JPH11223514A - 木材選別装置 - Google Patents

木材選別装置

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JPH11223514A
JPH11223514A JP2603798A JP2603798A JPH11223514A JP H11223514 A JPH11223514 A JP H11223514A JP 2603798 A JP2603798 A JP 2603798A JP 2603798 A JP2603798 A JP 2603798A JP H11223514 A JPH11223514 A JP H11223514A
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JP
Japan
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wood
sorting
length
image
light
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Pending
Application number
JP2603798A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Nishina
慶晃 西名
Yoichi Yoshinaga
陽一 吉永
Eiji Oshida
栄二 押田
Shotaro Harano
昌太郎 原野
Hideki Ugomori
秀樹 鵜篭
Katsuya Hayashi
克哉 林
Nobuji Hashimoto
亘司 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 木材の長さ及び曲がり別に木材を定量的に高
精度及び高速度で選別することができる。 【解決手段】 搬入されてきた木材2の軸線と交差する
方向から、木材2の全長に亘ってスリット光4A、4B
を照射するための照明手段3A、3Bと、照明手段3
A、3Bによってスリット光4A、4Bが照射された木
材2を撮像するための撮像手段5A、5Bと、撮像手段
5A、5Bによって撮像された木材2の画像から、木材
2の光切断画像を得、光切断画像に基づいて、木材2全
体の三次元形状を得、そして、前記三次元形状に基づい
て木材2の長さ及び曲がりを測定するための画像処理演
算手段と、前記画像処理演算手段によって得られた木材
2の長さ及び曲がり別に木材2を選別するための選別手
段とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、木材選別装置、
特に、木材の長さ及び曲がり別に木材を定量的に高精度
及び高速度で選別可能な木材選別装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、木材市場における木材(原木)
の価格は、木材の種類(樹種)、木材の外径、長さ及び
曲がり等によって決定される。このために、各地から木
材市場に搬入された木材は、これらの測定データ別に選
別される。この選別作業は、例えば、木材をその外径別
に選別するには、ベルトコンベア等の搬送装置により一
本づつ搬送される木材の外径を物差しにより手作業によ
り測定し、この測定データを生産者コードと共に木材の
木口にインクにより記入したり、あるいは、これらが記
入されたラベルを木材に張り付け、木材径を木材選別装
置にキー入力し、木材選別装置は、キー入力された木材
径に基づいてその搬送位置を切り換える。このようにし
て、木材をその外径別に選別していた。
【0003】近年、木材の外径の測定作業を自動化する
方法が提案された。この方法は、搬送されてくる木材の
一方の側面から木材に光を照射し、照射された光を反対
側で受光し、受光部における影部を木材径とするもので
ある。
【0004】また、特開平6−55142には、木材の
外径の別の測定方法として、搬送された木材の断面を画
像処理して、木材の断面において樹皮を除いた部分の最
小径を木材径とする方法が開示されている。
【0005】一方、木材の長さについては、木材搬送用
コンベアの側面に光源と光センサとを対向して設け、木
材の通過により遮光されている間のコンベアの移動距離
を、エンコーダのパルス数又は遮光時間によって算出す
る方法が考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、木材の外径や長さの測定については自動化が
図られているが、木材の商品価値の指標として重要な木
材の曲がりについては、自動化が図られておらず、人手
に頼って行っているのが現状である。現状では年輪の出
来方をみて木材の品質を判断している。そのため、特に
多量の木材を捌く木材市場においては、木材の曲がりに
よる選別作業が煩雑になるばかりか、定量的な評価が行
えないために効率的な商いが行えなかった。
【0007】従って、この発明の目的は、木材の長さ及
び曲がり別に木材を定量的に高精度及び高速度で選別可
能な木材選別装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
搬入されてきた木材の軸線と交差する方向から、前記木
材の全長に亘ってスリット光を照射するための照明手段
と、前記照明手段によってスリット光が照射された前記
木材を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段によっ
て撮像された前記木材の画像から、前記木材の光切断画
像を得、前記光切断画像に基づいて、前記木材全体の三
次元形状を得、そして、前記三次元形状に基づいて前記
木材の長さ及び曲がりを測定するための画像処理演算手
段と、前記画像処理演算手段によって得られた前記木材
の長さ及び曲がり別に前記木材を選別するための選別手
段とからなることに特徴を有するものである。
【0009】請求項2記載の発明は、前記照明手段は、
定位置に設けられており、前記スリット光が前記木材の
全長に亘って照射されるように、往復回転可能であるこ
とに特徴を有するものである。
【0010】請求項3記載の発明は、前記照明手段と前
記撮像手段とは一体化され、前記照明手段及び前記撮像
手段と前記木材とは相対的に前記木材の軸線方向に沿っ
て移動可能であることに特徴を有するものである。
【0011】
【発明の実施の形態】次に、この発明の木材選別装置の
一実施態様を、図面を参照しながら説明する。
【0012】図1は、この発明の木材選別装置を示すブ
ロック図、図2は、この発明の木材選別装置を示す概略
斜視図、図3は、木材の光切断画像を示す図、図4は、
この発明の他の木材選別装置を示す概略平面図である。
【0013】図1から図4において、1は、チェーンコ
ンベア、ベルトコンベアあるいはウォーキングビーム等
からなる搬入装置であり、木材2を測定位置、即ち、後
述するスリット光の照射位置まで順次、横送りする。
【0014】3A、3Bは、レーザ光線等のスリット光
4A、4Bを木材2の軸線と交差する方向から木材2に
向けて照射するための照明手段である。3Aは、木材2
の上方から木材2に向けてスリット光4Aを照射する照
明手段であり、3Bは、木材2の側方から木材2に向け
てスリット光4Bを照射する照明手段である。照明手段
3A、3Bは、定位置に設けられ、スリット光4A、4
Bが木材2の全長に亘って照射されるように往復回転可
能になっている。照明手段は、基本的には一本の木材2
に対して一台で良いが、この例のように木材2の上部用
及び側部用として二台設ければ、後述する木材2全体の
三次元形状がよりリアルに得ることができる。
【0015】5A、5Bは、撮像手段であり、スリット
光4A、4Bが照射された木材2全体を一定間隔毎、即
ち、スリット光4A、4Bの一定回転角度毎あるいは一
定時間間隔毎に撮像する。5Aは、木材2の上部を撮像
する撮像手段であり、5Bは、木材2の側部を撮像する
撮像手段である。この例では、撮像手段は、木材2の上
部用及び側部用としてそれぞれ一台づつ設けられている
が、それぞれ複数台設ければ、木材2の長さが長い場合
であっても解像力の優れた画像を得ることができる。
【0016】6は、木材2の光切断画像を得、この光切
断画像から木材2全体の三次元形状を得、この三次元形
状から木材2の長さ及び曲がりを測定するための画像処
理演算手段である。画像処理演算手段6によれば、次の
ようにして木材2全体の三次元形状が得られる。即ち、
撮像手段5A、5Bによって得られた木材2の画像に微
分処理あるいは二値化処理等の画像処理を施して、スリ
ット光が照射された部分を抽出する。このようにして抽
出された光切断画像を図3に示す。次に、画像を撮像し
たときのスリット光4A、4Bと撮像手段5A、5Bと
の相対位置関係から図3に示す光切断画像を図形変換す
る。これによって木材2の部分三次元形状が得られる。
そして、以上の操作を木材2の全長に亘って行えば、木
材2全体の三次元形状が得られる。このようにして得ら
れた木材2全体の三次元形状から木材2の曲がりは、例
えば、基準直線と三次元形状による木材2の外形線とを
比較することによって測定することできる。このように
して得られた木材2の長さ及び曲がりを木材2の木口等
にマーキングしておけば、木材選別後の照合が容易に行
える。
【0017】なお、微分処理、二値化処理及び座標変換
処理を行いながら一定間隔毎にスリット光4A、4Bが
照射された木材2を撮像手段5A、5Bによって撮像す
ることが時間的に困難である場合には、一定間隔毎の画
像を一旦メモリに保存しておき、木材2の全体の画像を
得た後、画像処理及び座標変換処理を行って、木材2全
体の三次元形状を得るようにしても良い。
【0018】また、スリット光4Aと4Bとが相互に干
渉する恐れがある場合には、例えば、照明手段3Aの光
源を赤色、照明手段3Bの光源を緑色とし、撮像手段5
Aに赤色しか透過しないフィルタを取り付け、撮像手段
5Bに緑色しか透過しないフィルタを取り付けるように
すると良い。
【0019】上述した例は、照明手段3A、3Bを定位
置に設け、スリット光4Aと4Bを木材2の全長に亘っ
て往復回転させるものであるが、図4に示すように、照
明手段3と撮像手段5とを一体化し、これらをリニアス
ライド機構8によって木材2の軸線方向に移動させる
か、あるいは、照明手段3及び撮像手段5を固定し、木
材2を移動させても良い。この場合、スリット光4は、
木材2の軸線と直交する方向から木材2に照射する。
【0020】更に、スリット光4を複数本の木材2に同
時に照射して、複数本の木材2の長さ及び曲がりを同時
に測定することも可能である。7は、画像処理演算手段
6に得られた木材2の長さ及び曲がり別に、木材2を選
別するための選別手段である。選別手段7は、測定終了
後の木材2をその軸線方向に一列にコンベア等によって
搬送し、木材2が所定位置に搬送されたときに、油圧シ
リンダや電動モータ等の駆動力によってコンベア上の木
材をシュート等に払い出すものからなっている。
【0021】以上のように構成されている、この発明の
木材選別装置によれば、以下のようにして、木材が長さ
及び曲がり別に選別される。木材2が搬入装置1にラン
ダムに搬入されると、木材2は一方の木口を揃えた状態
で順次、横送りされる。このようにして、木材2が測定
位置まで送られると、搬入装置1が停止する。次いで、
照射手段3A、3Bによって木材2の上部及び側部にス
リット光4A、4Bが照射される。撮像手段5A、5B
は、一定間隔毎にスリット光4A、4Bが照射された木
材2を撮像する。
【0022】画像処理演算手段6は、一定間隔毎に送ら
れてくる画像を処理して一定間隔毎に木材2の光切断画
像を得、この光切断画像に基づいて木材2の部分三次元
形状を得、この操作を木材2の全長に亘り行って、木材
2全体の三次元形状を得る。そして、画像処理演算手段
6は、このようにして、木材2全体の三次元形状を得た
ら、この三次元形状に基づいて、木材2の長さ及び曲が
りを測定する。
【0023】このようにして長さ及び曲がりが測定され
た木材2は、選別手段7に送られ、ここで、長さ及び曲
がり別に選別される。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、搬入されてきた木材の軸線と交差する方向から、前
記木材の全長に亘ってスリット光を照射するための照明
手段と、前記照明手段によってスリット光が照射された
前記木材を撮像するための撮像手段と、前記撮像手段に
よって撮像された前記木材の画像から、前記木材の光切
断画像を得、前記光切断画像に基づいて、前記木材全体
の三次元形状を得、そして、前記三次元形状に基づいて
前記木材の長さ及び曲がりを測定するための画像処理演
算手段と、前記画像処理演算手段によって得られた前記
木材の長さ及び曲がり別に前記木材を選別するための選
別手段とから構成されているので、木材の長さ及び曲が
り別の選別が従来の人手による場合と比べて、定量的に
高精度及び高速度で行えるといった有用な効果がもたら
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の木材選別装置を示すブロック図であ
る。
【図2】この発明の木材選別装置を示す概略斜視図であ
る。
【図3】木材の光切断画像を示す図である。
【図4】この発明の他の木材選別装置を示す概略平面図
である。
【符号の説明】
1:搬送装置 2:木材 3、3A、3B:照明手段 4、4A、4B:スリット光 5、5A、5B:撮像手段 6:画像処理演算手段 7:選別手段 8:リニアスライド機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原野 昌太郎 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 鵜篭 秀樹 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 林 克哉 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 橋本 亘司 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 搬入されてきた木材の軸線と交差する方
    向から、前記木材の全長に亘ってスリット光を照射する
    ための照明手段と、前記照明手段によってスリット光が
    照射された前記木材を撮像するための撮像手段と、前記
    撮像手段によって撮像された前記木材の画像から、前記
    木材の光切断画像を得、前記光切断画像に基づいて、前
    記木材全体の三次元形状を得、そして、前記三次元形状
    に基づいて前記木材の長さ及び曲がりを測定するための
    画像処理演算手段と、前記画像処理演算手段によって得
    られた前記木材の長さ及び曲がり別に前記木材を選別す
    るための選別手段とからなることを特徴とする木材選別
    装置。
  2. 【請求項2】 前記照明手段は、定位置に設けられてお
    り、前記スリット光が前記木材の全長に亘って照射され
    るように、往復回転可能であることを特徴とする、請求
    項1記載の木材選別装置。
  3. 【請求項3】 前記照明手段と前記撮像手段とは一体化
    され、前記照明手段及び前記撮像手段と前記木材とは相
    対的に前記木材の軸線方向に沿って移動可能であること
    を特徴とする、請求項1記載の木材選別装置。
JP2603798A 1998-02-06 1998-02-06 木材選別装置 Pending JPH11223514A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004044566A1 (de) * 2002-11-14 2004-05-27 Microtec S.R.L. Vorrichtung und verfahren zur aufzeichnung der oberflächenbeschaffenheit eines faserartig strukturierten langestreckten gegenstandes
WO2010008074A1 (ja) * 2008-07-18 2010-01-21 瀬戸製材株式会社 木材の管理システム
CN109974631A (zh) * 2019-04-26 2019-07-05 太原科技大学 一种棒材直线度检测系统及检测方法
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JP2022152435A (ja) * 2021-03-29 2022-10-12 イワフジ工業株式会社 樹木処理システム

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