Densité du bois et scanner X -...

Restitution ANR EMERGE 18 septembre 2013 INRA NANCY

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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.


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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


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Cartographie : traitement de rondelles

Acquisition des images sur un lot de rondelles

Extraction semi-automatique de l'image centrale de chaque rondelle


4

4[Freyburger et al., 2009 ; Annals of Forest Science]

Cartographie : calibration en densité


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Cartographie : sectorisation

étatanhydre

étatfrais

conversionen densité

détouragemanuel

sectorisationρ, V, Pfrais

ρ0, V0, P0

ρ, S, e pour chaque secteur

V = S * eP = ρ * V


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• 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


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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


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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)


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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 :


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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


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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


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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 :


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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 :


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2 - Etude de la masse volumique

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