A preliminary study on unbiased volume estimation of resin pockets using stereology to interpret CT-scanned images from one spruce log

Английский. Stereological methods for volume estimation of resin pockets in saw logs were studied using computer tomography (CT) and image analysis. The Cavalieri theorem was applied for transverse sections and the Pappus theorem was applied for longitudinal radial sections. Stereology applied on wood has to consider both the linear orientation of tracheids and rays, and the circular, lamellar oriented structure of annual rings. The precision of the estimates is illustrated with varying steplength between sections, i.e. varying sample size and sampling intensity. To estimate the volume of resin pockets in one log with a coefficient of error of less than 10% requires a step length of 80 mm between transverse sections or ten radial longitudinal sections 18 degrees apart. Here, the resolution of 1.37 x 1.37 x 5 mm overestimated the true volume of resin pockets. Large resin pockets can be detected, whereas detection of small resin pockets, which involved differentiation between resinpockets and compression wood, was difficult with the CT-scanner. This study proves that implementation of stereology on wood can be a good tool for quantitative analysis of resin pockets, which also means that the methods are suited for effective quality control of resin pockets in sawn timber.

Немецкий. Stereologische Methoden zum Erfassen des Volumens von Harztaschen wurden an CT-Bildern mit Hilfe von Bildanalysetechniken untersucht. Fur Querschnitte wurde das Cavalieri-Theorem, fur Langsschnitte das Pappus-Theorem angewendet. Die Stereologie von Holz muss sowohl die lineare Orientierung der Tracheiden und Holzstrahlen als auch die ringformige Lamellenstruktur der Jahrringe berucksichtigen. Die Genauigkeit der Schatzung wird anhand verschiedener Schrittweiten der Scans belegt, d.h. durch unterschiedliche Probengrosse und Scandichte. Die Schatzung des Volumens einer Harztasche in einem Rundholz mit einer Fehlerrate unter 10% erfordert eine Schnittlange von 80 mm zwischen den Querschnitten oder 10 radiale Langsschnitte in Schritten von je 18 Grad. In dieser Studie war bereits eine Auflosung von 1,37 x 13,7 x 5 mm mehr als ausreichend. Grosse Harztaschen sind gut erkennbar, wahrend kleine Harztaschen, die eine Differenzierung von etwaigem Druckholz erfordern, schwierig mit CT-Scannern zu erfassen sind. Die Arbeit zeigt, dass stereologische Methoden gut zur quantitativen Bildanalyse eingesetzt werden konnen,. d.h. dass sie sich auch fur eine effektive Qualitatskontrolle von Schnittholz (im Hinblick auf Harztaschen) eignen.