• Aucun résultat trouvé

Analyse non-destructive de caractéristiques internes de billons d’Epicéa commun (Picea abies) par imagerie 3D à rayons X

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Partager "Analyse non-destructive de caractéristiques internes de billons d’Epicéa commun (Picea abies) par imagerie 3D à rayons X"

Copied!
23
0
0

Texte intégral

(1)

HAL Id: hal-02834027

https://hal.inrae.fr/hal-02834027

Submitted on 7 Jun 2020

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

à rayons X

Fleur Longuetaud

To cite this version:

Fleur Longuetaud. Analyse non-destructive de caractéristiques internes de billons d’Epicéa commun (Picea abies) par imagerie 3D à rayons X. 6. Colloque Sciences et Industrie du Bois, Nov 2004, Epinal, France. 22 p. �hal-02834027�

(2)

Analyse non 1

Analyse non--destructive de caractéristiques internes destructive de caractéristiques internes de billons d’épicéa commun (

de billons d’épicéa commun (Picea abies) par imagerie Picea abies) par imagerie 3D à rayons X

3D à rayons X

Fleur Longuetaud

(3)

Introduction Introduction

Dans cette étude nous avons passé des billons d’épicéa dans un scanner médical.

Objectif double:

-Recherche: analyse de la variabilité intra et inter-arbres des propriétés et singularité du bois (acquisition rapide et précise) -Industrie: simulation de débits 3D afin d’optimiser la qualité des produits.

(4)

Objectifs 3 Objectifs

Détection de certaines caractéristiques des billons d’épicéa accessibles à partir des coupes R-X:

1- détection de la moelle

2- détection de la limite aubier/duramen 3- détection des branches (en cours)

4- détection des cernes annuels de croissance (en cours)

(5)

Matériel Matériel

24 arbres provenant de 4 peuplements du nord-est de la France (6/peuplement)

43.2 31.9

Hauteur dominante

à 100 ans (m)

33 36.1 38.3 31.1

34 133 520 4

39 33.5

33 68 800 2 32.1 29.4

32 95 520 2

Diamètre moyen

(cm)

Hauteur moyenne

(m)

31 66 510 4 31.4 23.6

Peuplement Age Densité (tiges/ha)

Classe de fertilité (Décourt)

(6)

→ Billons de 4.5m (3 à 5 par arbre fonction de la hauteur) 5 passés à l’état frais dans un scanner médical 3D (European Research project STUD )

émetteur RX en rotation

couronne de récepteurs

billon

(7)

→ Images de taille 512 x 512 pixels

Résolution en (x, y): 0.6 à 0.9 mm/pixel

Résolution en z: 1 coupe/centimètre (≈ 450 coupes/billon)

duramen branche

aubier moelle

écorce

(8)

7 Bois de compression

Bourrelet cicatriciel

Poches de résine

(9)

Reconstruction 3D d’un billon à partir des coupes R-X

(création d ’un maillage au format .off pour représentation par Geomview)

bosses dues aux verticilles

(10)

Exemples de découpes de planches dans les billons virtuels 9

(11)

1) Détection automatique de la moelle dans un billon 1) Détection automatique de la moelle dans un billon La détection de la moelle permet par exemple des

mesures automatiques d’excentricité ...

+ servira à la détection d’autres caractéristiques (duramen, nœuds, cernes …)

Etape n°1:

Etape n°1:

Méthode utilisée: Transformée de Hough Tracés de droites orthogonales

aux contours et recherche du pixel traversé par le plus grand nombre de droites

= point d’accumulation

(12)

11 Cas d’une coupe sans nœud:

Cas d’une coupe avec nœuds:

L’algorithme développé devait gérer notamment

(13)

Résultats

Longuetaud, F., Leban, J.-M., Mothe, F., Kerrien, E. & Berger, M.-O.

2004. Automatic detection of pith on CT images of Spruce logs.

Computers and Electronics in Agriculture 44, 107-119.

morts d’apex

Validation sur 8 arbres (12839 coupes)

→ erreur moyenne < 1 mm

(14)

2) Détection automatique de la limite 13 2) Détection automatique de la limite

aubier/duramen dans un billon aubier/duramen dans un billon

Etape n°1:

Etape n°1:

Pour chaque coupe seuillage sur 360 rayons issus de la moelle

→ 1ère frontière en 3D (360 points/coupe)

Etape n°2:

Etape n°2:

Traitement des coupes avec nœuds par

interpolation sur des profils longitudinaux.

(15)

Résultats

(16)

Résultats 15

(17)

Résultats

La proportion en surface du duramen sur des sections transversales:

- à une hauteur donnée, ↑ quand l’âge des arbres ↑ - ↓ quand la hauteur dans l’arbre ↑

arbres

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1 2 3 4 5

Numéro du billon dans l'arbre (position en hauteur) Proportion en surface du duramen (%)

31 32 33 34

(18)

Un exemple d ’application: 17

la détection des verticilles dans un billon par analyse de profils longitudinaux des niveaux de gris dans le duramen.

500 550 600 650 700 750 800

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Position along the log (cm)

Mean density on 360 radii (gray levels)

Initial profile LOESS profile

5a)

-40 -20 0 20 40 60 80 100 120 140

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Position along the log (cm)

Delta (gray levels)

Initial profile - LOESS profile Gaussian derivative filtered profile

5b)

(19)

3) Détection automatique des branches dans un billon 3) Détection automatique des branches dans un billon

Le plus simple:

seuillage des niveaux de gris dans la zone de duramen uniquement

Cela ne suffit pas à individualiser les branches ...

(20)

Présentation d’une méthode possible: 19 les composantes connexes en 3D

Billon du bas:

(21)

Billon du haut:

Améliorations en cours ...

(22)

Perspectives 21 Perspectives

Les prochaines étapes sont:

-Finaliser la détection des branches afin de pouvoir les

compter et d’en mesurer des paramètres (angle d’insertion, azimut, diamètre)

-Une détection des cernes annuels de croissance dans la zone de duramen

(23)

Merci pour votre attention

Références

Documents relatifs

corrélations entre les moyennes des clones communs à 2 sites sont très haute- ment significatives mais n’expliquent que 18% de la variabilité dans le meilleur

Direct evidence for biaised gene diversity estimates from dominant random amplified polymorphie DNA (RAPD) fingerprints. Complete congruence between gene diversity

Dans le cadre du Projet FOVEA [7] , 2 outils préhistoriques (moulages d’un Chopping Tool – 122x124x44 mm – et d’un Chopper – 186x100x32 mm, en provenance du site de Terra Amata

Analyse de la largeur d’aubier et de ses variations intra- et inter-arbres chez l’Epicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) sur la base de données acquises par tomographie.. à

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des

Dans cette étude des billons d’épicéa commun ont été scannés à l’état vert dans un tomographe médical dans le cadre du projet européen STUD [6] et nous nous sommes

Le but du présent travail a été de déterminer ce seuil de séparation dans le cas de l'épicéa commun, pour que la limite que détermine le logiciel entre BI et BF corresponde à

L'épicéa commun est le plus haut [en taille] des résineux indigènes [en France]. Source : domenicus.malleotus.free.fr Allergies : Au printemps son abondante quantité de grains de