Automatic wood species identification systems have enabled fast and accurate identification of wood species outside of specialized laboratories with well-trained experts on wood species identification. Conventional automatic wood species identification systems consist of two major parts: a feature extractor and a classifier. Feature extractors require hand-engineering to obtain optimal features to quantify the content of an image. A Convolutional Neural Network (CNN), which is one of the Deep Learning methods, trained for wood species can extract intrinsic feature representations and classify them correctly. It usually outperforms classifiers built on top of extracted features with a hand-tuning process. We developed an automatic wood species identification system utilizing CNN models such as LeNet, MiniVGGNet, and their variants. A smartphone camera was used for obtaining macroscopic images of rough sawn surfaces from cross sections of woods. Five Korean softwood species (cedar, cypress, Korean pine, Korean red pine, and larch) were under classification by the CNN models. The highest and most stable CNN model was LeNet3 that is two additional layers added to the original LeNet architecture. The accuracy of species identification by LeNet3 architecture for the five Korean softwood species was 99.3%. The result showed the automatic wood species identification system is sufficiently fast and accurate as well as small to be deployed to a mobile device such as a smartphone.
In order to investigate early identification of species of the wood-decaying fungi in the the mycelial stage, the authors isolated of 41 species, 28 genus, 9 family at 8 locations in Korea and cultivated these isolates on the various kinds of solid media. After investigating such cultural characteristics as oxidase reactions with tannic and gallic acid, various morphological features of colony and growth grade, appeared on the various media, the authors obtained the following results : 1. The oxidase reactions with tannic and gallic acid in the PDTA, DTA, PDGA and DGA media are available for identificantion of the wood-decaying fungi. 2. The oxidase reactions with guaiacol, pyrogallol and hydroquinone in the PDGUA, PDPA and PDHA media are not so much available for identification of the wood-decaying fungi. 3. Morphological features of colonies such as mycelium color, floccose, floccose-powdery, mycelloid, powdery-mycelloid, velvet, radiate, contoured, rosulate and growth grade on the PDA, PSA and PXA media are useful for identification of wood-decaying fungi. 4. It is believed that early identification in species level of wood-decaying fungi using cultural characteristics in the mycelial stage is possible. 5. The key for the identification of 41 species of wood-decaying fungi is proposed by the cultural characteristics using several solid media.
This study was conducted to identify wood species from main pillars of Daeungjeon Hall, the main building of Jeonghyesa Temple located in Suncheon, Jeollanamdo Province in Korea. It was known that this temple had been built in the $8^{th}$ century by Hyeso, a national master in the Unified Silla period, and was designated as Treasure No. 804 in 1984 due to its historic and academic values. The results of wood species identification showed that main pillars from Daeungjeon Hall of the Jeonghyesa Temple were made of hard pine, Korean fir (Abies spp.) and Zelkova tree (Zelkova spp.). In addition to the wood species identification, floor plan documentation was also done to help identify what wood species had been used for main pillars. These results could be applied and utilized for the conservation and restoration of Daeungjeon Hall in future. This study may help with the authenticity of conservation works.
For visual inspection-based wood identification, optical microscopy techniques typically require a relatively large sample size, and a scanning electron microscope requires a clean surface. These novel techniques experience limitations for objects with highly limited sampling capabilities such as important and registered wooden cultural properties. Synchrotron X-ray microtomography (SR-µCT) has been suggested as an effective alternative to avoid such limitations and various other imaging issues. In this study, four pieces of wood fragments from wooden members used in the Manseru pavilion of Bongjeongsa temple in Andong, Korea, wereused for identification. Three-dimensional microstructural images were reconstructed from these small wood samples using SR-µCT at SPring-8. From the analysis of the reconstructed images, the samples were identified as Zelkova serrata, Quercus sect. Cerris, and Pinus koraiensis. The images displayed sufficient spatial resolution to clearly observe the anatomical features of each species. In addition, the three-dimensional imaging allowed unlimited image processing.
Species identification of wood provides important information for archaeology, restoration of cultural assets, preventing illegal logging, and more. Wood species are usually identified based on their anatomical features with the use of a microscope. However, this method may not be able to distinguish between anatomically similar species or subspecies. To overcome this problem, wood species need to be identified at the molecular level using DNA sequencing. However, unlike living plant cells, wood is difficult to pulverize using a mortar, and DNA extraction from dried wood is challenging. To solve these problems, we propose a pretreatment method in which wood is pulverized using 60-grit sandpaper and hydrated with water for 2 days. Using this method, we were able to stably amplify the rpoB gene from the extracted DNA of Pinus rigida. In addition, sequence analysis of the rpoB gene revealed six single nucleotide polymorphisms (SNPs), which classified the rpoB sequences in the genus Pinus into five groups. Our data indicate that although these SNPs were not suitable for species identification, they can potentially be used to determine the origin of different wood subspecies or individual samples of wood.
본(本) 연구(硏究)는 육안적(肉眼的) 특성(特性)에 의한 목재식별(木材識別)의 속보(續報)로써 앞으로 생산가능(生産可能)한 한국산(韓國産) 단판수종(單板樹種)의 현미경적(顯微鏡的) 목재특성(木材特性)을 조사(調査)하여 합판공업(合板工業)에 필요(必要)한 기초자료(基礎資料)를 제공하기 위하여 실시(實施)하였다. 선정(選定)된 50수종(樹種)의 현미경적(顯微鏡的) 특성(特性)을 조사(調査)하여 수종별(樹種別)로 기재(記載)하였고 이를 바탕으로 하여 침엽수재(針葉樹材) 및 활엽수재별(闊葉樹材別)로 목재식별(木材識別) 검색표(檢索表)를 간략(簡略)하게 보고(報告)하면 다음과 같다.
Wood carving has been extremely widely practiced, but survives much less well than the other main materials, being vulnerable to decay, insect damage, and fire. It therefore forms an important hidden element in the art history of many cultures. Even though wood is less durable than either steel or stone, it has been used for a long time due to its usefulness. Wood has a lot of benefits. So people have used wood for materials in houses, trains, cars, bridges, and simple utilities in their ways according to their own religions, climates, and environment they are living in. Nowadays, there are wood products that are made up for its weaknesses and this has made wood be used in variety fields. Moreover, wood has been widely selected materials for sculptures, interior, and also for architecture thanks to its colors and textures. Wood has helped our life more abundant and beautiful.
기흥 농서리유적에서 발굴된 신석기시대의 것으로 추정되는 목탄 8점을 대상으로 주사전자현미경 기법을 이용하여 수종 식별을 실시하였다. 그 결과 모두 활엽수인 것으로 밝혀졌는데 6점이 참나무속의 졸참나무류, 1점이 나무속의 상수리나무류 그리고 나머지 1점이 자작나무류인 것으로 식별되었다. 이러한 수종 구성은 온대 내지 난대기후 지역이었음을 나타내는 것으로 여겨졌다.
In order to identify an unknown wood sample native to Korea. the softwood databases(KSWCHUN; Korean SoftWood CHUN) and the hardwood databases(KHWCHUN; Korean HardWood CHUN) had been built. and the new computer searching programs(IDINEX; IDentification INformation EXpress) has been written in Turbo Pascal(V.5.0) and in Macro Assembly(V.5.0). The characters of the data were based on the 74 features of softwood and on the 148 features of hardwood which are a part of new "IAWA list of microscopic features for hardwood identification" published in 1989. For the purpose of this investigation the wood anatomical nature of 25 species of softwood(13 genera of 5 families) and of 112 species of hardwood(57 genera of 31 families) were observed under a scanning electron microscope and light microscope. and a lot of literature used. The IDINEX programs are based on edge-punched card keys. with several improvements. The maximum number of features in the IDINEX is 229. but that is fixed for a given database. Large numbers of taxa are handled efficiently and new taxa easily added. A search may be based on sequence numbers of features. Comparisons are made sequentially by feature and taxon using the entire suite of features specified to produce the list of possible matching taxa. The results are followings. (1) The databases of Korean wood and the searching programs(IDINEX) had been built. (2) The databases of Korean wood could be an information to search an unknown wood. (3) The databases would be valuable. for the new features, which were not mentioned in Korean wood up to the present. were observed in details. (4) The ultrastructures of the cell walls(warty layer) and crystals observed under a scanning electron microscope will be helpful to search an unknown wood in particular. (5) The searching process is more quick and accurate than the others. 6) We can obtain the information on the differences of a species from the other and search an unknown wood using probability. in IDINEX, (7) The IDINEX will be utilized to identify and classify an animal life, vegetable world, mineral kingdom, and so on.
YUN, Jeonghee;SHIN, Hee Chang;HWANG, Won Joung;YOON, Sae-Min;KIM, Yeong-Suk
Journal of the Korean Wood Science and Technology
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제49권6호
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pp.591-601
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2021
Recently it is trend to increase wood use as carbon neutral materials, there is recognized to need necessarily durability improvement of wooden building. It is very rare to report existing on the identification of isolates causing discoloration in domestic weathered wooden building used for long period. The objective of this study was identification of fungi that cause discoloration on the exteriors of weathered domestic wooden buildings in the southern part of South Korea. Our findings can be helpful to establish protection technology for weather deterioration of domestic wooden buildings. Wood chip samples presumed to be contaminated with sapstain fungi were collected from the surface of wooden members used in wooden buildings at Jangheung, Jeollanam-do (two locations, #13 and #14), and Jeju Island (two locations, #31 and #33). The growth of microorganisms was confirmed by performing culture tests for the collected samples, and fungi were isolated, purified, and identified. The results indicated that the fungal strains isolated from wooden buildings #13 and #14 at Jangheung, Jeollanam-do, were 99.83% and 100% homologous to Aureobasidium melanogenum, respectively. For wooden building #31 at Jeju Island (two locations), the fungal strain isolated was 100% homologous to A. melanogenum, which is the same species isolated from the wooden buildings at Jangheung. The fungal strain isolated from wooden building #33 (Jeju Island) had 99.83% homology with A. pullulans, which is commonly found in wood degraded by weather or ultraviolet rays. Our findings can be utilized as a basis for establishing protection technology in domestic wooden buildings.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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