何种材料。另外,在以下的说明中,对将进行测定的多个木质材料分类为4个集合的情况进行说明。
    首先,取得彼此不同的多个木质材料的反射频谱信息(S01)。在此使用的用于取得反射频谱信息的木质材料,其种类均为已知。作为材料种类,除了基于如阔叶树·针叶树等树木的分类的材料种类之外,还要考虑基于实施了防腐处理·涂装等对该材料进行的加工的材料种类。
    接下来,对该反射频谱信息进行频谱变换(S02)。在本实施方式中,作为频谱变换而进行微分处理、特别是Savitzky-Golay二次微分处理。由此,能够消除基线或漂移的影响,能够强调反射频谱的峰值变动等。
    接下来,使用频谱变换后的反射频谱信息,进行第1主成分分析(Principal component analysis:PCA),取得第2主成分负荷(第一第2主成分负荷)(S03)。
    主成分分析是在存在由大量的变量记述的数据时,排除变量间的相关性,将信息量的损失减为最小,且缩减为不相关的几个综合指标而进行分析的方法。在此的综合指标分别称为第1主成分、第2主成分、…。在此,由于主成分是各变量的线性结合,因此为了对其进行解释,通过掌握主成分和各变量的相关性而确定出对主成分造成强烈影响的变量是有效的。将此时的指标称为负荷(因子负荷量:factor Loading),定义为主成分和变量的相关系数。即,第2主成分负荷是第2主成分和各变量的相关系数。第2主成分负荷的计算能够通过公知的方法进行。
    接下来,基于第一第2主成分负荷和与母集合相关的频谱变换后的反射频谱信息,对作为各木质材料的分数的第1分数进行计算 (S04)。也能够通过公知的方法进行分数的计算。
    然后,基于第1分数,从母集合分类出第1集合(S05)。计算出第1分数的结果,可以认为是特定种类的木质材料与其他种类的木质材料相比示出较高的分数。因此,将第1分数包含在规定范围内(例如,大于阈值)的材料从其他材料中分类出而作为第1集合。此外,在此阶段中,测定出的木质材料的种类是已知的,在希望将特定种类的木质材料作为第1集合而分类出的情况下,还可以基于第1分数的波动等,确定用于分类的分数的范围(确定阈值)。此外,将分类为第1集合的木质材料从母集合中去除,并将剩余的频谱变换后的反射频谱信息组重新作为第2母集合。
    接下来,对第2母集合进行第2主成分分析,取得第2主成分负荷(第二第2主成分负荷)(S06)。与第1主成分分析的不同之处在于,成为分析对象的母集合不同。
    接下来,基于第二第2主成分负荷和与母集合相关的频谱变换后的反射频谱信息,对作为各木质材料的分数的第2分数进行计算(S07)。并且,基于第2分数从第2母集合分类出第2集合(S08)。上述步骤的方法与第1次(S04、S05)相同。另外,将分类为第2集合的木质材料从第2母集合中去除,并将在第2母集合中剩余的反射频谱信息组重新作为第3母集合。
    并且,与上述相同地,对第3母集合进行第3主成分分析,取得第2主成分负荷(第三第2主成分负荷)(S09),基于第三第2主成分负荷和与母集合相关的频谱变换后的反射频谱信息,对作为各木质材料的分数的第3分数进行计算(S10),然后,基于第3分数从第3母集合分类出第3集合(S11)。上述步骤的方法与第1次(S03至S05)、第2次(S06至S08)相同。并且,将分类为第3集合的木质材料从第3母集合中去除。如本实施方式所示,在将母集合分类为4个集合的情况下,在去除第3集合后,将包含在第3母集合中的木质材料作为第4集合(S12)。
    通过以上步骤,木质材料的分类结束。此外,在上述分类方法中使用的第一第2主成分负荷、用于分类出第1集合时的分数的范围、 第二第2主成分负荷、用于分类出第2集合时的分数的范围、第三第2主成分负荷、以及用于分类出第3集合时的分数的范围,在下面对未知材料的分类进行判定时使用。
    (木质材料的判定方法)
    接着,使用图4,说明对未知的木质材料属于在上面分类出的第1至第4集合中的哪一个进行判定的方法。
    首先,使用图1所示的测定系统100,取得未知的木质材料所涉及的反射频谱(未知反射频谱信息)(S21)。此时的反射频谱的测定波长设为与进行木质材料的分类时相同。
    接下来,对该未知反射频谱信息进行频谱变换(S22)。在本实施方式中,作为频谱变换而进行微分处理、特别是Savitzky-Golay二次微分处理。
    接下来,基于频谱变换后的未知反射频谱信息和在木质材料分类时所获得的第一第2主成分负荷,计算未知反射频谱信息所涉及的第1未知分数(S23)。然后,对获得的第1未知分数是否包含在用于分类出木质材料的分类第1集合时的分数范围内(例如,是否大于规定阈值)进行判定(S24)。在此,如果第1未知分数包含在用于分类出木质材料的分类第1集合时的分数范围内,则判定为木质材料是第1集合(S25)。另一方面,如果第1未知分数不包含在木质材料的分类时所设定的用于分类出第1集合时的分数范围内,则判定为木质材料不是第1集合,进入下面的步骤。
    接下来,对木质材料是否属于第2集合进行判定。首先,基于频谱变换后的未知反射频谱信息和在木质材料分类时所获得的第二第2主成分负荷,计算未知反射频谱信息所涉及的第2未知分数(S26)。然后,对获得的第2未知分数是否包含在用于分类出第2集合时的分数范围内(例如,是否大于规定阈值)进行判定(S27)。在此,如果第2未知分数包含在用于分类出第2集合时的分数范围内,则判定为木质材料是第2集合(S28)。另一方面,如果第2未知分数不包含在用于分类出第2集合时的分数范围内,则判定为木质材料不是第2集合,进入下面的步骤。
    并且,与上述相同地,对木质材料是否属于第3集合进行判定。即,基于在木质材料分类时所获得的第三第2主成分负荷,计算未知反射频谱信息所涉及的第3未知分数(S29)。然后,对获得的第3未知分数是否包含在用于分类出第3集合时的分数范围内(例如,是否大于规定阈值)进行判定(S30)。在此,如果第3未知分数包含在用于分类出第3集合时的分数范围内,则判定为木质材料是第3集合(S31)。另一方面,如果第3未知分数不包含在用于分类出第3集合时的分数范围内,则判定为木质材料不属于第1至3集合中的任一个,而属于第4集合(S32)。通过以上方法,能够对未知的木质材料的种类进行判定。
    在此,如上述所示,使用实施例,说明能够通过多次的主成分分析将木质材料分类为多个集合。
    首先,准备出多种木质材料。作为木质材料的种类具有:针叶树、阔叶树、树脂膜覆盖材料(树脂膜贴附在一侧主面上的材料)、实施了防腐剂处理的材料。
    对上述木质材料分别准备出3个样品,利用具有与图1所示的测定系统100同等功能的测定装置(組成イメージングシステムCompovision(注册商标):住友电气工业株式会社制),在1000nm至2500nm的波长范围内对反射频谱进行了测定。从通过测定结果获得的超频谱图像中提取出对木质材料进行拍摄得到的区域,并实施平均化,由此获得各木质材料所涉及的平均反射频谱。将其在图5中示出。此外,将测定波长间隔设为6nm,将空间分辨率设为312.5μm。在图5中,仅示出了1200nm至1800nm的波长范围,在以下的处理中,也使用1200nm至1800nm的波长范围的数据。
    接下来,对图5的各反射频谱进行了Savitzky-Golay二次微分处理。将其结果在图6中示出。并且,将12个样品作为母集合而进行了第1主成分分析的结果所获得的树脂膜覆盖材料的第一第2主成分负荷在图7中示出。并且,将使用该第一第2主成分负荷所求出的12个样品的分数的结果在图8中示出。在图8中,还一并示出有12个样品分别由哪种木质材料构成。由结果可知,仅树脂膜覆盖材料的 3个样品的分数大于其他木质材料,因此,将阈值例如设为0,通过分类出满足分数>0的样品,能够将树脂膜覆盖材料的3个样品作为第1集合。
    接下来,使用从母集合去除分类为第1集合的3个样品而成为第2母集合的9个样品,进行第2集合的分类。首先,将对第2母集合的9个样品进行了二次微分处理后的结果在图9中示出。并且,将对第2母集合进行了第2主成分分析的结果所获得的阔叶树的第二第2主成分负荷在图10中示出。然后,将使用该第二第2主成分负荷所求出的9个样品的分数的结果在图11中示出。由结果可知,仅阔叶树的3个样品的分数大于其他木质材料,因此,将阈值例如设为10,通过分类出满足分数>10的样品,能够将阔叶树的3个样品作为第2集合。
    接下来,使用从第2母集合去除分类为第2集合的3个样品而成为第3母集合的6个样品,进行第3集合的分类。首先,将对第3母集合的6个样品进行了二次微分处理后的结果在图12中示出。并且,将对第3母集合进行了第3主成分分析的结果所获得的针叶树的第三第2主成分负荷在图13中示出。然后,将使用该第三第2主成分负荷所求出的6个样品的分数的结果在图14中示出。由结果可知,仅针叶树的3个样品的分数大于其他木质材料(防腐材料),因此,将阈值例如设为-5,通过分类出满足分数>-5的样品,能够将针叶树的3个样品作为第3集合。并且,能够将没有分类为第1至第3集合中的任一个的防腐材料作为第4集合。
    如上所述,可以确认,基于使用主成分分析的结果所获得的第2主成分负荷而计算出的各样品的分数,分类出特定种类的材料,从母集合中去除分类完的材料后,再次进行主成分分析,由此对类似的材料也能正确地进行分类。另外,通过保持各主成分分析中的第2主成分负荷和进行分类时的阈值,对于种类不明的木质材料,通过重复对分数和阈值进行比较的步骤,也能够对材料的种类进行确定。
    如上所述,根据本实施方式所涉及的木质材料的分类方法及判定方法,使用通过主成分分析所取得的第一第2主成分负荷,分别对 包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,基于该分数分类出第1集合。然后,使用通过对没有包含第1集合的反射频谱信息的第2母集合进行主成分分析所取得的第二第2主成分负荷,分别对包含在母集合中的多个反射频谱信息的分数进行计算,基于该分数分类出第2集合。在此,通过使用从母集合中去除第1集合的反射频谱信息而得到的第2母集合,进行第2次的主成分分析,能够基于包含在反射频谱信息中的包含在材料的每个种类中的微小特征,正确地分类出第2集合,能够高精度地进行分类。并且,由于能够通过取得木质材料的反射频谱而进行上述分类,因此,与现有技术相比,能够高效地进行分类。
    另外,构成为使用通过上述分类方法获得的第一第2主成分负荷及第二第2主成分负荷,对未知的木质材料属于哪个集合进行分类,从而使用1个未知反射频谱信息就能够对未知材料的分类进行判定。并且,由于通过基于在该分类中利用的第一第2主成分负荷所计算出的分数以及基于第二第2主成分负荷所计算出分数,能够高精度地进行分类,因此,能够更简单且高精度地对木质材料所属的集合进行判定。
    以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。
    例如,对在上述实施方式中所说明的测定系统100拍摄超频谱图像的情况进行了说明,但在不是超频谱图像,而是利用使用通常的分光器获得的频谱的情况下,也能够进行和本实施方式相同的分类。但是,如上述实施方式所示,在取得木质材料的超频谱图像,并将基于该超频谱图像的平均频谱用于分类及未知试料的判定的情况下,更能够提高精度。
    另外,在上述实施方式中,对利用在近红外光的波长范围内取得的反射频谱信息的情况进行了说明,但也能够利用在其他波长范围内取得的反射频谱信息。
    标号的说明
    100测定系统,3检查对象物,10照射单元,11卤素灯,12照射部,13束状光纤,20拍摄单元,21狭缝,22分光器,23受光部,30分析单元。

    关于本文
    本文标题:木质材料的分类方法及判定方法.pdf
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