JP4708904B2 - Wood inspection method, apparatus and program - Google Patents

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Description

本発明は、木材の丸太等から切り出した単板又はひき材等の木質材料にある割れや穴などの検査方法及び装置に関する。例えば合板を製造するには、丸太を刃物により切削して連続的に厚さ数ミリの単板を得、この単板を所定の大きさに揃え且つ乾燥した後、複数枚の単板を接着剤により接着して一体化される。これらの製造工程で、単板にある節が抜け落ちて穴となった個所、割れ、カビやヤニによる変色等の欠点の位置、数、面積等の程度により、合板となった時の表層を構成するもの(美観上、欠点の少ないもの)と、合板の内層を構成するもの(欠点が多くても問題とならない)とに選別(例えば5〜7段階に選別)する必要がある。   The present invention relates to an inspection method and apparatus for cracks and holes in a wood material such as a veneer or a lumber cut from a wood log or the like. For example, in order to manufacture plywood, a log is cut with a blade to obtain a single plate having a thickness of several millimeters, the single plate is made to a predetermined size and dried, and then a plurality of single plates are bonded. It is integrated by bonding with an agent. In these manufacturing processes, the surface layer of the plywood is composed according to the location, number, area, etc. of the defects such as cracks, discoloration due to mold and spear, where the nodes on the veneer dropped out and became holes. It is necessary to select (for example, select 5 to 7 stages) what is to be done (aesthetically less defective) and what constitutes the inner layer of the plywood (there is no problem even if there are many defects).

従来、合板となった時の表層を構成するものと、合板の内層を構成するものとに選別するには、コンベヤで搬送される単板を作業者の肉眼より判定して行われている。   Conventionally, in order to sort into the one constituting the surface layer when it becomes a plywood and the one constituting the inner layer of the plywood, the single plate conveyed by the conveyor is determined by the operator's naked eye.

また、従来自動で木材の欠陥を検出するものとして、ベニア合板に対して光線を照射する機構と、前記光線の透過光を走査することによりベニア合板の内部欠陥を検出する第1のCCDカメラと、前記光線の反射光を走査する第2のCCDカメラを備えた欠陥状態検査システムがあった(特許文献1参照)。
特開平6−300713号公報
In addition, as a conventional automatic detection of a wood defect, a mechanism for irradiating a veneer plywood with a light beam, and a first CCD camera for detecting an internal defect of the veneer plywood by scanning the transmitted light of the light beam, There is a defect state inspection system provided with a second CCD camera that scans the reflected light of the light beam (see Patent Document 1).
JP-A-6-300713

前記従来のものは次のような課題があった。
肉眼による判定では、人により判定にバラツキがある(不正確である)こと、コンベヤの速度を大きくできない(生産性が悪い)等の問題があった。
The conventional device has the following problems.
In the determination with the naked eye, there are problems that the determination varies from person to person (inaccuracy) and the speed of the conveyor cannot be increased (productivity is poor).

また、従来の欠陥状態検査システムでは、透過光(第1のCCDカメラ)と反射光(第2のCCDカメラ)の2組のCCDカメラが必要であり、コストアップになるものであった。   In addition, the conventional defect state inspection system requires two sets of CCD cameras of transmitted light (first CCD camera) and reflected light (second CCD camera), which increases the cost.

本発明は、このような従来の課題を解決し、木材からの透過光と反射光を1台の撮影手段で撮影して、木材の欠陥等を正確に検出できるようにすることを目的とする。   An object of the present invention is to solve such a conventional problem and to photograph a transmitted light and a reflected light from wood with a single photographing means so that a wood defect can be accurately detected. .

図1は単板選別装置の説明図である。図1中、1は画像処理装置(画像処理手段)、2は選別機制御装置、3は操作盤、4はベルトコンベア、5は透過光用照明(第2の照明手段)、6は反射光用照明(第1の照明手段)、7は等級別分配装置、8はラインセンサカメラ(撮影手段)、9は単板(木材)である。   FIG. 1 is an explanatory view of a single plate sorting apparatus. In FIG. 1, 1 is an image processing apparatus (image processing means), 2 is a sorter control apparatus, 3 is an operation panel, 4 is a belt conveyor, 5 is illumination for transmitted light (second illumination means), and 6 is reflected light. Illumination (first illumination means), 7 is a graded distribution device, 8 is a line sensor camera (imaging means), and 9 is a single plate (wood).

本発明は、上記の課題を解決するため次のように構成した。
(1)第1の照明手段6で木材の表面検査用の照明を行い、第2の照明手段5で前記木材の裏面を照明し、撮影手段8で前記木材を撮影し、画像処理手段で該撮影した木材の画像から、前記第2の照明手段5からの透過光部分の画像を分離し、該分離した透過光部分の形状と寸法を測定する。このため、一つの撮影手段で木材の反射光による検査と透過光による検査を行うことができる。
The present invention is configured as follows to solve the above problems.
(1) Illumination for wood surface inspection is performed by the first illumination means 6, the back surface of the wood is illuminated by the second illumination means 5, the wood is photographed by the photographing means 8, and the image processing means An image of the transmitted light portion from the second illumination means 5 is separated from the photographed wood image, and the shape and size of the separated transmitted light portion are measured. For this reason, the inspection by the reflected light of wood and the inspection by the transmitted light can be performed with one photographing means.

(2)前記(1)の木材の検査方法又は装置において、前記第2の照明手段5の照明は、前記木材の表面からの反射光からの色と異なる色を用いる。このため、木材の反射光による画像と透過光による画像を容易に分離することができる。   (2) In the wood inspection method or apparatus of (1), the illumination of the second illumination means 5 uses a color different from the color from the reflected light from the surface of the wood. For this reason, the image by the reflected light of wood and the image by the transmitted light can be easily separated.

(3)前記(1)又は(2)の木材の検査方法又は装置において、前記画像処理手段で前記木材の表面からの反射光による表面検査と前記木材の透過光による検査とを結合して総合判定を行う。このため、木材の等級別の選別を正確に行うことができる。   (3) In the wood inspection method or apparatus according to (1) or (2), the image processing means combines the surface inspection using the reflected light from the surface of the wood and the inspection using the transmitted light of the wood. Make a decision. For this reason, sorting according to the grade of wood can be performed accurately.

本発明によれば次のような効果がある。
(1)画像処理手段で撮影した木材の画像から、第2の照明手段からの透過光部分の画像を分離し、該分離した透過光部分の形状と寸法を測定するため、一つの撮影手段で木材の反射光による検査と透過光による検査を行うことができる。
The present invention has the following effects.
(1) In order to separate the image of the transmitted light portion from the second illumination means from the image of the wood photographed by the image processing means, and to measure the shape and size of the separated transmitted light portion, Inspection by reflected light of wood and inspection by transmitted light can be performed.

(2)第2の照明手段の照明は、木材の表面からの反射光からの色と異なる色を用いるため、木材の反射光による画像と透過光による画像を容易に分離することができる。   (2) Since the illumination of the second illumination means uses a color different from the color from the reflected light from the surface of the wood, the image by the reflected light of the wood and the image by the transmitted light can be easily separated.

(3)画像処理手段で木材の表面からの反射光による表面検査と木材の透過光による検査とを結合して総合判定を行うため、木材の等級別の選別を正確に行うことができる。   (3) Since the image processing means combines the surface inspection by the reflected light from the surface of the wood and the inspection by the transmitted light of the wood, and makes the overall determination, the sorting by the grade of the wood can be performed accurately.

(1):単板選別装置の説明
図1は単板選別装置の説明図である。図1において、単板選別装置の全体構成を示しており、単板選別装置には、画像処理装置1、選別機制御装置2、操作盤3、ベルトコンベア4、透過光用照明5、反射光用照明6、等級別分配装置7、ラインセンサカメラ8、単板9が設けてある。
(1): Description of Single Plate Sorting Device FIG. 1 is an explanatory diagram of a single plate sorting device. FIG. 1 shows an overall configuration of a single plate sorting apparatus, which includes an image processing device 1, a sorter control device 2, an operation panel 3, a belt conveyor 4, a transmitted light illumination 5, and reflected light. Illumination for lighting 6, distribution device 7 according to grade, line sensor camera 8, and single plate 9 are provided.

画像処理装置1は、ラインセンサカメラ8からの画像データの処理を行い、単板品質等級等の処理結果を選別機制御装置2に出力する画像処理手段である。選別機制御装置2は、画像処理装置1の出力によりコンベアの運転、停止等の選別機コンベア制御信号の出力と等級別分配装置7の制御信号を出力するものである。操作盤3は、画像処理装置1の設定値の変更、選別機制御装置2の制御等の操作を行う操作盤である。ベルトコンベア4は単板9を搬送する搬送手段である。透過光用照明5は、単板9の穴を検出するためのLED等の照明手段(光源)で、反射光用照明6と異なる色の照明(例えば緑色の照明)を使用する。これは、反射光用照明6からの反射光と区別(色及び強度により区別)して、単板の穴(節穴)、割れ等を検出するためである。反射光用照明6は、単板9の反射光を検出するためのLED等の照明手段(光源)で、通常白色の照明を使用する。ラインセンサカメラ8は、単板9のラインの画像を撮影する撮影手段である。   The image processing apparatus 1 is an image processing unit that processes image data from the line sensor camera 8 and outputs a processing result such as a single plate quality grade to the sorter control apparatus 2. The sorter control device 2 outputs the output of the sorter conveyor control signal such as the operation and stop of the conveyor and the control signal of the graded distribution device 7 according to the output of the image processing device 1. The operation panel 3 is an operation panel for performing operations such as changing the set value of the image processing apparatus 1 and controlling the sorter control apparatus 2. The belt conveyor 4 is a conveying means for conveying the single plate 9. The transmitted light illumination 5 is an illumination means (light source) such as an LED for detecting a hole in the single plate 9 and uses illumination of a color different from that of the reflected light illumination 6 (for example, green illumination). This is for distinguishing from the reflected light from the reflected light illumination 6 (by color and intensity) to detect a single plate hole (node hole), crack or the like. The reflected light illumination 6 is an illumination means (light source) such as an LED for detecting the reflected light of the single plate 9, and normally uses white illumination. The line sensor camera 8 is a photographing unit that photographs a line image of the single plate 9.

この単板選別装置の動作は、ベルトコンベア4で送られてきた単板9をラインセンサカメラ8で撮影して画像データを画像処理装置1に出力する。画像処理装置1ではこの画像データの処理を行い、単板品質等級等の処理結果を選別機制御装置2に出力する。選別機制御装置2は等級別分配装置7に制御信号を出力して、単板9を等級別に選別するものである。この選別は、虫穴数、穴・抜け節数、生節数、死節数、欠け数、割れ数、ヤニ・入皮数、青変数等及びこれらの大きさ(面積)等の程度により行われる。   In the operation of this single plate sorting device, the single plate 9 sent by the belt conveyor 4 is photographed by the line sensor camera 8 and the image data is output to the image processing device 1. The image processing apparatus 1 processes this image data, and outputs the processing results such as the veneer quality grade to the sorter control apparatus 2. The sorter control device 2 outputs a control signal to the grade distribution device 7 to sort the single plate 9 by grade. This selection is performed according to the number of bug holes, number of holes / missing nodes, number of live nodes, number of dead nodes, number of cracks, number of cracks, number of spears / penetration, blue variables, etc. and their size (area). Is called.

(2):画像処理装置の説明
図2は画像処理装置の説明図である。図2において、画像処理装置には、3台のラインセンサカメラ8a、8b、8c、カメラ画像取得用基盤(基板)11a、11b、11c、レーザーマーカ12a、12b、レーザードライバ13a、13b、メインコンピュータ14が設けてある。
(2): Description of Image Processing Device FIG. 2 is an explanatory diagram of the image processing device. In FIG. 2, the image processing apparatus includes three line sensor cameras 8a, 8b and 8c, camera image acquisition bases (substrates) 11a, 11b and 11c, laser markers 12a and 12b, laser drivers 13a and 13b, and a main computer. 14 is provided.

ラインセンサカメラ8a、8b、8cは、カメラ3台により単板9を搬送方向と直交する方向に3分割して撮影する撮影手段である。カメラ画像取得用基盤(基板)11a、11b、11cは、それぞれのラインセンサカメラからの1ラインの画像を取り込む度に、デジタル化処理を行ってメインコンピュータ14に画像データを配信するものである。レーザーマーカ12a、12bは、ラインセンサカメラ8a、8b、8cからの各画像を合成(結合)するためのマークとするものである。レーザードライバ13a、13bは、AC電源と接続されレーザーマーカ12a、12bの駆動を行うものである。メインコンピュータ14は、処理手段、格納手段、出力手段等を備え単板9の画像の処理(節探査、欠陥探査処理等)を行うものである。   The line sensor cameras 8a, 8b, and 8c are photographing means for photographing the single plate 9 by dividing it into three in a direction orthogonal to the transport direction by three cameras. The camera image acquisition bases (substrates) 11a, 11b, and 11c perform digitization processing and distribute image data to the main computer 14 each time one line image from each line sensor camera is captured. The laser markers 12a and 12b are marks for combining (combining) the images from the line sensor cameras 8a, 8b and 8c. The laser drivers 13a and 13b are connected to an AC power source and drive the laser markers 12a and 12b. The main computer 14 includes processing means, storage means, output means, and the like, and performs image processing (node search, defect search processing, etc.) of the single plate 9.

画像処理装置の動作は、搬送されてきた単板9を透過光用光源5と反射光用光源6からの光線で照明し、カメラ画像取得用基板11a、11b、11cで、ラインセンサカメラ8a、8b、8cから1ラインの画像を取り込む度に、メインコンピュータ14に、そのデータを配信する。メインコンピュータ14では、受信した画像を順次結合していく、最終的にカメラ画像取得用基板11a、11b、11cが画像の取り込みを終了する時点で、メインコンピュータ14では、カラー画像の合成と白黒濃淡画像変換は、ほぼ終了している(単板の画像が3分割されているカメラ画像取得用基板11a、11b、11cからの画像をメインコンピュータ14で結合する)。   The operation of the image processing apparatus is to illuminate the conveyed single plate 9 with light rays from the light source 5 for transmitted light and the light source 6 for reflected light, and the line sensor camera 8a, The data is distributed to the main computer 14 every time one line image is captured from 8b and 8c. The main computer 14 sequentially combines the received images. When the camera image acquisition boards 11a, 11b, and 11c finally finish capturing the image, the main computer 14 combines the color image and the black and white density. The image conversion is almost completed (images from the camera image acquisition boards 11a, 11b, and 11c in which the single plate image is divided into three are combined by the main computer 14).

ここで、単板9にはレーザーマーカ12a、12bからレーザーマークが照射されて3分割され、ラインセンサカメラ8a、8b、8cではそれぞれのレーザーマークまでのライン画像を合わせるようにして、簡単に画像の結合ができるようにする。また、画像の処理速度を向上するため、節の探査処理は画素数の多い白黒濃淡画像で行い、死節の探査等のカラー画像は縮小(画素数を少なく)した画像で行うこともできる。   Here, the single plate 9 is irradiated with laser marks from the laser markers 12a and 12b and divided into three parts, and the line sensor cameras 8a, 8b and 8c can easily match the line images up to the respective laser marks. So that they can be combined. In order to improve the processing speed of the image, the node searching process can be performed with a black and white image with a large number of pixels, and the color image for searching for a dead node can be performed with a reduced image (with a small number of pixels).

以下、画像処理装置の動作を撮影中の処理と撮影後の処理に分けて説明する。
<撮影中の処理の説明>
ラインセンサカメラ8a、8b、8cで撮影された画像データは、1ラインごとに、メインコンピュータ14に配信され、1枚の全体画像として合成される。
Hereinafter, the operation of the image processing apparatus will be described separately for processing during shooting and processing after shooting.
<Description of processing during shooting>
Image data photographed by the line sensor cameras 8a, 8b, and 8c is distributed to the main computer 14 for each line, and is synthesized as one whole image.

・カメラ画像取得用基板11a、11b、11cの処理
ラインセンサカメラ8a、8b、8cから1ラインカラー画像を取り込み、レーザーマークの位置(接合位置)を検出し、その情報とともに、1ラインカラー画像をメインコンピュータ14に転送する。
Processing of camera image acquisition boards 11a, 11b and 11c One line color image is taken from line sensor cameras 8a, 8b and 8c, the position (bonding position) of the laser mark is detected, and the one line color image is detected together with the information. Transfer to the main computer 14.

・メインコンピュータ14の処理
到着した1ラインカラー画像を、上記位置情報に基づき合成する。これは、カメラ画像取得用基板11a、11b、11cで撮影が終了し、最後の1ラインカラー画像を受信した段階で、メインコンピュータ14では、全体カラー画像の合成が完了する。また、撮影中の時間を有効に活用するため、白黒変換や縮小処理など、1ラインごとに可能な処理は、同時並行的に行うことができる。
Processing of the main computer 14 The arrived one-line color image is synthesized based on the position information. This is because the main computer 14 completes the synthesis of the entire color image at the stage where the photographing is completed with the camera image acquisition boards 11a, 11b, and 11c and the last one-line color image is received. Further, in order to effectively use the time during shooting, processing that can be performed for each line, such as black and white conversion and reduction processing, can be performed in parallel.

<撮影後の画像解析中の処理の説明>
・カメラ画像取得用基板11a、11b、11cの処理
次の板(単板)の到着を検出するまで待機する。
<Description of processing during image analysis after shooting>
Processing of camera image acquisition boards 11a, 11b, 11c Wait until the arrival of the next board (single board) is detected.

・メインコンピュータ14の処理
対象となる板の大きさや種類などの既定情報に基づき、計算すべき領域や設定値により節探査処理、透過光による欠陥検出処理等を行い、最終的に等級分類処理を行う。結果を図示しない表示装置に表示するとともに、選別機制御装置2に結果を出力する。
・ Processing of the main computer 14 Based on the predetermined information such as the size and type of the target board, the node search process and the defect detection process using the transmitted light are performed according to the area to be calculated and the set value, and finally the classification process is performed. Do. The result is displayed on a display device (not shown) and the result is output to the sorter control device 2.

なお、前述の説明では、画像処理装置内のカメラ画像取得用基板11a、11b、11c、メインコンピュータ14等はコンピュータ(PC)を使用する説明をしたが、これら使用するコンピュータの数は画像データ量やコンピュータの処理速度等により変更することができる(1台のコンピュータで処理することもできる)。   In the above description, the camera image acquisition boards 11a, 11b, 11c, the main computer 14 and the like in the image processing apparatus are described as using computers (PCs). However, the number of computers used is the amount of image data. Or the processing speed of the computer or the like (can be processed by one computer).

(3):カラー原画像の回転補正の説明
ラインセンサカメラで撮影された画像は、コンベアの移動方向に対して垂直なライン画像をメモリ上(メインコンピュータ14の)に順次蓄積することで得られる。そのとき撮影対象の単板が転回していると、そのまま画像が転回し、正確な寸法が測定できない。そのため、基準となる角(コーナー)を定め、そのコーナーを挟む直角2方向の最外縁(エッジ)の画素を最小二乗法で直線近似し、板の回転角度を求める。全体の画像を、基準となる角(コーナー)を中心に回転補正することで、常に同じ方向に整列した画像を得ることができる。また、同時に、エッジの近似直線で構成される近似四角形を得ることができる。
(3): Explanation of color image rotation correction An image photographed by a line sensor camera is obtained by sequentially accumulating line images perpendicular to the moving direction of the conveyor in the memory (in the main computer 14). . At that time, if the single plate to be photographed is turned, the image is turned as it is, and an accurate dimension cannot be measured. Therefore, a reference angle (corner) is determined, and pixels at the outermost edges (edges) in two perpendicular directions sandwiching the corner are linearly approximated by the least square method to obtain the rotation angle of the plate. By rotating and correcting the entire image around a reference corner (corner), an image always aligned in the same direction can be obtained. At the same time, an approximate quadrangle composed of an approximate straight line of edges can be obtained.

図3はカラー原画像の回転補正の説明図である。図3(a)は転回している撮影画像である。図3(b)は2値化された撮影画像の基準コーナー(図では右上)を示している。図3(c)は回転補正された撮影画像である。   FIG. 3 is an explanatory diagram of the rotation correction of the color original image. FIG. 3A shows a photographed image that is rotating. FIG. 3B shows a reference corner (upper right in the figure) of the binarized captured image. FIG. 3C shows a photographed image whose rotation has been corrected.

(4):寸法測定の説明
前項で2値化され回転補正された画像に対して、水平と垂直方向の最大有効寸法を測定する。その方法は、例えば上側の長辺の場合には、前項の外縁直線近似で求めた近似四角形の上側の長辺のやや外側の画像から下方向に1ラインごとに走査し透過光でない部分(板の部分)の画素数を計数する。その画素数の近似四角形の長辺長さ(画素数)に対する比率が一定以上(例えば90%以上)になった位置を上部辺の外縁枠として定める。同様にして、下側長辺、左右短辺について外縁枠位置を求める。これは、エッジが一概に直線でないことや、欠損していても外縁枠を決定するために必要な処理である。
(4): Description of dimension measurement The maximum effective dimension in the horizontal and vertical directions is measured for the image binarized and rotationally corrected in the previous section. For example, in the case of the upper long side, a portion (plate) that scans line by line from the slightly longer side of the upper long side of the approximate quadrangle obtained by the outer edge linear approximation in the previous section and that is not transmitted light. The number of pixels is counted. A position where the ratio of the number of pixels to the long side length (number of pixels) of the approximate rectangle is equal to or greater than a certain value (for example, 90% or more) is defined as the outer edge frame of the upper side. Similarly, the outer edge frame position is obtained for the lower long side and the left and right short sides. This is a process necessary for determining the outer edge frame even when the edges are not generally straight or missing.

さらに、板の外縁部(四周)は、後工程において、のこ等を用いて切除・整形するのが通例であるから、安全を見越して、外縁枠から一定幅(例えば1200×1800mmの板では20mm程度)をのこ切代として差し引き、その内部を有効単板枠(有効板領域)とする。こうすることで、板の外側の領域を、光が透過した欠陥としてしまう誤りを可能な限り防ぐことができる。   Furthermore, since the outer edge (four rounds) of the plate is usually excised and shaped using a saw or the like in a later process, for safety, a certain width (for example, 1200 × 1800 mm plate) 20 mm) is subtracted as a sawing allowance, and the inside is defined as an effective single plate frame (effective plate region). By doing so, it is possible to prevent as much as possible an error that causes a region outside the plate to be a defect through which light is transmitted.

図4は寸法計測の説明図である。図4(a)は回転補正された画像に対して、垂直水平方向にエッジ部が検出されるまで移動探査を行う説明である。図4(b)は検出された外縁枠に対し、のこ切代を見込んでの有効単板枠とする説明である。   FIG. 4 is an explanatory diagram of dimension measurement. FIG. 4 (a) is an explanation of moving search for an image whose rotation is corrected until an edge portion is detected in the vertical and horizontal directions. FIG. 4B illustrates the detected outer edge frame as an effective single plate frame with an allowance for sawing.

(5):節探査の説明
節を検出するための節の要件としては、次の(1) 〜(5) が考えられる。
(5): Explanation of node exploration The following (1) to (5) can be considered as the requirements for a clause to detect a clause.

(1) 全体的に濃い(明度が低い)。
(2) 部分領域内で周辺部より濃い(明度が低い)。
(3) 節境界部で濃度が急峻に上がる。
(4) 丸い形状が多い。
(5) 周辺部に同心円の木目がある。
(1) Overall dark (low brightness).
(2) It is darker than the surrounding area in the partial area (lightness is low).
(3) Concentration rises sharply at the node boundary.
(4) Many round shapes.
(5) There is a concentric grain around the periphery.

これらの節の用件に該当するものが多いものを節候補と決定することができる。このため、節の特徴のひとつであるところの暗部(明度が低い)が円形形状をしていることに注目し、その個所の確率分布を求め、節候補を特定する。すなわち後述する(b)形状積分の方法の説明の項で述べる方法で、閾値レベルを変えながら、白黒濃淡画像を2値化し、個々の2値化ブロックの形状が円形に近いものにより大きな値を加算して積算することにより節候補を決定することができる。また、節探査において、木材の材質によりどの要件を大きく見るか、見る要件を少なくするか等の変更を行うこともできる。   A section candidate that has many items that fall under the requirements of these sections can be determined as a section candidate. For this reason, paying attention to the fact that the dark part (low brightness), which is one of the features of the node, has a circular shape, the probability distribution at that location is obtained, and the node candidate is specified. That is, in the method described in the section of (b) shape integration method described later, the black and white grayscale image is binarized while changing the threshold level, and a larger value is obtained when the shape of each binarized block is close to a circle. The node candidate can be determined by adding and integrating. In the node exploration, it is also possible to change which requirements are to be viewed larger or less depending on the wood material.

図5は節探査処理フローチャートである。以下、図5の処理S1〜S9に従って説明する。   FIG. 5 is a flowchart of the node search process. Hereinafter, a description will be given according to the processes S1 to S9 in FIG.

S1:画像処理装置1は、受け取った濃淡画像の濃淡の最小閾値Tmin 、最大閾値Tmax 、予め設定された閾値レベルの分割数N、変化値Td =(Tmax −Tmin )/N、繰り返し変数Iを初期化して0とし処理S2に移る。   S1: The image processing apparatus 1 obtains a minimum threshold value Tmin, a maximum threshold value Tmax, a preset threshold level division number N, a change value Td = (Tmax−Tmin) / N, and a repetition variable I of the received grayscale image. It is initialized to 0, and the process proceeds to process S2.

S2:画像処理装置1は、濃淡の閾値を変化(T=Tmin +(Td ×I))し処理S3に移る。   S2: The image processing apparatus 1 changes the density threshold (T = Tmin + (Td × I)) and proceeds to processing S3.

S3:画像処理装置1は、濃淡の閾値Tで画像を2値化し処理S4に移る。   S3: The image processing apparatus 1 binarizes the image with the light and dark threshold value T, and proceeds to processing S4.

S4:画像処理装置1は、2値化図形個々の円形度数を計算し、個々の円形度の積算データ(別の記憶領域に円形度による重みを付加してその円形度を計算した画素ごとに積算する)を作成し、処理S5に移る。   S4: The image processing apparatus 1 calculates the circularity of each binarized figure, and adds individual circularity integration data (for each pixel for which the circularity is calculated by adding a weight based on the circularity to another storage area. Are accumulated), and the process proceeds to step S5.

S5:画像処理装置1は、繰り返し変数Iに1を加算(I=I+1)し、この繰り返し変数IがNと等しいかNより小さい(I≦N)場合は処理S2に戻り、繰り返し変数IがNより大きい(I>N)場合は処理S6に移る。   S5: The image processing apparatus 1 adds 1 to the repetition variable I (I = I + 1). If the repetition variable I is equal to or smaller than N (I ≦ N), the process returns to step S2, and the repetition variable I is If it is larger than N (I> N), the process proceeds to step S6.

S6:画像処理装置1は、円形度の積算データの正規化を行い処理S7に移る。   S6: The image processing apparatus 1 normalizes the circularity accumulated data, and proceeds to processing S7.

S7:画像処理装置1は、正規化した積算データから形状の積分画像を作成し処理S8に移る。   S7: The image processing apparatus 1 creates an integrated image of the shape from the normalized integration data, and proceeds to processing S8.

S8:画像処理装置1は、形状の積分画像の2値化処理を行い処理S9に移る。   S8: The image processing apparatus 1 performs binarization processing on the integral image of the shape, and proceeds to processing S9.

S9:画像処理装置1は、節候補の決定を行う。   S9: The image processing apparatus 1 determines a node candidate.

(a)2値化図形個々の円形度数計算方法の説明
円形度の求め方は次のようにして行う。図6は円形度の求め方の説明図であり、図6(a)は円の説明、図6(b)は楕円の説明である。図6(a)において、円の半径をrとする。図6(b)において、楕円の長い方の半径をa、短いほうの半径をbとする。
(A) Description of the method of calculating the circularity of each binarized figure The method of calculating the circularity is performed as follows. FIG. 6 is an explanatory diagram of how to obtain the circularity, FIG. 6 (a) is an explanation of a circle, and FIG. 6 (b) is an explanation of an ellipse. In FIG. 6A, the radius of the circle is r. In FIG. 6B, the longer radius of the ellipse is a, and the shorter radius is b.

図6(b)の楕円図で、長短比を p=a/b とする。
<円>は
面積 A= πr2
慣性モーメント I=(π/4) r4
<楕円>は
面積 A= πab
慣性モーメント I=(π/4) a3・b
が知られている。
In the elliptic diagram of FIG. 6B, the length-to-short ratio is p = a / b.
<Circle> is area A = πr 2
Moment of inertia I = (π / 4) r 4
<Ellipse> is area A = πab
Moment of inertia I = (π / 4) a 3・ b
It has been known.

ここで、楕円の慣性モーメントは I=(π/4) a3・b =( 1/4π)(π2 ・a2・b2)(a/b)
=( 1/4π)A2 ・p
と書けるので( p=a/b:長短比)この式を変形すると次の式1となる。
Where the moment of inertia of the ellipse is I = (π / 4) a 3・ b = (1 / 4π) (π 2・ a 2・ b 2 ) (a / b)
= (1 / 4π) A 2・ p
(P = a / b: long / short ratio) When this equation is transformed, the following equation 1 is obtained.

p= 4π(I/A2)・・・・式1
実測定として慣性モーメントは、ブロックの中心を原点として、画像をg(x,y )とすると、
I'(実測値)=Σ(x2+y2 )・g(x,y) (全画素の画素位置の平方和)
A'(実測値)=Σg(x,y) (全画素)
であるから、長短比p は、これらを式1に代入して次の式で求められる。
p = 4π (I / A 2 ) ... Equation 1
As an actual measurement, the moment of inertia is the center of the block as the origin and the image is g (x, y).
I ′ (actual measurement value) = Σ (x 2 + y 2 ) · g (x, y) (sum of squares of pixel positions of all pixels)
A '(actual value) = Σg (x, y) (all pixels)
Therefore, the long / short ratio p can be obtained by the following equation by substituting these into equation 1.

p= 4π(I'/A'2)
この長短比p は、真円を1.0 として偏平な楕円ほど大きな値となる。そこでこの逆数1/p を円形度とすると、円形度は0.0 から1.0 の範囲で真円に近いほど1.0 に近い大きな値を取ることになる。単板は、例えば丸太の長手方向に平行な刃物で丸太を切削して得られるが、丸太の内部にはその長手方向に対し傾斜して枝が存在しており、これが節として現れる。それ故、節の形状は真円よりむしろ楕円となるため、例えば円形度が1/8 以上のものを節とみなせば良い。
p = 4π (I '/ A' 2 )
This long / short ratio p becomes larger as a flat ellipse with a perfect circle being 1.0. Therefore, if this reciprocal 1 / p is circularity, the circularity is in the range of 0.0 to 1.0, and the closer to a perfect circle, the larger the value closer to 1.0. A veneer is obtained by cutting a log with a cutter parallel to the longitudinal direction of the log, for example, and inside the log there are branches inclined with respect to the longitudinal direction, and this appears as a node. Therefore, since the shape of the node is an ellipse rather than a perfect circle, for example, a node having a circularity of 1/8 or more may be regarded as a node.

図7は節の2値化形状の説明図である。図7において、実際には、節の2値化形状は、上記のような理想形をしておらず、図7の左側のような形状が多い。そこで、最外周より内側を埋めつぶす処理を行い、図7の右側のようにした後に、その形状の楕円近似長短比を求め、その逆数を円形度とする。   FIG. 7 is an explanatory diagram of a binarized shape of a node. In FIG. 7, the binarized shape of the nodes is not the ideal shape as described above, and there are many shapes on the left side of FIG. Therefore, after performing processing for filling the inner side from the outermost periphery and making it the right side of FIG. 7, the elliptical approximate length-to-short ratio of the shape is obtained, and the reciprocal number is set as the circularity.

このようにして求まった円形度を、図7の黒ブロックの各画素の座標を指標としたメモリに加えることで、ある閾値で2値化した画素の円形度積算を行う。このようにすると、真円に近いブロックほど大きな円形度が積算され、大きな値をとるようになる。   The circularity obtained in this way is added to a memory using the coordinates of each pixel of the black block in FIG. 7 as an index, and the circularity integration of pixels binarized with a certain threshold is performed. In this way, the closer the block is to a perfect circle, the greater the degree of circularity is integrated and the larger the value.

さらに、閾値を最小から最大まで変化させながら上記の積算を行うことで、濃度と形状を同時に調べることができる。   Furthermore, by performing the above integration while changing the threshold value from the minimum to the maximum, the density and shape can be examined simultaneously.

(b)形状積分の方法の説明
濃度等高線は、白黒濃淡画像で、特定の閾値で2値化したときの画像で各ブロックの外周を探索することで得られる。一定間隔で閾値を変化させ、各閾値での2値化画像を個別に積算していく。ここで重要なことは、濃度の濃い部分は、より多くの閾値に対して値を持つため、より多くの等高線(2値化画像)が得られる(積算効果が大きい)ことである。
(B) Description of shape integration method A density contour line is obtained by searching the outer periphery of each block in a black and white image, and binarized with a specific threshold value. The threshold is changed at regular intervals, and the binarized images at each threshold are individually integrated. What is important here is that a dark portion has a value with respect to a larger number of threshold values, so that more contour lines (binarized images) can be obtained (a large integration effect).

(c)局所平均値を用いた色むらの平滑化の説明
単板表面は、単一の色とは限らず、往々にして色むらが存在する。そうした色むら(濃淡差のある部分で)単板に節が存在する場合には、その表面の色むらを除去し、節の濃淡のみを強調する必要がある。そのため、画像処理装置1では、各画素について、その近傍平均値を求め、その結果から元の画像の明暗を補正する(節前候補の検出処理)。
(C) Explanation of smoothing of uneven color using local average value The surface of a single plate is not always a single color, and uneven color often exists. If there is a node on the veneer with such color unevenness (in a portion with a difference in light and shade), it is necessary to remove the color unevenness on the surface and emphasize only the lightness and darkness of the node. Therefore, the image processing apparatus 1 obtains the neighborhood average value for each pixel, and corrects the contrast of the original image based on the result (pre-node candidate detection process).

(6):節形状の決定の説明
節形状の決定の処理は、節枠のより正確な大きさを求めるために、節位置周辺の濃度変化から最適枠を求めるものである。具体的には、節ごとに、最適閾値を求め2値化する作業である。これにより、節候補それぞれに対して、最適形状と大きさを決定する。この処理は、先の2値化によって得られた連結画素成分(以降ブロックとする)(図7参照)ごとに、各節候補ブロックより大きな領域、例えば、その4倍の拡張領域で、形状積分画像と微分画像から最適な形状となる閾値を求める。これは各々の部分空間で行うので個々の節形状を正確に決定できる。以降では、2値化した場合のブロックの画素数をブロックサイズ(略してサイズ)とする。またサイズ安定性(S)とは、閾値を変化させたときのサイズの変化量である(節部分は閾値を変化しても、ある閾値まではサイズの変化量が少ない。即ち、安定度が大きい。しかし閾値を変化して木目が現れるとサイズの変化量が大きくなる。これにより染みのようなぼんやりした模様を除くことができる。)。
(6): Explanation of determination of node shape The process of determining the node shape is to obtain an optimum frame from the density change around the node position in order to obtain a more accurate size of the node frame. Specifically, it is an operation for obtaining an optimum threshold value for each node and binarizing it. Thus, the optimum shape and size are determined for each node candidate. This processing is performed for each connected pixel component (hereinafter referred to as a block) obtained by the previous binarization (see FIG. 7) in a region larger than each node candidate block, for example, in an extended region that is four times the shape integration. A threshold value for obtaining an optimum shape is obtained from the image and the differential image. Since this is performed in each subspace, the individual node shape can be accurately determined. Hereinafter, the number of pixels of the block when binarized is referred to as a block size (abbreviated size). The size stability (S) is the amount of change in size when the threshold value is changed (even if the node portion changes the threshold value, the amount of change in size is small up to a certain threshold value. Large, but when the threshold value is changed and the grain appears, the amount of change in size increases, which can remove blurred patterns such as stains.)

(7):生死節の判定の説明
死節は、皮部分を持つ節であり、節が抜けて節穴ができやすいもので程度の悪い節である。また、死節は、皮部分がドライヤー乾燥過程で、炭化するため色偏差値は大きくなる。先に求めた、節ブロックを取り囲む領域で色偏差値の割合が大きな場合(この場合カラー画像を使用)、死節と判定することができる。
(7): Explanation of determination of life and death knots A knot is a knot that has a skin part, a knot that is easy to form a knot hole by losing the knot, and is a bad knot. In addition, since the skin portion of the dead node is carbonized in the dryer drying process, the color deviation value becomes large. If the ratio of the color deviation value is large in the area surrounding the node block obtained earlier (in this case, a color image is used), it can be determined as a dead node.

図8は3次元色分布の説明図である。図8において、節ブロックを取り囲む領域での3次元色分布(RGB)を示しており、黒変部と青変部(焦げや外部進入したカビ等)は楕円で囲まれた領域となる。この領域は、単板本来の色の標準分布からは偏った所に分布を成す。こうした部分はなんらかの欠陥である可能性が大きい。この図8の黒変部のみを画像化したものが図9である。   FIG. 8 is an explanatory diagram of a three-dimensional color distribution. FIG. 8 shows a three-dimensional color distribution (RGB) in a region surrounding the node block, and a blackened portion and a blue changed portion (such as a burnt or mold that has entered outside) are surrounded by an ellipse. This region has a distribution that deviates from the standard color distribution of the original veneer. These parts are likely to be some sort of defect. FIG. 9 shows only the blackened portion in FIG. 8 as an image.

図9は色偏差画像の説明図である。図9において、色偏差画像は、各画素の規格化された色空間で中心色(rgbの平均値)からの空間距離を画像化したもので、この場合は図8の黒変部を画像化したものである。実際の処理においては画像処理装置1において、全体平均の色相値を0(黒)とし、各画素の偏差値を適当な係数を掛けて(より黒い部分を強調して)画像化する。これにより、こげなど自然木質以外の要因による変色部分を検出できる。死節は、皮部分がドライヤー乾燥過程で、炭化するため色偏差値は大きくなり検出でき、図9のような画像となる。   FIG. 9 is an explanatory diagram of a color deviation image. In FIG. 9, the color deviation image is an image of the spatial distance from the center color (average value of rgb) in the standardized color space of each pixel. In this case, the blackened portion in FIG. 8 is imaged. It is a thing. In actual processing, the image processing apparatus 1 sets the overall average hue value to 0 (black) and multiplies the deviation value of each pixel by an appropriate coefficient (emphasizes a blacker portion) to form an image. Thereby, the discoloration part by factors other than natural woody, such as a burnt-out, can be detected. The dead part is charcoalized during the drying process of the dryer, so that the color deviation value becomes large and can be detected, and an image as shown in FIG. 9 is obtained.

(8):透過光による単板欠陥部の測定の説明
単板の割れや穴などの欠陥部は、ラインセンサカメラ(カラーセンサカメラ)と正対して裏側から光を当て(以降バックライト)、撮影画像上で、その透過光が検出される部分の形状を調べることで検出できる。
(8): Explanation of measurement of single-plate defect by transmitted light Defects such as cracks and holes in single plate face the line sensor camera (color sensor camera) and shine light from the back side (hereinafter referred to as backlight). This can be detected by examining the shape of the portion where the transmitted light is detected on the captured image.

しかしながら、同時に単板表面を撮影しようとすると、カメラ側からも白色光を当てる必要がある。そのとき、表面に光沢などによる強い反射があると、バックライト光との判別が極めて困難である。   However, if a single plate surface is to be photographed at the same time, it is necessary to shine white light from the camera side. At that time, if there is strong reflection due to gloss or the like on the surface, it is very difficult to distinguish it from backlight light.

そこで、バックライト用光源として、単板表面に当てる白色光源とは別色で、且つ単板の表面色としてはあり得ない色の光源を用いてこの問題を解決した。   Therefore, this problem was solved by using a light source of a color different from the white light source applied to the surface of the single plate as a light source for the backlight and a color that is not possible as the surface color of the single plate.

例えば、木質板の検査用バックライト照明としては、多くの木質板表面色の主成分が赤系統色であることから、それと分離可能な色である緑や青の高輝度LEDもしくは同色の蛍光灯を用いることができる。   For example, as the backlight illumination for inspection of wooden boards, the main component of the surface color of many wooden boards is a red color, so green or blue high-intensity LEDs that are separable from them or fluorescent lights of the same color Can be used.

一般的に、ラインセンサカメラで透過光と反射光を当てた検査対象を撮影した画像で、透過部と反射部の画素を分離するためには、同画像の色空間における分布において、表面色の反射部と透過部が分離可能な隔たりを持てばよい。すなわち、色空間中に位置づけられる2つの色の間の直線距離を色差とすると透過部と反射部の撮影画像が大きな色差を持つような光源を用いればよいことになる。   In general, in order to separate the pixels of the transmissive part and the reflective part in an image obtained by photographing an inspection object that is irradiated with transmitted light and reflected light by a line sensor camera, the surface color of the distribution in the color space of the image is separated. What is necessary is just to have the separation which a reflection part and a transmission part can isolate | separate. That is, if the linear distance between two colors positioned in the color space is a color difference, a light source that has a large color difference between the captured images of the transmission part and the reflection part may be used.

例えば、色空間を明度・彩度・色相で表した場合、表面色の明度が低い場合には、透過光が同じ系統色(同じ色相)であっても高輝度の光源を用いれば透過光画素を分離可能である。   For example, if the color space is represented by brightness, saturation, and hue, and the brightness of the surface color is low, even if the transmitted light is the same system color (same hue), the transmitted light pixel Can be separated.

また、表面色に白が含まれる(表面色の明度が高い)場合であっても、色相のことなる光源を透過光に用いれば、同様に透過光画素を分離可能である。   Even when the surface color includes white (the lightness of the surface color is high), the transmitted light pixel can be similarly separated if a light source having a different hue is used for the transmitted light.

(a)透過光と反射光の説明
図10は透過光と反射光の説明図である。図10において、透過光は透過光用光源5から単板9の穴等を通してラインセンサカメラ8に入射し、反射光は反射光用光源6から単板9で反射した光線がラインセンサカメラ8に入射する。
(A) Explanation of transmitted light and reflected light FIG. 10 is an explanatory diagram of transmitted light and reflected light. In FIG. 10, transmitted light enters the line sensor camera 8 from the transmitted light source 5 through a hole or the like of the single plate 9, and reflected light is reflected from the reflected light source 6 by the single plate 9 to the line sensor camera 8. Incident.

図11は透過光による単板欠陥部の測定の説明図である。図11(a)は透過光が白色の場合、表面光の光沢反射部との区別が困難となる場合の説明である。図11(b)は透過光に色別を用いると光沢反射部との区別が容易なる説明である。   FIG. 11 is an explanatory view of measurement of a single plate defect portion by transmitted light. FIG. 11A illustrates the case where it is difficult to distinguish the surface light from the glossy reflection portion when the transmitted light is white. FIG. 11 (b) is an explanation that makes it easy to distinguish the glossy reflection portion by using different colors for transmitted light.

(b)透過光部分と反射光部分の分離の説明
検査対象である単板の表面には白色光を当て、後方からは特定色の照明を当てカラー撮影された画像は、反射表面色と透過特定色の画素で構成されている。特定色の透過光画素だけを分離するためには、ラインセンサカメラ出力がRGB出力であれば、R(赤)G(緑)B(青)それぞれが特定の値を持つ画素を選択すれば良いことになる。
(B) Explanation of separation of transmitted light portion and reflected light portion An image taken in color by applying white light to the surface of a single plate to be inspected and illuminating with a specific color from the rear is reflected and reflected by the reflected surface color. It consists of pixels of a specific color. In order to separate only the transmitted light pixels of a specific color, if the line sensor camera output is an RGB output, it is only necessary to select pixels each having a specific value for R (red), G (green), and B (blue). It will be.

透過光部分のRGB値の範囲が予め知られており、それぞれ、R(r1 〜r2) 、G(g1 〜g2) 、B(b1 〜b2) であるとすると透過光画素のRGB値について、
( r1<R< r2 ) AND ( g1<G< g2 ) AND ( b1 <B< b2 )
を満たす画素が透過光となり、それ以外は反射光部とすることができる。
The RGB value ranges of the transmitted light portion are known in advance, and R (r1 to r2), G (g1 to g2), and B (b1 to b2)
(r1 <R <r2) AND (g1 <G <g2) AND (b1 <B <b2)
Pixels satisfying the conditions become transmitted light, and the others can be reflected light portions.

あるいは、透過光部の画素のRGB値について、
輝度:S=R+G+B
赤色との差:Crg=(R−G)/S : Crb=(R−B)/S
を求め、
S>輝度閾値 AND Crg>Crg閾値 AND Crb>Crb閾値
となる画素を透過光部とすることもできる。
Alternatively, regarding the RGB value of the pixel of the transmitted light portion,
Luminance: S = R + G + B
Difference from red: Crg = (R−G) / S: Crb = (R−B) / S
Seeking
A pixel satisfying S> brightness threshold AND Crg> Crg threshold AND Crb> Crb threshold may be used as the transmitted light portion.

また、例えば、透過光に高輝度純緑色を用いた場合、通常木製の板には、光源のような高輝度の純緑色は存在しないが、まれに白に近い色の板で、光沢により光が全反射することで、白色(RGB全成分が大きな値を示す)となることがあるので、RGBで保管された各画素のG(緑)成分のみが、大きい値を示す画素を選択すればよい。   Also, for example, when high-brightness pure green is used for transmitted light, there is usually no high-brightness pure green like a light source on a wooden board, but in rare cases it is a board with a color close to white, and it emits light with luster. May be white (all RGB components show a large value) due to total reflection, so if only the G (green) component of each pixel stored in RGB has a large value selected, Good.

従って、
G>G閾値 AND R<R閾値 AND B<B閾値
とする条件を満たす画素かどうかで、撮影画像を透過光部分と反射光部分に分離し、2値化することができる。
Therefore,
Depending on whether or not the pixel satisfies the condition of G> G threshold AND R <R threshold AND B <B threshold, the captured image can be separated into a transmitted light portion and a reflected light portion and binarized.

(c)透過光による欠陥の種類の判別(方法)の説明
透過光による欠陥の検出は、前項までの寸法測定(図4参照)で定まった枠内(有効板領域)で行う。その場合、その有効画像領域は完全に板の画像領域であり、板の外縁枠より外の領域は存在しないものとし、透過光部分は全て欠陥部分として扱う。
(C) Description of defect type discrimination (method) by transmitted light Detection of a defect by transmitted light is performed within the frame (effective plate area) determined by the dimension measurement up to the previous item (see FIG. 4). In that case, it is assumed that the effective image area is an image area of the board completely, there is no area outside the outer edge frame of the board, and all transmitted light parts are treated as defective parts.

透過光により求まる欠陥の種類は、大きく分けると、穴、割れ、欠損である。穴は、細別すると、ピンホール(虫穴など)、節穴、その他の欠損穴となる。欠損とは、外周に接する穴で一定幅の大きさ以上のものとする。割れは、幅に対して長さが一定比率以上(例えば6以上)であるものとする。   The types of defects determined by transmitted light are roughly divided into holes, cracks and defects. When the holes are subdivided, they become pin holes (eg bug holes), node holes, and other missing holes. A defect is a hole in contact with the outer periphery and having a certain width or more. It is assumed that the length of the crack is a certain ratio or more (for example, 6 or more) with respect to the width.

画像処理装置で2値化画像の有効画像領域内で、透過光の連続した塊(ブロック)を探査する。検出されたひとつのブロックに対して、例えば下記のように欠陥の種類を判別する(図12の透過光による欠陥の種類の判別方法の説明図参照)。   The image processing apparatus searches for a continuous block (block) of transmitted light within the effective image area of the binarized image. For one detected block, for example, the type of defect is determined as follows (see the explanatory diagram of the method for determining the type of defect using transmitted light in FIG. 12).

(透過光による欠陥の種類の判別方法の例)
透過光による欠陥の種類は、円形度、エッジに接するか否か、ブロック幅と長さの比L(長さ)/W(幅)、ブロック最大幅により判別する。
(Example of defect type discrimination method by transmitted light)
The type of defect due to transmitted light is determined by the circularity, whether or not it touches the edge, the ratio L (length) / W (width) of the block width to the length, and the maximum block width.

・「穴」は、円形度は6未満(丸に近い)、エッジに接しない、ブロック幅と長さの比L(長さ)/W(幅)は4未満、ブロック最大幅は無関係である。   ・ "Hole" has a circularity of less than 6 (close to a circle), does not touch the edge, the block width to length ratio L (length) / W (width) is less than 4, and the maximum block width is irrelevant .

・「欠損」は、円形度は6未満(丸に近い)、エッジに接する、ブロック幅と長さの比L/Wは4未満、ブロック最大幅は5mm以上(5mm未満は割れ)である。   “Defect” has a circularity of less than 6 (close to a circle), a block width to length ratio L / W that is in contact with the edge is less than 4, and a maximum block width of 5 mm or more (less than 5 mm is cracked).

・「割れ」は、円形度は6以上(細長い)、エッジに接するか否かは無関係、ブロック幅と長さの比L/Wは4以上、ブロック最大幅は30mm未満(30mm以上は穴)である。   ・ “Clearance” has a circularity of 6 or more (elongate), regardless of whether it touches the edge, the block width to length ratio L / W is 4 or more, and the maximum block width is less than 30 mm (30 mm or more is a hole) It is.

(ブロック幅と長さの説明)
図13はブロック幅と長さの説明図である。図13において、ブロック長Lはブロックの稜線の長さとなり、ブロック幅Wは最大ブロック幅となる。
(Explanation of block width and length)
FIG. 13 is an explanatory diagram of the block width and length. In FIG. 13, the block length L is the length of the ridge line of the block, and the block width W is the maximum block width.

(d)透過光と反射光による木材の検査処理の説明
図14は木材の検査処理フローチャートである。以下、図14の処理S11〜S18に従って木材の検査処理を説明する。
(D) Explanation of wood inspection processing by transmitted light and reflected light FIG. 14 is a wood inspection processing flowchart. Hereinafter, the wood inspection process will be described according to the processes S11 to S18 of FIG.

S11:画像処理装置1は、ラインセンサカメラの画像(1ラインの画像)を画像処理装置のメモリ上に順次保管して1枚のカラー撮影画像を作成し、処理S12と処理S16に移る。   S11: The image processing apparatus 1 sequentially stores the image of the line sensor camera (one line image) on the memory of the image processing apparatus to create one color photographed image, and proceeds to processing S12 and processing S16.

S12:画像処理装置1は、透過光色と反射光部を分離し、2値化し、処理S13に移る。   S12: The image processing apparatus 1 separates the transmitted light color and the reflected light portion, binarizes them, and proceeds to processing S13.

S13:画像処理装置1は、2値化画像から最外周を検査し、形状と寸法を測定し、処理S14に移る。   S13: The image processing apparatus 1 inspects the outermost periphery from the binarized image, measures the shape and dimensions, and proceeds to processing S14.

S14:画像処理装置1は、寸法測定で定まった矩形内部の透過光部分の形状から、欠陥の種類と大きさを決定し、処理S15に移る。   S14: The image processing apparatus 1 determines the type and size of the defect from the shape of the transmitted light portion inside the rectangle determined by the dimension measurement, and proceeds to processing S15.

S15:画像処理装置1は、透過光判定結果を出力し、処理S18に移る。   S15: The image processing apparatus 1 outputs the transmitted light determination result, and proceeds to processing S18.

S16:画像処理装置1は、反射光による表面画像解析(節探査等)を行い、処理S17に移る。   S16: The image processing apparatus 1 performs surface image analysis (such as node exploration) using reflected light, and proceeds to processing S17.

S17:画像処理装置1は、表面判定結果を出力し、処理S18に移る。   S17: The image processing apparatus 1 outputs the surface determination result, and proceeds to processing S18.

S18:画像処理装置1は、透過光判定結果と表面判定結果を選別基準値(規定値)と比較して、総合判定結果を出力する。   S18: The image processing apparatus 1 compares the transmitted light determination result and the surface determination result with the selection reference value (specified value), and outputs a comprehensive determination result.

(9):表面判定結果との複合判定
透過光判定で穴と判定されたものについて、その穴が、節に関係するものか否かは、透過光の情報だけでは判定できない。そこで、表面判定結果と複合することで詳細分類を行う。
(9): Combined determination with surface determination result With respect to what is determined to be a hole in transmitted light determination, whether or not the hole is related to a node cannot be determined only by the transmitted light information. Therefore, detailed classification is performed by combining with the surface determination result.

表面判定では、全ての穴を黒に塗りつぶし、節位置と大きさを詳細に求めている。そこで、透過光判定の穴がその位置に存在し、同じ大きさであれば完全な抜け節による穴と判定できる。また、透過光判定の穴の大きさが表面判定の節の大きさの三分の一以下であれば、節の一部が抜け落ちたものと考えられるのでその穴は、死節の一部と考えられる。   In the surface determination, all the holes are painted black, and the node positions and sizes are obtained in detail. Therefore, if a hole for determining transmitted light exists at that position and has the same size, it can be determined that the hole has a complete missing joint. In addition, if the size of the hole for transmitted light determination is less than one third of the size of the node for surface determination, it is considered that a part of the node has fallen out, so the hole is considered to be a part of the dead node. Conceivable.

(10):プログラムインストールの説明
画像処理装置(画像処理手段)1、選別機制御装置(選別機制御手段)2、カメラ画像取得用基盤(基板)11a、11b、11c、メインコンピュータ14、等はプログラムで構成でき、主制御部(CPU)が実行するものであり、主記憶に格納されているものである。このプログラムは、コンピュータで処理されるものである。このコンピュータは、主制御部、主記憶、ファイル装置、表示装置等の出力装置、入力装置などのハードウェアで構成されている。
(10): Explanation of program installation Image processing device (image processing means) 1, sorter control device (sorter control means) 2, camera image acquisition boards (substrates) 11a, 11b, 11c, main computer 14, etc. It can be configured by a program, is executed by the main control unit (CPU), and is stored in the main memory. This program is processed by a computer. The computer includes hardware such as a main control unit, main memory, a file device, an output device such as a display device, and an input device.

このコンピュータに、本発明のプログラムをインストールする。このインストールは、フロッピィ、光磁気ディスク等の可搬型の記録(記憶)媒体に、これらのプログラムを記憶させておき、コンピュータが備えている記録媒体に対して、アクセスするためのドライブ装置を介して、或いは、LAN等のネットワークを介して、コンピュータに設けられたファイル装置にインストールされる。これにより、一つの撮影手段で木材の反射光による検査と透過光による検査を行うことができる木材の検査装置を容易に提供することができる。   The program of the present invention is installed on this computer. In this installation, these programs are stored in a portable recording (storage) medium such as a floppy disk or a magneto-optical disk, and a drive device for accessing the recording medium provided in the computer is used. Alternatively, it is installed in a file device provided in the computer via a network such as a LAN. Accordingly, it is possible to easily provide a wood inspection apparatus capable of performing inspection using reflected light and inspection using transmitted light on a single photographing unit.

本発明の単板選別装置の説明図である。It is explanatory drawing of the single-plate sorting apparatus of this invention. 本発明の画像処理装置の説明図である。It is explanatory drawing of the image processing apparatus of this invention. 本発明のカラー原画像の回転補正の説明図である。It is explanatory drawing of the rotation correction | amendment of the color original image of this invention. 本発明の寸法計測の説明図である。It is explanatory drawing of the dimension measurement of this invention. 本発明の節探査処理フローチャートである。It is a node search process flowchart of this invention. 本発明の円形度の求め方の説明図である。It is explanatory drawing of how to obtain | require circularity of this invention. 本発明の節の2値化形状の説明図である。It is explanatory drawing of the binarization shape of the clause of this invention. 本発明の3次元色分布の説明図である。It is explanatory drawing of the three-dimensional color distribution of this invention. 本発明の色偏差画像の説明図である。It is explanatory drawing of the color deviation image of this invention. 本発明の透過光と反射光の説明図である。It is explanatory drawing of the transmitted light and reflected light of this invention. 本発明の透過光による単板欠陥部の測定の説明図である。It is explanatory drawing of the measurement of the single-plate defect part by the transmitted light of this invention. 本発明の透過光による欠陥の種類の判別方法の説明図である。It is explanatory drawing of the discrimination method of the kind of defect by the transmitted light of this invention. 本発明のブロック幅と長さの説明図である。It is explanatory drawing of the block width and length of this invention. 本発明の木材の検査処理フローチャートである。It is an inspection processing flowchart of the wood of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像処理装置(画像処理手段)
2 選別機制御装置
3 操作盤
4 ベルトコンベア
5 透過光用照明(第2の照明手段)
6 反射光用照明(第1の照明手段)
7 等級別分配装置
8 ラインセンサカメラ(撮影手段)
9 単板(木材)
1 Image processing device (image processing means)
2 sorter control device 3 operation panel 4 belt conveyor 5 transmitted light illumination (second illumination means)
6 Illumination for reflected light (first illumination means)
7 Distributor according to grade 8 Line sensor camera (photographing means)
9 Single board (wood)

Claims (7)

第1の照明手段で木材の表面検査用の照明を行い、第2の照明手段で前記木材の裏面を照明し、撮影手段で前記木材を撮影し、該撮影した木材の画像から、前記第1の照明手段からの反射光部分の画像と前記第2の照明手段からの透過光部分の画像を分離し、該分離した反射光部分の画像により穴のあいていない節の形状と寸法を測定するとともに、該分離した透過光部分の形状と寸法を測定することを特徴とした木材の検査方法。 Illumination for wood surface inspection is performed by the first illumination means, the back surface of the wood is illuminated by the second illumination means, the wood is photographed by the photographing means, and the first image is taken from the photographed wood image . The image of the reflected light portion from the illuminating means is separated from the image of the transmitted light portion from the second illuminating means, and the shape and size of the node having no hole are measured by the image of the separated reflected light portion. together with the inspection method for timber and characterized by measuring the shape and dimensions of the transmitted light portion said separated. 前記第2の照明手段の照明は、前記木材の表面からの反射光からの色と異なる色を用いることを特徴とした請求項1記載の木材の検査方法。   2. The wood inspection method according to claim 1, wherein the illumination of the second illumination means uses a color different from the color from the reflected light from the surface of the wood. 前記木材の表面からの反射光による表面検査と前記木材の透過光による検査とを結合して総合判定を行うことを特徴とした請求項1又は2記載の木材の検査方法。   3. The method for inspecting wood according to claim 1, wherein a comprehensive determination is performed by combining a surface inspection using reflected light from the surface of the wood and an inspection using transmitted light from the wood. 木材の表面検査用の照明を行う第1の照明手段と、
前記木材の裏面を照明する第2の照明手段と、
前記木材を撮影する撮影手段と、
該撮影した木材の画像から、前記第1の照明手段からの反射光部分の画像と前記第2の照明手段からの透過光部分の画像を分離し、該分離した反射光部分の画像により穴のあいていない節の形状と寸法を測定するとともに、該分離した透過光部分の形状と寸法を測定する画像処理手段とを備えることを特徴とした木材の検査装置。
First illumination means for performing illumination for surface inspection of wood;
Second illumination means for illuminating the back surface of the wood;
Photographing means for photographing the wood;
The image of the reflected light portion from the first illumination means and the image of the transmitted light portion from the second illumination means are separated from the photographed wood image, and the image of the hole is separated by the separated reflected light portion image. A wood inspection apparatus comprising: an image processing means for measuring a shape and a dimension of an unapplied node and measuring a shape and a dimension of the separated transmitted light portion.
前記木材の裏面を照明する第2の照明手段は、前記木材の表面からの反射光からの色と異なる色を用いることを特徴とした請求項4記載の木材の検査装置。   5. The wood inspection apparatus according to claim 4, wherein the second illumination means for illuminating the back surface of the wood uses a color different from the color from the reflected light from the surface of the wood. 前記画像処理手段は、前記木材の表面からの反射光による表面検査と前記木材の透過光による検査とを結合して総合判定を行うことを特徴とした請求項4又は5記載の木材の検査装置。   6. The wood inspection apparatus according to claim 4, wherein the image processing unit performs a comprehensive determination by combining a surface inspection using reflected light from the surface of the wood and an inspection using transmitted light of the wood. . 撮影した木材の画像から、木材の表面で反射した第1の照明手段からの反射光部分の画像と木材の裏面の第2の照明手段からの透過光部分の画像を分離し、該分離した反射光部分の画像により穴のあいていない節の形状と寸法を測定するとともに、該分離した透過光部分の形状と寸法を測定する画像処理手段として、コンピュータを機能させるためのプログラム。 The image of the reflected light from the first illumination means reflected from the surface of the wood and the image of the transmitted light from the second illumination means on the back of the wood are separated from the photographed wood image, and the separated reflection A program for causing a computer to function as an image processing means for measuring the shape and size of a node without a hole from an image of a light portion and measuring the shape and size of the separated transmitted light portion.
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