FI112541B - Menetelmä puun kuorinnan valvomiseen - Google Patents

Description

1 112541

MENETELMÄ PUUN KUORINNAN VALVOMISEEN

Keksitty menetelmä soveltuu puun kuorinnan valvontaan puunjalostusteollisuudessa. Kun puu on kuorittu, se ohjataan kulkemaan laitteen kuvauskei-5 laan, jolloin laite kuvaa puuta ja erottelee kuvasta puunpintaan jääneen kuoren pinta-alan sekä paljaan puupinnan alan. Laite laskee edellisistä aloista suhdeluvun, joka kuvaa kuorimisen täydellisyyttä eli antaa luvun kuvaamaan puuhun vielä jääneen kuoren määrää.

10 Puunjalostusteollisuudessa sekä mekaanisessa että kemiallisessa on tärkeää usein puun kuorimisen tehokkuus eli halutaan mahdollisimman kuoretonta puuta mahdollisimman pienellä puumateriaalin hävikillä. Usein sallitaan 1-3 % kuorta jäämään puuhun (esimerkiksi selluteollisuus), jolloin optimoinnin mittaustarve (on-line) tulee tärkeäksi. Tärkeyttä korostaa nykyään vielä se, 15 että paperimassan valmistuksessa, kun kuoren määrä kasvaa käytetyssä puumateriaalissa, samalla kasvaa myös valkaisukemikaalien määrä, joka taas johtaa suurempaan ympäristökuormitukseen. Laitteita analyysiin on kehitetty sekä kuorimisen analysointiin kuoresta (esimerkiksi suomalainen patentti 95511) että kuoritun puun pinnasta digitaalisella kuvauksella ja laskemalla ; ·* 20 kuoren pinta-ala koko puun pinta-alasta. Usein vaikeuksia tulee kuoren ja .: puun pinnan erottamiseen toisistaan koska molemmat ovat usein eri sävyisiä ‘ : ruskeita pintoja.

Keksityssä menetelmässä käytetään hyväksi kuoren ruskeaa (ruskeampaa 25 kuin puun pinta) väriä. Menetelmässä käytetään hyväksi sitä ilmiötä, että ruskea väri absorboi tehokkaasti sinistä valoa (lyhyttä aallonpituutta näkyvästä valosta), kun se taas absorboi vähän punaista valoa (pitempää aallonpituutta näkyvästä valosta). Kun puu valaistaan valolla, joka sisältää sekä sinistä että punaista valoa (esimerkiksi normaali hehkulamppu) ja kuvassa tar-30 kastellaan punaisen valon sekä punaisen että sinisen valon erotuskuvaa, päästään hyvin tehokkaasti analysoimaan jäljelle jääneen kuoren pinnan ja : paljaan puupinnan suhdetta. Kuvaustekniikka voidaan toteuttaa yksinkertai- 2 112541 semmin normaaliin RGB-värierottelutekniikkaan pystyvällä kameralla, joka voi yksinkertaisimmillaan olla väriviivakamera. Tällöin ei tarvita mitään monimutkaista värierottelutekniikkaa, kuten esimerkiksi USA:laisessa patentissa 5,225,893 on tehty käyttämällä eri aallonpituuksien kokonaisheijastavuutta ja 5 kokonaisheijastamattomuutta hyväksi.

Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

10 Keksityn menetelmän suurimpana etuna on juuri tehostunut pintojen erottuminen tarkasteltaessa eri värillä suoritettuja kuvauksia ja kuvauksien erotusta.

Kuva 1A esittää keksityn menetelmän mukaista laitetta kuvaamassa liikku-15 van puun pintaa sivulta ja kuva 1 B samaa kuvausta päästä. Tapauksessa puu liikkuu kuljetushihnalla, jolloin kuvaukseen riittää viivakamera.

Seuraavaksi kuvien 1 A ja B avulla selvitetään keksityn menetelmän ja sen mukaisen laitteen toiminta. Kuvattava puun runko 1 kulkee kuljetushihnalla 2 20 viivakameran 5 kuvausviivaan 8 nähden poikkisuunnassa. Valaisimet 3 valai- sevat viivakameran kuvausalueen (viivan), toinen lamppu lähettää punaista : .: ja toinen sinistä valoa 9 kuvauksen edelleen tehostamiseksi (eli välialueen # ' spektri puuttuu häiritsemästä). Puun ja kuoren pinta on diffuusi pinta, joten / se näkyy kulmasta riippumattomana aina yhtä kirkkaana kameraan. Lamput • 25 on asetettu kameraa alemmaksi, jotta kuvausten triggaaminen tehostuu var jon takia (eli kuljetushihnan värivaihtelut eivät vaikuta analyysiin). Kun nyt punaisen valon signaali saa tietyn tason kameran 5 ulostulossa, mitataan puun 1 pintaa ja jos taas samalla sinisen valon signaali laskee tietyn arvon ; ’ ' alle, niin nähdään puun 1 pinnalla kuorta. Näiden signaalien pyyhkäisykeston 30 suhteista saadaan kuorimisen tehokkuutta kuvaava esimerkiksi prosenttiluku : käyttämällä hyväksi mittalaitekotelossa 4 olevaa tietojenkäsittelylaitetta 6.

112541 3

Keksittyä menetelmää ei rajoiteta esitettyyn viivakamerasovellukseen, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa, kuten käyttämällä matriisikameraa ja myös paikallaan olevaa (olevia) runkoja analysoitaessa.

Claims (5)

1. Menetelmä puun kuorinnan tehokkuuden valvomiseen kuvaamalla puuta 5 (1) optisesti kameratekniikalla (5) tunnettu siitä, että valolähteen (3) valo sisältää sekä pitempiaaltoista valoa, joka absorboituu puun (1) kuoren ruskeaan väriin huonosti, että lyhyempiaaltoista valoa, joka taas absorboituu puun ruskeaan kuoreen edellistä paremmin, mittaamalla kameran kuvauksesta samasta puupinnan alkiosta lähteneiden intensiteettien suhteellinen suhde 10 saadaan selville puupinnasta lähteneen heijastuksen lähtökohdan laatu, jos pinnassa on kuorta niin suhde muuttuu eli lyhyempiaaltoista valoa on suhteellisesti vähemmän kuin paljaassa puupinnan tapauksessa, näiden alueiden suhteellinen osuus koko heijastavasta puupinnasta lasketaan laskentaelimellä kuten tietokoneella (6), jota suhdelukua (prosenttiarvoa) käytetään puun 15 kuorinnan tehokkuutta kuvaavana lukuna.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvaus-kamera (5) on digitaalinen väri(video)kamera, jonka väreistä (RGB) otetaan lyhyemmäksi aallonpituudeksi sininen väri (B) ja pitempiaallonpituuksinen 20 punainen väri (R).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvat-'· i tava puu (1) liikkuu kameraan (5) nähden ja kamera kuvaa viivaa liikkuvan puun pinnalla värierottelutekniikalla (RGB), jolloin käytetään taas analyysiin 25 värejä punainen (R) ja sininen (B) kuten vaatimuksessa 2.

4. Patenttivaatimusten 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuvattavaan puupintaan (1) kohdistetaan valoa, jossa on vain näkyvän valon spektristä sinisen ja punaisen värin aallonpituusalueet.

» 5 112541