(57)【要約】【課題】本発明は、未成熟材という低質部分の割合（未成熟材割合）と、年輪配列に注目し、製材プロセスでネジレ発生が少なく、建築材利用可能な製材品を分別するカラマツ材製材分別システムを提供することを目的とする。【解決手段】本発明のカラマツ材製材分別システムは、丸太の両木口面の画像を取得し、年輪の曲率から髄の位置を推定し、髄からの距離で未成熟材率を算出する算出手段と、髄からの距離で成熟材部と未成熟材部との線引きを行う線引き手段と、木口面の成熟材部に適切な木取りを設定する木取り設定手段と、さらに丸太から木取りされた建築用製材品の柾目面の画像を取得し、年輪配列の指数化を行い、指数のバラツキの算出を行うことにより、製材品のネジレ発生量を推定する予測手段と、該予測手段により適材としての建築用部材と不適材としての梱包材・パレット材等用製材品に分別する判定手段を設けたものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線型ＣＣＤセンサーを備えたフラットベッドスキャナからなる画像入力装置と、前記フラットベッドスキャナによってカラマツ材の製材表面に表れている年輪画像を取り込むことができるようになっている前記画像入力装置に接続されたパソコンとからなるカラマツ材製材分別システムにおいて、
丸太の両木口面の画像を取得し、年輪の曲率から髄の位置を推定し、髄からの距離で未成熟材率を算出する算出手段と、髄からの距離で成熟材部と未成熟材部との線引きを行う線引き手段と、木口面の成熟材部に適切な木取りを設定する木取り設定手段と、さらに丸太から木取りされた建築用製材品の柾目面の画像を取得し、年輪配列の指数化を行い、指数のバラツキの算出を行うことにより、製材品のネジレ発生量を推定する予測手段と、該予測手段により適材としての建築用部材と不適材としての梱包材・パレット材等用製材品に分別する判定手段を設けたことを特徴とするカラマツ材製材分別システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラマツ材のネジレを予測し、建築材利用可能な製材品を分別するカラマツ材製材分別システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、北海道のカラマツは６〜８齢級（３０〜４０年生）のカラマツ人工林の面積割合が著しく高い状態にある。
カラマツの伐採林齢は、４０〜５０年生が主なため、今後１０年間に伐採によって生産される丸太（素材）量の増加が予測される。
しかし、カラマツ材の住宅建築利用が少ないのはカラマツ材のネジレの発生に起因している。
【０００３】
カラマツ材は、未成熟材と成熟材の材質特性の違いにより、未成熟材割合の高低がネジレ発生量に影響し、未成熟材割合が高いほどネジレ発生量が大きくなる。
なお、未成熟材部は、髄から距離８ｃｍの内側部分が未成熟材といわれている。
【０００４】
また、年輪配列は、ネジレ発生量に影響し、柾目面における全ての年輪が一定方向でかつ材長方向に平行であるほどネジレ発生量が小さく、方向のバラツキが大きいほどネジレ発生量が大きくなる。
このような未成熟材割合と年輪配列を知ることにより、カラマツ材のネジレ発生量を予測することが可能である。
【０００５】
【特許文献１】
一方、品質にバラツキがなく且つ高い品質保証が得られる製材品を製造でき、発生したクレーム品に十分に対応できる住宅構造材用製材品の製造方法及び装置が特開平１１−２２１８０７号公報により公知となっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、未成熟材という低質部分の割合（未成熟材割合）と、年輪配列に注目し、製材プロセスでネジレ発生が少なく、建築材利用可能な製材品を分別するカラマツ材製材分別システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明のカラマツ材製材分別システムは、直線型ＣＣＤセンサーを備えたフラットベッドスキャナからなる画像入力装置と、前記フラットベッドスキャナによって走査線を１５０ｄｐｉ、取り込み色を２４ｂｉｔカラー、画像ファイルフォーマットをＴＩＦＦ形式でカラマツ材の製材表面に表れている年輪画像を取り込むことができるようになっている前記画像入力装置に接続されたパソコンとからなるカラマツ材製材分別システムにおいて、
丸太の両木口面の画像を取得し、年輪の曲率から髄の位置を推定し、髄からの距離で未成熟材率を算出する算出手段と、髄からの距離で成熟材部と未成熟材部との線引きを行う線引き手段と、木口面の成熟材部に適切な木取りを設定する木取り設定手段と、さらに丸太から木取りされた建築用製材品の柾目面の画像を取得し、年輪配列の指数化を行い、指数のバラツキの算出を行うことにより、製材品のネジレ発生量を推定する予測手段と、該予測手段により適材としての建築用部材と不適材としての梱包材・パレット材等用製材品に分別する判定手段を設けたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のカラマツ材製材分別システムを説明する。
本発明のカラマツ材製材分別システムは、直線型ＣＣＤセンサーを備えたフラットベッドスキャナからなる画像入力装置と、該画像入力装置に接続されたパソコンと、該パソコンには画像処理ソフトが格納されており、前記フラットベッドスキャナによって走査線を１５０ｄｐｉ、取り込み色を２４ｂｉｔカラー、画像ファイルフォーマットをＴＩＦＦ形式でカラマツ材の製材表面に表れている年輪画像を取り込むことができるようになっている。
また、前記直線型ＣＣＤセンサーの下方には、長尺カラマツ製材を移動させる画像取り込み専用台が配置される。
なお、材面画像は、板目２面、柾目２面、末口、元口の合計６面を取り込むことができる。
【０００９】
次に、本発明のカラマツ材製材分別システムを図面に基づいて説明する。
本発明のカラマツ材製材分別システムは、図１に示すように、カラマツ材の未成熟材割合や年輪配列を知るための、＜未成熟材ー成熟材峻別システム＞と＜ネジレ予測システム＞からなる。
図２に示すように、前記未成熟材ー成熟材峻別システムは、丸太（素材）の両木口面の画像を取得し、年輪の曲率から髄の位置を推定し、髄からの距離で未成熟材率を算出する。
すなわち、画像から得られた木口面の年輪の二次元座標を用いて、丸太中心の座標を推定し、推定された丸太の中心座標から半径８ｃｍの円を描画し、木口のうち上記円内に含まれる面積について、木口面積との面積比率を算出する。
そして、図１に示すように、成熟材部と未成熟材部との線引きを行い、木口面に適切な木取り方法を設定し、成熟材部を選定した木取りにより建築用製材品の製材切断を行う。
【００１０】
次に、前記ネジレ予測システムは、図２に示すように、上記建築用製材品の柾目面の画像を取得し、年輪配列の指数化を行い、指数のバラツキの算出を行うことにより、製材品のネジレ発生量を推定する。
すなわち、ネジレに関しては、図３に示す木理傾斜角の標準偏差の面平均値、面標準偏差、面最小値との間に有意な正の相関関係が認められ、特に木理傾斜角の標準偏差の面最小値との間の相関関係が最も強く、このことは、図４に示すように、柾目面の木理の乱れ（バラツキ）が大きいほど、ネジレが大きいことを意味する。
このことを、狂い（ネジレ、まがり、縦ぞり、幅ぞり）と柾目面の年輪配列に係わる指標との相関関係で表１に表す。
【表１】
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【００１１】
次に、より精度良くネジレを予測するために、元口と末口の未成熟材率の平均値及び木理傾斜角の標準偏差とネジレとの間の重相関を表２に表す。
【表２】
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これにより、左側柾目面の未成熟材率と木理傾斜角の標準偏差の最小値による相関が最も高いことを示す。
この重相関により、適材としての建築用部材と不適材としての梱包材・パレット材等用製材品に分別することができる。
【００１２】
【効果】
このように、本発明のカラマツ材製材分別システムは、未成熟材ー成熟材峻別システムとネジレ予測システムとにより、適材としての建築用部材と不適材としての梱包材・パレット材等用製材品に分別することができるので、効率的な高品質建築用材の生産が可能となり、建築用材への利用が促進される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のカラマツ材製材分別システムの概要図である。
【図２】本発明の未成熟材ー成熟材峻別システムとネジレ予測システムとの概要図である。
【図３】本発明の柾目面の年輪配列に関する指標を示す説明図である。
【図４】本発明のネジレに影響を及ぼす年輪配列指標を示す説明図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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