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为提高树干断面缺陷诊断准确性及探讨应力波断层图像与硬度图像识别缺陷的关系，采用应力波断层成像方法检测木材断面缺陷，并测量了断面硬度分布从而构建了硬度二维及三维图像。结果表明，硬度二维图像能够准确显示断面内部腐朽、空洞和开裂位置、大小和形状，构建的硬度三维图像也能准确显示木材内部缺陷情况。通过应力波断层图像与硬度二维图像比较表明，断层图像和硬度二维图像具有相似性，采用12个传感器检测的断层图像显示缺陷准确性比硬度二维图像略低，但认为节点波速与网格硬度值存在正相关关系。