通過(guò)準(zhǔn)確識(shí)別對(duì)木材產(chǎn)值影響的表面特征、幾何形狀和內(nèi)部缺陷，以及根據(jù)當(dāng)前市場(chǎng)定價(jià)指導(dǎo)生產(chǎn)過(guò)程，機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以幫助生產(chǎn)者較大限度地提高生產(chǎn)的木材價(jià)值。為此，機(jī)器視覺(jué)和圖像處理系統(tǒng)通常用于：
1.測(cè)量三維形狀、翹曲、衰減和厚度變化
2.識(shí)別表面節(jié)點(diǎn)、孔、縫隙、腐爛、變色和坡度
3.檢測(cè)內(nèi)部空洞，節(jié)點(diǎn)和衰減。
機(jī)器視覺(jué)和圖像處理系統(tǒng)可以用于在生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)階段，執(zhí)行各種任務(wù)，如記錄評(píng)估日志以材產(chǎn)量。它們也可以用于檢測(cè)粗剪板，這樣一來(lái)，只有好的產(chǎn)品才能占用寶貴的干燥空間。優(yōu)化立輥、微調(diào)和刨木材的處理節(jié)點(diǎn)，以及分級(jí)修整木材，然后按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，投放到市場(chǎng)。
COMACT定制木材檢測(cè)系統(tǒng)
木材檢測(cè)和優(yōu)化設(shè)備制造商COMACT近期將其木材分級(jí)機(jī)器的技術(shù)升級(jí)為包括Teledyne DALSA的Linea線陣相機(jī)。
根據(jù)COMACT的硬件開(kāi)發(fā)主管Patrick Farley的說(shuō)法，GigE Vision 26 kHz（4k）Linea線掃描攝像機(jī)采用CMOS傳感器，像素尺寸為7.04μm，分辨率足以檢測(cè)到無(wú)法用以前的相機(jī)檢測(cè)到的非常小的縫隙。 Farley解釋說(shuō)：“當(dāng)你有清晰的圖像時(shí)，進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的圖像處理會(huì)更容易，而這就是Teledyne DALSA攝像機(jī)能夠做到的?！?
根據(jù)Farley的說(shuō)法，這種被稱(chēng)為GradExpert 2.0的新設(shè)備使鋸木廠能夠每分鐘自動(dòng)檢測(cè)和分級(jí)300,24英尺的木板，這比人工檢查快得多，并且能夠顯著提高產(chǎn)量。
Farley說(shuō)：“這些機(jī)器幾乎可以無(wú)人操作，這就是我們絕大多數(shù)客戶使用它們的方式?！迸c人類(lèi)操作員不同，機(jī)器永遠(yuǎn)不會(huì)感到疲倦，并且一直準(zhǔn)確鋪設(shè)木板，讓鋸木廠將人力資源重新部署到更高價(jià)值的任務(wù)中，同時(shí)提高他們的分級(jí)準(zhǔn)確性和收益率。
成像和處理
Teledyne DALSA的線掃描攝像機(jī)用于提供360°木材檢測(cè)
成本效益以及與遠(yuǎn)程主機(jī)進(jìn)行圖像處理的以太網(wǎng)連接都需要有大量的攝像頭。Farley指出：“由于材料處理系統(tǒng)通過(guò)平地機(jī)橫向傳送電路板，因此對(duì)每塊2英尺長(zhǎng)的電路板進(jìn)行成像需要大約四臺(tái)攝像機(jī)，每個(gè)面板一個(gè)，或者40臺(tái)攝像機(jī)用于為20英尺長(zhǎng)的木板等級(jí)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。
由攝像頭生成的采集圖像數(shù)據(jù)通過(guò)以太網(wǎng)電纜通過(guò)交換機(jī)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程工業(yè)PC（iPC）的內(nèi)存進(jìn)行處理。 每個(gè)iPC可以處理來(lái)自多達(dá)8臺(tái)攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)。 在圖像預(yù)處理功能之后，iPC處理圖像數(shù)據(jù)以提取必要的信息，以便不僅對(duì)被掃描木材的等級(jí)作出決定，而且還作出用于指導(dǎo)接受木板的自動(dòng)磨邊和修邊系統(tǒng)的決策圖像數(shù)據(jù)作為輸入。
首先，專(zhuān)有軟件算法識(shí)別所有主要分級(jí)缺陷，其大小和位置。然后，根據(jù)這些缺陷信息以及木材分級(jí)規(guī)則和當(dāng)前定價(jià)數(shù)據(jù)的知識(shí)，可以自動(dòng)生成邊角和修邊解決方案，以指導(dǎo)切割操作并實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)。
然而，在許多情況下，識(shí)別異質(zhì)材料（如木材和其他有機(jī)產(chǎn)品）中的缺陷往往比識(shí)別由更多的均質(zhì)的材料（例如金屬和塑料）制造的部件的缺陷更為困難，這些缺陷在汽車(chē)或消費(fèi)電子應(yīng)用中更加突出。
話雖如此，木材的許多缺陷在外觀上僅僅可能與優(yōu)質(zhì)的木材略有不同，而且這些缺陷不易被定義或識(shí)別。因此，F(xiàn)arley指出，彩色相機(jī)只是眾多用于木材分級(jí)設(shè)備的傳感技術(shù)之一。
Farley解釋說(shuō)：“我們混合和匹配傳感器技術(shù)，以檢測(cè)諸如表面粗糙度，金色節(jié)點(diǎn)和木材厚度變化等事物，這些變化可能不容易出現(xiàn)在彩色攝像機(jī)采集的圖像中。”
例如，通過(guò)分級(jí)機(jī)的木材也可以通過(guò)LMI Technologies的Gocator 250多點(diǎn)輪廓掃描儀以及定制的基于光電池的光幕進(jìn)行掃描，快速準(zhǔn)確地測(cè)量每塊電路板的長(zhǎng)度和寬度，同時(shí)檢測(cè)邊緣缺陷。
定制外殼
COMACT制造自己的定制攝像機(jī)外殼
由于鋸木廠的環(huán)境條件（如灰塵）以及受木材加工的高速撞擊風(fēng)險(xiǎn)，COMACT工程師設(shè)計(jì)并制造了自己的定制相機(jī)罩和LED照明。
“商用攝像機(jī)外殼不能提供我們需要的保護(hù)或我們所需的安裝靈活性，” Farley解釋說(shuō)：“所以我們開(kāi)發(fā)了我們自己的相機(jī)外殼，它由一塊鋁板加工成至少四分之一英寸的厚度。”
該相機(jī)外殼包括RJ-45連接器，攝像機(jī)安裝座和用于安裝加熱器元件的空間，這些加熱器元件旨在將部署在未加熱鋸木廠的電子設(shè)備保持在正常工作溫度范圍內(nèi)。
定制LED照明解決方案
同樣，F(xiàn)arley解釋說(shuō)，商用燈在堅(jiān)固性方面不能滿足他們的要求。因此，COMACT工程師設(shè)計(jì)了他們自己的模塊化LED照明解決方案，從而降低了成本并實(shí)現(xiàn)了更加堅(jiān)固和靈活的設(shè)計(jì)。
“我們出售的木材等級(jí)從2英尺長(zhǎng)到24英尺，”Farley解釋道。 “所以我們的模塊化設(shè)計(jì)由兩英尺的LED部分組成，可以很容易地連接，以達(dá)到我們制造的任何特定設(shè)備所需的長(zhǎng)度?！?/p>
