FI83910B

FI83910B - APPARATUS AND EQUIPMENT FOR THE MAINTENANCE OF STORES AND HOSES.

Info

Publication number: FI83910B
Application number: FI880736A
Authority: FI
Inventors: Jorma Reponen
Original assignee: Vision Systems Oy
Priority date: 1988-02-17
Filing date: 1988-02-17
Publication date: 1991-05-31
Also published as: EP0403497A1; FI83910C; FI880736A; AU3058189A; FI880736A0; WO1989007749A1; JPH03502835A

Description

8391 08391 0

MENETELMÄ JA LAITTEISTO TUKKINIPUN SUUREIDEN MITTAAMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR MEASURING THE SIZES OF A LOG BEAM

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laitteisto tukkinipun suureiden, erityisesti puutilavuuden mittaamiseksi.The invention relates to a method and apparatus for measuring the quantities of a log bundle, in particular the volume of wood.

55

Tukkinipun puutilavuuden mittaamisessa on tähän mennessä käytetty upotusmittausta, jossa koko nipun syrjäyttämä vesimäärä vastaa sen tilavuutta. Usein kuitenkin haluttaisiin tietoja tukkien kokojakaumasta sekä halkaisijan että pituuden suhteen. 10 Tarkoissa mittauksissa tunnetun tekniikan mukaan koko nippu pitääkin purkaa ja mitata jokainen tukki erikseen.To date, immersion measurement has been used to measure the volume of wood in a log bundle, where the amount of water displaced by the entire bundle corresponds to its volume. However, information on the size distribution of logs in terms of both diameter and length would often be desired. 10 According to the prior art for precise measurements, the entire bundle must be disassembled and each log measured separately.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada uusi ja yksinkertainen menetelmä sekä laitteisto tukkinipun suureiden mittaami-15 seksi. Keksinnön mukaisen menetelmän pääasialliset tunnusmerkit on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön pohjana on hahmontunnistuksen soveltaminen tunnistamaan nipun tukkien päät, jonka avulla päästään mittaamaan niiden sijainti. Koska tukit saattavat olla ristikkäin nipussa, saman tukin päiden 20 tunnistaminen molemmin puolin ei välttämättä ole mahdollista. Tästä syystä patenttivaatimuksen 2 mukainen laskentamalli on erityisen edullinen. Tämä antaa hyvällä tarkkuudella nipun koko puutilavuuden. Jakauma voidaan laskea kummakin pään jakauman perusteella. Jos saman tukin molemmat päät tunnistetaan, sen 25 tilavuus voidaan laskea esimerkiksi katkaistuna kartiona.The object of the present invention is to provide a new and simple method and apparatus for measuring the quantities of a log bundle. The main features of the method according to the invention are set out in the appended claim 1. The invention is based on the application of pattern recognition to identify the ends of a bundle of logs, by means of which their location can be measured. Because the logs may be crosswise in a bundle, it may not be possible to identify the ends 20 of the same log on either side. Therefore, the calculation model according to claim 2 is particularly advantageous. This gives the full volume of wood in the bundle with good accuracy. The distribution can be calculated based on the distribution of each head. If both ends of the same log are identified, its volume 25 can be calculated, for example, as a truncated cone.

Keksinnön mukaisen laitteiston pääasialliset tunnusmerkilliset piirteet on esitetty vaatimuksessa 4. Kamera voi olla joko matriisikamera tai tavallinen analoginen videokamera, jonka kuva 30 erikseen digitalisoidaan. Erityisen edullista on käyttää lineaa-rikameraa, koska se voidaan asentaa samaan kelkkaan kuin etäisyyden mittauslaite.The main characteristic features of the apparatus according to the invention are set out in claim 4. The camera can be either a matrix camera or an ordinary analog video camera, the image 30 of which is separately digitized. It is particularly advantageous to use a linear camera because it can be mounted on the same carriage as the distance measuring device.

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan oheisen kuvan avulla, 35 joka esittää esimerkkinä kahdella mittausyksiköllä varustettua tukkinipun mittausjärjestelmää.In the following, the invention is illustrated by the accompanying figure 35, which shows an example of a log bundle measuring system with two measuring units.

Tukkinippu l asetetaan mittausta varten haarukkaan 2, joka rajaa tällöin mittausalueen. Haarukkaan 2 liittyy tavanomainen kuorman 40 punnituselin, jolla saadaan mitattua koko nipun (1) paino.For measurement, the log bundle 1 is placed on the fork 2, which then delimits the measuring range. Attached to the fork 2 is a conventional load weighing member 40 for measuring the weight of the entire bundle (1).

2 83910 Järjestelmän perusosat ovat mittausyksiköt 3 ja 8 molemmin puolin haarukan 2 kantamaa nippua ja laskentalaitteisto 9. Se muodostuu AT-tyypin mikrotietokoneesta ja siihen liitetystä kirjoittimesta 7 saadaan tulostettua kutakin nippua koskevat 5 tiedot.2 83910 The basic components of the system are the measuring units 3 and 8 on each side of the bundle carried by the fork 2 and the calculating equipment 9. It consists of an AT-type microcomputer and the printer 7 connected to it can print the data for each bundle 5.

Mittausyksiköt 3 ja 8 käsittävät kelkan 4 ja sen siirtolait-teiston 5 sekä kelkkaan asennetut IR-laserpulssi-etäisyysmit-taus-laitteen 10 ja CCD-lineaarivideokameran 6.The measuring units 3 and 8 comprise a carriage 4 and its transmission equipment 5, as well as an IR laser pulse distance measuring device 10 and a CCD linear video camera 6 mounted on the carriage.

1010

Mittausyksiköt 3 ja 8 on asennettu nippuhaarukan 2 suhteen siten, että ne ovat nipun 1 tukkien pääsuunnan kanssa samassa linjassa. Haarukka 2 rajaa mittausalueeksi n 2,8 m x 2,8 m. Kelkan 4 siirtolaitteisto 5 on mitoitettu kattamaan koko tämä 15 alue niin, että sekä kuvaus että etäisyysmittaus tapahtuvat kohtisuoraan nipun päitä vasten.The measuring units 3 and 8 are mounted with respect to the bundle fork 2 so that they are in line with the main direction of the logs of the bundle 1. The fork 2 delimits a measuring area of about 2.8 m x 2.8 m.

Mittauksen suoritus tapahtuu seuraavasti. Mitattava tukkinippu 1 asetetaan haarukkaan 2. Siirtolaitteen 5 avulla kelkkaa 4 20 aletaan siirtää askeltamalla mittausalueen yli. Jokaisen vaakasuuntaisen pyyhkäisyn jälkeen vaakasuuntaista liukukiskoa lasketaan sopivan askeleen verran. Etäisyysmittaukset rekisteröidään laskentalaitteelle 9 matriisiksi. Lineaarikameraa 6 ei välttämättä tarvitse kuljettaa niin tiheään kentän yli. Jos 25 kameran 6 viivasensori on pystysuunnassa, niin muutama pyyhkäisy riittää. Käytännössä on yksinkertaisempaa suorittaa kuvaus erikseen. Kuvaus aikaansaa toisen matriisin, jossa yksi alkio sisältää kyseisen kuva-alkion valovoimakkuuden numeroarvona 0...255.The measurement is performed as follows. The log bundle 1 to be measured is placed on the fork 2. By means of the transfer device 5, the carriage 4 20 is started to be moved by stepping over the measuring range. After each horizontal sweep, the horizontal slide rail is lowered by a suitable step. The distance measurements are registered to the calculator 9 as a matrix. The linear camera 6 does not necessarily have to be transported over such a dense field. If the line sensor 6 of the 25 cameras is vertical, then a few sweeps will suffice. In practice, it is simpler to perform the description separately. The description provides a second matrix in which one element contains the luminance of that pixel as a numeric value 0 ... 255.

3030

Kuvan käsittely alkaa etsimällä kuvamatrlisistä raja-arvopis-teet, joissa kuvan kirkkaus muuttuu jyrkästi. Tämän jälkeen saatuihin raja-arvopisteisiin yritetään sovittaa erikokoisia kaaria. Tukin pään hahmon hyväksymiseen voidaan käyttää usean-35 laisia kriteereinä. Jos esimerkiksi kahden lähekkäisen kaaren väliseen tilaan osuu hyväksymisrajaksi asetettua enemmän raja-arvopisteitä, tällöin voidaan olettaa näiden pisteiden kuvaavan tukin päätä. Loput hahmoon kuuluvat raja-arvopisteet löytyvätImage processing begins by looking for cut-off points in the image matrix where the brightness of the image changes sharply. Attempts are then made to fit arches of different sizes to the limit values obtained. Multiple-35 can be used as criteria for accepting a log head character. For example, if the space between two adjacent arcs is hit by more limit values than the acceptance limit, then it can be assumed that these points describe the end of the log. The rest of the limit points in the character can be found

Claims

A method for measuring the quantities of a log bundle (1), in particular a volume of 15 trees, characterized by identifying log end figures at both ends of the bundle and measuring the location of the identified shapes and, if necessary, measuring the total weight of the bundle. 20

Method according to Claim 1, characterized in that the sum of the cylinder volumes calculated from each end up to the intermediate point is used as the computational model of the wood volume, in which the areas of the identified figures are used as the cross-sectional areas of the cylinders.

A method according to claims 1 or 2, characterized in that the pattern recognition of the log ends is performed by the following steps: 30. searching the digitized image for the cut-off points, matching the arc elements of the margin to the cut-off values, accepting the log head shape for all or according to certain criteria the cut-off points occur at a sufficient density in the arc element, - each character is formed by estimating the missing parts of the arc from the circle. > 83910

3 83910 easily and missing arc parts are estimated. As a result of the image processing, information is obtained about the characters of the log ends and their position in the XY direction. The distance measurement data obtained from the characters are added to this information. 5 In addition to the total volume of the bundle, the number of shells, the diameter distribution and the average length of the logs can be calculated from the data obtained. A suitable mathematical model can be used here. The data on the individual logs are not even intended to be calculated per se. 10

Apparatus for carrying out the method according to claim 1, wherein one non-contact measuring unit is mounted in a constant position on the other side of the bundle fork (2), i.e. in the assumed longitudinal direction of the logs, characterized in that the measuring unit comprises a carriage (4) and its transfer devices (5). 4) is movable over the entire measuring range defined by the bundle fork (2), and on the carriage (4) an IR pulse laser (10) or other distance meter based on light travel time is mounted, and that the apparatus comprises 10. one or more cameras (6) over the entire measuring range imaging control devices for controlling the carriage (4), apparatus for recording imaging and distance measurements, 15. calculating apparatus (9) for processing the recorded imaging and measurements

Apparatus according to claim 4, characterized in that the apparatus comprises measuring units (3,8) mounted on each side of the bundle fork (2) 20.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the apparatus comprises a device for turning the bundle fork (2), with which the bundle can be rotated 180 ° and performs descriptions and measurements using only one measuring unit (3).

Apparatus according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the linear camera (6) is mounted on the carriage 30 (4), whereby its image line sweeps over the entire measuring range in one or more layers. 5,83910