木質板材的表面缺陷不僅直接影響該產品的外觀和質量，而且是影響板材分等級的重要因素之一。

目前，木質板材是應用需求量最大的品種，木質板材的表面缺陷不僅直接影響該產品的外觀和質量，而且是影響板材分等級和實現合理下鋸的重要因素之一。

木質板材的表面質量是評估板材質量的重要指標，同時也能反映加工方法的合理性，因此對木質板材表面缺陷的檢測和分類是非常重要的工作。

在我國的木材生產領域，大部分生產還處在半機械甚至原始的人工生產狀態，板材分選及產品分等主要依靠人工視覺與經驗，根據板材的構造特性、顏色、色澤、紋理等來評價。

由于板材表面缺陷種類有多種，同類缺陷在大小和外觀形態上也各有差異，這種檢測方式一方面容易受人為因素影響，無法避免錯檢、漏檢等情況的發生，從而影響板材的質量；另一方面，浪費了大量的人力、財力，提高了成本，降低了競爭優勢，還浪費了寶貴的林木資源。

板材表面缺陷檢測和分類

目前常用的檢測方式包括人工檢測、射線檢測、機械檢測以及機器視覺檢測等。其中，人工檢測的效率很低、質量差、工人勞動強度大，檢測可靠性取決于主觀因素；

機械檢測通常是接觸式檢測，檢測過程需要對被檢測件進行位置調整，因而效率較低；射線檢測可以實現高分辨率，但是結構復雜、造價高。

這些方法具有以下突出的弊端：

1)抽檢率低，不能百分之百反映板材表面的質量，尤其是對于加工過程中產生的大量非周期性缺陷存在漏檢；

2)實時性差，遠遠不能滿足在線高速的生產節奏；

3)缺乏檢測的一致性、科學性，檢測的置信度低；

4)人工檢測很容易造成漏檢和誤判。

因而，采用機器視覺技術和圖像處理技術對板材表面缺陷圖像進行處理，以實現板材表面缺陷的自動檢測與識別，這不僅對板材等級自動分選、提高板材利用率、提高板材的商品價值和實現木材加工自動化具有非常重要的意義，而且對這對提高板材的生產質量、效率具有十分重要的意義。

板材表面缺陷類型

缺陷分類是指將現場采集到的鋼板表面缺陷的特征值和相應的標準樣品的缺陷特征值，根據比較兩種缺陷的相似程度來判斷缺陷類型。在識別效果的好壞在很大程度上取決于的好壞和缺陷圖像提取缺陷分類標準是有效的。

板材表面的缺陷主要有以下六種：孔洞，擦傷，凹痕，銹蝕，折痕，凸痕。

通過對采集的圖像進行二值化處理，可以較為清楚的得到圖像中的缺陷部分，如二值圖中的黑色部分。對比無缺陷的板材表面圖像，可以清晰的發現缺陷圖像的缺陷區域，為以后的圖像進一步處理和特征提取提供了方便。

六種缺陷圖像和無缺陷板材圖像以及對應的二值圖如下圖所示。

無缺陷板材表面圖像：

缺陷1：孔洞

缺陷2：擦痕

缺陷3：凹痕

缺陷4：銹蝕

缺陷5：折痕

缺陷6：凸痕

圖像采集系統

整個系統由機械傳動部分、編碼器、光源、CCD及圖像采集卡組成。其中，機械傳動部分由滾軸、傳送帶及電機組成，為了實現定位的功能在傳送帶的滾軸上安裝一個編碼器，同時在傳送帶的另一端安裝一個光電開關。

該系統圖像采集的工作原理為：木板放在傳送帶上，傳送帶靠電機帶動以一定大小均勻速度運動，當傳送帶上的木板通過光電開關時，光電開關被觸發并給圖像采集卡發脈沖，此時圖像采集卡開始讀取CCD的數據。

當圖像采集到了在把圖像數據傳送給計算機，來檢測木板是否合格。整個檢測裝置依據檢測要求設計了基于工業機器視覺板材表面缺陷檢測基本裝置，該檢測裝置主要由：由上料升降臺、上料推板機、上料定位輸送臺、上料移載機及吸盤架、壓機、刮邊機等輸送裝置和檢測裝置及涼板裝置。