TWI762271B - 板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式 - Google Patents

板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式 Download PDF

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Abstract

本發明提供板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式；該缺陷檢測系統具備：向單板(6)之表面照射反射光用的可見光的反射光用照明(2)；向單板(6)之背面照射透射光用的近紅外線的透射光用照明(3)；以及透過解析線性感測器照相機(4)所生成之拍攝影像而檢測單板(6)之缺陷的影像處理裝置(1)，並且，根據基於透射光的紅外透射光影像之濃淡和形狀、以及基於反射光的可見光影像之顏色的組合來判別單板(6)之缺陷，即使是在可見光影像上與正常部分之色差少的缺陷，也能夠在紅外透射光影像上呈現出缺陷部分與正常部分的濃淡差，從而僅透過觀察可見光影像之色差難以檢測的缺陷也能夠比較容易地進行檢測。

Description

板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式
本發明係有關於板狀木材的缺陷檢測系統、缺陷檢測方法以及缺陷檢測用程式，尤其適用於檢測從圓木等切出的單板或鋸材等板狀木材中所存在之缺陷的系統。
目前，已知有一種利用拍攝裝置拍攝單板等木材，並利用拍攝影像之顏色分佈來檢測木材表面的變色所引起之缺陷部分的缺陷檢測裝置(例如參照專利文獻1)。在該專利文獻1所揭露之缺陷檢測裝置中，從設置於單板表面側的反射光用照明照射白色的可見光，並從設置於單板背面側的透射光用照明照射與反射光用照明不同顏色(例如綠色)的可見光。然後，根據基於反射光的拍攝影像檢測活節、死節、黴引起的變色部等缺陷，另外，根據基於透射光的拍攝影像檢測單板的蟲眼、裂紋等缺陷。
此外，例如專利文獻2至4中揭露了使用對檢測對象物照射紅外線時的透射光來檢測缺陷的技術，但該技術並非用於檢測單板的缺陷。
專利文獻1：日本專利特開2007-147442號公報 專利文獻2：日本專利特開2006-153633號公報 專利文獻3：日本專利特開2011-33449號公報 專利文獻4：日本專利特開2014-190797號公報
然而，在如上述專利文獻1所記載之缺陷檢測裝置那樣僅觀察照射可見光拍攝到的影像之色差(顏色差異)的情況下，具有存在難以檢測的缺陷這一問題。即，與正常部分之板顏色的色差小的活節、死節、因為變色菌等而使顏色變淡的變色部等缺陷難以根據基於反射光的拍攝影像進行檢測。另外，未沿著可見光之照射方向從單板的表面貫穿至背面的蟲眼、被糞便堵塞的蟲眼、未開裂的裂紋等缺陷難以根據基於透射光的拍攝影像進行檢測。
本發明係為了解決上述問題而完成之，其目的在於，比較容易地檢測僅透過觀察拍攝影像之色差難以檢測的缺陷。
為了解決上述問題，本發明所涉及之板狀木材的缺陷檢測系統具備：可見光照明，其向板狀木材之一面照射反射光用的可見光；非可見光照明，其向板狀木材之與一面相反的另一面照射透射光用的非可見光；拍攝裝置，其拍攝板狀木材之一面並生成影像；以及影像處理裝置，其透過對拍攝裝置所生成之拍攝影像進行解析來檢測板狀木材的多種缺陷；並且，根據至少包括基於透過板狀木材的非可見光的影像之濃淡和形狀、以及基於被板狀木材反射的可見光的影像之顏色的組合來判別板狀木材的多種缺陷。 (發明功效)
根據上述那樣構成之本發明，即使是在照射可見光而拍攝到的影像上與正常部分之板色的色差少的缺陷，也能夠在照射非可見光而拍攝到的影像上，根據透過缺陷部分之非可見光的量與透過正常部分之非可見光的量的差異而使缺陷部分與正常部分的濃淡差顯現在拍攝影像上。因此，能夠確定具有該濃淡差的部分存在缺陷。進而，能夠根據利用基於非可見光的拍攝影像確定的缺陷部分之形狀與基於可見光的拍攝影像上對應部分之顏色的組合，判別可能存在的缺陷的種類。由此，僅觀察基於可見光的拍攝影像之色差難以檢測的缺陷也可以比較容易地進行檢測。
以下，根據圖式對本發明之一實施方式進行說明。圖1係顯示本實施方式所涉及之板狀木材的缺陷檢測系統之構成例的圖。如圖1所示，本實施方式之缺陷檢測系統係具備影像處理裝置1、反射光用照明2、透射光用照明3以及線性感測器照相機4而構成之，檢測利用帶式輸送機5a、5b(以下簡稱為帶式輸送機5)輸送來的單板6中存在的多種缺陷。
反射光用照明2包括發明申請專利範圍中的可見光照明，向單板6之一面(表面)照射反射光用的可見光。作為該可見光照明，例如使用LED等的白色光源。以下，將反射光用照明2照射的可見光稱為“白色可見光”。反射光用照明2在與單板6之輸送方向正交的方向(單板6之寬度方向)上呈線狀地延伸，從而呈帶狀地向單板6照射白色可見光。
透射光用照明3包括發明申請專利範圍中的第二可見光照明和非可見光照明。第二可見光照明向單板6之與一面相反的另一面(背面)照射容易與反射光用照明2、即可見光照明照射在單板6上的反射光之色調區別的顏色的透射光用的可見光。作為該第二可見光照明，例如使用LED等的藍色光源或綠色光源。以下，將透射光用照明3的第二可見光照明照射的可見光稱為“第二可見光”。非可見光照明向單板6之背面照射透射光用的非可見光。作為該非可見光照明，例如使用LED等的近紅外線光源。以下，將透射光用照明3的非可見光照明照射的非可見光稱為“近紅外線”。透射光用照明3也在與單板6之輸送方向正交的方向(單板6之寬度方向)上呈線狀地延伸，從而呈帶狀地向單板6照射第二可見光和近紅外線。
在此，鑒於與單板6之板厚之間的關係，近紅外線之波段使用能夠透過單板6的適當波段。另外，較佳為在考慮到線性感測器照相機4之敏感度範圍的基礎上使用適當波段。例如，在單板6之板厚為6mm左右的情況下，能夠使用750nm～1500nm波段的近紅外線。但是，並不限定於該波段。
透射光用照明3設置在與上游側帶式輸送機5a和下游側帶式輸送機5b之間的間隙相對的位置處，並且從帶式輸送機5之背側穿過該間隙向單板6之背面照射非可見光(近紅外線)和第二可見光。另一方面，反射光用照明2設置在相比上游側帶式輸送機5a與下游側帶式輸送機5b之間的間隙稍微靠近上游側(也可以是下游側)的位置處，並且從帶式輸送機5之表面側傾斜地向單板6之與被照射近紅外線和第二可見光的背面區域相反的表面區域照射白色可見光。
線性感測器照相機4相當於發明申請專利範圍中的拍攝裝置，彩色拍攝單板6之表面並生成影像。線性感測器照相機4設置於隔著上游側帶式輸送機5a和下游側帶式輸送機5b之間的間隙與透射光用照明3相對的位置上，並沿著與單板6之輸送方向正交的方向(單板6之寬度方向)延伸，呈線狀地拍攝單板6。當在帶式輸送機5上輸送單板6時，線性感測器照相機4從單板6之輸送方向的一端側的邊至另一端側的邊為止，每規定的抽樣時間反復生成一行的影像，並將它們依次輸出至影像處理裝置1中。
線性感測器照相機4具備對於反射光用照明2照射的白色可見光和透射光用照明3照射的第二可見光具有敏感度的受光元件、和對於透射光用照明3照射的近紅外線具有敏感度的受光元件。線性感測器照相機4接收反射光用照明2照射的白色可見光在單板6上的反射光、和透射光用照明3照射的近紅外線和第二可見光透過單板6的透射光，並對它們進行光電轉換，從而生成單板6的一行的拍攝影像。
在此，線性感測器照相機4生成基於白色可見光的反射光和第二可見光的透射光的影像(以下稱為可見光影像)和基於近紅外線的透射光的影像(以下稱為紅外透射光影像)。在單板6中存在大致垂直地從背面貫穿至表面的孔時，第二可見光從該貫通孔穿過，該部分被成像為可見光影像的一部分。另一方面，近紅外線從包括具有和不具有上述貫通孔的部分在內的單板6整體穿過，並成像為紅外透射光影像。此時，單板6之板厚、纖維密度、纖維方向等與周圍不同的部分呈現白色化或黑色化。
此外，以下將可見光影像中基於第二可見光的透射光的影像部分稱為第二可見光影像，將除此以外的影像部分且基於白色可見光的反射光的影像部分稱為白色反射光影像。嚴格來說，在第二可見光透過的部分中，白色可見光也有可能朝向線性感測器照相機4的方向反射，但為了便於說明，將第二可見光影像以外的部分(第二可見光未透過的部分)的影像稱為白色反射光影像。
影像處理裝置1透過將每隔規定的抽樣時間從線性感測器照相機4依次輸出的多行的拍攝影像進行合成(耦合)，針對可見光影像和紅外透射光影像分別生成單板6的整體影像。然後，透過對生成的可見光影像和紅外透射光影像進行解析，從而檢測單板6中存在的多種缺陷。
圖2係顯示影像處理裝置1之功能構成例的框圖。如圖2所示，影像處理裝置1之功能構成包括線性影像獲取部11、整體影像生成部12以及影像解析部13。該等各功能塊11～13可以由硬體、DSP(Digital Signal Processor：數位訊號處理器)、軟體中的任意一種構成。例如，在由軟體構成的情況下，上述各功能塊11～13具備計算機的CPU、RAM、ROM等而構成，並透過運行RAM或ROM、硬碟或者半導體記憶體等記錄介質中存儲的程式而實現。
線性影像獲取部11按順序獲取線性感測器照相機4每規定的抽樣時間生成的一行的拍攝影像。整體影像生成部12透過將線性影像獲取部11所獲得的多行的拍攝影像加以合成(耦合)，從而生成單板6之整體影像。此時，整體影像生成部12分別生成由白色反射光影像及第二可見光影像構成的可見光影像和紅外透射光影像。
影像解析部13透過對整體影像生成部12所生成之單板6的整體影像進行解析，從而檢測單板6的多種缺陷。其中，影像解析部13根據白色反射光影像之顏色、形狀及花紋、第二可見光影像之顏色及形狀、以及紅外透射光影像之濃淡及形狀的組合來判別單板6的多種缺陷。影像解析部13檢測出的單板6的缺陷例如為蟲眼、活節、死節、開口裂紋、非開口裂紋、夾皮、油眼、應力木、變色菌等引起的變色部、卡刀等。變色菌等引起的變色部是廣泛包含因為變色菌而發生了變色的木材之部位、附著有發生了變色的菌之部位等因為變色菌而發生了變色之部位的概念。變色菌等引起的變色部例如是因為由藍變菌引起的青黴或黑黴而變成青色或黑色的木材之部位。以下，將變色菌等引起的變色部簡稱為“變色部”。
這些各種缺陷中的開口裂紋、夾皮、油眼、卡刀，即使沒有紅外透射光影像，也能夠根據可見光影像(白色反射光影像和第二可見光影像)之顏色、形狀、花紋等在某種程度上進行判別。
開口裂紋是沿第二可見光之光軸從單板6之背面至表面貫穿厚度方向且開口的一種裂紋。由於透射光用照明3照射的第二可見光從該開口裂紋透過，因此，開口裂紋的缺陷部分(第二可見光影像)與其周邊木材的正常部分(白色反射光影像)的色差變大，從而能夠根據顏色之差異檢測出存在缺陷。另外，能夠根據產生該色差的缺陷部分之形狀判別該缺陷為“裂紋”。
夾皮是呈具有濃焦茶色或黑色的配色之傾向的缺陷。因此，當在基於反射光用照明2照射的白色可見光之白色反射光影像中，夾皮的缺陷部分與其周邊木材的正常部分的色差大時，能夠根據顏色差異檢測出存在缺陷。另外，當產生該色差的缺陷部分之木紋等花紋圖案是夾皮中特徵性的圖案時，能夠判別該缺陷為“夾皮”。
油眼是儲存有樹脂的孔部的缺陷，多數情況下變色為黑色。因此，在白色反射光影像中，當油眼的缺陷部分與其周邊木材的正常部分的色差大時，能夠根據顏色的差異檢測出存在缺陷。另外，當沿厚度方向貫穿時，透射光用照明3照射的第二可見光會從此處透過。此時，當該缺陷部分(第二可見光影像)與其周邊木材的正常部分(白色反射光影像)的色差變大時(孔部周邊未黑色化時)，能夠根據顏色的差異檢測出存在缺陷。另外，根據產生該色差的缺陷部分之顏色，能夠判別該缺陷可能是“油眼”、“夾皮”或者黑色系的“木節”中的哪一種。
卡刀是指與其周圍部分相比板厚出現變動，木紋圖案之連續性中斷的缺陷。因此，當在基於反射光用照明2照射的白色可見光的白色反射光影像中，木紋圖案之連續性明顯中斷時，能夠判別此處存在“卡刀”的缺陷。
對於上述缺陷而言，針對蟲眼、活節、死節、非開口裂紋、應力木、變色部，影像解析部13根據基於從透射光用照明3照射的近紅外線的透射光的紅外透射光影像之濃淡和形狀、以及基於從反射光用照明2照射的白色可見光的反射光的白色反射光影像之顏色的組合來判別單板6的多種缺陷。
蟲眼是指因為蟲害而形成的孔洞。蟲眼存在沿單板6之厚度方向貫穿的貫通孔的情況和未沿厚度方向貫穿的未貫通孔的情況。在未貫通孔的情況下，由於從透射光用照明3發出的第二可見光未透過，因此，無法根據第二可見光影像檢測蟲眼。另外，只要未因為蟲蛀部之變色等而與周邊木材存在顯著的配色差異，則僅利用基於從反射光用照明2發出的白色可見光的白色反射光影像難以檢測蟲眼。在蟲眼被蟲的糞便堵塞的情況下，更難檢測。
相對於此，透射光用照明3照射的近紅外線包括正常部分和缺陷部分在內從單板6之背面透射至表面。在此，未貫穿的蟲眼或者孔洞被糞便堵塞的蟲眼的部分，因為近紅外線之透射量與周邊木材的正常部分存在差異而容易在紅外透射光影像上白色化。因此，影像解析部13能夠檢測出紅外透射光影像中白色化的部分存在缺陷。另外，當該白色化部分之形狀是不規則的長孔形狀或者與纖維正交的方向的長孔形狀時，能夠判別該缺陷為“蟲眼”。當白色化部分之形狀接近於圓形時，影像解析部13能夠在考慮到與之對應部分的白色反射光影像之色調和形狀的基礎上判別是蟲眼、松節還是針孔。此外，一部分的蟲具有使蟲蛀部位周邊發黴的特性。該情況下的蟲眼在孔洞周邊產生黴菌，在該發黴部分中，紅外透射光影像容易黑色化。因此，透過檢測上述狀態，能夠判別是否為蟲眼。
活節是纖維與周邊木材未斷裂的一種木節。由於具有與單板6之木材顏色相近的配色，因而多數情況下邊界不清晰，從而僅利用可見光影像多數情況下難以檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，存在活節的部分會白色化。因此，影像解析部13能夠檢測出紅外透射光影像中白色化的部分存在缺陷。在活節的情況下，由於該白色化部分之形狀接近於圓形，因此，影像解析部13在考慮到與之對應部分的白色反射光影像的色調和形狀的基礎上判別是蟲眼還是活節。
死節是纖維與周邊木材斷裂的一種木節，相比活節而黑色系更多。因此，多數情況下相比活節而言與周邊木材的邊界比較清晰，有時也能夠根據可見光影像進行檢測，但是，在如使用了整體黑色的木材的單板6等這樣與周邊木材之配色差異少的情況下，難以進行檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，存在死節的部分會白色化。因此，影像解析部13能夠檢測出紅外透射光影像中白色化的部分存在缺陷。死節之形狀也接近於圓形，但是，由於在白色反射光影像中多數情況下黑色化，因而能夠根據色調來判別死節。
非開口裂紋是從單板6之背面貫穿至表面但未沿第二可見光之光軸開口的裂紋、或者未從單板6之背面貫穿至表面的裂紋。由於從透射光用照明3發出的第二可見光未透過，因此，無法根據第二可見光影像檢測非開口裂紋。另外，由於配色和配色圖案(木紋等的花紋)均與周邊木材的正常部分差異較小，因此，僅利用白色反射光影像難以檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，存在非開口裂紋的部分在因為板材的缺口引起的板厚不夠、和因為裂紋而從容易使近紅外線光散射的空間漏出的光之影響下白色化。因此，影像解析部13能夠檢測出紅外透射光影像中白色化的部分存在缺陷。另外，能夠根據該白色化部分之形狀而判別該缺陷為“裂紋”。
應力木是木質纖維緊密且強韌的部位。有時會因為與周邊的通常木質之密度差而產生細微的裂紋，但也存在配色沒有特徵的情況，多數情況下僅利用可見光影像難以檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，只要木質纖維是單純高密度，則應力木的部分就會黑色化。因此，影像解析部13能夠檢測在紅外透射光影像中黑色化的部分中存在缺陷。另外，根據該黑色化部分之形狀以及與之對應部分的白色反射光影像之配色，能夠與同樣在紅外透射光影像中黑色化的變色部(作為一例是因為青黴或黑黴而黑色化的部位)區分開而判別該缺陷為“應力木”。此外，有時在紅外透射光影像中存在卡刀的部分也會黑色化，但能夠根據其形狀及白色反射光影像之配色來進行區別。
變色部不具有形狀上的特徵，以往是作為白色反射光影像的發生了變色的部位進行檢測。然而，由於配色是從黑色系到青黑色系等，並且難以與污垢區別，在單板6的材料之配色為黑色系的情況下，難以檢測存在變色部。另外，淡色的青黴也難以根據白色反射光影像進行檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，變色部的部分會黑色化。因此，影像解析部13能夠檢測在紅外透射光影像中黑色化的部分中存在缺陷。另外，能夠根據該黑色化部分之形狀並非應力木或卡刀特有形狀的情況、或者對應部分的白色反射光影像之配色來判別該缺陷為變色部。
此外，如上所述，針對開口裂紋、夾皮、油眼、卡刀，即使沒有紅外透射光影像，也能夠根據可見光影像之顏色、形狀、花紋等在某種程度上進行判別，但是，在紅外透射光影像中，這些缺陷部分會顯現出白色化或黑色化。因此，也可以在對紅外透射光影像進行解析並提取出呈現白色化或黑色化的部分之後，對可見光影像上的對應部分之顏色、形狀、花紋等進行解析，從而判別缺陷的種類。
尤其是油眼，在樹脂之儲存量多而只是變色並未貫穿的情況下，有時僅利用可見光影像之解析也難以進行檢測。卡刀在與其周圍部分相比配色並未大幅變化的情況下，有時僅利用可見光影像的解析也難以進行檢測。相對於此，在紅外透射光影像中，存在油眼的部分白色化，存在卡刀的部分白色化或黑色化，因此，能夠檢測到存在這些缺陷。進而，能夠從白色化或黑色化部分之形狀和可見光影像的對應部分之顏色判別缺陷的種類。
圖3係顯示上述那樣構成之本實施方式所涉及之單板的缺陷檢測系統之動作例的流程圖。圖3所示之流程圖在進行了指示缺陷檢測系統開始動作之操作時開始。此外，當指示缺陷檢測系統開始動作時，在帶式輸送機5上依次輸送多個單板6，並依次對各個單板6執行缺陷檢測，但圖3中示出的是對一張單板6進行處理時之動作例。
首先，線性感測器照相機4在從反射光用照明2向單板6之表面照射白色可見光，從透射光用照明3向單板6之背面照射第二可見光和近紅外線的環境下，在單板6之寬度方向上拍攝一行的影像，並將得到的拍攝影像(可見光影像和紅外透射光影像)輸出至影像處理裝置1(步驟S1)。
影像處理裝置1之線性影像獲取部11獲取從線性感測器照相機4輸出的一行的拍攝影像(步驟S2)。另外，整體影像生成部12將線性影像獲取部11所獲得的一行的拍攝影像與之前合成(結合)生成的拍攝影像進一步進行結合(步驟S3)。然後，整體影像生成部12判斷是否生成了單板6之整體影像(步驟S4)。
例如，當在合成的拍攝影像中沿單板6之寬度方向檢測到顏色差異明顯而引起的線狀邊緣時，可以判斷生成了單板6之整體影像。在尚未生成單板6之整體影像的情況下，處理返回步驟S1。然後，每隔規定的抽樣時間反復進行步驟S1至S4的處理。
另一方面，當整體影像生成部12判定為已生成了單板6之整體影像時，影像解析部13對整體影像生成部12所生成的單板6之整體影像進行解析(步驟S5)。在此，影像解析部13對白色反射光影像之顏色、形狀以及花紋、第二可見光影像之顏色及形狀、以及紅外透射光影像之濃淡及形狀進行解析。由此，檢測單板6中存在的多種缺陷(步驟S6)，並將該結果顯示於缺陷檢測系統之顯示器中。
如以上詳細說明，本實施方式中具備：可見光照明(反射光用照明2)，其向單板6之表面照射反射光用的白色可見光；非可見光照明(透射光用照明3之一部分)，其向單板6之背面照射透射光用的近紅外線；線性感測器照相機4，其拍攝單板6之表面並生成影像；以及影像處理裝置1(影像解析部13)，其透過對線性感測器照相機4生成的拍攝影像進行解析而檢測單板6的多種缺陷，並且，根據基於透射光的紅外透射光影像之濃淡和形狀、以及基於反射光的白色反射光影像之顏色的組合來判別蟲眼、活節、死節、非開口裂紋、應力木、變色部等的缺陷。
根據這樣構成之本實施方式，即使是在照射白色可見光並拍攝得到的白色反射光影像上與正常部分之板色的色差少的缺陷，也會根據從該缺陷部分透過的近紅外線的量與從正常部分透過的近紅外線的量之差異，在紅外透射光影像上顯現出缺陷部分與正常部分的濃淡差。由此，能夠確定存在該濃淡差的部分存在缺陷。進而，能夠根據紅外透射光影像上確定的缺陷部分之形狀與白色反射光影像上對應部分之顏色的組合，判別可能存在的缺陷的種類。由此，僅觀察白色反射光影像之色差難以檢測的缺陷也可以比較容易地進行檢測。尤其能夠容易地檢測蟲眼、活節、死節、非開口裂紋、應力木、變色部等缺陷。
另外，在本實施方式中，還具備向單板6之背面照射透射光用的第二可見光的第二可見光照明(透射光用照明3之一部分)，並且，根據白色反射光影像之顏色、形狀以及花紋、第二可見光影像之顏色及形狀、以及紅外透射光影像之濃淡及形狀的組合來判別單板6的多種缺陷。由此，包括僅根據可見光影像便能夠檢測的缺陷在內，能夠容易地檢測蟲眼、活節、死節、開口裂紋、非開口裂紋、夾皮、油眼、應力木、變色部、卡刀等多種缺陷。關於不使用第二可見光影像就能夠檢測的缺陷，只要是大致垂直地從單板6之背面貫穿至表面的狀態，則能夠在第二可見光影像之解析的基礎上更加容易地進行檢測。
此外，在上述實施方式中，說明了作為拍攝裝置而使用具備對於可見光具有敏感度的受光元件和對於近紅外線具有敏感度的受光元件的線性感測器照相機4，並分別生成可見光影像和紅外透射光影像的例子，但本發明並不限定於此。例如，也可以使用具備從可見光區域到近紅外線區域都具有敏感度的受光元件的拍攝裝置生成拍攝影像，並將其分離為可見光影像和紅外透射光影像。
另外，在上述實施方式中，說明了對於包含白色反射光影像和第二可見光影像的可見光影像進行解析的例子，但本發明並不限定於此。例如，也可以從可見光影像將白色反射光影像與第二可見光影像分離，並分別對各個影像進行解析。
另外，在上述實施方式中，說明了作為拍攝裝置而使用線性感測器照相機4的例子，但本發明並不限定於此。例如，也可以使用能夠將整個單板6拍攝為一張影像的區域感測器照相機。該情況下，反射光用照明2和透射光用照明3呈區域狀地向整個單板6照射白色可見光、第二可見光以及近紅外線。
另外，在上述實施方式中，說明了作為可見光照明而使用白色光源，作為第二可見光照明而使用藍色光源或綠色光源的例子，但本發明並不限定於此。只要能夠區別反射光用照明的顏色與透射光用照明的顏色，則也可以使用除此之外的顏色的組合。
另外，在上述實施方式中，說明了作為透射光用而具備照射第二可見光的第二可見光照明的例子，但也可以將其省略。即使在省略的情況下，也能夠比較容易地檢測僅觀察可見光影像之色差難以檢測的蟲眼、活節、死節、非開口裂紋、應力木、變色部等缺陷。
另外，上述實施方式中，說明了作為非可見光照明而使用近紅外線光源的例子，但本發明並不限定於此。只要是能夠透過單板6，並且是線性感測器照相機4的受光元件之敏感度範圍所對應的波段即可，例如也可以使用中紅外線、遠紅外線、太赫茲波、紫外線、X射線等。
另外，在上述實施方式中，說明了檢測單板6中存在的缺陷的例子，但本發明並不限定於此。例如，也可以將鋸材等其他板狀木材作為物件來檢測缺陷。
此外，上述實施方式都只不過示出了實施本發明時的具體化的一例，不能據此對本發明之專利保護範圍進行限定性的解釋。即，本發明能夠在不脫離其主旨或其主要特徵的情況下以各種方式實施。
1:影像處理裝置 2:反射光用照明(可見光照明) 3:透射光用照明(第二可見光照明、非可見光照明) 4:線性感測器照相機(拍攝裝置) 11:線性影像獲取部 12:整體影像生成部 13:影像解析部
[圖1]係顯示本實施方式所涉及之板狀木材的缺陷檢測系統之構成例的圖。 [圖2]係顯示本實施方式所涉及之影像處理裝置之功能構成例的框圖。 [圖3]係顯示本實施方式所涉及之板狀木材的缺陷檢測系統之動作例的流程圖。
1:影像處理裝置
2:反射光用照明(可見光照明)
3:透射光用照明(第二可見光照明、非可見光照明)
4:線性感測器照相機(拍攝裝置)
5a:上游側帶式輸送機
5b:下游側帶式輸送機
6:單板

Claims (8)

  1. 一種板狀木材的缺陷檢測系統，其特徵在於，具備： 可見光照明，其向板狀木材之一面照射反射光用的可見光； 非可見光照明，其向所述板狀木材之與所述一面相反的另一面照射透射光用的非可見光； 拍攝裝置，其拍攝所述板狀木材之所述一面並生成影像；以及 影像處理裝置，其透過對所述拍攝裝置生成的拍攝影像進行解析而檢測所述板狀木材的多種缺陷； 所述影像處理裝置根據至少包括基於透過所述板狀木材的所述非可見光之影像的濃淡和形狀、以及基於被所述板狀木材反射的所述可見光之影像的顏色的組合來判別所述板狀木材的多種缺陷。
  2. 如請求項1所述之板狀木材的缺陷檢測系統，其中， 所述可見光照明是白色光源，所述非可見光照明是近紅外線光源。
  3. 如請求項1所述之板狀木材的缺陷檢測系統，其中， 還具備第二可見光照明，所述第二可見光照明向所述板狀木材之所述另一面照射容易與所述可見光照明照射在所述板狀木材上的反射光之色調區別的顏色的透射光用的可見光。
  4. 如請求項3所述之板狀木材的缺陷檢測系統，其中， 所述可見光照明是白色光源，所述非可見光照明是近紅外線光源，所述第二可見光照明是與所述白色光源不同顏色的光源。
  5. 一種板狀木材的缺陷檢測方法，其特徵在於，包括如下步驟： 在從可見光照明向板狀木材之一面照射反射光用的可見光，從非可見光照明向所述板狀木材之與所述一面相反的另一面照射透射光用的非可見光之後，利用拍攝裝置拍攝所述板狀木材之所述一面並生成影像； 影像處理裝置透過對所述拍攝裝置生成的拍攝影像進行解析而檢測所述板狀木材的多種缺陷； 所述影像處理裝置根據至少包括基於透過所述板狀木材的所述非可見光之影像的濃淡和形狀、以及基於被所述板狀木材反射的所述可見光之影像的顏色的組合來判別所述板狀木材的多種缺陷。
  6. 如請求項5所述之板狀木材的缺陷檢測方法，其中， 所述非可見光照明是近紅外線光源。
  7. 一種板狀木材的缺陷檢測用程式，其安裝於影像處理裝置中，所述缺陷檢測用程式之特徵在於， 用於使所述影像處理裝置的計算機作為下述單元發揮功能； 獲取單元，其獲取拍攝影像，所述拍攝影像透過在從可見光照明向板狀木材之一面照射反射光用的可見光，並從非可見光照明向所述板狀木材之與所述一面相反的另一面照射透射光用的非可見光的環境下拍攝所述板狀木材之所述一面而生成； 檢測單元，其對所述拍攝影像進行解析，並根據至少包括基於透過所述板狀木材的所述非可見光之影像的濃淡和形狀、以及基於被所述板狀木材反射的所述可見光之影像的顏色的組合來判別所述板狀木材的多種缺陷，從而檢測所述板狀木材的多種缺陷。
  8. 如請求項7所述之板狀木材的缺陷檢測用程式，其中， 所述非可見光照明是近紅外線光源。
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