SE501650C2 - Anordning och förfarande för detektering av defekter i virke - Google Patents

Description

l5 20 25 30 35 501 650 2 träffar ytan. Ljuset sprids olika beroende på träets fiberriktning och, beroende pá förekomst av defekter i träet. Genom att antingen studera intensiteten hos det spridda ljuset eller genom att jämföra det spridda ljuset med det direktreflekterade kan man avgöra om en defekt föreligger.

Det uppfinningsenliga ändamålet uppfylles därigenom, att sensorns synfält omfattar ett område vid en belyst ljuslin- je, att sensorn är inrättad att detektera i träet spritt ljus i detta område samt att sensorn står i förbindelse med bild- och signalbehandlande kretsar, vilka är inrättade att utifrån den detekterade ljusspridningen i träet fastställa defekter i virket.

För att minska den erforderliga bildbehandlingen är enligt ett särskilt kännetecken för uppfinningen varje ljuskälla väsentligen anordnad i samma plan som sensorn, vars synfält är symmetriskt kring den belysta linjen.

Enligt ytterligare ett särskilt kännetecken för uppfin- ningen är sensorn även inrättad att detektera reflekterat ljus från nämnda ljuslinjer samt de bild- och signalbehand- lande kretsarna inrättade att utifrån en kombination av den detekterade ljusspridningen och det fràn ljuslinjerna reflekterade ljuset fastställa defekter i virket.

I enlighet med en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar anordningen två linjeformiga ljuskällor, vilka i virkets längsriktning är anordnade pà var sida av virket och på ett sådant avstånd i förhållande till varandra, att de vid detektering i sensorn framstår som separata linjer, varvid de bild- och signalbehandlande kretsarna är in- rättade att göra jämförelser mellan dessa två detekterade ljuslinjer.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett förfarande för detektering av defekter i virke, vilket möjliggör detektering av en mängd olika defekter. Detta 10 15 20 25 30 35 3 501 650 ändamål åstadkommes genom att i träet spritt ljus i ett område kring en av varje ljuskälla orsakad ljuslinje detekteras i en sensor samt att den detekterade ljussprid- ningen utnyttjas i bild- och signalbehandlande kretsar för att fastställa defekter i virket.

Enligt ett fördelaktigt kännetecken för detta förfarande detekteras ljusspridningen i ett område symmetriskt kring den belysta linjen.

Enligt ett särskilt kännetecken för detta förfarande detekteras reflekterat ljus från nämnda ljuslinje i sensorn, varvid både den detekterade ljusspridningen och det från ljuslinjen reflekterade ljuset utnyttjas i. de bild- och signalbehandlande kretsarna för att fastställa defekter i virket.

Uppfinningen kommer i det följande att förklaras ytterliga- re med hänvisning till bifogade ritning på vilken figurerna l och 3 visar olika utföringsformer av uppfinningen och figurerna 2 och 4 visar den bild som projiceras på sensor- ytan för dessa utföringsformer.

Vid den i fig 1 visade utföringsformen belyses ett lång- sträckt, sågat träföremål l av två linjeformiga ljuskällor 2a, 2b. Ljuskällorna 2a, 2b är anordnade utmed föremålets längdriktning och vinklade mot träföremàlet så, att en jämn belysning av detta uppnås. Ljuskällorna 2a, 2b är vidare anordnade på ett visst avstånd från varandra och i samma plan som en lodrätt ovanför träföremàlet 1 anordnad sensor 3. Denna sensor 3 är anordnad så att den befinner sig rakt ovanför den punkt vid vilken de två ljuskällornas strålar möts. Träföremálet 1 matas företrädesvis i längdriktningen, men det är naturligtvis även möjligt att mata virkesföre- målet i tvärriktningen eller att låta ljuskällorna och sensorn röra sig i förhållande till virkesstycket.

Sensorn 3 har förmågan att detektera såväl det från ljuskällorna i träföremàlet 1 spridda ljuset som det i 10 15 20 25 30 35 501 650 4 träföremàlet 1 direkt reflekterade ljuset. Den bild som sensorn uppfattar framgår av fig 2. För att kompensera för att ljusintensiteten skiljer sig mycket mellan den av sensorn 3 uppfattade spridningsbilden och reflektions- bilden, fàr sensorn vid detektering av spridningsbilden inhämta ljus från ett större område än vid detektering av reflektionsbilden. Om man utnyttjar en sensor med identisk storlek för alla bildelement kan detta uppnås genom att man summerar ett antal bildelement i längsled på båda sidor om direktlinjen. Ett annat alternativ för att kompensera för den lägre ljusintensiteten är att låta exponeringstiden vara längre för de bildelement som träffas av det spridda ljuset än de bildelement som träffas av det direkta ljuset.

Ett tredje alternativ är att utnyttja en sensor för detek- tering av det i träytan direkt reflekterade ljuset och en annan sensor för detektering av det i träet spridda ljuset.

I den bild av virket som man kan erhålla genom att studera intensiteten hos det i träet spridda ljuset, den så kallade Tracheid-effekten kan man med lätthet utskilja sprickor, såväl ljusa som mörka kvistar samt märgränder. Detta kan exempelvis utföras genom att de bild- och signalbehandlande kretsarna får detektera objekt av en förutbestämd typ i den erhållna bilden. Pá ett enkelt sätt kan det utföras genom att ljusintensiteten i varje punkt jämförs med ett förutbe- stämt värde. Med hjälp av mer avancerad bildanalys kan god säkerhet i detekteringen uppnås och typ av defekt kan även klassificeras.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen utnyttjas även intensiteten i den direkt reflekterade ljuslinjen för att detektera defekter i träet. I den av sensorn 3 levere- rade bilden som erhålls på grund av det direkt reflekterade ljuset kan, under förutsättning att defekterna ej är mycket ljusa, sprickor, kvistar, märgränder och kàdlápor detekte- ras med uppsättningen enligt fig l. Det är dock svårt att enbart med utgångspunkt från denna gråskalebild.klassifice- ra de olika typerna av defekter. 10 15 20 25 30 35 5 501 650 Om däremot en kombination av den av ljusspridningen orsakade bilden och den av den direkta reflektionen orsakade bilden utnyttjas, går det att genom bildanalys fastställa vilken typ av defekter som virket innehåller.

I den av Tracheid-effekten orsakade bilden framgår väsent- ligen endast kvistar och märgränder, vilka framstår som mycket mörka områden i den av sensorn levererade bilden.

Ljusspridningen vid dessa typer av defekter skiljer sig från den i det omgivande träet, vilket gör att man med lätthet kan fastställa vilken typ av defekt som finns i virket. Informationen från denna bild kan därefter kom- bineras med informationen i den vanliga bilden, varigenom man alltså med god noggrannhet kan fastställa vilka typer av defekter som finns i virket.

Vid den i fig 3 visade anordningen får de linjeformiga ljuskällorna 2a, 2b vara så anordnade i förhållande till varandra att de bildade ljuslinjerna ligger intill varandra pà ett sådant avstånd, att de vid detektering i sensorn framstår som separata linjer. Genom att jämföra intensite- ten i. det av dessa ljuskällor på träytan reflekterade ljuset, kan man detektera såväl förekomsten av vankanter på virket som ojämnheter i ytan.

Genom att införa en tredje linjeformig ljuskälla 2c i enlighet med den i fig 3 visade uppsättningen kan en tre- dimensionell profil erhållas av virket. Genom att jämföra intensiteten för de vid virkets sida anordnade ljuskällorna med intensiteten från denna tredje ljuskälla, kan av- vikelser i 'virkets fiberriktning detekteras. Då mindre noggrann analys av 'virkets egenskaper önskas, kan man naturligtvis även enbart utnyttja den av den direkta reflektionen orsakade bilden.

Vid.en fördelaktig utföringsform av föreliggande uppfinning utnyttjas en två-dimensionell sensor, vilken innefattar kretsar för parallell bild- och signalbehandling, ex- empelvis den så kallade MAPP220O sensorn. Denna typ av sensor är fördelaktig eftersom den möjliggör detektering 501 650 6 och behandling av såväl det i en ljuslinje direkt reflekte- rade ljuset som det pà grund av Tracheid-effekten i träet spridda ljuset. Sensorn innefattar bl a möjligheten att summera ett antal bildelement pà var sida av ljuslinjen och att göra jämförelser mellan den erhållna summaintensiteten och ljuslinjens intensitet. Andra typer av sensorer är dock fullt möjliga och uppfinning är inte pà något vis beroende av ovan nämnda sensor.

Claims (7)

v 501 650

1. Anordning för' detektering av' defekter' i virke jin- nefattande åtminstone en linjeformig ljuskälla (2) för belysning av en relativt ljuskällan rörlig träyta (la) samt en ovanför nämnda träyta (la) anordnad ljussensor 5 (3), k ä n n e t e c k n a d av, att sensorns synfält omfattar ett område vid en av varje ljuskälla (2) belyst ljuslinje, att sensorn (3) är inrättad att detektera i träet spritt ljus i detta område samt att sensorn (3) står i förbindelse med bild- och signalbe- 10 handlande kretsar, vilka är inrättade att utifrån den detekterade ljusspridningen i träet fastställa defek- ter i virket.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d 15 av, att varje ljuskälla (2) väsentligen är anordnad i samma plan som sensorn (3), vars synfält ligger symmetriskt kring den av varje ljuskälla belysta linjen. 20

3. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av, att sensorn (3) är inrättad att detektera reflekterat ljus från nämnda ljuslinjer samt att de bild- och signalbehandlande kretsarna är inrättade att utifrån en kombination av 25 den detekterade ljusspridningen och det från ljuslin- jerna reflekterade ljuset fastställa defekter i virket.

4. Anordning enligt något av föregående patentkrav, 30 k ä n n e t e c k n a d av, att den innefattar två linjeformiga ljuskällor (2a, 2b), vilka i. virkets längsriktning är anordnade på var sida av virket och på ett sådant avstånd i förhållande till varandra, att de vid detektering i sensorn (3) framstår som separata 35 linjer och att de bild- och signalbehandlande kretsar- na är inrättade att göra jämförelser mellan dessa två detekterade ljuslinjer. 10 15 20 S01 eso 8

5. Förfarande för detektering av defekter i virke, vid vilket ett virkesföremàl (1) belyses av åtminstone en linjeformig ljuskälla (2) och en bild detekteras av en (l) (3), av, att i träet spritt ljus ovanför virkesföremålet anordnad sensor k ä n n e t e c k n a t i ett område vid en av varje ljuskälla orsakad (3) detekterade ljusspridningen utnyttjas i samt att den bild- signalbehandlande kretsar för att fastställa defekter ljuslinje detekteras i sensorn och i virket.

6. Förfarande enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k - n a t av, att ljusspridningen detekteras i ett område symmetriskt kring den av varje ljuskälla belysta linjen.

7. Förfarande enligt patentkrav 5 eller 6, k ä n n e - t e c k n a t att reflekterat ljus från nämnda samt att både den av, ljuslinje detekteras i sensorn (3) detekterade ljusspridningen och ljuslinjen utnyttjas i de bild- och signalbehandlande kretsarna för att fastställa defekter i virket.