7] 具體的，步驟（5)建立數(shù)學(xué)定量模型的步驟為：0PUS軟件中打開建立定量模型方 法窗口，添加光譜，調(diào)入測(cè)得的近紅外光譜譜圖，在"組分"子窗口點(diǎn)擊添加組分按鈕，更改 組分的名稱和單位（比如：名稱明度，單位為無(wú)），完成后"組分"將會(huì)出現(xiàn)在光譜條欄的后 面，輸入各木塊色度學(xué)參數(shù)（L*、a*、b*)的測(cè)定值。若圖表中出現(xiàn)紅色點(diǎn)說(shuō)明該數(shù)據(jù)為異常 值，需要剔除，雙擊紅色數(shù)據(jù)點(diǎn)，其變黑表示預(yù)剔除。模型建立完善后，進(jìn)入"保存方法"子 窗口，點(diǎn)擊"保存方法"按鈕，保存該模型方法。
[0028] 本發(fā)明的技術(shù)方案還包括利用本發(fā)明的方法構(gòu)建的數(shù)量定量模型，及數(shù)學(xué)定量模 型在檢測(cè)熱處理木材材色中的應(yīng)用。
[0029] 具體的應(yīng)用方法包括以下步驟：在OPUS軟件中，分別調(diào)入建立的明度L*，紅綠軸 色品指數(shù)a*，黃藍(lán)軸色品指數(shù)b*的數(shù)學(xué)模型，輸入未處理或經(jīng)過(guò)任意熱處理的木材的近紅 外光譜，可分別得到相應(yīng)條件下木材的色度學(xué)參數(shù)L*、a*、b*的檢測(cè)值，進(jìn)而得到木材的材 色。此處的相應(yīng)條件指的是與輸入的熱處理木塊所經(jīng)過(guò)的熱處理的溫度和時(shí)間相同。
[0030] 對(duì)同一品種的木材（例如南方松），只需要建立一套L*、a*、b*的數(shù)學(xué)模型，就能 通過(guò)測(cè)量所得的近紅外光譜的信息，對(duì)熱處理后木材的材色進(jìn)行在線快速檢測(cè)。
[0031] 本發(fā)明采用近紅外光譜技術(shù)開發(fā)了檢測(cè)熱處理木材材色的新技術(shù)，對(duì)一些淺色木 材進(jìn)行熱處理，可使其色調(diào)顯得凝重高貴，以仿名貴顏色，從而大幅提高其附加值。因此，評(píng) 價(jià)熱處理木材材色與熱處理溫度的關(guān)系是木材熱處理技術(shù)開發(fā)及設(shè)計(jì)人員合理使用木材 的關(guān)鍵，而其必將對(duì)拓展我國(guó)木材的應(yīng)用領(lǐng)域和提高其產(chǎn)品附加值起到一定的推進(jìn)作用。
[0032] 本發(fā)明提供的熱處理木材材色檢測(cè)的新方法，能夠?qū)崟r(shí)、在線對(duì)熱處理木材進(jìn)行 材色評(píng)價(jià)，解決了利用傳統(tǒng)方法評(píng)價(jià)熱處理木材材色耗時(shí)、耗材、耗力的不足，在熱處理木 材材色評(píng)價(jià)方面具有快速、高效、無(wú)損和實(shí)用的特點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0033] 圖1為木材弦切面的近紅外譜圖；
[0034] 圖2為色度學(xué)參數(shù)明度L*測(cè)量值與檢測(cè)值之間的相關(guān)關(guān)系。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下實(shí)施例中木材色度學(xué)參數(shù)的測(cè)量應(yīng)運(yùn)用Datacolor DF 110測(cè)色儀測(cè)定未處 理及熱處理四種木材弦切面在CIE (1976) L*a*b*系統(tǒng)中的色度參數(shù)，實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā) 明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
[0036] 實(shí)施例1
[0037] 此實(shí)施例為檢測(cè)熱處理木材材色的數(shù)學(xué)定量的模型構(gòu)建方法，具體包括以下步 驟：
[0038] (1)樣品預(yù)處理：將南方松木材處理成纖維方向?yàn)?0mmX半徑方向?yàn)?0mmX弦 切方向?yàn)?0mm的木塊（共80個(gè)）；
[0039] (2)熱處理：分別取20個(gè)木塊，在電鼓風(fēng)式烘干箱內(nèi)，以水蒸氣作為保護(hù)氣體，進(jìn) 行120°C X4h、180°C X4h、220°C X4h熱處理，加上未處理的一組（20個(gè)）一起作為實(shí)驗(yàn)材 料。
[0040] (3)測(cè)定木塊的色度學(xué)參數(shù)（數(shù)據(jù)見(jiàn)表1中L*、a*、b*該欄）；
[0041] 表1各木塊色度學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)
[0042]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 基于近紅外光譜的熱處理木材材色的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，包括以下 步驟： (1) 將木材處理成纖維方向?yàn)?8~25mm，半徑方向?yàn)?8~25mm，弦切方向?yàn)?8~ 25mm的若干個(gè)木塊，木塊各面平整； (2) 將處理好的木塊部分或全部進(jìn)行熱處理； (3) 測(cè)定木塊弦切面的色度學(xué)參數(shù)明度L*，紅綠軸色品指數(shù)a*，黃藍(lán)軸色品指數(shù)b* ; (4) 取進(jìn)行過(guò)色度學(xué)參數(shù)測(cè)定的木塊，采集其弦切面的近紅外光譜信息； (5) 分別建立L*、a*、b*的數(shù)學(xué)模型：對(duì)所述弦切面的近紅外光譜信息進(jìn)行預(yù)處理，取 預(yù)處理后木塊弦切面的近紅外光譜信息分別與同一木塊的L*、a*、b*，應(yīng)用OPUS軟件，聯(lián) 立，采用化學(xué)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理歸納，分別得到L*，a*，b*的數(shù)學(xué)模型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（1)將木材處理成纖 維方向20mm，半徑方向20mm，弦切方向20mm的木塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（1)中木塊的個(gè)數(shù)不 小于40個(gè)，優(yōu)選的個(gè)數(shù)為80~100個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（2)將處理好的 木塊平均分為四部分，其中一部分不經(jīng)過(guò)熱處理，剩余的三部分分別進(jìn)行120°CX4h、 180°CX4h、220°CX4h熱處理。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（3)在每個(gè)木塊上分 別測(cè)定3~5個(gè)L*、a*、b*值，然后取各自的算數(shù)平均值作為最終值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（5)對(duì)所述 弦切面的近紅外光譜信息預(yù)處理的方法為：利用OPUS軟件對(duì)弦切面的近紅外光譜數(shù)據(jù)運(yùn) 用不同的預(yù)處理方法進(jìn)行預(yù)處理，選取譜區(qū)范圍，9-17點(diǎn)平滑處理，3-10個(gè)主成分?jǐn)?shù)，運(yùn)用 偏最小二乘法和交叉檢驗(yàn)方法。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法，其特征在于，步驟（5)對(duì)所述弦切面的 近紅外光譜信息預(yù)處理的方法為：利用OPUS軟件對(duì)弦切面的近紅外光譜數(shù)據(jù)運(yùn)用不同預(yù) 處理方法進(jìn)行處理，選取譜區(qū)范圍，17點(diǎn)平滑處理，7個(gè)主成分?jǐn)?shù)，運(yùn)用偏最小二乘法和交 叉檢驗(yàn)方法。
8. 利用權(quán)利要求1-7的方法構(gòu)建的數(shù)學(xué)模型。
9. 權(quán)利要求8的數(shù)學(xué)模型在檢測(cè)熱處理木材材色中的應(yīng)用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，熱處理木材材色的檢測(cè)方法包括以下步 驟：在OPUS軟件中，分別調(diào)入建立的明度L*，紅綠軸色品指數(shù)a*，黃藍(lán)軸色品指數(shù)b*的數(shù) 學(xué)模型，輸入未處理或經(jīng)過(guò)任意溫度熱處理的木材的近紅外光譜，可分別得到相應(yīng)條件下 木材的色度學(xué)參數(shù)L*、a*、b*的檢測(cè)值，進(jìn)而得到木材的材色。
【專利摘要】本發(fā)明涉及近紅外光譜技術(shù)，特別涉及一種基于近紅外光譜的熱處理木材材色的數(shù)學(xué)模型及檢測(cè)方法。本發(fā)明數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建方法包括以下步驟：(1)將木材處理成纖維方向?yàn)?8～25mm，半徑方向?yàn)?8～25mm，弦切方向?yàn)?8～25mm的若干木塊；(2)將處理好的木塊進(jìn)行熱處理；(3)測(cè)定木塊的色度學(xué)參數(shù)；(4)取進(jìn)行過(guò)色度學(xué)參數(shù)測(cè)定的木塊，采集木塊弦切面的近紅外光譜信息；(5)建立色度學(xué)參數(shù)數(shù)學(xué)模型。通過(guò)本發(fā)明建立的數(shù)學(xué)模型可以對(duì)熱處理木材的材色進(jìn)行在線檢測(cè)。
【IPC分類】G01N21-3563, G01N21-359
【公開號(hào)】CN104730032
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510176830
【發(fā)明人】張文博, 仝莉
【申請(qǐng)人】北京林業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年4月14日