CN105067627B - 一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于珠宝鉴别技术领域，提供了一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统，发货方通过三维显微扫描每颗珠宝的全部外表并完整记录该珠宝的外表特征，利用三维成像技术生成该珠宝的三维实体图像，利用摘要算法把该珠宝的三维实体图像信息压缩成唯一的摘要编码；其中，所述的三维实体图像和摘要编码作为该珠宝的可公布档案信息公布出来；收货方若是经销商，则采取相同的方法生成待鉴别天然珠宝的摘要编码，并与公布的摘要编码比对，而收货方是个人买家时，收到天然珠宝后，则将实物放大并与公布的三维实体图像进行比对，若比对成功，则待鉴别天然珠宝为真。本发明提供的鉴别方法解决了电商领域收货方对天然珠宝的真伪鉴别问题。

Description

一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统

技术领域

本发明属于珠宝鉴别技术领域，尤其涉及一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统。

背景技术

互联网的高速发展，产生了各类电子商务交易平台。随着人们生活水平的不但改善，珠宝市场交易踊跃、发展迅速。据统计，从2005年到2013年，珠宝市场销售额增长约3.5倍，2013年中国珠宝产品零售总额已超过4700亿元。但珠宝电商销售额仅占行业总体销售额的3.5％左右，低于国际市场珠宝电商30％左右的比例。究其原因，与商家以次充好、移花接木等诚信缺失行为有关，也与相互的理解差异及鉴别手段缺乏有关。

现行的鉴别手段一是靠购买者的经验；但是在线交易过程中，即便有经验，仅凭图片也很难准确判断，原因可能是因拍摄的角度和背景光等，拍摄物与自然光下的实物已相差甚远；另一方面，网上提供的图片，商家会尽可能掩盖瑕疵展现靓丽。二是靠商家提供的珠宝鉴别证书；但部分商家存在移花接木或一证多用的行为，使得即使证是真的，货是不是真的也无法判断；另外，对于批量采购的商家来说，靠经验一件件判别，也难免有错漏而且效率低下。

所以，本发明旨在提供一种合适的鉴别手段，来解决电商领域买家对天然珠宝的真伪鉴别问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统，旨在解决电商领域收货方对天然珠宝的真伪鉴别问题。

本发明提供了一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成方法、自动比对鉴别方法和人工比对鉴别方法。

本发明还提供了一种天然珠宝的唯一性档案信息生成方法，包括下述步骤：

扫描天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并根据三维实体图像的信息生成摘要编码，将所述三维实体图像和摘要编码作为天然珠宝的可公布档案信息。

本发明还提供了一种天然珠宝的自动比对鉴别方法，具体步骤包括：

步骤A：扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并进一步根据三维实体图像的信息生成摘要编码；

步骤B：将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别天然珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

进一步地，所述天然珠宝的三维实体图像为利用三维显微扫描方法获得的外表特征数据，并通过数字图像拼接技术生成。

进一步地，所述步骤B还包括下述步骤：

将待鉴别天然珠宝的三维实体图像利用虚拟现实建模语言还原在电脑屏幕上进行再现。

进一步地，所述摘要编码为利用摘要算法将所述三维实体图像的信息压缩形成。

进一步地，所述三维显微扫描方法具体包括下述步骤：

步骤1，将待测天然珠宝放置于转盘中心位置上，所述转盘可绕其转轴360度旋转；

步骤2，将两个显微镜头置于垂直旋转支架上，调整其在垂直旋转支架的起始位置使两个显微镜头能够拍摄到待测天然珠宝的最顶端，并根据待测天然珠宝的尺寸，通过旋转两个垂直旋转支架来调整两个显微镜头与待测天然珠宝的成像夹角；

步骤3，将转盘绕其转轴匀速旋转360度，两个显微镜头获取包含有待测天然珠宝细节特征的外表特征数据；

步骤4，将两个显微镜头向下滑动一定的位置；

步骤5，重复操作步骤3-步骤4，直至获取所述待测天然珠宝的包含有特定区域特色标识的全部外表特征数据。

本发明还提供了一种天然珠宝的人工比对鉴别方法，具体步骤包括：

步骤a：扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并公布所述三维实体图像；

步骤b：收货方收到待鉴别天然珠宝后，将实物的特征区域放大并与所述三维实体图像对应的区域进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

本发明还提供了一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别系统，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成系统、自动对比鉴别系统和人工对比鉴别系统。

本发明还提供了一种天然珠宝的唯一性档案信息生成系统，包括：

扫描装置，用于扫描天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块，用于根据三维实体图像的信息生成摘要编码。

本发明还提供了一种天然珠宝的自动比对鉴别系统，包括：

扫描装置，用于扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块，用于根据三维实体图像的信息生成摘要编码；

比对模块，用于将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别天然珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

进一步地，所述天然珠宝的三维实体图像为利用三维显微扫描方法获得的外表特征数据，并通过数字图像拼接技术生成；

所述三维实体图像利用虚拟现实建模语言还原在电脑屏幕上进行再现；

所述摘要编码为利用摘要算法将所述三维实体图像的信息压缩生成。

进一步地，所述三维显微扫描方法具体包括下述步骤：

步骤1，将待测天然珠宝放置于转盘中心位置上，所述转盘可绕其转轴360度旋转；

步骤2，将两个显微镜头置于垂直旋转支架上，调整其在垂直旋转支架的起始位置使两个显微镜头能够拍摄到待测天然珠宝的最顶端，并根据待测天然珠宝的尺寸，通过旋转两个垂直旋转支架来调整两个显微镜头与待测天然珠宝的成像夹角；

步骤3，将转盘绕其转轴匀速旋转360度，两个显微镜头获取包含有待测天然珠宝细节特征的外表特征数据；

步骤4，将两个显微镜头向下滑动一定的位置；

步骤5，重复操作步骤3-步骤4，直至获取所述待测天然珠宝的包含有特定区域特色标识的全部外表特征数据。

本发明还提供了一种天然珠宝的人工比对鉴别系统，包括：

扫描装置，用于扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得外表特征数据生成三维实体图像，并公布所述三维实体图像；

收货方收到待鉴别天然珠宝后，将实物的特征区域放大并与所述三维实体图像的对应区域进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供了一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统，解决了电商领域收货方对天然珠宝的真伪鉴别问题；并且其鉴别方法自动、高效，成本低廉，简单易行，大大提高了鉴别效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种天然珠宝的自动比对鉴别方法流程图；

图2是本发明实施例提供的三维显微扫描仪的主视图；

图3是本发明实施例提供的三维显微扫描仪的俯视图；

图4是本发明实施例提供的三维显微扫描仪的扫描方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种天然珠宝的唯一性档案信息生成系统示意图；

图6是本发明实施例提供的一种天然珠宝的人工比对鉴别方法流程图；

图7是本发明实施例提供的天然珠宝的自动比对鉴别系统示意图；

图8是本发明实施例提供的经销商对天然珠宝的自动鉴别过程示意图；

图9是本发明实施例提供的个人买家对天然珠宝的人工鉴别过程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的设计思想是，发货方通过利用三维显微扫描、三维成像技术生成每颗天然珠宝的三维实体图像，进一步利用摘要编码技术生成每颗天然珠宝的摘要编码，并将所述三维实体图像和摘要编码作为可公布档案信息公布于电商平台上；而收货方在收到货物以后，同样可采用上述方式生成每颗天然珠宝的摘要编码，然后将生成的摘要编码和发货方公布的摘要编码进行比对，若比对成功，则所述天然珠宝为真；或者收货方可将收到的货物放大并与电商平台上公布的三维实体图像进行比对，若比对成功，则所述天然珠宝为真。

下面先介绍一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成方法、自动比对鉴别方法和人工比对鉴别方法。

其中，关于天然珠宝的唯一性档案信息生成方法，其具体包括下述步骤：

扫描天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并根据三维实体图像的信息生成摘要编码，将所述三维实体图像和摘要编码作为天然珠宝的可公布档案信息。

下面具体介绍天然珠宝的自动比对鉴别方法，如图1所示，具体步骤包括：

步骤A：扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并进一步根据三维实体图像的信息生成摘要编码；

步骤B：将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别天然珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

本发明具体实施例采用的扫描装置为三维显微扫描仪，其主视图如图2所示，所述扫描仪包括用于放置待扫描对象的转盘1、两个弧形的垂直旋转支架2、弧形的水平旋转支架3、第一显微镜头4、第二显微镜头5及固定架6；

所述转盘1水平放置，并可绕其转轴360度匀速旋转；所述水平旋转支架3水平放置，并且其圆心与所述转盘1的转轴位于同一轴线上；所述固定架6位于所述转盘1上方；所述的两个弧形的垂直旋转支架2安装于固定架6与水平旋转支架3之间，并可绕所述转盘1的转轴转动；其俯视图如图3所示，所述固定架6上具有一圆环61，所述圆环61的圆心与所述转盘1的转轴位于同一轴线上，所述垂直旋转支架2的顶端可绕支架上面的圆环61滑动；所述垂直旋转支架2的底端可在水平旋转支架3表面滑动，滑动时是绕所述转盘1的中心在运动。

所述第一显微镜头4和第二显微镜头5分别置于一垂直旋转支架2上，镜头与垂直旋转支架2之间通过滑块连接，使其可沿垂直旋转支架2滑动，滑动时是绕所述转盘1的中心在运动。

本发明实施例介绍的显微镜头为高倍率镜头，待扫描对象为天然珠宝；如图4所示，所述三维显微扫描仪的扫描方法具体包括以下步骤：

步骤1，将待测天然珠宝放置于转盘中心位置上，所述转盘可绕其转轴360度旋转；

步骤2，将两个高倍率镜头置于垂直旋转支架上，调整其在垂直旋转支架的起始位置使两个高倍率镜头能够拍摄到待测天然珠宝的最顶端，并根据待测天然珠宝的尺寸，通过旋转两个垂直旋转支架来调整两个高倍率镜头与待测天然珠宝的成像夹角；

步骤3，将转盘绕其转轴匀速旋转360度，两个高倍率镜头获取包含有待测天然珠宝细节特征的外表特征数据；

步骤4，将两个高倍率镜头向下滑动一定的位置；

步骤5，重复操作步骤3-步骤4，直至获取所述待测天然珠宝的包含有特定区域特色标识的全部外表特征数据。

对于没有托架的天然珠宝，当两个高倍率镜头旋转到与天然珠宝呈水平位置，即获取了天然珠宝的上半部分外表特征数据时，将天然珠宝手动翻面，来拍摄天然珠宝的原下半部分位置；具体操作步骤为：将两个高倍率镜头滑动到最初放置的位置，再重复上述步骤3-步骤4，直至获取天然珠宝的原下半部分外表特征数据。

所述三维实体图像的成像过程是把所述三维显微扫描仪获得的外表特征数据，通过相关算法及数字图像拼接技术构成一个完整的三维实体图像并利用VRML(虚拟现实建模语言)真实还原再现在电脑屏幕上，使得该珠宝的三维实体图像可以在鼠标的操纵下任意旋转、放大和缩小；既能从不同角度欣赏到整体效果、也能从任意角度观察到局部细节。

所述摘要编码为利用摘要算法将所述三维实体图像的信息压缩形成；由于摘要算法具备一致性和不可逆性，所以每颗珠宝获得的编码信息为唯一的编码信息。

本发明提供的天然珠宝的鉴别方法，如图5所示，所述步骤包括：

步骤a：扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并公布所述三维实体图像；

步骤b：收货方收到待鉴别天然珠宝后，将实物放大并与所述三维实体图像进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

事实上，每颗天然珠宝都是独一无二的，都有比如瑕疵之类的特色标识，通过放大实物与三维实体图像进行比对，即可判断收货方收到的货物是否与网上所购买物品一致，进而判断所述待鉴别天然珠宝是否为真。

下面再介绍一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别系统，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成系统、自动对比鉴别系统和人工对比鉴别系统。

其中，关于一种天然珠宝的唯一性档案信息生成系统，如图6所示，包括：

扫描装置，用于扫描天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块，用于根据三维实体图像的信息生成摘要编码。

本发明提供的天然珠宝的自动比对鉴别系统，如图7所示，包括：

扫描装置1，用于扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块2，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块3，用于根据三维实体图像的信息生成摘要编码；

比对模块4，用于将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

本发明提供的天然珠宝的人工比对鉴别系统，包括：

扫描装置，用于扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并公布所述三维实体图像；

收货方收到待鉴别天然珠宝后，将实物有瑕疵的区域或其它的特征区域用放大镜或手机拍照放大并与所述三维实体图像的对应区域进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

下面举具体实施例介绍这种鉴别过程，本发明实施例介绍的卖家为发货方，买家为收货方；

实施例一：

珠宝电商在销售一块翡翠挂件时，通过三维显微扫描仪记录该翡翠挂件的全部外观细节，包括一些分布在外表的天然瑕疵或特色标识；并通过数字化技术及三维成像技术生成包含其天然瑕疵或特色标识的三维实体翡翠挂件；进一步通过摘要算法生成该翡翠挂件的唯一摘要编码；把该翡翠挂件的三维实体图像和其摘要编码作为该珠宝的档案信息关联发布在电商平台上；

买家可以通过电商平台上公布的三维实体图像鉴赏该翡翠挂件，考虑是否购买；另外，买家在买回翡翠挂件后，可对其进行鉴别；下面举两个具体实施例介绍买家在拿到翡翠挂件后的鉴别过程：

实施例二：

对于经销商，可以利用珠宝外观如同人的指纹重复度非常低的特性，在批量购买翡翠挂件后，经销商通过三维显微扫描仪扫描得到外表特征数据；利用外表特征数据并通过相关算法及数字图像拼接技术构成一个完整的三维实体图像；再利用摘要编码技术生成摘要编码。通过对比自动生成的唯一性摘要编码和由卖家公布的唯一性编码，来鉴别是否为自己选择购买的翡翠挂件，如图8所示为其鉴别过程。此方法相比人工鉴别，大大提高了鉴别效率，也降低了人工鉴别带来的错漏风险。鉴别方法自动、高效，成本低廉。

实施例三：

对于个人买家，利用天然珠宝外观如同人的指纹重复度非常低的特性，买家在收到购买的翡翠挂件后，可以通过相机或放大镜放大比对收到的翡翠挂件实物与卖家公布的三维实体图像中的翡翠挂件的差异，来鉴别是否为自己选择购买的翡翠挂件，如图9所示为其鉴别过程，此种操作简单易行。

本发明提供的一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法及系统，解决了电商领域对天然珠宝的真伪鉴别问题；并且其鉴别方法自动、高效，成本低廉，简单易行；大大提高了鉴别效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别方法，其特征在于，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成方法和自动比对鉴别方法；

所述唯一性档案信息生成方法具体步骤包括：

扫描天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并根据三维实体图像的信息生成摘要编码，将所述三维实体图像和摘要编码作为天然珠宝的可公布档案信息；

所述自动比对鉴别方法具体步骤包括：

步骤A：扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据，根据获得的外表特征数据生成三维实体图像，并利用摘要算法对三维实体图像的信息压缩生成摘要编码，所述摘要编码用于唯一标识与所述摘要编码对应的待鉴别天然珠宝；

步骤B：将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别天然珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

2.如权利要求1所述的天然珠宝真伪鉴别方法，其特征在于，所述天然珠宝的三维实体图像为利用三维显微扫描方法获得的外表特征数据，并通过数字图像拼接技术生成。

3.如权利要求1所述的天然珠宝真伪鉴别方法，其特征在于，所述步骤B还包括下述步骤：

将待鉴别天然珠宝的三维实体图像利用虚拟现实建模语言还原在电脑屏幕上进行再现。

4.如权利要求2所述的天然珠宝真伪鉴别方法，其特征在于，所述三维显微扫描方法具体包括下述步骤：

步骤1，将待测天然珠宝放置于转盘中心位置上，所述转盘可绕其转轴360度旋转；

步骤2，将两个显微镜头置于垂直旋转支架上，调整其在垂直旋转支架的起始位置使两个显微镜头能够拍摄到待测天然珠宝的最顶端，并根据待测天然珠宝的尺寸，通过旋转两个垂直旋转支架来调整两个显微镜头与待测天然珠宝的成像夹角；

步骤3，将转盘绕其转轴匀速旋转360度，两个显微镜头获取包含有待测天然珠宝细节特征的外表特征数据；

步骤4，将两个显微镜头向下滑动一定的位置；

步骤5，重复操作步骤3-步骤4，直至获取所述待测天然珠宝的包含有特定区域特色标识的全部外表特征数据。

5.一种基于显微三维成像技术的天然珠宝真伪鉴别系统，其特征在于，包括天然珠宝的唯一性档案信息生成系统和自动对比鉴别系统；

其中，所述唯一性档案信息生成系统包括：

扫描装置，用于扫描天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块，用于利用摘要算法对三维实体图像的信息压缩生成摘要编码，所述摘要编码用于唯一标识与所述摘要编码对应的待鉴别天然珠宝；

所述自动对比鉴别系统包括：

扫描装置，用于扫描待鉴别天然珠宝获得其外表特征数据；

图像生成模块，用于根据获得的外表特征数据生成三维实体图像；

编码模块，用于根据三维实体图像的信息生成摘要编码；

比对模块，用于将生成的摘要编码和发货方公布的待鉴别天然珠宝档案信息中的摘要编码进行比对；若比对成功，则所述待鉴别天然珠宝为真。

6.如权利要求5所述的天然珠宝真伪鉴别系统，其特征在于，所述天然珠宝的三维实体图像为利用三维显微扫描方法获得的外表特征数据，并通过数字图像拼接技术生成；

所述三维实体图像利用虚拟现实建模语言还原在电脑屏幕上进行再现；

所述摘要编码为利用摘要算法将所述三维实体图像的信息压缩生成。

7.如权利要求6所述的天然珠宝真伪鉴别系统，其特征在于，所述三维显微扫描方法具体包括下述步骤：

步骤1，将待测天然珠宝放置于转盘中心位置上，所述转盘可绕其转轴360度旋转；

步骤2，将两个显微镜头置于垂直旋转支架上，调整其在垂直旋转支架的起始位置使两个显微镜头能够拍摄到待测天然珠宝的最顶端，并根据待测天然珠宝的尺寸，通过旋转两个垂直旋转支架来调整两个显微镜头与待测天然珠宝的成像夹角；

步骤3，将转盘绕其转轴匀速旋转360度，两个显微镜头获取包含有待测天然珠宝细节特征的外表特征数据；

步骤4，将两个显微镜头向下滑动一定的位置；

步骤5，重复操作步骤3-步骤4，直至获取所述待测天然珠宝的包含有特定区域特色标识的全部外表特征数据。