JP2022032933A - Defect inspection system, defect inspection method and defect inspection program of plate-like wood - Google Patents

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Abstract

To enable a defect that is difficult to detect only by checking a color difference of a photographed image to be comparatively easily detected.SOLUTION: A defect inspection system of plate-like wood comprises: an illuminator 2 for reflection light which emits visible light for reflection light toward the front surface of a veneer 6; an illuminator 3 for transmission light which emits a near-infrared ray for transmission light toward the rear surface of the veneer 6; and an image processing device 1 which detects a defect of the veneer 6 by analyzing a photographed image generated by a line sensor camera 4. The system discriminates the defect of the veneer 6 with the combination of the concentration difference and shape of the infrared transmission light image based on the transmission light and the color of the visible light image based on the reflection light, and enables the defect that is difficult to detect only by checking the color difference of the visible light image to be comparatively easily detected by allowing the difference of the concentration difference between a defect portion and a normal portion to be reflected on the infrared transmission light image even for the defect with a small color difference with respect to the normal portion on the visible light image.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、板状木材の欠陥検査システム、欠陥検査方法および欠陥検査用プログラムに関し、特に、丸太等から切り出した単板またはひき材などの板状木材に存在する欠陥を検出するシステムに用いて好適なものである。 The present invention relates to a defect inspection system for plate-shaped wood, a defect inspection method, and a defect inspection program, and is particularly used for a system for detecting defects existing in plate-shaped wood such as veneer or ground lumber cut from logs and the like. It is suitable.

従来、単板等の木材を撮影手段で撮影し、撮影画像の色分布を利用して木材表面の変色による欠陥部分を検出するようにした欠陥検査装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載の欠陥検査装置では、単板の表側に設置された反射光用照明から白色の可視光を照射するとともに、単板の裏側に設置された透過光用照明から反射光用照明とは異なる色(例えば、緑色)の可視光を照射する。そして、反射光に基づく撮影画像から生節、死節、カビによる変色部等の欠陥を検出する一方、透過光に基づく撮影画像から単板の虫穴、割れ等の欠陥を検出するようにしている。 Conventionally, a defect inspection device has been known in which a piece of wood such as a veneer is photographed by a photographing means and a defect portion due to discoloration of the wood surface is detected by utilizing the color distribution of the photographed image (for example, Patent Document 1). reference). In the defect inspection apparatus described in Patent Document 1, white visible light is emitted from the reflected light illumination installed on the front side of the single plate, and the reflected light is applied from the transmitted light illumination installed on the back side of the single plate. Irradiate visible light of a color different from the illumination (for example, green). Then, while detecting defects such as live nodes, dead nodes, and discolored parts due to mold from the photographed image based on the reflected light, defects such as bug holes and cracks in the single plate are detected from the photographed image based on the transmitted light. There is.

なお、単板の欠陥を検査するものではないが、検査対象物に赤外線を照射したときの透過光を用いて欠陥を検出することが、例えば特許文献2~4に開示されている。 Although the defect is not inspected for the veneer, it is disclosed in Patent Documents 2 to 4, for example, that the defect is detected by using the transmitted light when the inspection object is irradiated with infrared rays.

特開2007-147442号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-147442 特開2006-153633号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-153633 特開2011-33449号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-33449 特開2014-190797号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-190797

しかしながら、上記特許文献1に記載された欠陥検査装置のように、可視光を照射して撮影された画像の色差(色の違い)をみるだけでは、検出することが困難な欠陥があるという問題があった。すなわち、正常部分の板色と色差が少ない生節や死節、変色菌等を原因として薄く変色した変色部などの欠陥は、反射光に基づく撮影画像から検出することが困難である。また、単板の表面から裏面まで可視光の照射方向に沿って貫通していない虫穴や糞によって塞がれている虫穴、開いていない割れなどの欠陥は、透過光に基づく撮影画像から検出することが困難である。 However, like the defect inspection device described in Patent Document 1, there is a problem that there is a defect that is difficult to detect only by observing the color difference (color difference) of the image taken by irradiating visible light. was there. That is, it is difficult to detect defects such as a discolored portion that is lightly discolored due to a viable node, a dead node, a discoloring bacterium, etc., which has a small color difference from the plate color of the normal portion, from the captured image based on the reflected light. In addition, defects such as insect holes that do not penetrate along the irradiation direction of visible light from the front surface to the back surface of the veneer, insect holes that are blocked by feces, and cracks that are not open can be found in the captured image based on transmitted light. Difficult to detect.

本発明は、このような問題を解決するために成されたものであり、撮影画像の色差をみるだけでは検出することが困難な欠陥も比較的検出しやすくすることを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to make it relatively easy to detect a defect that is difficult to detect only by looking at the color difference of a photographed image.

上記した課題を解決するために、本発明による板状木材の欠陥検査システムは、板状木材の一の面に向けて反射光用の可視光を照射する可視光照明と、板状木材の一の面と反対の他の面に向けて透過光用の非可視光を照射する非可視光照明と、板状木材の一の面を撮影して画像を生成する撮像装置と、撮像装置により生成された撮影画像を解析することによって板状木材の複数種類の欠陥を検出する画像処理装置とを備え、板状木材を透過した非可視光に基づく画像の濃淡と形状および板状木材を反射した可視光に基づく画像の色を少なくとも含む組み合わせによって、板状木材の複数種類の欠陥を判別するようにしている。 In order to solve the above-mentioned problems, the defect inspection system for plate-shaped wood according to the present invention includes visible light illumination that irradiates visible light for reflected light toward one surface of plate-shaped wood and one of plate-shaped wood. Invisible light illumination that irradiates invisible light for transmitted light toward the other surface opposite to the surface of the wood, an image pickup device that captures one surface of plate-shaped wood and generates an image, and an image pickup device. It is equipped with an image processing device that detects multiple types of defects in the plate-shaped wood by analyzing the captured image, and reflects the shade and shape of the image based on the invisible light transmitted through the plate-shaped wood and the plate-shaped wood. Multiple types of defects in plate wood are discriminated by combinations that include at least the color of the image based on visible light.

上記のように構成した本発明によれば、可視光を照射して撮影された画像上では正常部分の板色との色差が少ない欠陥であっても、非可視光を照射して撮影された画像上では、欠陥部分を透過する非可視光の量と正常部分を透過する非可視光の量との違いによって、欠陥部分と正常部分との濃淡の差が撮影画像上に映し出されるようになる。よって、その濃淡の差がある部分に欠陥があることを特定することができる。さらに、非可視光に基づく撮影画像により特定した欠陥部分の形状と、可視光に基づく撮影画像上で対応する部分の色との組み合わせから、可能性のある欠陥の種類を判別することができる。これにより、可視光に基づく撮影画像の色差をみるだけでは検出することが困難な欠陥も比較的検出しやすくすることができる。 According to the present invention configured as described above, even if the defect has a small color difference from the plate color of the normal portion on the image taken by irradiating visible light, it is taken by irradiating invisible light. On the image, the difference in shade between the defective part and the normal part is projected on the captured image due to the difference between the amount of invisible light transmitted through the defective part and the amount of invisible light transmitted through the normal part. .. Therefore, it is possible to identify that there is a defect in the portion where there is a difference in shade. Further, it is possible to determine the type of possible defects from the combination of the shape of the defect portion identified by the captured image based on invisible light and the color of the corresponding portion on the captured image based on visible light. This makes it relatively easy to detect defects that are difficult to detect only by looking at the color difference of the captured image based on visible light.

本実施形態による板状木材の欠陥検査システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the defect inspection system of a plate-shaped wood by this embodiment. 本実施形態による画像処理装置の機能構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the functional structure example of the image processing apparatus by this Embodiment. 本実施形態による板状木材の欠陥検査システムの動作例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation example of the defect inspection system of a plate-shaped wood by this embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態による板状木材の欠陥検査システムの構成例を示す図である。図1に示すように、本実施形態の欠陥検査システムは、画像処理装置1、反射光用照明2、透過光用照明3およびラインセンサカメラ4を備えて構成され、ベルトコンベア5a,5b(以下、単にベルトコンベア5と記す)により搬送されてくる単板6に存在する複数種類の欠陥を検出する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a defect inspection system for plate-shaped wood according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the defect inspection system of the present embodiment is configured to include an image processing device 1, a reflected light illumination 2, a transmitted light illumination 3, and a line sensor camera 4, and is composed of belt conveyors 5a and 5b (hereinafter,). , Simply referred to as a belt conveyor 5), and detects a plurality of types of defects existing in the single plate 6 conveyed by the belt conveyor 5.

反射光用照明2は、特許請求の範囲の可視光照明を含み、単板6の一の面(表面)に向けて反射光用の可視光を照射する。この可視光照明としては、例えばLED等の白色光源を使用する。以下、反射光用照明2が照射する可視光を「白色可視光」という。反射光用照明2は、単板6の搬送方向と直交する方向(単板6の幅方向)にライン状に延在し、単板6に対して白色可視光を帯状に照射する。 The reflected light illumination 2 includes visible light illumination within the scope of the claims, and irradiates the reflected light visible light toward one surface (surface) of the single plate 6. As this visible light illumination, for example, a white light source such as an LED is used. Hereinafter, the visible light emitted by the reflected light illumination 2 is referred to as "white visible light". The reflected light illumination 2 extends in a line shape in a direction orthogonal to the transport direction of the single plate 6 (width direction of the single plate 6), and irradiates the single plate 6 with white visible light in a band shape.

透過光用照明3は、特許請求の範囲の第2の可視光照明および非可視光照明を含む。第2の可視光照明は、単板6の一の面と反対の他の面(裏面)に向けて、反射光用照明2である可視光照明による単板6での反射光の色合いと区別しやすい色の透過光用の可視光を照射する。この第2の可視光照明としては、例えばLED等の青色光源または緑色光源を使用する。以下、透過光用照明3の第2の可視光照明が照射する可視光を「第2可視光」という。非可視光照明は、単板6の裏面に向けて透過光用の非可視光を照射する。この非可視光照明としては、例えばLED等の近赤外線光源を使用する。以下、透過光用照明3の非可視光照明が照射する非可視光を「近赤外線」という。透過光用照明3も、単板6の搬送方向と直交する方向(単板6の幅方向)にライン状に延在し、単板6に対して第2可視光および近赤外線を帯状に照射する。 The transmitted light illumination 3 includes a second visible light illumination and a non-visible light illumination within the scope of the claims. The second visible light illumination is directed toward the other surface (back surface) opposite to one surface of the single plate 6, and is distinguished from the hue of the reflected light on the single plate 6 by the visible light illumination which is the reflected light illumination 2. Irradiate visible light for transmitted light with a color that is easy to use. As the second visible light illumination, for example, a blue light source such as an LED or a green light source is used. Hereinafter, the visible light emitted by the second visible light illumination of the transmitted light illumination 3 is referred to as "second visible light". The invisible light illumination irradiates the back surface of the veneer 6 with invisible light for transmitted light. As this invisible light illumination, for example, a near-infrared light source such as an LED is used. Hereinafter, the invisible light emitted by the invisible light illumination of the transmitted light illumination 3 is referred to as "near infrared rays". The transmitted light illumination 3 also extends in a line shape in a direction orthogonal to the transport direction of the single plate 6 (width direction of the single plate 6), and irradiates the single plate 6 with second visible light and near infrared rays in a band shape. do.

ここで、近赤外線の波長帯は、単板6の板厚との関係で、単板6を透過可能な適切な波長帯を用いる。また、ラインセンサカメラ4の感度帯も考慮して適切な波長帯を用いることが好ましい。例えば、単板6の板厚が6mm程度の場合、波長帯として750~1500nmの近赤外線を用いることが可能である。ただし、この波長帯に限定されるものではない。 Here, as the wavelength band of the near infrared ray, an appropriate wavelength band capable of transmitting the veneer 6 is used in relation to the plate thickness of the veneer 6. Further, it is preferable to use an appropriate wavelength band in consideration of the sensitivity band of the line sensor camera 4. For example, when the thickness of the veneer 6 is about 6 mm, it is possible to use near infrared rays having a wavelength band of 750 to 1500 nm. However, it is not limited to this wavelength band.

透過光用照明3は、上流側ベルトコンベア5aと下流側ベルトコンベア5bとの間の隙間に対向する位置に設置されており、ベルトコンベア5の裏側から、この隙間を通して単板6の裏面に非可視光(近赤外線)および第2可視光を照射する。一方、反射光用照明2は、上流側ベルトコンベア5aと下流側ベルトコンベア5bとの間の隙間よりもやや上流側(下流側でもよい)の位置に設置されており、近赤外線および第2可視光が照射される単板6の裏面の領域と反対の表面の領域に対して、ベルトコンベア5の表側から白色可視光を斜めに照射する。 The transmitted light illumination 3 is installed at a position facing the gap between the upstream belt conveyor 5a and the downstream belt conveyor 5b, and is not on the back surface of the single plate 6 from the back side of the belt conveyor 5 through this gap. Irradiate visible light (near infrared rays) and second visible light. On the other hand, the reflected light illumination 2 is installed at a position slightly upstream (or downstream) of the gap between the upstream belt conveyor 5a and the downstream belt conveyor 5b, and is near infrared rays and second visible. White visible light is obliquely irradiated from the front side of the belt conveyor 5 to the region of the front surface opposite to the region of the back surface of the single plate 6 to be irradiated with light.

ラインセンサカメラ4は、特許請求の範囲の撮像装置に相当するものであり、単板6の表面をカラーで撮影して画像を生成する。ラインセンサカメラ4は、上流側ベルトコンベア5aと下流側ベルトコンベア5bとの間の隙間を挟んで透過光用照明3と対向する位置に設置され、単板6の搬送方向と直交する方向(単板6の幅方向)に延在しており、単板6をライン状に撮影する。ラインセンサカメラ4は、単板6がベルトコンベア5上を搬送されているときに、単板6の搬送方向の一端側の辺から他端側の辺に至るまで、所定のサンプリング時間ごとに1ライン分の画像を繰り返し生成し、それらを画像処理装置1に順次出力する。 The line sensor camera 4 corresponds to an image pickup device within the scope of claims, and the surface of the veneer 6 is photographed in color to generate an image. The line sensor camera 4 is installed at a position facing the transmitted light illumination 3 with a gap between the upstream belt conveyor 5a and the downstream belt conveyor 5b, and is in a direction orthogonal to the transport direction of the single plate 6 (single). It extends in the width direction of the plate 6), and the single plate 6 is photographed in a line shape. When the veneer 6 is being conveyed on the belt conveyor 5, the line sensor camera 4 is 1 at a predetermined sampling time from one end side to the other end side of the veneer 6 in the conveying direction. Images for lines are repeatedly generated, and they are sequentially output to the image processing device 1.

ラインセンサカメラ4は、反射光用照明2により照射される白色可視光および透過光用照明3により照射される第2可視光に感度を有する受光素子と、透過光用照明3により照射される近赤外線に感度を有する受光素子とを備えている。ラインセンサカメラ4は、反射光用照明2により照射された白色可視光の単板6での反射光と、透過光用照明3により照射された近赤外線および第2可視光の単板6の透過光とを受光し、これらを光電変換することによって単板6の1ライン分の撮影画像を生成する。 The line sensor camera 4 includes a light receiving element having sensitivity to the white visible light emitted by the reflected light illumination 2 and the second visible light emitted by the transmitted light illumination 3, and a near light emitting element irradiated by the transmitted light illumination 3. It is equipped with a light receiving element having sensitivity to infrared rays. The line sensor camera 4 transmits the reflected light of the white visible light single plate 6 illuminated by the reflected light illumination 2 and the near infrared rays and the second visible light single plate 6 irradiated by the transmitted light illumination 3. By receiving light and photoelectric conversion of these, a captured image for one line of the single plate 6 is generated.

ここで、ラインセンサカメラ4は、白色可視光の反射光および第2可視光の透過光に基づく画像(以下、可視光画像という)と、近赤外線の透過光に基づく画像(以下、赤外透過光画像という)とを生成する。第2可視光は、単板6に裏面から表面までほぼ垂直に貫通する穴が空いている場合に、その貫通穴を透過し、その部分が可視光画像の一部として結像する。一方、近赤外線は、以上のような貫通穴を有する部分も有しない部分も含めて単板6の全体を透過し、赤外透過光画像として結像する。このとき、単板6の板厚、繊維密度、繊維方向などが周囲と異なる部分が白色化または黒色化して現れる。 Here, the line sensor camera 4 has an image based on the reflected light of white visible light and the transmitted light of the second visible light (hereinafter referred to as a visible light image) and an image based on the transmitted light of near infrared rays (hereinafter referred to as infrared transmission). (Called an optical image) and. When the veneer 6 has a hole penetrating substantially vertically from the back surface to the front surface, the second visible light passes through the through hole, and that portion is imaged as a part of the visible light image. On the other hand, near-infrared rays pass through the entire veneer 6 including the portion having and not having the through hole as described above, and are imaged as an infrared transmitted light image. At this time, a portion of the veneer 6 whose thickness, fiber density, fiber direction, etc. are different from those around the veneer 6 appears to be whitened or blackened.

なお、以下では、可視光画像のうち、第2可視光の透過光に基づく画像部分を第2可視光画像といい、それ以外の画像部分で白色可視光の反射光に基づく画像部分を白色反射光画像という。厳密には、第2可視光が透過した部分でも白色可視光がラインセンサカメラ4の方向に反射している可能性もあるが、説明の便宜上、第2可視光画像以外の部分(第2可視光が透過していない部分)の画像を白色反射光画像と呼ぶことにする。 In the following, among the visible light images, the image portion based on the transmitted light of the second visible light is referred to as a second visible light image, and the image portion based on the reflected light of white visible light is reflected in white in the other image portions. It is called an optical image. Strictly speaking, there is a possibility that white visible light is reflected in the direction of the line sensor camera 4 even in the portion through which the second visible light is transmitted, but for convenience of explanation, the portion other than the second visible light image (second visible). The image of the part where light is not transmitted) is called a white reflected light image.

画像処理装置1は、ラインセンサカメラ4から所定のサンプリング時間ごとに順次出力される複数ライン分の撮影画像を合成(結合)することにより、可視光画像および赤外透過光画像のそれぞれについて単板6の全体画像を生成する。そして、生成した可視光画像および赤外透過光画像を解析することにより、単板6に存在する複数種類の欠陥を検出する。 The image processing device 1 combines (combines) captured images for a plurality of lines sequentially output from the line sensor camera 4 at predetermined sampling times, so that each of the visible light image and the infrared transmitted light image is a single plate. Generate the whole image of 6. Then, by analyzing the generated visible light image and infrared transmitted light image, a plurality of types of defects existing in the veneer 6 are detected.

図2は、画像処理装置1の機能構成例を示すブロック図である。図2に示すように、画像処理装置1は、機能構成として、ライン画像取得部11、全体画像生成部12および画像解析部13を備えている。これらの各機能ブロック11~13は、ハードウェア、DSP(Digital Signal Processor)、ソフトウェアの何れによっても構成することが可能である。例えばソフトウェアによって構成する場合、上記各機能ブロック11~13は、コンピュータのCPU、RAM、ROMなどを備えて構成され、RAMやROM、ハードディスクまたは半導体メモリ等の記録媒体に記憶されたプログラムが動作することによって実現される。 FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration example of the image processing device 1. As shown in FIG. 2, the image processing apparatus 1 includes a line image acquisition unit 11, an overall image generation unit 12, and an image analysis unit 13 as functional configurations. Each of these functional blocks 11 to 13 can be configured by any of hardware, DSP (Digital Signal Processor), and software. For example, when configured by software, each of the above functional blocks 11 to 13 is configured to include a CPU, RAM, ROM, etc. of a computer, and a program stored in a recording medium such as RAM, ROM, hard disk, or semiconductor memory operates. It is realized by that.

ライン画像取得部11は、ラインセンサカメラ4によって所定のサンプリング時間ごとに生成される1ライン分の撮影画像を順次取得する。全体画像生成部12は、ライン画像取得部11により取得された複数ライン分の撮影画像を合成(結合)することにより、単板6の全体画像を生成する。このとき全体画像生成部12は、白色反射光画像および第2可視光画像から成る可視光画像と、赤外透過光画像とをそれぞれ生成する。 The line image acquisition unit 11 sequentially acquires one line of captured images generated by the line sensor camera 4 at predetermined sampling times. The whole image generation unit 12 generates the whole image of the veneer 6 by synthesizing (combining) the captured images of a plurality of lines acquired by the line image acquisition unit 11. At this time, the overall image generation unit 12 generates a visible light image including a white reflected light image and a second visible light image, and an infrared transmitted light image, respectively.

画像解析部13は、全体画像生成部12により生成された単板6の全体画像を解析することにより、単板6の複数種類の欠陥を検出する。ここで、画像解析部13は、白色反射光画像の色、形状および模様と、第2可視光画像の色および形状と、赤外透過光画像の濃淡および形状との組み合わせによって、単板6の複数種類の欠陥を判別する。画像解析部13が検出する単板6の欠陥は、例えば、虫穴、生節、死節、開口割れ、非開口割れ、入皮、ヤニつぼ、あて材、変色菌等を原因とする変色部、刃詰まりなどである。変色菌等を原因とする変色部とは、変色菌によって変色した木材の部位や、変色した菌が付着する部位等、変色菌に由来して変色した部位を広く含む概念である。変色菌等を原因とする変色部は例えば、青変菌を原因とする青カビまたは黒カビにより、青ないし黒く変色した木材の部位である。以下、変色菌等を原因とする変色部を単に「変色部」という。 The image analysis unit 13 detects a plurality of types of defects in the veneer 6 by analyzing the entire image of the veneer 6 generated by the whole image generation unit 12. Here, the image analysis unit 13 uses a combination of the color, shape and pattern of the white reflected light image, the color and shape of the second visible light image, and the shading and shape of the infrared transmitted light image to obtain the single plate 6. Identify multiple types of defects. The defects of the veneer 6 detected by the image analysis unit 13 are, for example, discolored parts caused by insect holes, live nodes, dead nodes, open cracks, non-open cracks, skins, tartars, lumbers, discoloring bacteria, and the like. , Blade clogging, etc. The discolored part caused by the discolored bacterium is a concept that broadly includes the part of the wood discolored by the discolored bacterium, the part to which the discolored bacterium adheres, and the part discolored due to the discolored bacterium. The discolored portion caused by the discoloring bacterium or the like is, for example, a portion of wood that has been discolored blue or black by blue mold or black mold caused by the blue discoloring bacterium. Hereinafter, the discolored part caused by the discolored bacteria or the like is simply referred to as a “discolored part”.

これら各種の欠陥のうち、開口割れ、入皮、ヤニつぼ、刃詰まりについては、赤外透過光画像がなくても、可視光画像(白色反射光画像および第2可視光画像)の色、形状、模様などによってある程度は判別することが可能である。 Among these various defects, the color and shape of visible light images (white reflected light image and second visible light image) for open cracks, skins, tarts, and blade clogging, even without an infrared transmitted light image. , It is possible to distinguish to some extent by the pattern.

開口割れは、単板6の裏面から表面まで第2可視光の光軸に沿って厚さ方向に貫通し、かつ開口している種類の割れである。この開口割れは、透過光用照明3により照射された第2可視光が透過するために、開口割れの欠陥部分(第2可視光画像)と、その周辺材の正常部分(白色反射光画像)との色差が大きくなり、色の違いによって欠陥の存在を検出することが可能である。また、その色差が生じている欠陥部分の形状から、その欠陥が「割れ」であることを判別することが可能である。 The opening crack is a type of crack that penetrates from the back surface to the front surface of the veneer 6 in the thickness direction along the optical axis of the second visible light and is open. Since the second visible light irradiated by the transmitted light illumination 3 is transmitted through the aperture crack, the defective portion of the aperture crack (second visible light image) and the normal portion of the peripheral material thereof (white reflected light image). The color difference between the light and the light becomes large, and it is possible to detect the presence of a defect by the color difference. Further, it is possible to determine that the defect is a "crack" from the shape of the defective portion in which the color difference occurs.

入皮は、濃い焦げ茶色や黒色の色みを有する傾向のある欠陥である。そのため、反射光用照明2により照射された白色可視光に基づく白色反射光画像において、入皮の欠陥部分と、その周辺材の正常部分との色差が大きくなる場合は、色の違いによって欠陥の存在を検出することが可能である。また、その色差が生じている欠陥部分の木目等の模様パターンが入皮に特徴的なものの場合は、その欠陥が「入皮」であることを判別することが可能である。 Invagination is a defect that tends to have a dark brown or black tint. Therefore, in the white reflected light image based on the white visible light emitted by the reflected light illumination 2, if the color difference between the defective portion of the skin and the normal portion of the peripheral material becomes large, the defect is caused by the color difference. It is possible to detect its presence. Further, when the pattern pattern such as the grain of wood of the defective portion where the color difference occurs is characteristic of the skin, it is possible to determine that the defect is the “bark”.

ヤニつぼは、ヤニが貯留している穴部の欠陥であり、黒色に変色している場合が多い。そのため、白色反射光画像において、ヤニつぼの欠陥部分と、その周辺材の正常部分との色差が大きくなる場合は、色の違いによって欠陥の存在を検出することが可能である。また、厚さ方向へ貫通していれば、透過光用照明3により照射された第2可視光が透過する。このとき、その欠陥部分(第2可視光画像)と周辺材の正常部分(白色反射光画像)との色差が大きくなる場合(穴部の周辺が黒色化していない場合)には、色の違いによって欠陥の存在を検出することが可能である。また、その色差が生じている欠陥部分の色から、その欠陥が「ヤニつぼ」、「入皮」または黒色系の「節」の何れかである可能性があることを判別することが可能である。 The acupuncture points are defects in the holes where the acupuncture points are stored, and are often discolored to black. Therefore, in the white reflected light image, when the color difference between the defective portion of the tartar and the normal portion of the peripheral material is large, it is possible to detect the presence of the defect by the color difference. Further, if it penetrates in the thickness direction, the second visible light irradiated by the transmitted light illumination 3 is transmitted. At this time, if the color difference between the defective part (second visible light image) and the normal part of the peripheral material (white reflected light image) becomes large (when the periphery of the hole is not blackened), the color difference It is possible to detect the presence of defects. In addition, it is possible to determine from the color of the defective part where the color difference is occurring that the defect may be either a "yani pot", a "skin" or a blackish "knot". be.

刃詰まりは、その周囲部分と比べて板厚に変動があり、木目パターンの連続性が途切れている欠陥である。そのため、反射光用照明2により照射された白色可視光に基づく白色反射光画像において、木目パターンの連続性の途切れが明瞭な場合は、そこに「刃詰まり」の欠陥があると判別することが可能である。 The blade clogging is a defect in which the plate thickness varies as compared with the peripheral portion and the continuity of the wood grain pattern is interrupted. Therefore, in the white reflected light image based on the white visible light emitted by the reflected light illumination 2, if the continuity of the wood grain pattern is clearly interrupted, it can be determined that there is a defect of "clogging". It is possible.

以上の欠陥に対し、虫穴、生節、死節、非開口割れ、あて材、変色部については、画像解析部13は、透過光用照明3から照射された近赤外線の透過光に基づく赤外透過光画像の濃淡と形状、および、反射光用照明2から照射された白色可視光の反射光に基づく白色反射光画像の色の組み合わせによって、単板6の複数種類の欠陥を判別する。 For the above defects, the image analysis unit 13 is red based on the transmitted light of the near infrared rays emitted from the transmitted light illumination 3 for the insect holes, the raw nodes, the dead nodes, the non-opening cracks, the cover material, and the discolored part. A plurality of types of defects in the single plate 6 are discriminated by the combination of the shade and shape of the external transmitted light image and the color of the white reflected light image based on the reflected light of the white visible light emitted from the reflected light illumination 2.

虫穴は、虫害によって形成された穴である。虫穴には、単板6の厚さ方向へ貫通している貫通穴の場合と、厚さ方向へ貫通していない未貫通穴の場合とがある。未貫通穴の場合は、透過光用照明3からの第2可視光が透過しないため、第2可視光画像に基づき虫穴を検出することはできない。また、反射光用照明2からの白色可視光に基づく白色反射光画像だけでは、虫食い部の変色などによって周辺材との顕著な色みの差異がない限り、虫穴を検出することは困難である。虫の糞によって虫穴が塞がれている場合はさらに検出が困難である。 A bug hole is a hole formed by insect damage. The insect hole may be a through hole penetrating in the thickness direction of the veneer 6 or a non-penetrating hole not penetrating in the thickness direction. In the case of a non-penetrating hole, since the second visible light from the transmitted light illumination 3 is not transmitted, the insect hole cannot be detected based on the second visible light image. Further, it is difficult to detect a bug hole only with a white reflected light image based on white visible light from the reflected light illumination 2 unless there is a remarkable difference in color from the peripheral material due to discoloration of the worm-eaten portion or the like. be. It is even more difficult to detect if the insect holes are blocked by insect droppings.

これに対し、透過光用照明3により照射された近赤外線は、正常部分も欠陥部分も含めて単板6の裏面から表面まで透過する。ここで、貫通していない虫穴や、糞によって穴が塞がれている虫穴の部分は、周辺材の正常部分との近赤外線の透過量の差異によって、赤外透過光画像上で白色化しやすい。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において白色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。また、その白色化している部分の形状が、不規則な長穴形状または繊維に対して直交方向の長穴形状である場合には、その欠陥が「虫穴」であることを判別することが可能である。白色化している部分の形状が丸に近い場合、画像解析部13は、それに対応する部分の白色反射光画像の色合いと形状を考慮して、虫穴か抜け節かピンホールかを判別することが可能である。なお、一部の虫として、食害部位周辺にカビを発生させる特性があるものがある。この場合の虫穴は、穴周辺にカビが発生し、そのカビ部分において赤外透過光画像が黒色化しやすい。よって、このような状態を検出することにより、虫穴か否かを判別することが可能である。 On the other hand, the near-infrared rays emitted by the transmitted light illumination 3 transmit from the back surface to the front surface of the veneer 6 including both the normal portion and the defective portion. Here, the wormholes that do not penetrate and the wormholes that are blocked by feces are white on the infrared transmitted light image due to the difference in the amount of near-infrared transmission from the normal part of the peripheral material. Easy to change. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the whitened portion in the infrared transmitted light image. Further, when the shape of the whitened portion is an irregular slotted hole shape or a slotted hole shape in the direction orthogonal to the fiber, it can be determined that the defect is a "worm hole". It is possible. When the shape of the whitened portion is close to a circle, the image analysis unit 13 determines whether it is a bug hole, a missing node, or a pinhole in consideration of the color tone and shape of the white reflected light image of the corresponding portion. Is possible. In addition, some insects have the property of causing mold around the damaged part. In the insect hole in this case, mold is generated around the hole, and the infrared transmitted light image tends to be blackened in the mold portion. Therefore, by detecting such a state, it is possible to determine whether or not it is a bug hole.

生節は、周辺材と繊維が断裂していない種類の節である。単板6の材色に近い色みを有するため境界が不明瞭な場合が多く、可視光画像だけでは検出困難なことが多い。これに対し、赤外透過光画像において、生節が存在する部分は白色化する。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において白色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。生節の場合、この白色化している部分の形状は丸に近いため、画像解析部13は、それに対応する部分の白色反射光画像の色合いと形状を考慮して、虫穴か生節かを判別する。 Raw knots are a type of knot in which the peripheral material and fibers are not torn. Since the veneer 6 has a color close to the material color, the boundary is often unclear, and it is often difficult to detect it only with a visible light image. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the portion where the raw node exists is whitened. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the whitened portion in the infrared transmitted light image. In the case of a raw node, the shape of this whitened portion is close to a circle, so the image analysis unit 13 considers the color and shape of the white reflected light image of the corresponding portion and determines whether it is a bug hole or a raw node. Determine.

死節は、周辺材と繊維が断裂している種類の節であり、生節よりも黒色系のものが多い。そのため、生節よりも比較的周辺材との境界が明瞭な場合が多く、可視光画像に基づいて検出可能な場合もあるが、全体的に黒っぽい木材を使った単板6などのように、周辺材との色みの差が少ない場合は検出が困難である。これに対し、赤外透過光画像において、死節が存在する部分は白色化する。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において白色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。死節も形状は丸に近いが、白色反射光画像では黒色化していることが多いため、色合いによって死節を判別することが可能である。 The dead node is a type of node in which peripheral materials and fibers are torn, and more of them are black than the raw node. Therefore, in many cases, the boundary with the surrounding material is relatively clearer than that of the raw node, and it may be detectable based on the visible light image. It is difficult to detect when the difference in color from the surrounding material is small. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the portion where the dead node exists is whitened. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the whitened portion in the infrared transmitted light image. The shape of the dead node is close to a circle, but it is often blackened in the white reflected light image, so it is possible to distinguish the dead node by the hue.

非開口割れは、単板6の裏面から表面まで貫通しているが第2可視光の光軸に沿って開口していない割れや、単板6の裏面から表面まで貫通していない割れである。透過光用照明3からの第2可視光が透過しないため、第2可視光画像に基づいて非開口割れを検出することはできない。また、色みおよび色みパターン(木目などの模様)の何れに関しても周辺材の正常部分と差異が小さいため、白色反射光画像だけでは検出が困難である。これに対し、赤外透過光画像において、非開口割れが存在する部分は、板材の欠けによる板厚不足と、割れによって近赤外線光の散乱が起こりやすい空間から漏れる光との影響によって白色化する。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において白色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。また、その白色化している部分の形状から、その欠陥が「割れ」であることを判別することが可能である。 Non-opening cracks are cracks that penetrate from the back surface to the front surface of the veneer 6 but do not open along the optical axis of the second visible light, or cracks that do not penetrate from the back surface to the front surface of the veneer 6. .. Since the second visible light from the transmitted light illumination 3 is not transmitted, the non-aperture crack cannot be detected based on the second visible light image. Further, since the difference between the color and the color pattern (pattern such as wood grain) is small from the normal portion of the peripheral material, it is difficult to detect only by the white reflected light image. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the portion where the non-opening crack is present is whitened due to the influence of the insufficient plate thickness due to the chipping of the plate material and the light leaking from the space where the near-infrared light is likely to be scattered due to the crack. .. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the whitened portion in the infrared transmitted light image. Further, it is possible to determine that the defect is a "crack" from the shape of the whitened portion.

あて材は、木質繊維が密で強靭な箇所である。周辺の通常木質との密度差によって微細な割れを生じる場合があるが、色みに特徴がない場合があり、可視光画像だけでは検出が困難なことが多い。これに対し、赤外透過光画像において、あて材の部分は木質繊維が単純に高密度であれば黒色化する。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において黒色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。また、その黒色化している部分の形状およびそれに対応する部分の白色反射光画像の色みから、同じく赤外透過光画像において黒色化する変色部(一例として青カビまたは黒カビにより黒色化した部位)と区別してその欠陥が「あて材」であることを判別することが可能である。なお、赤外透過光画像上で刃詰まりがある部分が黒色化することもあるが、その形状および白色反射光画像の色みから区別することが可能である。 The backing material is a place where wood fibers are dense and tough. Fine cracks may occur due to the difference in density from the surrounding normal wood, but the color may not be characteristic, and it is often difficult to detect with only a visible light image. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the part of the material is blackened if the wood fiber is simply high density. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the blackened portion in the infrared transmitted light image. In addition, from the shape of the blackened part and the color of the white reflected light image of the corresponding part, the discolored part (for example, the part blackened by blue mold or black mold) that is blackened in the infrared transmitted light image. It is possible to distinguish and determine that the defect is a "reliable material". The portion of the infrared transmitted light image with a clogged blade may be blackened, but it can be distinguished from the shape and the color of the white reflected light image.

変色部は、形状的な特徴がなく、従来は白色反射光画像の変色した部位として検出していた。しかし、色みは黒色系から青黒系等であり、汚れとの区別が困難で、単板6の材料の色みが黒色系の場合は存在の検出が困難である。また、薄い色の青カビも白色反射光画像から検出することが困難である。これに対し、赤外透過光画像において、変色部の部分は黒色化する。そのため、画像解析部13は、赤外透過光画像において黒色化した部分に欠陥があることを検出することが可能である。また、その黒色化している部分の形状が、あて材や刃詰まりに特有の形状ではないことや、対応する部分の白色反射光画像の色みをもとに、その欠陥が変色部であることを判別することが可能である。 The discolored part has no shape feature and was conventionally detected as a discolored part of the white reflected light image. However, the color is from black to blue-black, and it is difficult to distinguish it from stains. When the color of the material of the veneer 6 is black, it is difficult to detect its presence. It is also difficult to detect light-colored blue mold from the white reflected light image. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the discolored portion is blackened. Therefore, the image analysis unit 13 can detect that there is a defect in the blackened portion in the infrared transmitted light image. In addition, the shape of the blackened part is not a shape peculiar to the contact material or blade clogging, and the defect is a discolored part based on the color of the white reflected light image of the corresponding part. It is possible to determine.

なお、上述したように、開口割れ、入皮、ヤニつぼ、刃詰まりについては、赤外透過光画像がなくても、可視光画像の色、形状、模様などによってある程度は判別することが可能であるが、赤外透過光画像においてこれらの欠陥部分は白色化または黒色化して現れる。そこで、赤外透過光画像を解析して白色化または黒色化して現れた部分を抽出した後、可視光画像上における対応部分の色、形状、模様などを解析することによって欠陥の種類を判別するようにしてもよい。 As described above, it is possible to discriminate the opening crack, the skin, the tar pot, and the blade clogging to some extent by the color, shape, pattern, etc. of the visible light image even if there is no infrared transmitted light image. However, in the infrared transmitted light image, these defective parts appear to be whitened or blackened. Therefore, after analyzing the infrared transmitted light image to extract the whitened or blackened part, the type of defect is determined by analyzing the color, shape, pattern, etc. of the corresponding part on the visible light image. You may do so.

特に、ヤニつぼは、ヤニの貯留量が多くて変色のみで未貫通の場合、可視光画像の解析だけでは検出が困難な場合もある。刃詰まりも、その周囲部分と比べて色みに大きな変化がない場合、可視光画像の解析だけでは検出が困難な場合もある。これに対し、赤外透過光画像において、ヤニつぼが存在する部分は白色化し、刃詰まりが存在する部分は白色化または黒色化するので、これらの欠陥の存在を検出することが可能である。さらに、白色化または黒色化している部分の形状および可視光画像の対応部分の色から欠陥の種類を判別することが可能である。 In particular, when the acupuncture points have a large amount of accumulated acupuncture points and are only discolored and do not penetrate, it may be difficult to detect them only by analyzing a visible light image. If there is no significant change in the color of the blade clogging compared to the surrounding area, it may be difficult to detect it only by analyzing the visible light image. On the other hand, in the infrared transmitted light image, the portion where the acupuncture points are present is whitened, and the portion where the blade clogging is present is whitened or blackened, so that the presence of these defects can be detected. Further, it is possible to determine the type of defect from the shape of the whitened or blackened portion and the color of the corresponding portion of the visible light image.

図3は、上記のように構成した本実施形態による単板の欠陥検査システムの動作例を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートは、欠陥検査システムに対して動作の開始を指示する操作を行ったときに開始する。なお、欠陥検査システムに対して動作の開始を指示すると、ベルトコンベア5上を複数の単板6が順次搬送され、それぞれの単板6について欠陥の検出が順次実行されるが、図3では1枚の単板6を処理する際の動作例を示している。 FIG. 3 is a flowchart showing an operation example of a single plate defect inspection system according to the present embodiment configured as described above. The flowchart shown in FIG. 3 starts when an operation for instructing the defect inspection system to start the operation is performed. When the defect inspection system is instructed to start the operation, a plurality of veneers 6 are sequentially conveyed on the belt conveyor 5, and defects are sequentially detected for each veneer 6. An operation example when processing a single veneer 6 is shown.

まず、ラインセンサカメラ4は、反射光用照明2から単板6の表面に向けて白色可視光が照射され、透過光用照明3から単板6の裏面に向けて第2可視光および近赤外線が照射されている環境下で、単板6の幅方向に1ライン分の画像を撮影し、得られた撮影画像(可視光画像および赤外透過光画像)を画像処理装置1に出力する(ステップS1)。 First, in the line sensor camera 4, white visible light is emitted from the reflected light illumination 2 toward the front surface of the single plate 6, and the second visible light and near infrared rays are emitted from the transmitted light illumination 3 toward the back surface of the single plate 6. An image for one line is taken in the width direction of the single plate 6 in an environment where the light is irradiated, and the obtained taken image (visible light image and infrared transmitted light image) is output to the image processing device 1 ( Step S1).

画像処理装置1のライン画像取得部11は、ラインセンサカメラ4から出力された1ライン分の撮影画像を取得する(ステップS2)。また、全体画像生成部12は、ライン画像取得部11により取得された1ライン分の撮影画像を、それまでに合成(結合)して生成した撮影画像に対して更に結合する(ステップS3)。そして、全体画像生成部12は、単板6の全体画像が生成されたか否かを判定する(ステップS4)。 The line image acquisition unit 11 of the image processing device 1 acquires a captured image for one line output from the line sensor camera 4 (step S2). Further, the whole image generation unit 12 further combines the captured images for one line acquired by the line image acquisition unit 11 with the captured images generated by synthesizing (combining) them (step S3). Then, the whole image generation unit 12 determines whether or not the whole image of the veneer 6 is generated (step S4).

例えば、合成された撮影画像において単板6の幅方向に明瞭な色の違いによるライン状のエッジが検出された場合に、単板6の全体画像が生成されたと判定することが可能である。単板6の全体画像がまだ生成されていない場合、処理はステップS1に戻る。そして、ステップS1~S4の処理が所定のサンプリング時間ごとに繰り返される。 For example, when a line-shaped edge due to a clear color difference in the width direction of the veneer 6 is detected in the combined photographed image, it can be determined that the entire image of the veneer 6 is generated. If the entire image of the veneer 6 has not yet been generated, the process returns to step S1. Then, the processes of steps S1 to S4 are repeated at predetermined sampling times.

一方、単板6の全体画像が生成されたと全体画像生成部12により判定された場合、画像解析部13は、全体画像生成部12により生成された単板6の全体画像を解析する(ステップS5)。ここで、画像解析部13は、白色反射光画像の色、形状および模様と、第2可視光画像の色および形状と、赤外透過光画像の濃淡および形状とを解析する。これにより、単板6に存在する複数種類の欠陥を検出し(ステップS6)、その結果を欠陥検査システムのディスプレイに表示する。 On the other hand, when the whole image generation unit 12 determines that the whole image of the veneer 6 has been generated, the image analysis unit 13 analyzes the whole image of the veneer 6 generated by the whole image generation unit 12 (step S5). ). Here, the image analysis unit 13 analyzes the color, shape, and pattern of the white reflected light image, the color and shape of the second visible light image, and the shading and shape of the infrared transmitted light image. As a result, a plurality of types of defects existing in the veneer 6 are detected (step S6), and the results are displayed on the display of the defect inspection system.

以上詳しく説明したように、本実施形態では、単板6の表面に向けて反射光用の白色可視光を照射する可視光照明(反射光用照明2)と、単板6の裏面に向けて透過光用の近赤外線を照射する非可視光照明(透過光用照明3の一部)と、単板6の表面を撮影して画像を生成するラインセンサカメラ4と、ラインセンサカメラ4により生成された撮影画像を解析することによって単板6の複数種類の欠陥を検出する画像処理装置1(画像解析部13)とを備え、透過光に基づく赤外透過光画像の濃淡と形状、および、反射光に基づく白色反射光画像の色の組み合わせによって、虫穴、生節、死節、非開口割れ、あて材、変色部などの欠陥を判別するようにしている。 As described in detail above, in the present embodiment, the visible light illumination (reflected light illumination 2) that irradiates the white visible light for reflected light toward the front surface of the single plate 6 and the back surface of the single plate 6 are directed. Generated by invisible light illumination (a part of transmitted light illumination 3) that irradiates near infrared rays for transmitted light, a line sensor camera 4 that captures the surface of a single plate 6 to generate an image, and a line sensor camera 4. It is equipped with an image processing device 1 (image analysis unit 13) that detects a plurality of types of defects in the single plate 6 by analyzing the captured image, and the shade and shape of the infrared transmitted light image based on the transmitted light, and By the color combination of the white reflected light image based on the reflected light, defects such as insect holes, live nodes, dead nodes, non-open cracks, pads, and discolored parts are discriminated.

このように構成した本実施形態によれば、白色可視光を照射して撮影された白色反射光画像上では正常部分の板色との色差が少ない欠陥であっても、その欠陥部分を透過する近赤外線の量と正常部分を透過する近赤外線の量との違いによって、赤外透過光画像上において欠陥部分と正常部分との濃淡の差が映し出されるようになる。よって、その濃淡の差がある部分に欠陥があることを特定することができる。さらに、赤外透過光画像上で特定した欠陥部分の形状と、白色反射光画像上で対応する部分の色との組み合わせから、可能性のある欠陥の種類を判別することができる。これにより、白色反射光画像の色差をみるだけでは検出することが困難な欠陥も比較的検出しやすくすることができる。特に、虫穴、生節、死節、非開口割れ、あて材、変色部などの欠陥を検出しやすくすることが可能である。 According to the present embodiment configured in this way, even if the defect has a small color difference from the plate color of the normal portion on the white reflected light image taken by irradiating the white visible light, the defect portion is transmitted. The difference between the amount of near-infrared rays and the amount of near-infrared rays transmitted through the normal portion causes the difference in shade between the defective portion and the normal portion to be projected on the infrared transmitted light image. Therefore, it is possible to identify that there is a defect in the portion where there is a difference in shade. Furthermore, the type of possible defect can be determined from the combination of the shape of the defect portion identified on the infrared transmitted light image and the color of the corresponding portion on the white reflected light image. This makes it relatively easy to detect defects that are difficult to detect only by looking at the color difference of the white reflected light image. In particular, it is possible to easily detect defects such as insect holes, live nodes, dead nodes, non-open cracks, lumbers, and discolored parts.

また、本実施形態では、単板6の裏面に向けて透過光用の第2可視光を照射する第2の可視光照明(透過光用照明3の一部)も備え、白色反射光画像の色、形状および模様と、第2可視光画像の色および形状と、赤外透過光画像の濃淡および形状との組み合わせによって、単板6の複数種類の欠陥を判別するようにしている。これにより、可視光画像のみから検出可能な欠陥も含めて、虫穴、生節、死節、開口割れ、非開口割れ、入皮、ヤニつぼ、あて材、変色部、刃詰まりなどの複数種類の欠陥を検出しやすくすることができる。第2可視光画像を使わずに検出可能な欠陥に関しても、単板6の裏面から表面までほぼ垂直に貫通している状態であれば、第2可視光画像の解析を加えて更に検出しやすくすることが可能である。 Further, in the present embodiment, a second visible light illumination (a part of the transmitted light illumination 3) that irradiates the back surface of the single plate 6 with the second visible light for transmitted light is also provided, and the white reflected light image is displayed. The combination of the color, shape and pattern, the color and shape of the second visible light image, and the shading and shape of the infrared transmitted light image is used to discriminate a plurality of types of defects of the single plate 6. As a result, there are multiple types such as insect holes, live nodes, dead nodes, open cracks, non-open cracks, skins, tartars, lumbers, discolored parts, and blade clogging, including defects that can be detected only from visible light images. Defects can be easily detected. Even for defects that can be detected without using the second visible light image, if the veneer 6 penetrates almost vertically from the back surface to the front surface, it is easier to detect by adding analysis of the second visible light image. It is possible to do.

なお、上記実施形態では、撮像装置として、可視光に感度を有する受光素子と近赤外線に感度を有する受光素子とを備えたラインセンサカメラ4を用いて、可視光画像と赤外透過光画像とを別に生成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、可視域から近赤外域まで感度を有する受光素子を備えた撮像装置を用いて撮影画像を生成し、それを可視光画像と赤外透過光画像とに分離するようにしてもよい。 In the above embodiment, a line sensor camera 4 provided with a light receiving element having sensitivity to visible light and a light receiving element having sensitivity to near infrared light is used as an image pickup device to obtain a visible light image and an infrared transmitted light image. Although an example of generating the above separately has been described, the present invention is not limited to this. For example, a photographed image may be generated by using an image pickup device provided with a light receiving element having sensitivity from the visible region to the near infrared region, and the photographed image may be separated into a visible light image and an infrared transmitted light image.

また、上記実施形態では、白色反射光画像および第2可視光画像を含む可視光画像を解析する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、可視光画像から白色反射光画像と第2可視光画像とを分離し、それぞれの画像を別々に解析するようにしてもよい。 Further, in the above embodiment, an example of analyzing a visible light image including a white reflected light image and a second visible light image has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the white reflected light image and the second visible light image may be separated from the visible light image, and each image may be analyzed separately.

また、上記実施形態では、撮像装置としてラインセンサカメラ4を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、単板6の全体を1枚の画像として撮影可能なエリアセンサカメラを用いるようにしてもよい。この場合、反射光用照明2および透過光用照明3は、単板6の全体に対して白色可視光、第2可視光および近赤外線をエリア状に照射する。 Further, in the above embodiment, an example in which the line sensor camera 4 is used as the image pickup apparatus has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, an area sensor camera capable of capturing the entire single plate 6 as a single image may be used. In this case, the reflected light illumination 2 and the transmitted light illumination 3 irradiate the entire single plate 6 with white visible light, second visible light, and near infrared rays in an area shape.

また、上記実施形態では、可視光照明として白色光源を用い、第2の可視光照明として青色光源または緑色光源を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。反射光用照明の色と透過光用照明の色とを区別可能にすれば、これ以外の色の組み合わせを用いてもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a white light source is used as the visible light illumination and a blue light source or a green light source is used as the second visible light illumination has been described, but the present invention is not limited thereto. Other color combinations may be used as long as the color of the reflected light and the color of the transmitted light can be distinguished.

また、上記実施形態では、透過光用として第2可視光を照射する第2の可視光照明を備える例について説明したが、これを省略してもよい。これを省略した場合でも、可視光画像の色差をみるだけでは検出することが困難であった虫穴、生節、死節、非開口割れ、あて材、変色部などの欠陥を比較的検出しやすくすることが可能である。 Further, in the above embodiment, an example including a second visible light illumination that irradiates the second visible light for transmitted light has been described, but this may be omitted. Even if this is omitted, defects such as insect holes, live nodes, dead nodes, non-open cracks, pads, discolored parts, etc., which were difficult to detect only by looking at the color difference of the visible light image, are relatively detected. It can be made easier.

また、上記実施形態では、非可視光照明として近赤外線光源を用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。単板6を透過可能で、ラインセンサカメラ4の受光素子の感度帯が対応している波長帯であればよく、例えば中赤外線、遠赤外線、テラヘルツ波、紫外線、X線などを用いることも可能である。 Further, in the above embodiment, an example in which a near-infrared light source is used as invisible light illumination has been described, but the present invention is not limited thereto. Any wavelength band that can transmit through the single plate 6 and is compatible with the sensitivity band of the light receiving element of the line sensor camera 4 may be used. For example, mid-infrared rays, far-infrared rays, terahertz waves, ultraviolet rays, X-rays, etc. can be used. Is.

また、上記実施形態では、単板6に存在する欠陥を検出する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えばひき材など、他の板状木材を対象として欠陥を検出することも可能である。 Further, in the above embodiment, an example of detecting a defect existing in the veneer 6 has been described, but the present invention is not limited thereto. It is also possible to detect defects in other plate-shaped wood such as sawn timber.

その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, the above embodiments are merely examples of the embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.

1 画像処理装置
2 反射光用照明(可視光照明)
3 透過光用照明(第2の可視光照明、非可視光照明)
4 ラインセンサカメラ(撮像装置)
11 ライン画像取得部
12 全体画像生成部
13 画像解析部
1 Image processing device 2 Reflected light lighting (visible light lighting)
3 Lighting for transmitted light (second visible light lighting, non-visible light lighting)
4-line sensor camera (imaging device)
11 Line image acquisition unit 12 Overall image generation unit 13 Image analysis unit

Claims (8)

板状木材の一の面に向けて反射光用の可視光を照射する可視光照明と、
上記板状木材の上記一の面と反対の他の面に向けて透過光用の非可視光を照射する非可視光照明と、
上記板状木材の上記一の面を撮影して画像を生成する撮像装置と、
上記撮像装置により生成された撮影画像を解析することによって上記板状木材の複数種類の欠陥を検出する画像処理装置とを備え、
上記画像処理装置は、上記板状木材を透過した上記非可視光に基づく画像の濃淡と形状および上記板状木材を反射した上記可視光に基づく画像の色を少なくとも含む組み合わせによって、上記板状木材の複数種類の欠陥を判別することを特徴とする板状木材の欠陥検査システム。
Visible light illumination that irradiates visible light for reflected light toward one surface of plate-shaped wood,
Invisible light illumination that irradiates invisible light for transmitted light toward the other surface opposite to the one surface of the plate-shaped wood, and
An image pickup device that captures one surface of the plate-shaped wood and generates an image,
It is equipped with an image processing device that detects a plurality of types of defects in the plate-shaped wood by analyzing the captured image generated by the image pickup device.
The image processing apparatus is a combination including at least the shade and shape of the image based on the invisible light transmitted through the plate-shaped wood and the color of the image based on the visible light reflected from the plate-shaped wood. A defect inspection system for plate-shaped wood, which is characterized by discriminating between multiple types of defects.
上記可視光照明は白色光源であり、上記非可視光照明は近赤外線光源であることを特徴とする請求項1に記載の板状木材の欠陥検査システム。 The defect inspection system for plate-shaped wood according to claim 1, wherein the visible light illumination is a white light source, and the non-visible light illumination is a near infrared light source. 上記板状木材の上記他の面に向けて、上記可視光照明による上記板状木材での反射光の色合いと区別しやすい色の透過光用の可視光を照射する第2の可視光照明を更に備えたことを特徴とする請求項1に記載の板状木材の欠陥検査システム。 A second visible light illumination that irradiates the other surface of the plate-shaped wood with visible light for transmitted light having a color that is easily distinguishable from the shade of the reflected light in the plate-shaped wood by the visible light illumination. The defect inspection system for plate-shaped wood according to claim 1, further comprising. 上記可視光照明は白色光源、上記非可視光照明は近赤外線光源、上記第2の可視光照明は上記白色光源とは異なる色の光源であることを特徴とする請求項3に記載の板状木材の欠陥検査システム。 The plate shape according to claim 3, wherein the visible light illumination is a white light source, the non-visible light illumination is a near infrared light source, and the second visible light illumination is a light source having a color different from that of the white light source. Wood defect inspection system. 可視光照明から板状木材の一の面に向けて反射光用の可視光を照射するとともに、非可視光照明から上記板状木材の上記一の面と反対の他の面に向けて透過光用の非可視光を照射した上で、撮像装置により上記板状木材の上記一の面を撮影して画像を生成するステップと、
画像処理装置が、上記撮像装置により生成された撮影画像を解析することによって上記板状木材の複数種類の欠陥を検出するステップとを有し、
上記画像処理装置は、上記板状木材を透過した上記非可視光に基づく画像の濃淡と形状および上記板状木材を反射した上記可視光に基づく画像の色を少なくとも含む組み合わせによって、上記板状木材の複数種類の欠陥を判別することを特徴とする板状木材の欠陥検査方法。
Visible light illumination irradiates visible light for reflected light toward one surface of the plate-shaped wood, and transmitted light is transmitted from the non-visible light illumination toward the other surface opposite to the one surface of the plate-shaped wood. The step of generating an image by photographing the one surface of the plate-shaped wood with an image pickup device after irradiating with invisible light for
The image processing device has a step of detecting a plurality of types of defects in the plate-shaped wood by analyzing the captured image generated by the image pickup device.
The image processing apparatus is a combination including at least the shade and shape of the image based on the invisible light transmitted through the plate-shaped wood and the color of the image based on the visible light reflected from the plate-shaped wood. A defect inspection method for plate-shaped wood, which comprises identifying a plurality of types of defects.
上記非可視光照明は近赤外線光源であることを特徴とする請求項5に記載の板状木材の欠陥検査方法。 The defect inspection method for plate-shaped wood according to claim 5, wherein the invisible light illumination is a near-infrared light source. 画像処理装置に実装される欠陥検査用プログラムであって、
可視光照明から板状木材の一の面に向けて反射光用の可視光を照射するとともに、非可視光照明から上記板状木材の上記一の面と反対の他の面に向けて透過光用の非可視光を照射した環境下で上記板状木材の上記一の面を撮影することによって生成された撮影画像を取得する手段、および
上記撮影画像を解析し、上記板状木材を透過した上記非可視光に基づく画像の濃淡と形状および上記板状木材を反射した上記可視光に基づく画像の色を少なくとも含む組み合わせによって上記板状木材の複数種類の欠陥を判別することにより、上記板状木材の複数種類の欠陥を検出する手段
として上記画像処理装置のコンピュータを機能させるための板状木材の欠陥検査用プログラム。
A defect inspection program installed in an image processing device.
Visible light illuminates one surface of the plate-shaped wood with visible light for reflected light, and invisible light illumination emits transmitted light from the non-visible light illumination toward the other surface opposite to the one surface of the plate-shaped wood. A means for acquiring a photographed image generated by photographing the one surface of the plate-shaped wood in an environment irradiated with invisible light, and analyzing the photographed image to transmit the plate-shaped wood. By discriminating a plurality of types of defects of the plate-shaped wood by a combination including at least the shade and shape of the image based on the invisible light and the color of the image based on the visible light reflected from the plate-shaped wood, the plate-shaped wood is used. A program for inspecting defects in plate-shaped wood for operating the computer of the image processing apparatus as a means for detecting multiple types of defects in wood.
上記非可視光照明は近赤外線光源であることを特徴とする請求項7に記載の板状木材の欠陥検査用プログラム。 The program for defect inspection of plate-shaped wood according to claim 7, wherein the invisible light illumination is a near-infrared light source.
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