DETECTION OF BLUE STAIN AND ROT IN LUMBER

DETECTION DU BOIS BLEUI ET DE LA POURRITURE SUR LE BOIS D'OEUVRE

Description

CA 02478757 2004-08-06
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DÉTECTION DU BOIS BLEUI ET DE LA POURRITURE
SUR LE BOIS D'CEUVRE
DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR
La quantité de bois bleui sur le marché est en constante augmentation
principalement depuis l'infestation des forêts de la Colombie-Britannique
(centre-nord) par un insecte nommé le dendroctone du pin ponderosa. Ce bois se
distingue aisément par sa couleur bleue qui est due aux champignons que
transporte l'insecte. Les volumes de bois bleuis traités par les scieries
augmentent
et les consommateurs sont de plus en plus réticents à utiliser ce bois, bien
que
selon certaines études ses propriétés physiques ne soient pas affectées. Les
scieries désirent pouvoir mesurer le bois bleui lors de la classification à
l'usine de
rabotage ou à la scierie afin d'avoir la possibilité de le classifier selon
ses
spécifications. La couleur du bois bleui, variant du gris au noir, s'apparente
aussi à
la pourriture. C'est pourquoi le capteur inventé doit faire la détection du
bois bleui
et de la pourriture, tout en étant pas affecté par les autres défauts naturels
du
bois.
Présentement, il n'existe pas de technologie dans les usines de sciage de
première transformation pouvant faire la détection du bois bleui. Quelques
scanners détectant le bois bleui existent dans des usines de seconde
transformation. Ces scanners fonctionnent à partir de caméras couleur qui
prennent des images en 2 dimensions, traitées par un programme informatique
d'analyse d'images de détection des taches bleus et de la pourriture. La
coloration
de bleu des taches, variant du gris au noir, est difficilement détectable avec
certitude à partir d'une image couleur, et est aussi facilement confondue avec
d'autres défauts. Le taux de détection n'étant pas suffisamment élevé, dans la
plupart de ces usines l'intervention humaine est requise pour compléter le
travail.

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SOMMAIRE DE L'INVENTION
Avec la présente invention, basée sur la spectroscopie, la détection a
l'avantage
de ne pas dépendre de l'interprétation d'une image, mais plut8t de mesurer la
réaction à certaines longueurs d'ondes spécifiques de la lumière réfléchie à
la
surface du bois.
Plus précisément, la présente invention est un capteur composé d'un point de
lecture à chaque 1 pouce. Le capteur comprend 12 points de lecture, chaque
point
étant composé d'une lentille de collection de lumière et d'un éclairage à
plusieurs
"LED" ayant des longueurs d'ondes et une disposition très spécifiques. Plus
précisément, les "LED" émettent dans le spectre de 900 à 1200 mm. De plus
l'angle des "LED" est calibré pour éclairer uniformément sur une profondeur de
champ de 3 pouces.
Pour chaque lentille de collection, le capteur dispose d'un circuit
électronique de
filtrage des longueurs d'ondes spécifiques aux défauts du bois bleuis et de la
pourriture, ainsi que d'une sortie analogique (0-10 volts) branchée à un
ordinateur
d'acquisition. Cadencée par un signal de codeur, l'acquisition peut se faire à
différentes fréquences selon la précision recherchée. Typiquement
l'échantillonnage se fait à chaque 0.125 à 0.500 pouce d'avancement de la
pièce
de bois selon le mode de convoyage.
Lorsque qu'une pièce de bois termine son passage dans les capteurs, les
données caractérisant les taches bleuis et ia pourriture sont transférées à un
ordinateur central de traitement qui prend normalement aussi en compte
d'autres
types de défauts mesurés par d'autres capteurs (défauts géométriques, noeuds,
etc.) afin de calculer le ou les grades, s'il y a plus d'une section
résultante, et les
éboutages requis pour maximiser la valeur de la pièce de bois brute.

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Le capteur peut-être disposé parallèlement au transport des pièces de bois,
lorsqu'il est intégré à un scanner transversal, ou perpendiculairement au
déplacement des pièces de bois lorsque implanté dans un scanner mesurant des
pièces de bois convoyées linéairement.
Dans un scanner transversal, les capteurs en sections de 12 pouces, sont
installés pour couvrir toute la longueur de bois à inspecter. Préférablement,
il y a
une rangée de capteurs sur chaque face à inspecter (1 rangée au dessus et 1
rangée en dessous).
Dans un scanner linéaire, typiquement un total de 2 capteurs sont nécessaires,
soit 1 en haut et 1 en dessous, pour mesurer les défauts de taches bleus et de
pourriture sur les 2 faces des pièces de bois convoyées linéairement. Si une
plus
grande résolution dans le sens de la largeur du bois est requise, il est
possible
d'installer 2 capteurs décalés par face et ainsi obtenir une lecture à chaque
'/2
pouce en largeur.
Bien qu'un mode de réalisation préféré de l'invention ait été décrit en détail
ci-haut
et illustré dans le dessin annexé, l'invention n'est pas limitée à ce seul
mode de
réalisation et plusieurs changements et modifications peuvent y être effectués
par
une personne du métier sans sortir du cadre ni de l'esprit de l'invention.