基于NIRS和3D可视化技术的红木家具鉴别系统技术领域
本发明涉及计算机技术领域，具体为一种基于NIRS和3D可视化技术的红木家具鉴
别系统。
背景技术
红木家具有非常强的中国文化内涵，中国《红木》国家标准（GB/T18107-2000），将5
属8类33种珍稀木材列为红木。红木家具作为高档家具的代名词，集收藏品、消费品和投资
品于一身，加上原料日益稀缺，其价格一路飙升。红木家具市场水涨船高，不少不良商家为
了赚取利润，采用与红木有着相似特征的中低档珍稀木材冒充高档红木，或者在红木家具
中掺杂其他劣质红木，严重干扰了市场秩序，损害了广大消费者的利益。
常见鉴别方法主要凭借专业仪器或有着丰富行业经验的专家投入大量工作才能
完成。这些方法具有费时、成本高、破坏性、化学试剂污染和操作复杂等缺点，只适合实验室
使用，而且目前很多木材的鉴别研究都是建立在对样本进行磨粉和切块等加工处理的基础
上，检测形式多为送检或抽检，覆盖面受到很大局限，在实际应用中难以保证整个成品家具
的真假。近年来与化学计量学结合的近红外光谱技术在木材检测与木材识别方面发展迅
速，其无损、高效、快速、低成本、重现性好和便于在线检测等独特优势，为木材鉴别提供了
一种新的检测技术。目前，国内外已有大量研究表明近红外光谱技术鉴别木材的可行性，但
研究还没有深入到对中国市场上一些易混淆的珍稀木材家具的近红外快速鉴别，难以适应
市场的需求。随着云计算技术和物联网技术的提出和快速发展，近红外仪器的微型化和可
靠性提升，以及云计算的实用化，这些为研究开发红木家具鉴别销售平台提供了新的思路。
近红外区域按ASTM定义指波长在780～2526nm范围内的电磁波。近红外光谱属于
分子振动光谱，产生于共价化学键非谐能级振动，是非谐振动的倍频和组合频，位于可见光
和中红外光区之间，适用于测定含C-H、N-H和O-H等基团的物质，由于不同基团产生的光谱
吸收峰位置和强度都不同，根据Lambert-Beer吸收定律，吸收光谱会随着样品成分组成或
结果的变化而产生变化。
近红外光谱技术主要包括近红外光谱仪和化学计量学软件和多元校正模型等。近
红外光谱仪是用于采集被测样品近红外光谱的设备，化学计量学软件是用于关联光谱和样
品性质的工具，而校正模型是用于反映样品光谱与性质之间对应关系的定量或定性工作曲
线。近红外光谱技术的化学计量学方法主要涉及三方面内容：一是光谱预处理方法研究，对
样本光谱进行预处理，减少以至于消除各种非目标因素对光谱造成的影响；二是光谱特征
波长的选择与提取，有选择性地提取与分类目标有关的信息并抑制非相关特征和噪声的影
响；三是近红外光谱校正方法研究，以期建立稳健、可靠和灵敏度高的校正模型。
随着我国经济的快速发展和人民生活品质的要求不断提高，人们对红木家具产品
的需求越来越高。计算机及Internet等信息技术的运用使得许多精明的家具企业开始认识
到互联网的巨大及深远的影响力，互联网已成为家具企业开展营销活动的重要手段。通过
互联网进行展示推广是连接消费者和企业最便捷和最具发展潜力的途径。三维展示技术能
够较为真实地展现三维世界里的物体，使计算机终端的用户可以获得更多更复杂的信息，
并能够和计算机进行直接交流，实现人机互动，更加真实、立体和生动地表现所要展示的物
品，通过三维展示和交互操作，消费者有身临其境的感觉，将极大地调动消费者的积极性，
能够更好地满足消费者个性化需求，有利于企业和商家拓宽市场，为企业的营销活动创造
巨大的商机，进而帮助家具企业解决在网络推广中遇到的问题。另外，这种三维展示销售模
式能够帮助红木家具企业实现以客户为中心的销售管理，拓宽销售渠道，降低产品成本，预
测市场发展趋势，提高红木家具企业的市场竞争力，为众多红木家具企业提供了一种利用
高新技术开拓国际国内市场的新模式，为红木家具行业带来了无线发展商机，为加快我国
红木家具企业与国际接轨具有非常重要的作用。
随着计算机技术和互联网的迅速发展，人们的日常生活和工作越来越离不开互联
网，各种应用都需要依托互联网运行。人们对这些Web应用的需求也在不断扩展与提高，其
中Web应用中的3D可视化开始越来越受到人们的重视。Web3D正是一种互联网上的计算机可
视化技术，是网络技术和虚拟现实技术的结合，可以把信息以更直观的方式和可以交互的
形式展现在用户面前，成为计算机技术领域中新的研究重点。
将近红外光谱技术结合与3D可视化技术运用于红木家具销售展示平台，在平台通
过家具的三维展示用户可查看其类型和特征光谱图；同时用户可通过发送红木家具鉴别申
请，管理员利用建好的模型实现该平台真假红木家具的快速无损鉴别；将近红外光谱技术
与3D可视化技术结合，建立红木家具销售展示平台，增加了此平台的真实可靠性，极大地满
足市场的发展需求，同时也很好的缓解了红木家具在电商平台销售不景气的现象。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于NIRS和3D可视化技术的红木家具鉴别系
统，极大地满足市场发展的需求，同时也很好的解决了红木家具在电商平台销售不景气的
现象问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于NIRS和3D可视化技术的红木家
具鉴别系统，包括红木家具销售展示平台、互联网、云数据库、前台用户系统和管理员系统，
所述红木家具销售展示平台通过互联网分别与前台用户系统和管理员系统双向信号连接。
所述前台用户系统包括微处理器一、红木文化模块、用户注册模块三维展示模块、
在线销售模块、售后服务模块、红木家具鉴别模块和信号收发器一，微处理器一分别与红木
文化模块、用户注册模块三维展示模块、在线销售模块、售后服务模块、红木家具鉴别模块
和信号收发器一双向连接，信号收发器一与互联网双向信号连接。
所述管理员系统包括微处理器二、产品基本信息维护模块、用户管理模块、销售管
理模块、售后服务管理模块和信号收发器二，微处理器二分别双向连接产品基本信息维护
模块、用户管理模块、销售管理模块、售后服务管理模块和信号收发器二，信号收发器二与
互联网双向信号连接。
优选的，所述红木文化模块包括红木生活子模块、红木常识子模块、红木选购子模
块和红木养子模块。
优选的，所述三维展示模块运用WEB 3D技术。
优选的，所述在线销售模块用于实现合作商家商品或服务的购销一体化，通过第
三方支付服务器进行订单结算。
优选的，所述红木家具鉴别模块通利用微型近红外光谱仪在每件家具样本表面的
不同位置采集近红外光谱，经光谱预处理后，提取特征波长，通过多变量数据分析方法，分
别建立真假红木家具的判别模型，利用建好的模型实现该平台真假红木家具的快速无损鉴
别。
优选的，所述红木家具鉴别模块采用NIRS技术，NIRS技术是一种快速、无损、准确
和高效的红木家具鉴别技术，采用微型近红外光谱仪采集样本的近红外光谱信号，用化学
计量学方法进行鉴别。
优选的，所述红木家具鉴别模块采用的鉴别方法具体为：先采集一定数量的样本
光谱用于建模，然后再对光谱进行预处理，提取特征波长，最后采用偏最小二乘判别法、簇
类独立软模式法、支持向量机和极限学习机分别进行建模分析，通过实验判别结果确定最
优建模方法。
优选的，所述售后服务模块包括红木保养子模块、鉴别申请子模块和在线留言子
模块。
优选的，所述产品基本信息维护模块包括产品信息的修改和删除。
优选的，所述售后服务管理模块包括红木保养子模块、鉴别申请子模块和客户留
言信息管理子模块。
（三）有益效果
本发明提供了一种基于NIRS和3D可视化技术的红木家具鉴别系统。具备以下有益效
果：
（1）、本发明通过将近红外光谱技术、3D可视化技术和互联网等应用于红木家具电子商
务平台，功能更加全面，实现人机交互且扩展性更好。
（2）、本发明采用NIRS技术，其主要特点在于：采用微型近红外光谱仪采集样本的
近红外光谱信号，用化学计量学方法进行鉴别，达到快速、无损、准确和高效的鉴别红木家
具。
（3）、本发明通过Web3D技术，是网络技术和虚拟现实技术的结合，可以把信息以更
直观的方式和可以交互的形式展现在用户面前。
（4）、本发明将近红外光谱技术与3D可视化技术结合运用于红木家具销售展示平
台，即网上平台以3D可视化图像及其近红外光谱特征图同时出现在消费者面前，增强了消
费者购买的信心。并在送货到家时，通过让消费者亲自确认3D图片及近红外光谱特征图为
网上订购时的同一真实红木家具，实现了网上订购的红木家具与送货到家的红木家具为同
一红木家具，增加了此销售平台的真实性、可靠性，极大地满足市场的发展需求，同时也很
好的缓解了红木家具在电商平台销售不景气的现象。
附图说明
图1为本发明系统原理示意图；
图2为本发明业务流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种基于NIRS和3D可视化技术的红木家具
鉴别系统，包括红木家具销售展示平台、互联网、云数据库、前台用户系统和管理员系统，红
木家具销售展示平台通过互联网分别与前台用户系统和管理员系统双向信号连接。
如图1所示，前台用户系统包括微处理器一、红木文化模块、用户注册模块三维展
示模块、在线销售模块、售后服务模块、红木家具鉴别模块和信号收发器一，微处理器一分
别与红木文化模块、用户注册模块三维展示模块、在线销售模块、售后服务模块、红木家具
鉴别模块和信号收发器一双向连接，信号收发器一与互联网双向信号连接。
如图1所示，管理员系统包括微处理器二、产品基本信息维护模块、用户管理模块、
销售管理模块、售后服务管理模块和信号收发器二，微处理器二分别双向连接产品基本信
息维护模块、用户管理模块、销售管理模块、售后服务管理模块和信号收发器二，信号收发
器二与互联网双向信号连接。
红木文化模块包括红木生活子模块、红木常识子模块、红木选购子模块和红木养
子模块。
三维展示模块运用WEB 3D技术。通过使用便携式手持3D扫描仪，扫描到红木家具
的三维图，通过建模软件对三维图进行数据处理，在平台通过家具的三维展示可查看其类
型和特征光谱图。
在线销售模块用于实现合作商家商品或服务的购销一体化，通过第三方支付服务
器进行订单结算。
红木家具鉴别模块通利用微型近红外光谱仪在每件家具样本表面的不同位置采
集近红外光谱，经光谱预处理后，提取特征波长，通过多变量数据分析方法，分别建立真假
红木家具的判别模型，利用建好的模型实现该平台真假红木家具的快速无损鉴别。
红木家具鉴别模块采用NIRS技术，NIRS技术是一种快速、无损、准确和高效的红木
家具鉴别技术，采用微型近红外光谱仪采集样本的近红外光谱信号，用化学计量学方法进
行鉴别。
红木家具鉴别模块采用的鉴别方法具体为：先采集一定数量的样本光谱用于建
模，然后再对光谱进行预处理，提取特征波长，最后采用偏最小二乘判别法、簇类独立软模
式法、支持向量机和极限学习机分别进行建模分析，通过实验判别结果确定最优建模方法。
售后服务模块包括红木保养子模块、鉴别申请子模块和在线留言子模块。
产品基本信息维护模块包括产品信息的修改和删除。
售后服务管理模块包括红木保养子模块、鉴别申请子模块和客户留言信息管理子
模块。
红木文化模块，用于查看红木的选购和保养等一些知识。
三维展示模块，通过运用WEB 3D技术，使用便携式手持3D扫描仪，扫描到红木家具
的三维图，运用建模软件对三维图进行数据处理，在平台通过家具的三维展示用户可查看
其类型和特征光谱图。
在线销售模块，用于实现合作商家商品或服务的购销一体化，通过第三方支付服
务器进行订单结算。
红木家具鉴别模块，通过利用微型近红外光谱仪在每件家具样本表面的不同位置
采集近红外光谱，经光谱预处理后，提取特征波长，通过多变量数据分析方法，分别建立真
假红木家具的判别模型，利用建好的模型实现该平台真假红木家具的快速无损鉴别。
售后服务模块，用于用户发送红木保养、鉴别申请，以及用户留言。
用户注册模块，用于完成用户的认证，并为合法用户接入系统主页。
产品基本信息维护模块，用于管理员对系统红木家具产品信息进行实时的更新和
维护。
用户管理模块，用于存放用户的个人信息，管理员对用户的信息进行管理。
销售管理模块，用于管理员统计销售信息和管理出入资金。
售后服务管理模块，用于管理员根据用户所发送的红木家具保养和鉴别申请，以
及留言信息，可对相关信息进行管理。
用户注册模块，用于完成用户的认证。
用户管理模块，用于存放用户的个人信息，管理员对用户的信息进行管理。
销售管理模块，用于统计销售信息和管理出入资金。
如图2所示，本发明的业务流程为：
管理员管理流程：首先管理员登录，进入管理员表，如果登录失败，则继续登录，直到成
功为止，登陆成功后，会进入选择页面，包括基本信息维护、受理订单、红木文化信息维护、
家具鉴别申请维护和客户留言维护，选择进行操作，或维护产品的基本信息，或处理订单信
息，或维护红木文化信息、或维护夹具鉴别的申请信息，或维护客户的留言信息，并在电子
商城系统数据库内更新和保存。
顾客选购流程：首先顾客需要登录，登陆成功后可以浏览红木文化、查看红木家具
的鉴别申请和其他的客户留言，并且可以按类别查看产品的信息，并需要登录，登陆后查
看，然后选定产品进购物车，并下订单，同时可以查看订单明细表，防止出错。
综上可得：
（1）、通过将近红外光谱技术、3D可视化技术、互联网等应用于红木家具电子商务平台，
功能更加全面，实现人机交互且扩展性更好。
（2）、NIRS技术是一种快速、无损、准确、高效的红木家具鉴别技术，其主要特点在
于：采用微型近红外光谱仪采集样本的近红外光谱信号，用化学计量学方法进行鉴别。
（3）、Web3D正是一种互联网上的计算机可视化技术，是网络技术和虚拟现实技术
的结合，可以把信息以更直观的方式和可以交互的形式展现在用户面前。
（4）、将近红外光谱技术与3D可视化技术结合运用于红木家具销售展示平台，即网
上平台以3D可视化图像及其近红外光谱特征图同时出现在消费者面前，增强了消费者购买
的信心。并在送货到家时，通过让消费者亲自确认3D图片及近红外光谱特征图为网上订购
时的同一真实红木家具，实现了网上订购的红木家具与送货到家的红木家具为同一红木家
具，增加了此平台的真实可靠性，极大地满足市场的发展需求，同时也很好的缓解了红木家
具在电商平台销售不景气的现象。
本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程
序或协议与硬件相结合的功能模块，该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身
均为本领域技术人员公知的技术，其不是本系统的改进之处；本系统的改进为各模块之间
的相互作用关系或连接关系，即为对系统的整体的构造进行改进，以解决本系统所要解决
的相应技术问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。