FI85769C - Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. - Google Patents
Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. Download PDFInfo
- Publication number
- FI85769C FI85769C FI894565A FI894565A FI85769C FI 85769 C FI85769 C FI 85769C FI 894565 A FI894565 A FI 894565A FI 894565 A FI894565 A FI 894565A FI 85769 C FI85769 C FI 85769C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- tree
- interface
- wood
- section
- branches
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
- B27B1/00—Methods for subdividing trunks or logs essentially involving sawing
- B27B1/007—Methods for subdividing trunks or logs essentially involving sawing taking into account geometric properties of the trunks or logs to be sawn, e.g. curvature
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
- G01N23/046—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material using tomography, e.g. computed tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/40—Imaging
- G01N2223/419—Imaging computed tomograph
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
' 85769
RÖNTGENTOMOGRAFINEN MENETELMÄ PUUN VIKOJEN JA OKSIEN HAVAITSEMISEKSI
Röntgentomografiskt förfarande för observering av fel och kvistar i trä Tämän keksinnön kohteena on menetelmä tukkipuun vikojen paikantamiseksi röntgensäteilyn käyttöön perustuvan kerros-kuvauslaitteen avulla, johon laitteeseen kuuluu vähintään yksi rÖntgensäteilyn lähde ja tarvittavat röntgenilmaisimet 5 tomografiakuvan muodostamiseksi.
Sahateollisuudessa pyritään sahatukin sisältämien vikojen kartoittamiseen ennen sahausta, jotta voitaisiin optimoida sahaustulos. Tärkeimpiä paikannettavia vikoja ovat oksat, 10 halkeamat, lahot ja toukanreiät. Jotta tähän tarkoitukseen soveltuva laite olisi käyttökelpoinen, sen tulisi kyetä havaitsemaan noin 1 cm^ suuruiset yksityiskohdat eli poikki-1 eikkauskuvat on otettava 1 cm:n välein. Sahatukin suuri nopeus : (1 - 3 m/s) on kuitenkin estänyt normaalien kuvauslaitteiden 15 soveltamisen, joilla laitteilla voidaan sahatukki kuvata kolmi-:.· ; ulotteisesti, koska nykyisellä tomografiatekniikalla päästään *:* kuvausnopeuksiin yksi kuva muutamassa sekunnissa eli kuvaus- : nopeus on jopa 1000 kertaa liian hidas. Samanlaiseen puun vikojen havaitsemiseen on tarvetta myös muissa puun jalostusvaiheissa 20 kuten esimerkiksi vaneriteollisuudessa. Myöskin puun kemiallisen ja mekaanisen massan valmistajat ovat kiinnostuneet puusta, josta oksat olisi poistettu.
Kerroskuvaus1 aitteissa käytetään säteilylähteenä röntgenputkea , 25 joka kuvausaikana liikkuu kohteen ympäri. Jotta edellä mainitun sahatukin kuvaus olisi mahdollista, olisi tällä laitteella kyettävä kuvaamaan 100 - 300 poikkileikkausta sekunnissa.
- · Röntgenputken kiertonopeutta ei kuitenkaan saada riittävän : ‘ suureks i.
: 30 2 85769
Riittävän nopea kuvausaika voidaam.saavuttaa kuvauslaitteissa, joissa röntgenputki on korvattu elektronityki1lä, ja josta tykistä saatava suihku ohjataan elektronisesti kohdetta ympäröivälle kiinteä!le anodille. Tällaisia laitteita ei ole 5 vielä käytössä ja niiden hinnat ovat ennusteiden mukaan liian kalliita tällaisiin sovellutuksiin. Toinen, myös yleisesti tunnettu keino on asettaa kohteen ympärille useita yksittäisiä röntgenputkia ja niitä vastapäätä kohteen vastakkaiselle puolelle tarpeellinen määrä säteilyniImaisimAa, jolloin röntgen-10 lähteitä eikä säteilynilmaisimia tarvitse liikuttaa.
On tunnettua, että puun oksat voidaan erottaa tavanomaisen kerroskuvauslaitteen kuvassa, kun kohde on kuvattu esimerkiksi 2k0 eri suunnasta. Sannoin voidaan erottaa myös muut viat, 15 jotka eroavat ympäristöstään säteilyn absorptio-ominaisuuksien suhteen. Tällöin kasvaa kuitenkin kuvan laskentaan käytetty aika liian suureksi ja kustannukset liian korkeiksi.jotta laite olisi käyttökelpoinen. Ainoa keino on vähentää kuvaus-suuntien määrä mahdol1isimman pieneksi (noin 3 ~ 6). Kuvan 20 muodostamiseksi silloin, kun kuvaussuuntia on vähän, tunnetaan .* : useita algoritmeja, mm ART (algebrat 1 ioen rekonstruktiotekni ik- : ka) ja maksimientropiamenetelmät. Kun kuvaussuuntien määrä : : vähenee, heikkenee myös laitteistan erotuskyky eikä tukin oksia tai muitakaan vikoja voida ilman eri ty i smenetelmi ä saada näky-25 viin. Tärkein syy tähän on puun sisältämä vesi, joka vähentää oksien absorptioeroa muuhun puuainekseen nähden tehden niiden havaitsemisen vaikeammaksi, koska veden määrä ei ole myöskään jakautunut läheskään tasaisesti puun poikkileikkaukselle.
30 Lääketieteessä on yleisessä käytössä erotuskuvaus esimerkiksi verisuonten kuvaamiseksi. Tässä menetelmässä saadaan verisuonet näkyviin siten, että potilaasta otetaan ensin normaali röntgenkuva. Sen jälkeen ruiskutetaan verisuoniin varjoainetta, ja otetaan uusi kuva . Kun kuvat vähennetään toisistaan, 35 jää jäljelle kuva varjoaineen täyttämistä verisuonista. Tämä menetelmä ei kuitenkaan ole sovellettavissa puun kuvaukseen.
3 85769 Tämän keksinnön tarkoituksen on poistaa edellä mainittu haitta ja aikaansaada menetelmä, jonka avulla puun oksat saadaan paikannettua kolmiulotteisesti, vaikka puun kuvaus tehdään vain muutamasta suunnasta.
5
Keksinnön tarkoitus saavutetaan menetelmällä, jolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.
Menetelmässä oksien paikantamiseksi käytetään hyväksi puun 10 sisäistä rakennetta. Tehdyt tutkimukset osoittavat, että virheettömän ja oksattoman puun absorptio-ominaisuudet pysyvät käytännössä puun pitkittäissuunnassa vakioina kun tarkastellaan lyhyttä puun osaa, eikä puun poikkipinta-ala muutu. Puun oksien paikka tukin pituussuunnassa on havaittavissa säteilyn absorp-15 tiossa tapahtuvan muutoksen (lisäyksen) perusteella. Mittaamalla absorptioprofii1it (projektiot) puun oksattomalta kohdalta saadaan tieto puun tiheysjakaumasta oksattomassa puussa. Vähentämällä tämä projektio oksaiselta kohdalta mitatusta projektiosta on mahdollista saada muodostetuksi erotusprojektio, 20 joka sisältää vain oksien aiheuttaman absorption. Suora vähentä-: minen ei kuitenkaan käy, koska puun poikkileikkauksen muoto muuttuu ja halkaisija kasvaa oksien kohdalla. Projektioiden U ; mittauksen yhteydessä mitataan samalla myös puun poikki Ieik — ;· kauksen muoto mahdollisimman tarkasti. Mitatuista absorptio- 25 profiileista saadaan kaksinkertainen määrä mi ttausarvoja .·. puun reunapiirtei1 le kuin säteilylähteitä on. Poikkileikkauk sen mittaustarkkuus paranee, kun puun reuna lisäksi mitataan esimerkiksi ultraäänianturilla muista suunnista. Reunan muoto saadaan nyt yhdistämällä näin saadut reunapisteet jollakin 30 sileällä interpolaatiofunktiolla, esimerkiksi spline-funktiol1 a. Kun tieto poikkileikkauksen muodosta on olemassa sekä oksaiselta että puun oksattomalta kohdalta voidaan erotusprojektio muodos--'· taa levittämällä oksattomalta kohdalta mitattua projektiota ko.
leikkeiden halkaisijoiden suhteessa ja ottamalla huomioon • · 35 muuttuvan poikkileikkauksen aiheuttama absorptiomatkojen eron 11 85769 vaikutus mittauksiin. Projektion levityksen yhteydessä on edullista käyttää hyväksi puun vuosirenkaita, jotka voidaan erottaa mitatuissa projektioissa absorptiomaksimeina, ja sovittaa vähennettävät projektiot yhteen näiden mukaisesti.
5 Näin saadaan muodostetuksi erotusprojektio, joka sisältää ainoastaan oksien aiheuttaman absorption. Oksat ovat nyt paikannettavissa muodostama!la näistä projektioista poikkileikkaus kuva esimerkiksi jollakin edellä mainituista algoritmeista. Tällainen tarkastelu antaa myös mahdollisuuden nopeaan kuvien 10 rekonstruktioon mittaustuloksista, koska seuraavan kuvan pohja arvataan poikki1 eikkauskuvan ääriviivojen muutoksista.
Kuvassa 1 nähdään tomografin poikkileikkauspiirustus. Leikkaus kulkee periaatteessa pitkin kuvaustasoa. Käytännössä röntgen-15 kuvaussuunnat ovat tukin kulkusuuntaan nähden peräkkäin, jotta ilmaisimien asettelu on mahdollista. Kuvan käsittelyssä otetaan huomioon tukin poikkileikkausta muodostettaessa projektiot eri suunnista samasta paikkaa puuta, joten kuvaus tapahtuu kuten kaikki projektiot ja reunapisteiden mittaukset olisivat samassa 20 kuvaustasossa, kuten kuvaan 1 on piirretty.
Kuvassa 1 ovat röntgen 1ähteet 1 , 6 kpl, symmetrisesti ympäri kuvattavaa puuta 3 · Puu kulkee kohtisuoraan paperin tason läpi. Röntgensäteilyn ilmaisimia 2 on jokaista säteily-25 lähteen säteilykiilaa lukemassa puun vastakkaisella puolella esimerkiksi 200 kpl. Kuvassa näkyvät puun pinnalle lisäarvoja lukevat u 11raäänietä i syysantur i t · Röntgensätei 1 y i lmai s imet määrittävät tukin reunapinnasta 2 kpl rajapisteitä, kustakin suihkusta aina 2 kpl. Käyttämällä hyväksi näitä pisteitä 5 30 (12 kpl) ja etäisyysanturien pisteitä 6 (6kp1) saadaan ratkais tua tarkasti tietokoneella 7 sopivilla sovitusohjeImi 11 a puun pinnan tarkka muoto. Tätä rajakäyrää käyttäen tehdään sitten patenttivaatimuksissa kuvatulla tarkastelulla erotus-kuva-analyysi , jolloin saadaan puun virheet selville sen 35 pitkittäissuuntaisessa kolmiulotteisessa kuvassa, joka 5 85769 kootaan noin 1 emin valein otetuista poikki1 eikkauskuvis ta.
Keksintöä ei rajata esitettyyn sovellutusesimerkkiin, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa. Rajakäyrän 5 mittaaminen voidaan tehdä usealla eri tavalla ultraäänimittauksen lisäksi kuten esimerkiksi optisesti tai, jos röntgen-projektioiden määrä riittää yksinomaan näiden rajapintatarkas-telulla jokaisesta röntgeni1maisinrivistä.
Claims (4)
1. Röntgentomografinen menetelmä puun vikojen ja oksien havaitsemiseksi ja niiden muodon ja paikan määräämiseksi puun rungossa ennen sen hyödyntämistä teollisiin tarpeisiin tunnettu siitä, että kiinteillä röntgenprojektiomittauksi11 a (1) ja (2) 5 määritellään tukista (3) normaalilla kuvaustekniikalla poikki-leikkauskuva sekä samanaikaisesti mahdollisimman tarkka kuva puun poikkileikkauksen rajapinnasta, kun kuvaus on edennyt ja saadaan virheettömän puun peräkkäisiä leikkeitä kuvatuksi muutama kappale,aloitetaan erotuskuvien muodostaminen aina 10 seuraavalle kuvalle, venytetään tai supistetaan sen ulkopinnan muuttumisen mukaan säteen suunnassa edellisen kuvan perusteella pohjakuva, jonka kuvan ja uuden kuvan erotuksena saadaan esille leikkeeseen ilmestyneet poikkeamat kuten oksat ja reijät, näin jatketaan koko puun pituudelta ja näin muodostuneista 15 leikkeistä saadaan kolmiulotteinen kuva puusta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu : siitä, että puun rajapintapisteitä määritetään uitraäänietäisyys- antureiden (M avulla, jotta puun rajapinta leikkeen kohdalta 20 saadaan mahdollisimman tarkasti mitatuksi.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että puun leikkeen rajapintapisteitä mitataan optisesti eri suunnista valaistujen varjokuvien avulla ja näitä pisteitä 25 käytetään leikkeen rajapinnan mahdollisimman tarkkaan määräämiseen. A. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu 30 siitä, että puun leikkeen rajapinta mitataan mekaanisella kosketuksella eri puolilta ja tämän kosketusetäisyysmittauksen perusteella leikkeen rajapinta määrätään mahdollisimman tarkkaan. 7 85769
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI894565A FI85769C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. |
| PCT/FI1990/000225 WO1991005245A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-26 | Tomographic radiological method for detection of defects and knots in wood |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI894565A FI85769C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. |
| FI894565 | 1989-09-27 |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI894565A0 FI894565A0 (fi) | 1989-09-27 |
| FI894565A FI894565A (fi) | 1991-03-28 |
| FI85769B FI85769B (fi) | 1992-02-14 |
| FI85769C true FI85769C (fi) | 1992-05-25 |
Family
ID=8529067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI894565A FI85769C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI85769C (fi) |
| WO (1) | WO1991005245A1 (fi) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2681950A1 (fr) * | 1991-09-27 | 1993-04-02 | Ixea | Procede et dispositif de detection de corps etrangers dans des recipients transparents. |
| US5394342A (en) * | 1993-02-26 | 1995-02-28 | Macmillan Bloedel Limited | Log scanning |
| FI103436B1 (fi) * | 1996-02-27 | 1999-06-30 | Bintec Oy | Menetelmä liikkuvan kappaleen, kuten tukin ominaisuuksien selvittämiseksi |
| US5960104A (en) * | 1996-08-16 | 1999-09-28 | Virginia Polytechnic & State University | Defect detection system for lumber |
| US7149633B2 (en) | 2004-02-26 | 2006-12-12 | Coe Newnes/Mcgettee Inc. | Displacement method of knot sizing |
| NZ538649A (en) * | 2005-03-07 | 2006-10-27 | Inst Geolog Nuclear Sciences | Estimating strengths of wooden supports using gamma rays |
| US7571061B2 (en) | 2007-04-17 | 2009-08-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture | Non-destructive method of measuring a moisture content profile across a hygroexpansive, composite material |
| PT2630475T (pt) | 2010-10-21 | 2020-09-15 | Inst Superior Agronomia | Método de diagnóstico e tratamento |
| US20130144568A1 (en) | 2011-08-31 | 2013-06-06 | Rodrigo A. Palma-Amestoy | System and Method for Variable Detection in Objects |
| CN104297270B (zh) * | 2014-11-03 | 2017-02-01 | 长沙理工大学 | 一种基于ct扫描的红黏土试样含水率测试方法 |
| SK288751B6 (sk) | 2015-08-25 | 2020-05-04 | Biatec Group A S | Spôsob optimalizácie rezania plošných výrobkov z prírodného materiálu, najmä z dreva, a systém na jeho vykonávanie |
| CN107655978B (zh) * | 2017-08-14 | 2020-06-23 | 浙江农林大学 | 基于速度修正插值法的木材径切面缺陷成像方法 |
| KR200497809Y1 (ko) * | 2023-11-23 | 2024-03-06 | 이전제 | 이동형 목재 비파괴 검사용 x-ray ct 장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3034543A1 (de) * | 1980-09-12 | 1982-04-01 | Grecon Greten Gmbh & Co Kg, 3257 Springe | Verfahren und vorrichtung zur beruehrungslosen bestimmung der guete von ein- oder mehrschichtigen materialien |
-
1989
- 1989-09-27 FI FI894565A patent/FI85769C/fi not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-09-26 WO PCT/FI1990/000225 patent/WO1991005245A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1991005245A1 (en) | 1991-04-18 |
| FI894565A (fi) | 1991-03-28 |
| FI85769B (fi) | 1992-02-14 |
| FI894565A0 (fi) | 1989-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI85769C (fi) | Roentgentomografiskt foerfarande foer observering av fel och kvistar i trae. | |
| US6044288A (en) | Apparatus and method for determining the perimeter of the surface of an object being scanned | |
| FI91677B (fi) | Järjestelmä rungon analysoimiseksi | |
| Riggio et al. | Application of imaging techniques for detection of defects, damage and decay in timber structures on-site | |
| Schinker et al. | High-frequency densitometry-a new method for the rapid evaluation of wood density variations | |
| US4384209A (en) | Method of and device for determining the contour of a body by means of radiation scattered by the body | |
| DK1985969T3 (en) | Method and apparatus for determining the amount of scattered light in a machine vision system | |
| EP2679989A2 (en) | X-ray CT system for measuring three dimensional shapes and measuring method of three dimensional shapes by X-ray CT system | |
| RU2002135672A (ru) | Способы двухлучевой ик-фурье спектроскопии и устройства для обнаружения исследуемого вещества в пробах с низкой проницаемостью | |
| WO1994019681A1 (en) | Improved log scanning | |
| US6157698A (en) | Method for analyzing characteristics of a moving object, such as a log | |
| FI94678C (fi) | Kuvausmenetelmä kappaleiden rakenteen määrittämiseksi | |
| JP2018530748A (ja) | 内部に方向性構造を有する材料における欠陥検出方法及びその装置 | |
| CN106442579A (zh) | 一种gis中心导电构件现场三维成像检测方法 | |
| ITVR20090146A1 (it) | "metodo per la scansione della qualità interna di elementi di legno aventi una direzione di sviluppo prevalente, quali tronchi o tavole" | |
| AU6034800A (en) | Method and device for log measurement | |
| JPH10318951A (ja) | 核磁気共鳴及びｘ線による木材検査装置 | |
| JPH09510773A (ja) | 放射源の画像化又は測定装置とその方法 | |
| JP3199417B2 (ja) | 配管非破壊検査用標準試験片 | |
| JPH0367192A (ja) | オートラジオグラフィ装置 | |
| RU2120122C1 (ru) | Способ томографического контроля | |
| EP2184604B1 (en) | Apparatus and method for identifying the position of defects in bodies, in particular in wooden bodies such as logs or planks | |
| JPS61175553A (ja) | 物質の密度測定法 | |
| JPS6073444A (ja) | 断層撮影装置 | |
| JPH0512424A (ja) | 散乱線断層画像撮影装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: OUTOKUMPU OY |