KR101118516B1 - Method to predict strength of species-mixed wood using radiation technique - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법에 관한 것으로 목재를 방사선으로 촬영하여 옹이와 건전부를 구분하고, 옹이의 연결성 평가를 통해 옹이를 구분하고, 각 옹이별 대표단면을 선정한 후, 단면을 등가밀도로 환산하여 해당 수종에 대한 정보 없이도 모든 수종의 강도를 정확하게 예측할 수 있다. 본 발명에 의하면 수종 구분 없이 어떠한 수종일지라도 목재의 강도를 예측할 수 있으며, 구조용도로 이용할 수 있다.The present invention relates to a method for predicting the strength of mixed species wood using radiation, and to classify the knots and healthy parts by imaging the wood with radiation, and to classify the knots through the connection evaluation of knots, and to select a representative cross section for each knot, By converting the cross section into equivalent densities, the strength of all species can be accurately predicted without knowledge of the species. According to the present invention can be used to predict the strength of the wood of any species, regardless of species, it can be used for structural purposes.

목재, 등가밀도, 밀도 환산, 옹이, 강도 Wood, equivalent density, density conversion, knots, strength

Description

방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법{Method to predict strength of species-mixed wood using radiation technique}Method to predict strength of species-mixed wood using radiation technique

본 발명은 방사선을 이용하여 촬영된 영상을 분석하여 등가밀도로 표현함으로써 수종 구분 없이 모든 수종의 목재에 대하여 강도를 예측하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for predicting the strength of all kinds of wood without distinguishing the species by analyzing the image taken using radiation and expressing the equivalent density.

대부분의 목재 수급을 수입에 의존하고 있는 국내 목재산업계에는 원자재 가격 상승이 지속됨에 따라 목재 수율과 작업자 운영효율을 높이기 위해서 목재가공공정 자동화가 요구된다.The domestic timber industry, which relies on imports for most of its timber supply, needs to automate the wood processing process in order to increase the yield and worker operation efficiency as raw material prices continue to rise.

현재 사용되고 있는 방법인 숙련된 작업자의 육안으로 결함을 인식하는 것은 작업자의 심리상태나 피로도 등에 따라 의사결정 기준이 변할 수 있으며, 그에 따른 작업속도 및 품질의 일관성이 변하는 단점이 발생한다. Huber 등(1985)은 가구 공장의 작업자들을 대상으로 육안에 의한 제재목 표면 결함 인식률을 측정한 결과 작업자의 숙련도에 따라 59~74%로 측정하였다. Recognition of defects with the naked eye of a skilled worker, which is a method currently used, may change the decision criteria according to the psychological state of the worker or the degree of fatigue, resulting in a change in the consistency of work speed and quality. Huber et al. (1985) measured the recognition rate of lumber surface defects with the naked eye for workers in a furniture factory, and measured 59 ~ 74% according to the skill of the workers.

그리고, 육안 방법과 달리 기계 시각(machine vision)을 이용하여 결함을 인 식하였을 때, 건전재 판별률이 99%였으며, 결함판별 정확도는 88%로 나타난다(McMillin, 1984). And, unlike the visual method, when the defect was recognized using machine vision, the sound material discrimination rate was 99%, and the defect discrimination accuracy was 88% (McMillin, 1984).

하지만, 육안이나 기계시각을 사용하여 목재의 표면에 보이는 결함을 인식하는 경우에는 결함의 위치는 정확하게 판별할 수 있으나, 목재의 내부까지 결함의 크기를 판단하기 어렵기 때문에 목재의 강도를 예측하기는 어려운 단점이 발생한다.However, when the defects on the surface of the wood are recognized using the naked eye or machine vision, the location of the defects can be accurately determined.However, the strength of the wood cannot be predicted because it is difficult to determine the size of the defects up to the interior of the wood. Difficult disadvantages arise.

물론, 기출원된 "X선 스캐너를 이용한 목재의 강도 예측 방법(출원번호 10-2009-0022347)에서와 같이 옹이 침투비를 계산하여 목재의 강도를 예측할 수 있으나, 이는 목재의 수종 및 각 수종에 따른 회귀식 등의 사전정보가 필요하며 각 수종별 옹이 밀도에 대한 데이터 베이스가 필요한 문제가 있다.Of course, the strength of the wood can be predicted by calculating the knotty penetration ratio as in the previously proposed method of predicting the strength of wood using the X-ray scanner (Application No. 10-2009-0022347). There is a need for prior information such as regression equations, and a database of knot density for each species.

목재의 경우에는 철재, 콘크리트 등과 같이 제조시 원료의 비율, 처리 방법 등 제조방법의 변화를 통해 구조재의 성능을 조절할 수 없기 때문에 유사한 성능을 갖는 목재끼리 분류하는 등급구분을 실시하고 있다.In the case of wood, since the performance of structural materials cannot be controlled by changing the manufacturing method such as the ratio of raw materials and processing methods, such as steel and concrete, grade classification is performed to classify wood having similar performance.

그리고, 변이의 최소화를 위해 각 생산 지역마다 등급구분 규정을 정하고 등급을 구분하고 있으며, 수종 및 등급에 따라 각각 설계치를 산출하고 있다. In order to minimize the variation, the classification rules are set and classification is made for each production area, and the design values are calculated for each species and grade.

하지만, 이러한 방법은 특정 수종이 특정지역에서 다량 생산되는 경우에만 이용 가능성이 있고, 실제 임야에서는 다양한 수종이 함께 자라기 때문에 수종 구분을 해야하는 등 단점이 발생한다.However, this method is available only when a certain species is produced in large quantities in a specific area, and in fact, various species grow together in the forest, and thus there is a disadvantage such as classification of species.

따라서, 수종의 사전정보 및 수종의 구분 없이 목재의 강도를 예측하여 어느 수종이든지 강도를 예측할 수 있는 방법이 요구된다.Therefore, there is a need for a method capable of predicting the strength of any species by predicting the strength of wood without prior knowledge of the species and classification of species.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 방사선을 이용하여 목재의 영상을 획득하고, 획득한 영상을 등가 밀도로 정량화하여 목재의 수종 구분 없이 모든 수종 목재에 대한 강도 예측이 가능한 방법을 제공하는 데에 목적이 있다.In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a method capable of predicting the strength of all species of wood without distinguishing the species of wood by acquiring images of wood using radiation and quantifying the obtained images with equivalent density. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 모든 수종 목재의 강도 예측 방법에 있어서 방사선을 이용하여 목재의 2차원 영상을 획득하고, 이 영상을 옹이에 대한 영상과 건전부 영상(옹이를 제외한 부분)으로 분리하고, 분리된 영상을 분석하여 각 단면을 등가 밀도로 정량화하여 목재의 강도를 예측할 수 있다.In order to achieve the above object, in the method of predicting the strength of all kinds of woods of the present invention, a two-dimensional image of wood is obtained by using radiation, and the image is separated into an image of a knot and a sound image (part of the knot). The separated images can be analyzed to quantify each section with equivalent density to predict the strength of wood.

본 발명은 수종 구별 없이 모든 수종 목재의 강도를 예측하는 방법에 관한 것으로 목재를 방사선으로 촬영하여 상기 목재의 옹이를 탐지하는 단계를 포함하며, 상기 목재를 픽셀로 나누고, 상기 옹이의 픽셀 연결성 평가를 통해 옹이 영상을 분리하는 단계를 포함하고, 상기 분리된 옹이별 대표 단면을 선정하고, 인접옹이를 고려하여 상기 옹이별 대표 단면을 포함하는 목재의 각 픽셀별 단면 감소비를 계산하는 단계를 포함한다. 그리고, 상기 대표단면을 포함하는 목재의 단면감소비를 밀도로 환산하는 단계를 포함하며, 상기 환산된 밀도와 기준 밀도의 비율을 계산하여 변형단면을 구성한 후, 상기 변형 단면에 기초하여 목재 길이 방향으로 등 가밀도를 계산하고, 목재의 강도를 예측하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for estimating the strength of all species of wood without distinguishing the species, comprising the steps of detecting wood knots by radiating the wood with radiation, dividing the wood by pixels, and evaluating the pixel connectivity of the knots. And separating the knot images, and selecting the representative cross sections for each knot, and calculating a cross-sectional reduction ratio for each pixel of the wood including the representative cross sections for each knot. . And converting a cross-sectional reduction ratio of the wood including the representative cross section into a density, calculating a ratio of the converted density to a reference density to form a modified cross section, and then, based on the modified cross section, in the longitudinal direction of wood. And calculating the same density and predicting the strength of the wood.

본 발명에서 상기 픽셀 연결성 평가는 상기 목재로부터 옹이 영상을 구분하여 상기 옹이 영상 각각을 식별자를 구분할 수 있다. 즉, 옹이의 개수에 따라 각각 숫자 및 문자 등의 식별자를 부여함으로써 옹이 각각을 구분할 수 있다.In the present invention, the pixel connectivity evaluation may classify each knot image by identifying the knot image from the wood. That is, the knots can be distinguished by assigning identifiers such as numbers and letters, respectively, according to the number of knots.

본 발명에서 상기 옹이별 대표 단면을 선정하는 단계는, 하기의 식에 의해 구할 수 있으며, 옹이별 대표 단면은 픽셀 연결성 평가에 의해 식별자로 구분된 다수개 옹이마다 대표 단면을 선정할 수 있다. 그리고, 대표단면은 하나의 옹이에서 가장 많은 픽셀을 포함하는 열로 형성할 수 있으며, 대표단면이 선정된 옹이는 대표 단면을 제외한 픽셀은 건전부로 표현할 수 있다.In the present invention, the step of selecting the representative cross section for each knot may be obtained by the following equation, and the representative cross section for each knot may select a representative cross section for each knot classified by an identifier by pixel connectivity evaluation. In addition, the representative cross section may be formed by a row including the most pixels in one knot, and the knots in which the representative cross section is selected may be represented by the sound portion except for the representative cross section.

Figure 112009047285852-pat00001
Figure 112009047285852-pat00001

(단, ρi,j : ρ* i(p) : 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 밀도, hi,j : 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 목재 폭의 중앙위치에서의 거리 -hi,j =|(m/2)-i| (m : 목재 폭에 해당되는 픽셀 개수)- ,ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향,1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향,1~n))(Where, ρ i, j : ρ * i (p): the density of the (i, j) position pixel of the pth knot determined by the pixel connectivity evaluation, h i, j : the pth knot determined by the pixel connectivity evaluation) (i, j) The distance from the center of the timber width of the pixel at position -h i, j = | (m / 2) -i | (m is the number of pixels corresponding to the timber width)-, ρ c : Sound density average, i: row number of the radiographic image (width direction, 1 ~ m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 ~ n))

본 발명에서 상기 옹이별 대표 단면을 포함하는 목재의 각 픽셀별 단면 감소비를 계산하는 단계는 상기 대표 단면을 중심으로 목재 길이 방향의 140mm ~ 160mm 내에 존재하는 옹이를 고려하여 하기의 식에 의해 옹이별 단면 감소비를 구한 후, 각 단면 감소비를 더하여 전체 목재에 대한 단면 감소비를 구할 수 있다. 이때, 대표 단면의 주변의 옹이 역시 대표 단면으로 형성할 수 있다.In the present invention, the step of calculating the cross-sectional reduction ratio for each pixel of the wood including the representative cross section for each knot is given by the following formula in consideration of knots existing within 140 mm to 160 mm in the longitudinal direction of the wood about the representative cross section. After obtaining the respective cross-sectional reduction ratios, the cross-sectional reduction ratios for the entire wood can be obtained by adding each cross-sectional reduction ratio. At this time, the knot around the representative cross section can also be formed as the representative cross section.

Figure 112009047285852-pat00002
Figure 112009047285852-pat00002

(단, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향,1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향,1~n), p : 옹이번호, ri,j(p): i행 j열 픽셀의 p번 옹이에 의한 단면 감소비, xp : j열과 p번 옹이 사이의 거리(단위 : mm), ρ* i(p): p번 옹이의 대표단면의 i번째 행위 밀도, ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도)I, row number of the radiographic image (width direction, 1 to m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 to n), p: knot number, r i, j (p): row i Cross-section reduction ratio by column k in column j, x p : distance between column j and column k in mm, ρ * i (p): i-th acting density of representative section of k-th array, ρ c is the mean density of sound areas of the analyzed wood)

본 발명에서 상기 단면감소비를 밀도로 환산하는 단계는 하기의 식을 참조할 수 있다. 이 때, 옹이를 포함하지 않는 건전부는 밀도가 높으며 이에 따라 강도가 높다고 할 수 있다. 하지만, 옹이를 포함하는 부분은 밀도가 높은 반면 강도가 낮다고 할 수 있기 때문에 건전부와 옹이의 밀도를 구별하여 판단하기 위하여 옹이 부분의 단면감소비를 구하여 옹이로 탐지된 부분은 밀도가 높을수록 낮은 밀도로 환산하여 등가밀도로 나타냄으로써 건전부와 옹이를 포함하는 목재의 등가밀도를 사용하여 목재의 강도를 예측할 수 있다.In the present invention, the step of converting the cross-sectional reduction ratio into a density may refer to the following equation. At this time, the healthy portion that does not contain knots can be said to have a high density and thus high strength. However, since the portion containing the knot is high in density but low in strength, the cross-section reduction ratio of the knot is determined to determine the density of the healthy portion and the knot. By converting the density into equivalent density, the strength of the wood can be predicted using the equivalent density of the wood including sound areas and knots.

Figure 112009047285852-pat00003
Figure 112009047285852-pat00003

(단, i : 방사선 영상의 행번호(1~m), j : 방사선 영상의 열번호(1~n), Ri,j : (i,j)위치의 옹이에 의한 단면 감소비, ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도, ρi,j : (i,j)위치의 밀도, ρi,j` : (i,j)위치의 환산된 밀도)(I: row number (1 to m) of the radiographic image, j: column number (1 to n) of the radiographic image, R i, j : cross-sectional reduction ratio due to knots of the position (i, j), ρ c : Average density of sound areas of analytical wood, ρ i, j : Density at position (i, j), ρ i, j `: Converted density at position (i, j))

본 발명에서 상기 변형 단면의 등가밀도를 계산하는 단계는 하기의 식을 참조할 수 있으며, 변형 단면은 건전부의 밀도와 환산된 옹이의 밀도(옹이로 탐지되는 부분의 밀도를 낮게 표현)로 형성된 2차원 영상에 기초하여 3차원 영상으로 구성될 수 있다.In the present invention, the step of calculating the equivalent density of the deformed cross section may refer to the following equation, and the deformed cross section is formed by the density of the sound portion and the converted knot density (representing a low density of the portion detected as the knot). It may be configured as a 3D image based on the 2D image.

Figure 112009047285852-pat00004
Figure 112009047285852-pat00004

(단, Tj : j열에 대한 변형단면의 단면 2차 모멘트(휨) 또는 변형단면의 면적(압축, 인장), Igross : 목재에 대한 단면 2차 모멘트(휨) 또는 단면적(압축, 인 장),

Figure 112009047285852-pat00005
: j열의 등가밀도, ρbasis : 기준밀도)(T j : cross section secondary moment (deformation) of deformed section for column j or area (compression, tensile) of deformed section, I gross : section secondary moment (deformation) or cross sectional area (compression, tensile) for wood ),
Figure 112009047285852-pat00005
: j equivalent column, ρ basis : reference density)

본 발명에서 상기 목재의 강도는 휨강도, 인장, 및 압축 중 선택되는 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기의 등가밀도를 계산하는 식을 통해서는 휨강도를 예측할 수 있으며, 상기 식에 2차 모멘트 대신 면적을 대입하면 목재의 인장 및 압축을 계산할 수 있다. 즉, 본 발명의 강도 예측 방법은 목재의 수종에 무관하게 이루어질 수 있으며, 휨강도 뿐만 아니라 면적을 사용하여 인장 및 압축의 강도를 예측할 수 있다.In the present invention, the strength of the wood may include any one selected from bending strength, tension, and compression. Through the equation of calculating the equivalent density, it is possible to predict the bending strength, and by substituting the area for the equation instead of the second moment, the tensile and compression of the wood can be calculated. That is, the strength prediction method of the present invention can be made irrespective of the species of wood, and can predict the strength of tensile and compression using not only the flexural strength but also the area.

본 발명에 의하면 옹이의 환산된 밀도와 건전부의 밀도를 포함하는 변형단면을 통해 목재의 강도를 예측함으로써 수종 구분 없는 목재의 강도를 예측할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, by predicting the strength of the wood through the deformation cross-section including the converted density of knots and the density of the healthy portion, there is an effect that can predict the strength of the wood without classification.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In adding reference numerals to components of the following drawings, it is determined that the same components have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings, and it is determined that they may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. Detailed descriptions of well-known functions and configurations will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 목재의 휨 강도를 예측하기 위한 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an apparatus for predicting the bending strength of wood according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 목재(100)를 2차원 영상으로 측정하기 위하여 방사선 탐지기(110)와 방사선 발생기(120)사이로 밀어내듯이 관통시키며 영상을 측정할 수 있다. Referring to FIG. 1, in order to measure the wood 100 as a two-dimensional image, the image may be measured while penetrating through the radiation detector 110 and the radiation generator 120.

이때, 방사선 발생기(120)에서 방출되는 방사선은 엑스레이, 감마레이 등 모든 방사선을 포함하며, 목재(100)는 도면에서와 같이 방사선이 목재의 얇은 방향으로 방사선 탐지기(110)와 방사선 발생기(120) 사이를 관통하도록 할 수 있다.At this time, the radiation emitted from the radiation generator 120 includes all radiation, such as x-rays, gamma rays, wood 100 is a radiation detector 110 and the radiation generator 120 in a thin direction of the wood as shown in the figure Can penetrate through.

이하, 도 1의 장치를 사용하여 목재의 강도를 어떻게 예측하는지에 대하여 하기에서 설명하도록 한다.Hereinafter, how to predict the strength of wood using the apparatus of FIG. 1 will be described below.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 목재의 휨 강도 예측 방법을 나타낸 플로우차트이다.2 is a flowchart illustrating a method of predicting bending strength of wood according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 영상을 촬영하는 단계(S200)는 감마레이, 엑스레이 등의 방사선을 사용하여 목재의 1차원 영상을 촬영하고, 촬영된 1차원 영상을 연속적으로 연결하여 2차원 영상인 목재의 원본 영상을 구현한다.Referring to FIG. 2, in the step S200 of capturing an image, a 1D image of wood is photographed using radiation such as gamma ray and X-ray, and the photographed 1D image is continuously connected to the 2D image of wood. Implement the original image.

옹이를 탐지하는 단계(S210)는 S200 단계에서 촬영된 목재의 원본 영상에 화 상분석법을 이용하여 옹이를 탐지한다. In the step of detecting knots (S210), the knots are detected using image analysis on the original image of the wood photographed in step S200.

이하, 자세한 내용은 하기의 도 3a 내지 도 3c를 참조할 수 있다.For details, refer to FIGS. 3A to 3C below.

건전부 영상을 분리하는 단계(S212)는 S210 단계에서 탐지된 옹이를 제외한 부분의 영상만을 분리하고, 건전부로 이루어진 영상의 각 픽셀 값을 밀도 값으로 환산하여 건전부의 평균 밀도값을 구한다. In the separating of the sound field image (S212), only the image of the portion except for the knot detected in step S210 is obtained, and the average density value of the sound portion is obtained by converting each pixel value of the image composed of the sound portion into a density value.

옹이 영상을 분리하는 단계(S220)는 S212 단계와 대응하여 S210 단계에서 탐지된 옹이의 영상만을 분리하여 옹이별로 식별자를 부과한다. 이때, 식별자는 숫자, 문자, 또는 영문 등 사용자가 임의로 선택하여 사용할 수 있다.Separating the knot image (S220) corresponds to step S212 and separates only the image of the knot detected in step S210 to impose an identifier for each knot. In this case, the identifier may be arbitrarily selected by the user, such as numbers, letters, or English.

옹이별 대표 단면을 선정하는 단계(S230)는 식별자로 구분된 옹이 각각에 대하여 대표적인 단면을 선정하는 것으로, 옹이는 다수개의 픽셀에 걸쳐서 형성되기 때문에 각각의 옹이에 대하여 열을 기준으로 하기의 식 1을 참조하여 가장 큰 Ij값을 갖는 열을 대표 단면으로 선정한다. The step S230 of selecting a representative cross section for each knot is to select a representative cross section for each of the knots separated by identifiers. Refer to to select the column with the largest I j value as the representative cross section.

즉, 하기의 식1에 따라 1열((1*m)단위)의 영상을 한개의 단면으로 정의할 때, p번 옹이가 존재하는 단면들에 대하여 단면 위치j에 대한 Ij를 계산하여 가장 큰 값을 갖는 단면을 p번 옹이의 대표단면으로 선정한다(도 4b 참조).That is, when defining images of one column ((1 * m) unit) as one cross-section according to Equation 1 below, I j for the cross-section position j is calculated for the cross-sections in which p knots exist. A cross section having a large value is selected as the representative cross section of the p-th knot (see FIG. 4B).

Figure 112009047285852-pat00006
Figure 112009047285852-pat00006

(단, ρ* i(p): 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 밀도, hi,j : 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 목재 폭의 중앙위치에서의 거리 -hi,j =|(m/2)-i| (m : 목재 폭에 해당되는 픽셀 개수)- ,ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향, 1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향, 1~n) )Ρ * i (p): density of the (i, j) position pixel of the pth knot determined by the pixel connectivity evaluation, h i, j : (i, j) of the pth knot determined by the pixel connectivity evaluation -H i, j = | (m / 2) -i | (m is the number of pixels corresponding to the timber width)-, ρ c is the mean density of the sound region of the analytical timber, i: row number of the radiographic image (width direction, 1 ~ m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 ~ n))

하나의 옹이에 대하여 대표단면으로 설정된 열을 제외한 다른 열에 포함된 옹이 픽셀은 0으로 표현하여 구분하고 대표 단면은 해당 밀도로 표현하여 대표단면옹이밀도 배열을 구성한다. The knot pixels included in other columns except one column set as the representative cross section for one knot are represented by 0 and the representative cross sections are represented by the corresponding density to form the representative cross section kinematic density array.

대표 단면 선정에 대한 자세한 내용은 하기의 도 4a 및 도 4b를 참조할 수 있다.For details of the representative cross section selection, refer to FIGS. 4A and 4B.

단면 감소비를 계산하는 단계(S240)는 S230단계에서 선정된 대표단면을 포함하는 목재 영상에 대하여 서로 인접하는 옹이를 고려하기 위하여 단면 감소비를 계산한다.Computing the reduction ratio (S240) calculates the reduction ratio in order to consider the knots adjacent to each other for the wood image including the representative cross-section selected in step S230.

옹이의 밀도는 건전부의 밀도에 비하여 약 2배 정도이며, 옹이는 단면의 결손으로 가정할 수 있기 때문에 옹이 밀도배열에서의 높은 밀도는 높은 단면 감소가 발생함을 알 수 있다. The knot density is about twice that of the healthy part, and since the knot can be assumed to be a cross section defect, it can be seen that the high density in the knot density array causes a high cross-sectional reduction.

또한, 목재 내에는 여러개의 옹이가 좁은 간격으로 다수가 존재할 수 있고 인접한 옹이에 의해 추가적인 강도 감소가 발생할 수 있기때문에 인접한 옹이정보를 이용하여 옹이 밀도 배열의 값을 가중시킬 필요가 있다. In addition, it is necessary to add the value of the knot density array using adjacent knot information because several knots may exist in the wood at narrow intervals and additional strength reduction may occur due to adjacent knots.

이러한 옹이의 특성을 고려하여 특정 위치(i,j)에 p번 옹이가 미치는 영향을 하기의 식 2과 같이 계산한다. In consideration of the characteristics of the knot, the effect of p knot on a specific position (i, j) is calculated as in Equation 2 below.

Figure 112009047285852-pat00007
Figure 112009047285852-pat00007

(단, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향, 1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향, 1~n), p : 옹이번호, ri ,j(p): i행 j열 픽셀의 p번 옹이에 의한 단면 감소비, xp : j열과 p번 옹이 사이의 거리(단위 : mm),

Figure 112009047285852-pat00008
: p번 옹이의 대표단면의 i번째 행의 밀도, ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도)(I: row number of the radiographic image (width direction, 1 to m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 to n), p: knot number, r i , j (p): row i Cross-section reduction ratio due to pth knot of j column pixels, x p : Distance between jth k pth knots in mm,
Figure 112009047285852-pat00008
: density of the i-th row of the representative cross section of knots, ρ c : mean density of sound areas of the analyzed wood)

상기의 식 2 에 있어서 모인옹이 특성을 고려하는 길이는 목재 길이 방향의 140mm ~ 160mm 이내의 옹이로서, 좀더 정확하게는 150mm 이내의 옹이(모인옹이)를 고려하여야 한다. 따라서, 측정하고자 하는 옹이의 대표단면을 중심으로 목재 길이방향 75mm 이내에 존재하는 옹이만을 고려한다.In Equation 2 above, the length of the stringing knot is considered to be less than 140 mm to 160 mm in the length of the wood, and more precisely, the knot less than 150 mm should be considered. Therefore, only knots existing within 75 mm of the longitudinal direction of the knot to be measured are considered.

그리고, 각 옹이가 (i,j) 위치 셀에 미치는 영향을 더하여 최종적으로 단면감소비(Ri,j)를 하기의 식2과 같이 구할 수 있다.Then, by adding the effect of each knot on the (i, j) position cell, the cross-sectional reduction ratio Ri , j can be finally obtained as shown in Equation 2 below.

Figure 112009047285852-pat00009
Figure 112009047285852-pat00009

(Ri,j : i행 j열 픽셀의 옹이에 의한 단면 감소비, ri,j(p): i행 j열 픽셀의 p번 옹이에 의한 단면 감소비)(R i, j : Cross-section reduction ratio due to the knots of the i-row j-column pixels, r i, j (p): Cross-section reduction ratio due to the p-th knot of the i-row j-column pixels)

밀도를 환산하는 단계(S250)는 S212 단계에서 계산된 건전부의 평균 밀도값과 S240 단계에서 계산된 옹이의 단면 감소비를 고려하여 하기의 식 4를 사용하여 목재의 밀도를 구할 수 있다. In the step of converting the density (S250) in consideration of the average density value of the healthy portion calculated in step S212 and the cross-sectional reduction ratio of the knots calculated in step S240 can be obtained the density of the wood using the following Equation 4.

Figure 112009047285852-pat00010
Figure 112009047285852-pat00010

(단, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향, 1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향, 1~n), Ri ,j : (i,j)위치의 옹이에 의한 단면 감소비, ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도, ρi,j : (i,j)위치의 밀도, ρi, j` : (i,j)위치의 환산된 밀도)Where i is the row number of the radiographic image (width direction, 1 to m), j is the column number of the radiographic image (length direction, 1 to n), and R i , j is due to the knots of the position (i, j). Cross-sectional reduction ratio, ρ c : mean density of sound areas of the analyzed wood, ρ i, j : density at (i, j), ρ i, j `: converted density at (i, j))

상기의 식 4를 참조하면 옹이로 탐지된 픽셀은 단면 감소를 고려하여, 단면 감소가 크면 낮은 밀도를 갖고, 단면 감소가 작으면 건전부 밀도와 같아질 수 있도록 환산한다.Referring to Equation 4 above, the pixels detected as knots are converted to have a low density when the cross-sectional reduction is large, and to be equal to a healthy density when the cross-sectional reduction is small, considering the cross-sectional reduction.

등가밀도를 계산하는 단계(S260)는 S250 단계에서 환산된 밀도에 기초하여 하기의 식 5를 통해 밀도비를 계산하고, 계산된 밀도비에 목재의 두께를 곱하여 변형 단면을 구현할 수 있다(식 6 참조).Calculating the equivalent density (S260) may calculate the density ratio through the following equation 5 based on the density converted in step S250, and multiply the calculated density ratio by the thickness of the wood to implement the deformation cross-section (Equation 6 Reference).

ni ,j = ρi, j`/ρbasis n i , j = ρ i, j `/ ρ basis

(i : 방사선 영상의 행번호(너비방향, 1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향, 1~n), ρi, j` : (i,j)위치의 환산된 밀도, ρbasis : 기준밀도, ni ,j : (i,j)위치의 밀도비)(i: row number of the radiographic image (width direction, 1 ~ m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 ~ n), ρ i, j `: converted density at position (i, j), ρ basis : reference density, n i , j : density ratio of (i, j) position)

상기의 식 5에서 기준밀도는 0.5g/㎤로 차후의 계산에서 기준밀도를 다시 곱함으로써 없어지기 때문에 기준밀도의 크기에 영향을 받지 않는다.In the above equation 5, the reference density is 0.5 g / cm 3, which is eliminated by multiplying the reference density in subsequent calculations, and thus is not affected by the magnitude of the reference density.

w`i,j = w × ni,j w` i, j = w × n i, j

(i : 방사선 영상의 행번호(너비방향, 1~m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향, 1~n), w`i ,j : (i,j)위치에 대한 변형단면의 두께비, w : 목재의 두께)(i: row number of the radiographic image (width direction, 1 ~ m), j: column number of the radiographic image (length direction, 1 ~ n), w` i , j : of the deformation cross section with respect to position (i, j) Thickness ratio, w: thickness of wood)

이하, 등가밀도를 계산하는 방법에 대해서는 하기의 도 5a 내지 도 5b를 통해 자세히 살펴볼 수 있다.Hereinafter, a method of calculating the equivalent density may be described in detail with reference to FIGS. 5A to 5B.

최소 등가밀도를 검색(S270)는 단계는 S260 단계에서 구현된 변형단면에 따른 목재의 등가밀도가 가장 작은 곳을 검색하여 목재의 강도를 예측한다(S280). 즉, 등가밀도가 가장 작은 곳이 목재 중 가장 작은 강도를 나타내어 휨하중 발생시 가장 부러질 가능성이 높은것으로 판단할 수 있다.Searching for the minimum equivalent density (S270), the step of searching for the smallest equivalent density of wood according to the deformation section implemented in step S260 to predict the strength of the wood (S280). In other words, the smallest equivalent density shows the smallest strength among the wood, which can be judged to be the most likely to be broken when the bending load occurs.

따라서, 목재를 밀도로 표현하는 데에 있어서 건전부의 밀도는 그대로 사용하고 옹이의 밀도는 단면 감소를 고려함으로써, 밀도로 표현하였을 때 밀도가 높을수록 큰 강도를 갖으며, 밀도가 낮을수록 낮은 강도를 갖는 것을 통해 목재의 휨강도를 예측할 수 있다.Therefore, the density of the healthy part is used as it is to express wood as density, and the density of knot is considered to have a decrease in cross section, so that the higher the density, the higher the strength, and the lower the density, the lower the density. It can be predicted the bending strength of wood through having.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이 연결성 평가를 나타낸 도면이다.3A to 3C are diagrams illustrating knotty connectivity evaluation according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 방사선을 이용하여 목재를 촬영한 원본 영상(100)을 나타낸다. 이때, 방사선을 이용하여 목재를 촬영하면 밀도가 높을수록 어두운색을 나타 내고, 밀도가 낮을수록 밝은색을 나타낸다. Referring to FIG. 3A, an original image 100 of wood using radiation is shown. In this case, when the wood is photographed using radiation, the higher the density, the darker the color, and the lower the density, the lighter the color.

보통 옹이의 밀도는 옹이가 존재하지 않는 건전부의 밀도에 비하여 약 2배 정도 높기 때문에 밀도가 높은 옹이 부분은 어둡게 나타내고, 건전부는 밝게 나타내게 된다. Usually, the knot density is about 2 times higher than the density of the healthy part where no knot is present, so the knotty part having a high density appears dark and the healthy part appears bright.

이에 따라 방사선에 의해 촬영된 목재의 원본 영상은 밝은 건전부에 어두운 옹이(300)로 나타나기 때문에 옹이와 건전부 영상을 따로 분리할 수 있다. Accordingly, since the original image of the wood photographed by the radiation appears as a dark knot 300 in the bright sound portion, it is possible to separate the knot and sound image separately.

도 3b를 참조하면, 목재의 원본 영상(100)에서 옹이(300)만을 분리한 것으로, 하나의 영상에 다수개의 옹이(300)를 포함한다. Referring to FIG. 3B, only the knot 300 is separated from the original image 100 of wood, and a plurality of knots 300 are included in one image.

도 3c를 참조하면, 도 3b에서 옹이의 영상을 분리한 후, 각 옹이마다 식별자를 부과하여 다수개의 옹이를 구별한다. 이때 사용되는 식별자는 숫자, 문자, 및 도형 등 사용자가 임의로 부과할 수 있다.Referring to FIG. 3C, after separating the image of the knot in FIG. 3B, a plurality of knots are distinguished by imposing an identifier for each knot. The identifier used at this time may be arbitrarily imposed by the user such as numbers, letters, and figures.

도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이의 대표 단면을 설정하는 방법을 나타낸 도면이다.4A to 4B are diagrams showing a method for setting a representative cross section of the knot according to an embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 도 3c에서 식별자로 구분된 옹이영상을 포함하는 목재의 전체 영상을 픽셀로 나누어 나타낸 것으로 본 발명에서는 숫자를 식별자로 사용하였지만 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 4A, the entire image of wood including knot images separated by identifiers is illustrated in pixels in FIG. 3C. In the present invention, numbers are used as identifiers, but the present invention is not limited thereto.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형 단면을 구성하기 위한 방법을 나타낸 도면으로, 도 5a는 방사선에 의해 촬영된 목재 원본 영상에 있어 서 단면 내 차지하는 옹이의 형태를 나타낸 도면이며, 도 5b는 단면 내 측정된 밀도이다. (본 예는 용이한 변형단면 구성의 설명을 위해 목재 길이 방향으로 인접한 옹이가 없는 경우이다.)5A to 5D are views showing a method for constructing a deformed cross section according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a view showing a shape of knots occupying a cross section in a wood original image photographed by radiation. 5b is the density measured in the cross section. (This example is a case where there is no adjacent knot in the longitudinal direction of the wood for the sake of easy deformation cross section configuration.)

도 5b를 참조하면, 옹이가 존재하는 부분의 밀도는 단면 감소비를 고려하지 않았기 때문에 건전부의 밀도 보다 같이 높게 나타남을 알 수 있다.Referring to FIG. 5B, it can be seen that the density of the portion in which the knot is present is higher than the density of the healthy part because the section reduction ratio is not considered.

도 5c를 참조하면, 옹이의 대표단면을 선정한 후, 옹이의 단면감소비를 계산하여 밀도로 환산한 것으로 옹이로만 이루어진 부분은 밀도가 0으로 나타남을 알 수 있다. Referring to FIG. 5C, after the representative cross section of the knot is selected, the cross-section reduction ratio of the knot is calculated and converted into density.

도 5d를 참조하면, 도 5c에서 변환된 밀도에 기초하여 밀도비를 구하고 목재의 두께를 곱하여 변형 단면을 구성할 수 있다(식 5, 6).Referring to FIG. 5D, a deformation ratio may be configured by obtaining a density ratio based on the density converted in FIG. 5C and multiplying the thickness of wood (Equations 5 and 6).

상기의 도 5a 내지 도 5b는 목재를 픽셀로 구분하였을 때 특정 단면 즉, 하나의 열을 기준으로 나타낸 것으로 1열에서 n열까지 모든 단면의 변형 단면을 구성하여 목재 길이 방향을 따라 변형 단면을 구현할 수 있다.5A to 5B illustrate a specific cross section, that is, one column, when the wood is divided into pixels, and the cross section is formed along the length of the wood by forming a cross section of all cross sections from column 1 to column n. Can be.

그리고, 변형 단면에 기초하여, j열에 대한 등가밀도는 상기의 식7에서와 같이 계산할 수 있으며, 동일한 계산을 1열에서 n열까지 반복하여 목재 전체에 대한 등가밀도를 구현할 수 있다.And, based on the deformation cross section, the equivalent density for column j can be calculated as in Equation 7 above, and the same calculation can be repeated from column 1 to column n to implement the equivalent density for the entire wood.

Figure 112009047285852-pat00011
Figure 112009047285852-pat00011

상기 식7은 휨의 경우Equation 7 is the case of bending

Figure 112009047285852-pat00012
, 및
Figure 112009047285852-pat00013
Figure 112009047285852-pat00012
, And
Figure 112009047285852-pat00013

압축, 인장의 경우 For compression, tension

Figure 112009047285852-pat00014
,
Figure 112009047285852-pat00015
의 두 식에 의해 계산될 수 있다. 이때, (Tj : j열에 대한 변형단면의 단면 2차 모멘트(휨) 또는 변형단면의 단면적, Igross : 목재단면치수에 대한 단면 2차 모멘트(휨) 또는 단면적(압축, 인장), m : j열의 마지막 픽셀의 i행 번호, s : x선 영상의 1픽셀의 한 변의 길이(mm), h : 목재의 너비(mm), hi : 목재의 중립축과 (i,j)셀까지의 거리(mm))를 나타낸다.
Figure 112009047285852-pat00014
,
Figure 112009047285852-pat00015
It can be calculated by two equations. At this time, (T j : cross-sectional secondary moment (deformation) of the deformation cross section for row j or cross-sectional area of the deformation cross section, I gross : cross-section secondary moment (bending) or cross-sectional area (compression, tension) for wood cross section dimension, m: i row number of the last pixel of column j, s: length of one side of 1 pixel of x-ray image (mm), h: width of wood (mm), h i : neutral axis of wood and distance to (i, j) cell (mm)).

도 6a 내지 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이를 포함하는 목재와 그의 등가밀도를 나타낸 도면으로, 도 6a는 목재를 나타낸 도면이고, 도 6b는 목재의 길이 방향(1열~n열)으로 등가밀도를 계산하여 각 단면에 해당하는 등가밀도로 나타낸 그래프이다.6a to 6b is a view showing the wood and the equivalent density thereof, including knots according to an embodiment of the present invention, Figure 6a is a view showing the wood, Figure 6b is a longitudinal direction of the wood (1 column ~ n columns) Is a graph showing equivalent density for each section by calculating the equivalent density with).

도 6b를 참조하면, 등가밀도가 가장 작은 부분이 목재의 강도 특성과 가장 밀접한 상관관계가 있으며, 회귀 분석을 통해 목재의 강도를 예측할 수 있다.Referring to FIG. 6B, the smallest equivalent density correlates most closely with the strength characteristics of the wood, and the strength of the wood can be predicted through regression analysis.

도 7a 및 도 7b는 기존의 예측방법과 본 발명의 예측방법을 비교한 그래프로서, 도 7a는 어떠한 수종인지 알아야 하는 기존의 예측방법을 사용하고, 도 7b는 수종을 알지 못할 경우 모든 수종에 적용할 수 있는 본 발명의 예측방법을 사용한다.7a and 7b is a graph comparing the prediction method of the present invention and the existing prediction method, Figure 7a uses the existing prediction method to know what species, and Figure 7b is applied to all species when the species is unknown The prediction method of the present invention can be used.

도 7a를 참조하면 수종의 정보가 있는 상태에서 휨 강도를 예측한 것으로 R2가 0.58정도의 정확도를 나타내는데에 반하여, 도 7b는 낙엽송과 소나무 두 수종에 대한 수종에 대한 정보 없이 휨 강도를 예측함에도 불구하고 R2가 0.73정도의 정확도를 나타낸다. Referring to FIG. 7A, the flexural strength is predicted in the presence of species information, while R 2 shows an accuracy of about 0.58, while FIG. 7B is also used to predict the flexural strength without information on the species for both larch and pine species. Nevertheless, R 2 shows an accuracy of about 0.73.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, but those skilled in the art various modifications and changes of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 목재의 휨 강도를 예측하기 위한 장치를 나타낸 도면.1 is a view showing an apparatus for predicting the bending strength of wood according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 목재의 휨 강도 예측 방법을 나타낸 플로우차트.2 is a flowchart showing a method of predicting the bending strength of wood according to an embodiment of the present invention.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이 연결성 평가를 나타낸 도면.3A to 3C are diagrams illustrating knotty connectivity evaluation according to an embodiment of the present invention.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이의 대표 단면을 설정하는 방법을 나타낸 도면.4A and 4B illustrate a method of setting up a representative cross section of a knot according to one embodiment of the invention.

도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형 단면을 구성하기 위한 방법을 나타낸 도면.5A-5D illustrate a method for constructing a modified cross section in accordance with one embodiment of the present invention.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 옹이를 포함하는 목재와 그의 등가밀도를 나타낸 도면. 6a and 6b is a view showing the wood and the equivalent density thereof including a knot according to an embodiment of the present invention.

도 7a 및 도 7b는 기존의 예측방법과 본 발명의 예측방법을 비교한 그래프.7A and 7B are graphs comparing the conventional prediction method with the prediction method of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>             <Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 목재 110 : 방사선 탐지기100: wood 110: radiation detector

120 : 방사선 발생기 300 : 옹이120: radiation generator 300: knot

Claims (7)

목재를 방사선으로 촬영하여 상기 목재의 옹이를 탐지하는 단계;Photographing wood with radiation to detect knots of the wood; 상기 목재를 픽셀로 나누고, 상기 옹이의 픽셀 연결성 평가를 통해 각각의 옹이 영상을 분리하는 단계;Dividing the wood into pixels, and separating each knot image through pixel connectivity evaluation of the knots; 상기 분리된 옹이별 대표 단면을 선정하고, 인접옹이를 고려하여 상기 옹이별 대표 단면을 포함하는 목재의 각 픽셀별 단면 감소비를 계산하는 단계;Selecting the separated cross-section by each knot, and calculating a cross-sectional reduction ratio for each pixel of the wood including the representative cross-section of the knot by considering adjacent knots; 상기 대표단면을 포함하는 목재의 단면 감소비를 밀도로 환산하는 단계; 및Converting the reduction ratio of the cross section of wood including the representative cross section into a density; And 상기 환산된 밀도와 기준 밀도의 비율을 계산하여 변형단면을 구성한 후, 상기 변형 단면에 기초하여 목재 길이 방향으로 등가밀도를 계산하고, 목재의 강도를 예측하는 단계;Calculating a ratio of the converted density to a reference density to form a deformation cross section, calculating an equivalent density in the longitudinal direction of wood based on the deformation cross section, and predicting the strength of the wood; 를 포함하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.Strength prediction method of mixed species wood using radiation comprising a. 제 1항에 있어서, 상기 픽셀 연결성 평가는 상기 목재로부터 옹이 영상을 구분하여 상기 옹이 영상 각각을 식별자를 구분하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.The method of claim 1, wherein the pixel connectivity evaluation distinguishes knot images from the wood and identifies each of the knot images. 제 1항에 있어서, 상기 옹이별 대표 단면을 선정하는 단계는, 하기의 식을 참조하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.The method of claim 1, wherein the step of selecting the representative cross section for each knot includes referring to the following equation.
Figure 112009047285852-pat00016
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(단, ρ* i(p) : 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 밀도.(Where ρ * i (p): the density of the (i, j) position pixel of the pth knot as determined by the pixel connectivity evaluation). hi,j : 픽셀 연결성 평가에 의해 정해진 p번째 옹이의 (i,j)위치 픽셀의 목재 폭의 중앙위치에서의 거리. h i, j : The distance from the center of the wood width of the (i, j) position pixel of the pth knot as determined by the pixel connectivity evaluation. hi,j =|(m/2)-i| (m : 목재 폭에 해당되는 픽셀 개수)h i, j = | (m / 2) -i | (m is the number of pixels corresponding to the width of the wood) ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도.ρ c : sound density average of the analyzed wood. i : 방사선 영상의 행번호(너비방향,1~m)i: Row number of the radiographic image (width direction, 1 ~ m) j : 방사선 영상의 열번호(길이방향,1~n) )j: column number of the radiographic image (length direction, 1 ~ n))
제 1항에 있어서, 상기 옹이별 대표 단면을 포함하는 목재의 각 픽셀별 단면 감소비를 계산하는 단계는,The method of claim 1, wherein the calculating of the cross-sectional reduction ratio for each pixel of the wood including the representative cross-section by each knot includes: 상기 대표 단면을 중심으로 목재 길이 방향의 140mm ~ 160mm 내에 존재하는 옹이를 고려하여 하기의 식에 의해 옹이별 단면 감소비를 구한후 더하는 것을 특징 으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.Considering knots existing within 140 mm to 160 mm in the longitudinal direction of the wood based on the representative cross-section, the strength reduction method of the mixed species wood using radiation, characterized in that the addition of the cross section reduction ratio for each knot is obtained by the following equation.
Figure 112009047285852-pat00017
Figure 112009047285852-pat00017
(단, i : 방사선 영상의 행번호(너비방향,1~m), (Where i is the row number of the radiographic image (width direction, 1 to m), j : 방사선 영상의 열번호(길이방향,1~n),      j: column number of the radiographic image (length direction, 1 to n), p : 옹이번호,      p: knot number, ri,j(p): i행 j열 픽셀의 p번 옹이에 의한 단면 감소비, r i, j (p): cross sectional reduction ratio by the pth knot of the i row j column pixels, xp : j열과 p번 옹이 사이의 거리(단위 : mm), x p : distance between column j and p knot (mm), ρ* i(p): p번 옹이의 대표단면의 i번째 행위 밀도,ρ * i (p): i-th acting density of the representative section of k p ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도)ρ c : mean density of sound areas of the analyzed wood)
제 1항에 있어서, 상기 단면감소비를 밀도로 환산하는 단계는 하기의 식을 참조하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.The method of claim 1, wherein the step of converting the reduction ratio into density refers to the following equation.
Figure 112009047285852-pat00018
Figure 112009047285852-pat00018
(단, i : 방사선 영상의 행번호(1~m)(Where i is the row number of the radiographic image (1 to m) j : 방사선 영상의 열번호(1~n)      j: the column number of the radiographic image (1 to n) Ri,j : (i,j)위치의 옹이에 의한 단면 감소비R i, j : Cross-section reduction ratio by knot of (i, j) position ρc : 분석 목재의 건전부 평균 밀도ρ c : sound density average of the analytical wood ρi,j : (i,j)위치의 밀도ρ i, j : density at position (i, j) ρi,j` : (i,j)위치의 환산된 밀도)ρ i, j `: converted density at position (i, j))
제 1항에 있어서, 상기 변형 단면의 등가밀도를 계산하는 단계는 하기의 식을 참조하는 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.The method of claim 1, wherein the step of calculating the equivalent density of the deformed cross section refers to the following equation.
Figure 112009047285852-pat00019
Figure 112009047285852-pat00019
(단, Tj : j열에 대한 변형단면의 단면 2차 모멘트(휨) 또는 변형단면의 면적(압축, 인장),(Where T j : cross-sectional secondary moment (deformation) of the deformed section for column j or area of the deformed section (compression, tension), Igross : 목재에 대한 단면 2차 모멘트(휨) 또는 단면적(압축, 인장),I gross : Cross section secondary moment (bending) or cross section (compression, tensile) for wood,
Figure 112009047285852-pat00020
: j열의 등가밀도,
Figure 112009047285852-pat00020
: equivalent density of column j,
ρbasis : 기준밀도)ρ basis : reference density)
제 1항에 있어서, 상기 목재의 강도는 휨강도, 인장, 및 압축 중 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방사선을 이용한 혼합수종 목재의 강도 예측 방법.The method of claim 1, wherein the strength of the wood is any one selected from bending strength, tension, and compression.
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