Post on 12-Sep-2018
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
1
Densité du bois et scanner X
● cartographies de propriétés
● caractérisation des noeuds
● détection des pousses annuelles
● détection des cernes annuels
1 - Scanner X : développements méthodologiques
2 - Etude de la masse volumique
développement +application dans Emerge
développementdans Emerge
Mothe, F. ; Longuetaud, F. ; Borianne, P.
Longuetaud, F. ; Mothe, F. ; Santenoise, P. ; Deleuze, C.
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
2
Bright speed Excel(GE Healthcare)
taille du pixel :épaisseur de coupe :vitesse
0,2 à 1 mm0,6 à 10 mm~ 2 cm / s
Le scanner X du Lerfob
coupes tomographiques
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
3
Cartographie : traitement de rondelles
Acquisition des images sur un lot de rondelles
Extraction semi-automatique de l'image centrale de chaque rondelle
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
4
4[Freyburger et al., 2009 ; Annals of Forest Science]
Cartographie : calibration en densité
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
5
Cartographie : sectorisation
étatanhydre
étatfrais
conversionen densité
détouragemanuel
sectorisationρ, V, Pfrais
ρ0, V0, P0
ρ, S, e pour chaque secteur
V = S * eP = ρ * V
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
6
• M/V anhydre du bois = P0 / V0 (en kg.m-3)
• M/V à l'état frais = Pfrais / Vfrais (en kg.m-3)
• Teneur en eau = (Pfrais – P0) / P0 * 100 (en %)
• Infradensité du bois = P0 / VS (en kg.m-3)
• Taux de remplissage = (Pfrais – P0) / Peau_max * 100 (en %)
avec Peau_max = (Vfrais - P0 / ρparois) * ρeau
Cartographie : calcul des propriétés
Perfectionnements :● éprouvettes et secteurs rectangulaires● interpolation entre 2 contours
Autres applications :avant / après traitement thermiqueavant / apres bio-dégradationavant / après imprégnation
Scans frais + anhydre
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
7
Limitations :
découpage purement géométrique (distance à la moelle, hauteur)
maillage trop fin -> imprécision sur les surfaces / volumes
détourage manuel (entre bois et écorce)
limite bois / écorce peu apparente à l'état frais
Cartographie des propriétés du bois
perturbations dues aux noeuds
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
8
Caractérisation des noeuds
Bg1Bg2Bg adv
noeud seqgourmand
moelle
cal
• Outil de caractérisation manuelle détaillée– plug-in "Gourmands" (ramifications, épicormiques)
• Algorithmes de détection automatique– collaboration Lerfob / Loria– thèse en cours d'Adrien Krähenhbühl
+ M2 Jean-Romain Roussel
(bois résineux,aubier, industrie)
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
9
Radiographie d’un échantillon de moelle pour une analyse sur la variabilité longitudinale de la densité de la moelle
4.3 mm
2.2mm
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Slice number
Pit
h p
seu
do
-den
sity
(kg
/m3 )
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
Pit
h d
iam
eter
(m
m)
Pith pseudo-density Pith diameter
Limits of one growth
unit
Détection des pousses annuelles
Approche basée sur les résultats de Longuetaud & Caraglio 2009 :
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
10
Détection des pousses annuelles
Profil de densité dans une zone de 10 mm de rayon
autour de la moelle (sapin)
Limites de pousses annuelles
souche
apex
Extraction automatique du profil
Interprétation manuelle des pics
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
11
Détection des cernes annuels
stage d'ingénieur Imérir (Perpignan)de Robin Pernaudat, 2011
P. Borianne – Amap (eq. ADP) – MontpellierG. Subsol – Lirmm (eq. ICAR) – MontpellierF. Longuetaud, F. Mothe – Lerfob – Nancy
Cerix : Détection des Cernes dans des images Rx
extraction des points de contour par filtrage circulaire
délinéation des cernes par
contours actifs
imageinitiale
résultat
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
12
Détection des cernes annuels
Résultats satisfaisants mais temps de traitement prohibitifs
algorithme amélioré basé sur transformée en ondelette complexes et contour actif ponctuel
● efficace sur images photos● à tester sur images Rx
Frêne
Hêtre
En chantier au Cirad :
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
13
Plateau xylosciences :
https://www2.nancy.inra.fr/unites/lerfob/plateforme/index.html
http://umramap.cirad.fr/amap2/logiciels_amap/index.php?page=toaster
http://www7.nancy.inra.fr/foret_bois_lerfob/boite_a_outils/tomographie_x
Logiciels Lerfob :
Logiciels Cirad :
Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY
14
2 - Etude de la masse volumique