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iWood木材图像智能鉴定技术

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-08-31 14:17:32

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 马煦 | 2022-08-31 14:17:33

中国林业科学研究院木材工业研究所创新研发了濒危珍贵木材鉴定核心技术——iWood木材图像智能鉴定技术,实现包括黄檀属(Dalbergia)、紫檀属(Pterocarpus)、古夷苏木属(Guibourtia)在内的常见贸易濒危珍贵木材的准确快速鉴定,树种鉴定精度高达99.3%,鉴定效率相比传统木材解剖鉴定方法提高70%。技术获授权发明专利2项,软件著作权4项,商标注册权1项,技术成果入选“科创中国”林业领域技术应用案例,通过中国林学会组织的科技成果评价,被认定为“国际先进”。

本技术包括硬件、数据库、模型和软件等4个部分:开发的木材构造图像采集装置,可实现分辨率4000像素×3000像素图像采集,成像视场为6.35毫米×6.35毫米,图像解析度为3.1微米/像素,并可快速捕获木材荧光反应;建立的覆盖木材种内变异的构造特征图像数据集,包含40种濒危珍贵木材的18042张高分辨率图像;构建的基于卷积神经网络的AlexNet、GoogLeNet、VGG16、DenseNet和ResNet等深度学习模型,可自动提取图像特征,并实现精准分类;开发的木材图像智能鉴定软,可实现包括黄檀属(Dalbergia)、紫檀属(Pterocarpus)、古夷苏木属(Guibourtia)在内的常见贸易濒危珍贵木材的准确快速鉴定,树种鉴定精度高达99.3%,鉴定效率相比传统木材解剖鉴定方法提高70%。

本技术依托亚洲最大的木材标本资源库(国家林草局木材标本资源库),通过构建覆盖国内主要商品材树种的木材图像数据库和算法模型,实现主要商品材在进口、流通、加工和利用等环节的自动精准鉴定,在海关执法、质量监督和产业链监管等应用场景得到初步应用,应用前景广阔。

国家“万人计划”科技创新领军人才殷亚方研究员领衔的“木材标本资源信息挖掘与利用“国家林草科技创新团队” 围绕林木资源可持续利用国家需求,建成亚洲最大的木材标本资源库,开展基于人工智能的木材标本多源信息挖掘与利用研究,研发了iWood木材图像智能鉴定技术,在国际上创建了IUFRO5.16.00木材识别学科组,团队多人在国际学术组织任职。团队成员何拓博士、焦立超副研究员、郭娟副研究员、张永刚工程师、刘守佳博士生、陆杨博士生为关键技术研发贡献了力量。

本技术先后获科技部国家高层次人才特殊支持项目、北京市自然科学基金项目、国家林草局濒危物种行业监管项目等课题资助,创新研发了以“硬件、数据库、模型、软件”为核心的木材图像智能鉴定技术,在江门海关、大连海关、北京市产品质量监督检验研究院等单位得到初步应用,对国际履约、海关执法和林产品产业高质量发展具有重要的推动作用。

通过技术转让或技术服务方式与海关部门、质量监督检验机构和林产品贸易企业开展合作,推动该技术示范应用,共建数字木材创新研发中心,推动“木材产业数字化,木材数据产业化”。