基于计算机视觉的针叶材木射线特征提取方法

木射线作为木材显微构造中的一个重要特征,在木材构造和树种识别的研究中具有重要意义。以针叶材为研究对象,基于计算机视觉技术对木射线特征快速提取方法展开研究,最终构建一套完整的算法,从而使研究人员在向计算机传入针叶材的弦切面图像和比例尺后,即可快速得到木射线细胞数和高度的微观特征。首先对50种针叶材树种的弦切面图像数据集构建U-Net网络模型进行语义分割,对比了在不同放大倍数下木射线的分割效果,发现放大倍数大于10倍时分割效果较好;在此基础上,设计和编写计算分割后图像中的木射线最小覆盖圆算法,可以快速提取木射线的高度,进而得到射线平均高度;再将分割后的木射线图像数据集进行目标检测模型训练,实现射线细胞的目标检测及自动计数功能,并将二值图像阈值分割法和YOLOv3、YOLOv5算法进行比较。结果表明,YOLOv5对射线细胞的检测效果最好。采用本研究方法所提取的木射线高度和细胞数与人工实测结果相比,木射线高度值的偏差不超过4%,细胞计数误差不超过6%。

不同树枝级别和直径胡桃枝材的木射线物理形态表征

本文以河南省经济林胡桃树枝为研究对象,采用数字成像系统对解剖特征拍照,使用木材显微构造测量系统测量其木射线组织物理形态及指标,并分析了不同树枝直径和树枝级别木射线物理形态的差异。结果表明:胡桃枝材木射线类型为单列木射线和多列木射线。射线细胞类型有同型单列、同型多列、异型单列、异型Ⅲ型。木射线高度、宽度平均值分别99.54μm、14.20μm,射线细胞长度、高度、壁厚平均值分别为25.72μm、9.07μm、1.70μm。胡桃枝材的木射线各指标在树枝级别间均差异显著,其中三级枝的枝材整体木射线尺寸最小。树枝直径与胡桃枝材射线细胞长度、射线细胞壁厚、木射线宽度呈正相关,与射线细胞高度呈负相关。

中国木兰科9属66种植物木射线的比较解剖学研究

系统研究了中国木兰科(Magnoliaceae)9属66种植物的木射线类型、高度和宽度。观察结果表明,木兰科大部分属的木射线为异形Ⅱ_A型或Ⅱ_B型。单列射线的高度在2mm以下,属于低射线。单列射线的宽度在 0.05mm以下,为细射线。多列射线有中等射线和低射线两种类型,有细、中、略宽3种类型。射线的上述特征表明:木兰科是一个相当原始的科,但比异形Ⅰ型的水青树属(Tetracentron)、昆兰树属(Trochodendron)和 Winteraceae 进化。此外,根据木兰科内各分类单位木射线的比较,证明木兰亚科比鹅掌楸亚科原始。在木兰亚科内,木兰族(Magnolieae)比含笑族(Nichelicae)原始。

水淹程度对长江滩地枫杨木射线的影响

研究水淹程度对枫杨木射线的影响 ,结果表明 ,两组间木射线宽度和高度在径向上的变化基本一致 ,而在轴向上变化却不同。在 0 .0 5水平上 ,经 T -检验两组间的木射线宽度、高度、形状因子。

软枣猕猴桃木薄壁组织及木射线的研究

本文对软枣猕猴桃(Actinidia arguta(Sieb et Zucc.) Planch ex Miquel)的次生老根及茎(木材)进行了解剖学研究。其结果表明,软枣猕猴桃老根及茎的次生木质部具有丰富的木薄壁组织和木射线。其中属于离管型木薄壁组织的类型有星散薄壁组织、轮界薄壁组织、带状薄壁组织、网状薄壁组织等;傍管型木薄壁组织有环管稀少1种。木射线为异形Ⅰ～异形Ⅱ,并常具连结木射线。软枣猕猴桃的木薄壁组织及木射线类型的观察,为其不定根、不定芽的发生及扦插育苗提供了理论依据。

降香黄檀与越南黄檀木射线组织比较解剖研究

研究了不同产地的降香黄檀和越南黄檀,并进行木射线比较解剖,最后结果表明:降香黄檀与越南黄檀木射线比率、射线宽度尺寸、射线高度尺寸各项指标存在显著性差异;经方差分析,差异性均达到极显著水平;射线宽度和高度细胞数各项指标均不存在显著性差异.

香樟干、枝材木射线及导管的研究

为了充分利用小径材、枝桠材等低等级的木材,对香樟干、枝材木射线、导管进行比较分析。结果发现,干、枝材木射线宽度分别为33.16μm和31.15μm,高度分别为227.49μm和263.84μm,干、枝材木射线形状因子分别为0.152和0.125。在0.05水平上经T-检验,干、枝材的木射线宽度差异不显著,而干、枝材的木射线高度及形状因子差异均显著。干、枝材导管弦向直径平均值分别为84.07μm和86.88μm,属于“略小”级别,在0.05水平上经T-检验,差异不显著。

不同产地刺猬紫檀木射线组织比较解剖研究

以产自非洲国家的刺猬紫檀(Pterocarpus erinaceus)木材为样品,测定分析木射线宽度与高度的尺寸、细胞数目,木射线比率。结果表明:轴向薄壁组织带中的射线宽度尺寸均大于木纤维带中的射线宽度尺寸。木射线的细胞数目及木射线比率则差异性小。从木射线组织解剖结果看,采自西非7个国家的刺猬紫檀应该同属一个木种。

古尔班通古特沙漠2种土壤培育的梭梭幼苗木射线解剖特征

采用盆栽模拟试验,结合使用WinCell木细胞成像系统和光学显微镜技术对在2种土壤类型上培育的梭梭幼苗木射线解剖结构进行观测,探究木射线组织比量的特征。结果表明:梭梭木射线为单列或多列共存,属Kribs异形Ⅰ和异形Ⅱ,所观察到的木射线多为多列射线。沙土木射线平均高度为182.33μm,为砾石射线高度的1.7倍;沙土木射线平均宽度为39.58μm,为砾石木射线宽度的1.1倍;沙土类型的木射线细胞壁厚度为0.65μm,砾石类型的木射线细胞壁厚度为0.31μm,沙土类细胞壁厚度极显著大于砾石类(P<0.01);沙土类梭梭平均木射线细胞高度为3.25μm,砾石类梭梭平均木射线细胞高度为2.97μm,二者没有显著差异;沙土类梭梭平均木射线细胞宽度为1.82μm,砾石类梭梭平均木射线细胞宽度为1.65μm,二者没有显著差异;沙土类梭梭平均木射线细胞面积为4.64μm2,砾石梭梭平均木射线细胞面积为3.84μm2,二者没有显著差异;沙土类型梭梭平均木射线比量为5.20%,砾石类型梭梭平均木射线比量为3.93%,二者没有显著差异。梭梭采用不同木射线解剖结构特征来适应不同沙漠土壤结构状况。

柞木射线

小男孩身上是春装,身下是结冰的河床,头脸血肉模糊,一只嫩嫩的小手已与冰冻在一起。时间是2010年4月12日,北国哈尔滨的春还没从冬里醒来,依旧千里冰封万里雪飘。小男孩横尸的地方叫阿什河,是松花江的支流,流经五常、阿城、哈尔滨后,注入松花江。

中国金缕梅科12属植物次生木质部的比较解剖

本文采用常规的木材解剖学方法,对我国金缕梅科(Hamamelidacea)5个亚科12属14种植物,进行了木材比较解剖学研究,结果表明,本科中最原始的是金缕梅亚科(Hamamelidaceae)的(?)木属;最进化的是同亚科的蚊母树属和水丝梨属,这说明金缕梅亚科内部各属之间的进化程度并不一致,其它4个亚科中的7个属,进化程度处于(?)木属和蚊母树属、水丝梨属之间,壳菜果和枫香树这两个亚科内,各自的属间进化程度较为一致,马蹄荷亚科与红花荷亚科均各只有一个属,它们的进化程度相对于金缕梅亚科的3个属来说,较为居中,且彼此也很相近,总的来说,除了金缕梅亚科内部各属进化程度差异较大以外,剩下的4个亚科进化程度都较为接近,在同一亚科内,属间木材结构有一定的差异,但程度有所不同。

三翅槭木材解剖学的比较

观察和描述了三翅槭的木材解剖学特征,并与槭属中已经研究过的另外17个种进行比较。结果表明,槭属中少见的木射线含有丰富菱形或方形晶体特征在三翅槭中表现明显,而木射线含有大型异细胞是三翅槭区别于该属其它种的最明显特征。

柠檬桉木材中二氧化硅的分布和含量的测定

生物矿化所形成的木材-无机质复合材是当前木材科学研究的热点之一,要实现木材-无机质复合材的人工模拟,其关键还在于研究和探讨木材生物矿化的机理,因此要对木材中无机物的分布及其含量进行研究,从而获取生物矿化所形成的木材-无机质复合材料的形成机理,以此来指导木材的生物改性或木材-无机复合材的仿生合成。本研究采用光学显微镜对柠檬桉木材中二氧化硅的分布进行观察,得出柠檬桉木材中二氧化硅主要分布在射线细胞中,同时大量的晶体存在于轴向薄壁细胞中,早材中的硅石多于晚材中的硅石。采用重量法对木材轴向分布、径向分布中灰分和二氧化硅的含量进行的分析表明:柠檬桉木材中灰分和二氧化硅的含量随着高度的增加而降低,柠檬桉木材灰分和二氧化硅的含量从边材部位向心材部位逐渐减少。

冷杉和臭冷杉木材解剖观察

用木材离析方法研究冷杉和臭冷杉木材的显微结构。结果表明:冷杉和臭冷杉木材的共性结构表现为生长轮明显,早材至晚材渐变,晚材带窄,早材管胞壁上具缘纹孔性状、数目、分布木射线形态相近,具缘纹孔通常为一列,偶尔多列;二者差异主要表现在管胞长度方面。

人工兴安落叶松次生木质部的解剖学研究

运用木材解剖图像分析系统和显微照相的方法对人工兴安落叶松次生木质部的解剖结构进行研究,结果表明:落叶松具正常树脂道和受伤树脂道两种类型,前者常见于晚材。落叶松生长轮内的早晚材在干和枝内急变,在根内缓变。早材管胞呈六边形至多边形,胞壁常见单列具缘纹孔,偶见对列具缘纹孔;晚材管胞多呈矩形,胞壁鲜见具缘纹孔,通常为单列具缘纹孔。落叶松木射线同时具有单列木射线和纺锤形木射线两种类型,纺锤形木射线中仅含一枚纵行树脂道。纵行管胞与木射线交叉形成的纹孔场为云杉型。从根到干再到枝,管胞逐渐细化,管胞长度逐渐减小,木射线分布由密到疏。

云南栎木小志

壳斗科树木全世界有8属近千种;中国产7属约300种;云南产7属约170种,占全国大半,且属类齐全。本科树种在云南统称栎木,在云南分布甚广。作者等多次在云南采集本科大量木材标本,测试容重、物理力学性质,并作了耐腐性试验。本文将云南栎木分为15类,以一、分类检索表;二、各类商品材类名及树种;三、分类材性表、主要用途及商品材一、分类检索表1.散孔材至半环孔材,管孔散布;轴向薄壁组织星散——零合;木射线具细、窄、宽三型,

云杉型加厚及云杉属木材其它解剖特征的研究

本文探讨了云杉属（ＰｉｃｅａＤｉｅｔｒ．）树种木材中的独特的云杉型加厚（即射线管胞内壁具有近似平直端部的矩形加厚）、射线管胞及轴向管胞内壁的螺纹加厚和射线管胞内壁上的细锯齿状加厚。本文还讨论了云杉属及其近缘各属木材由于螺纹加厚对次生木质部进化的影响。

中国胡桃科木材薄壁组织的结构及其系统进化

通过对中国胡桃科 6属 13种所做的次生木质部的木射线类型 ,高度 ,宽度 ,密度以及轴向薄壁组织的研究。根据 Kribs (193 5 )的射线理论 [1 ,8] 和 IAWA[9] 所颁布的分类标准证实了胡桃科是一个比较原始的科 。

四种古夷苏木属木材构造特征识别研究

对特氏古夷苏木(Guibourtia tessmannii)、爱里古夷苏木(Guibourtia ehie)、成对古夷苏木(Guiboutia conjugata)和鞘籽古夷苏木(Guibourtia coleosperma)4种古夷苏木属树种木材的宏观和微观构造特征进行了比较研究。结果表明:4种古夷苏木属木材在材色、轴向薄壁组织、木射线等方面存在差异,可作为鉴别这4种木材的重要依据。