CN110458804A - 一种新疆和田玉子料鉴定系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新疆和田玉子料鉴定方法，属于宝玉石鉴定领域，解决了现有和田玉子料鉴定时鉴定师凭经验鉴定，鉴定效率低且鉴定结论可靠性差的问题。该鉴定系统包括图像获取装置、图像处理装置和数据处理装置，图像获取装置用于获取待鉴定子料样品图像信息，并将待鉴定子料样品的图像信息传输至图像处理装置；图像处理装置用于识别出和田玉真品疑似图像，对疑似图像按照子料真品具备的典型特征进行图像分类，并将分类图像传输至数据处理装置；数据处理装置用于数据处理并输出鉴定结果。本发明创新性的建立了系统科学的指标参考体系，鉴定效率高，鉴定结论更可靠，有助于和田玉子料鉴定行业形成统一的鉴定标准，对和田玉子料的鉴定具有重要意义。

Description

一种新疆和田玉子料鉴定系统及方法
技术领域
本发明涉及宝玉石鉴定技术领域，尤其涉及一种新疆和田玉子料鉴定系统及方法。
背景技术
由于特殊的历史又化背景以及优良的品质，新疆和田玉子料一直受到和田玉爱好者的青睐。新疆和田玉白玉子料(和田玉砂矿，下文简称“和田玉子料”或“子料”)与和田玉白玉山料(和田玉原生矿，下文简称“山料”)有着巨大的价格差异，巨大的利益驱动造成了和田玉市场上出现了大量用山料仿制子料的和田玉产品。由于目前用山料仿制子料的加工过程是模拟了自然现象，所以鉴别难度极大，也是珠宝商和珠宝鉴定机构的难题之一。
现有新疆和田玉子料的鉴别方法，大部分是经验鉴定方法，鉴定过程中需要考虑的指标有宏观形态、裂隙、凹坑(“毛孔”)、“指甲纹”、充填物以及其他特征等方面，鉴定师对各项指标综合判断之后，凭借经验得出鉴定结论。
然而，现有新疆和田玉子料的鉴别方法，鉴定师在鉴定过程中对各项指标的判断主观性很强，并且需要鉴定师具备非常丰富的鉴定经验，不同鉴定师对不同指标的考量程度也不同，缺乏系统的指标参考体系，且行业内尚没有统一的鉴定标准，这就很可能导致不同鉴定师对同一块和田玉子料的给出相反的鉴定结论，鉴定结论缺乏科学性。因此，急需提出一种能够满足珠宝检测机构以及和田玉爱好者科学鉴定和田玉子料的鉴定方法，对规范和田玉子料市场意义重大。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种新疆和田玉子料鉴定方法，用以解决现有和田玉鉴定方法依靠经验丰富的鉴定师凭经验鉴定，缺乏系统科学的指标参考体系，行业内尚没有统一的鉴定标准，鉴定效率低且鉴定结论可靠性差的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一方面提供一种新疆和田玉子料鉴定系统，包括图像获取装置、图像处理装置和数据处理装置，
图像获取装置，用于获取待鉴定子料样品图像信息，并将待鉴定子料样品的图像信息传输至图像处理装置；
图像处理装置，用于从待鉴定子料样品图像中识别出和田玉真品疑似图像，并对疑似图像按照子料真品具备的典型特征进行图像分类，并将分类图像传输至数据处理装置；
数据处理装置，包括真品数据库、参数预设组件和比较器，参数预设组件用于预先设定子料样品为真品的最低界限分值、鉴定指标及鉴定指标的赋值；比较器用于将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，进行数据处理后输出鉴定结果。
进一步地，还包括红外光谱仪，红外光谱仪独立设置，用于测试子料样品的矿物成分。
进一步地，图像获取装置包括超景深三维显微系统。
进一步地，图像获取装置还包括子料样品翻转装置，子料样品翻转装置包括底座(14)和翻转链(13)；
底座(14)设有用于使翻转链(13)转动的传动机构，传动机构包括驱动电机(16)、主动轮(18)和两个从动轮(12)，主动轮(18)与驱动电机(16)的输出轴连接；
主动轮(18)和两个从动轮(12)将闭合的翻转链(13)限定为下凹的心形结构，翻转链(13)的下凹处用于放置子料样品；
底座(14)还设有用于调整翻转链(13)下凹处的形状的伸缩机构(17)。
另一方面，提供一种新疆和田玉子料鉴定方法，利用上述新疆和田玉子料鉴定系统进行鉴定，包括如下步骤：
步骤一：将待鉴定子料样品置于新疆和田玉子料鉴定系统的载物台，开机并调试新疆和田玉子料鉴定系统，预先设定子料样品为真品的最低界限分值、鉴定指标并分别对鉴定指标赋值；
步骤二：利用新疆和田玉子料鉴定系统的图像获取装置对子料样品进行360°全方位拍照，得到待鉴定子料样品图像，并将待鉴定子料样品的图像传输至图像处理装置；
步骤三：图像处理装置从待鉴定子料样品的图像中识别出鉴定指标特征图像，并对鉴定指标特征图像按照子料真品具备的典型特征进行特征图像分类，并将分类特征图像传输至数据处理装置；
步骤四：数据处理装置中的比较器将每一分类特征图像与真品数据库中的真品特征图像进行比对，得到比对结果αi，其中，分类特征图像与真品数据库中特征图像匹配成功，αi值为“1”，分类特征图像与真品数据库中真品特征图像未能匹配成功，αi值为“0”；
步骤五：将子料样品各鉴定指标赋值与其比对结果αi值的乘积进行累加，得到子料样品的鉴定结果总得分，总得分大于等于界限分值，则子料样品为真品，总得分小于界限分值，则子料样品为假品。
进一步地，步骤一中，鉴定指标包括凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征，依次赋予特征分值为：A、B、C、D、E、F，真品的最低界限分值为R。
进一步地，步骤五中，子料样品最终总得分为：
Q＝α1×A+α2×B+α3×C+α4×D+α5×E+α6×F，
若Q≥R，则认定为真品子料，若Q＜R，则认定为假品子料。
进一步地，步骤四中，子料样品的“石礓”与“玉”的关系图像与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α2值为0，否则，利用红外光谱仪确定“石礓”的成分；
若“石礓”中的矿物成分不是透辉石，则比较器输出α2值为0，否则对“石礓”与“玉”的变化关系进行判断；
若比较器判断“石礓”与“玉”之间为突变关系，则比较器输出α2值为1，若比较器判断“石礓”与“玉”之间为渐变关系，则比较器输出α2值为0。
进一步地，裂隙内充填物的晶型与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α3值为0，否则，利用显微红外光谱对充填物的种属进行测试；
若红外光谱测试结果显示充填物为天然矿物，则比较器输出α3值为1；
若红外光谱测试结果显示充填物并非天然矿物，则比较器输出α3值为0。
进一步地，比较器将子料样品表面的凹坑、子料样品表面裂隙、指甲纹、子料样品外貌弧度图像特征分别与真品数据库中的对应真品特征图像比对；
若子料样品表面的凹坑匹配成功，比较器输出α1值为1，凹坑匹配不成功，比较器输出α1值为0；
若子料样品表面裂隙平行关系匹配成功，比较器输出α4值为1，表面裂隙平行关系匹配不成功，比较器输出α4值为0；
子料样品表面的“指甲纹”特征匹配成功，比较器输出α5值为1，指甲纹特征匹配不成功，比较器输出α5值为0；
子料样品任何角度、任何面都存在一定的弧度，且弧度变化是逐渐发生的，比较器输出α6值为1；若存在某角度子料样品表面无弧度，各个面之间的过渡呈突变关系，比较器输出α6值为0。
与现有技术相比，本发明至少具有如下有益效果之一：
a)本发明提供的新疆和田玉子料鉴定系统，通过设置图像获取装置、图像处理装置和数据处理装置，利用图像获取装置全方位获取待鉴定子料样品图像，预先设置鉴定指标体系，数据处理装置中的比较器将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，进行数据处理后输出鉴定结果，整个鉴定过程主要由系统自动完成，鉴定效率高，鉴定结论更可靠，克服了鉴定师凭借经验鉴定导致人为因素对鉴定结果影响过大的缺陷。
b)本发明提供的新疆和田玉子料鉴定方法，科学系统地选取鉴定指标、对各鉴定指标赋予特征分值，利用比较器及红外光谱仪得到各鉴定指标的比对结果αi，各鉴定指标赋值与其比对结果αi值的乘积累加，得到样品子料的鉴定总得分，若总得分大于等于子料真品的最低界限分值，则子料样品为真品，若总得分小于子料真品的最低界限分值，则子料样品为假品。本方法创新性的建立了系统科学的指标参考体系，操作简单，整个鉴定过程主要由系统自动完成，鉴定效率高，鉴定结论更可靠。另外，实施本方法，克服了传统鉴定方法由鉴定师凭借经验鉴定，无法避免人为因素对鉴定结论准确性过多干扰的问题，普通人员也可对和田玉子料进行鉴定，具有广泛的应用前景，而且有助于和田玉子料鉴定行业形成统一的鉴定标准，对和田玉子料的鉴定具有重要意义。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例一中新疆和田玉子料鉴定系统框图；
图2为本发明实施例一中子料样品翻转装置的结构示意图；
图3为本发明实施例一中翻转链的滚轮或滚筒的截面形状图。
附图标记：
1-图像获取装置；11-子料样品；12-从动轮；13-翻转链；14-底座；15-控制器；16-驱动电机；17-伸缩机构；18-主动轮；2-图像处理装置；3-数据处理装置；4-红外光谱仪。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例一
本发明的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种新疆和田玉子料鉴定系统，包括图像获取装置1、图像处理装置2和数据处理装置3，图像获取装置1，用于获取待鉴定子料样品11的图像信息，并将待鉴定子料样品11的图像信息传输至图像处理装置2，优选地，图像获取装置1包括超景深三维显微系统；图像处理装置2用于从待鉴定子料样品11的图像中识别出和田玉真品疑似图像，并对疑似图像按照子料真品具备的典型特征进行图像分类，并将分类图像传输至数据处理装置3；数据处理装置3包括真品数据库、参数预设组件和比较器，参数预设组件用于预先设定子料样品11为真品的最低界限分值、鉴定指标及鉴定指标的赋值；比较器用于将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，进行数据处理后输出鉴定结果。
比较器将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，得到子料样品11各分类图像比对结果αi，若分类图像与真品数据库中图像特征匹配成功，则αi值为“1”，若分类图像与真品数据库中图像特征未能匹配成功，则αi值为“0”；比较器计算子料样品11各鉴定指标赋值与其比对结果αi的乘积之和，得到子料样品11的鉴定结果总得分Q，总得分大于等于界限分值R，则子料样品11为真品，总得分Q小于界限分值R，则子料样品11为假品。
和田玉子料真品的典型特征指标包括凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征六个特征，也可以包括其他鉴定特征。根据各特征指标对新疆和田玉子料鉴定的重要程度，分别对各指标赋予不同特征分值，特征分值是指该特征对和田玉子料真假鉴定结果的参考值/贡献值，例如，对凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征六个特征依次赋予特征分值为：A、B、C、D、E、F，得到子料样品11最终总得分：
Q＝α1×A+α2×B+α3×C+α4×D+α5×E+α6×F，
赋予子料样品11为真品的最低界限分值为R，由于子料真品也并非包括全部上述六个特征，因此，R值为样品数据库中子料真品的最低分值，并且R值大于等于A、B、C、D、E、F中的任一值。
若Q≥R，则认定为真品子料，若Q＜R，则认定为假品子料。
本实施例中，“石礓”与“玉”的关系、裂隙内充填物这两个鉴定指标，如不考虑“石礓”或裂隙内充填物的岩石矿物成分，仅通过比较器比较特征图像获取的比对结果存在误判的可能性，并且由于超景深三维显微系统仅能获取子料样品11的图像，并不能获取子料样品11的岩石矿物成分，因此，“石礓”与“玉”的关系、裂隙内充填物这两个鉴定指标除了比较由超景深三维显微系统获得的特征图像外，还需要进一步结合红外光谱仪4进行测试，才能够得到正确鉴定结果。因此，鉴定系统还设置有红外光谱仪4，红外光谱仪4独立设置，用于测试子料样品11的矿物成分，红外光谱仪4能够将测试结果传输至数据处理装置3，数据处理装置3中的比较器输出正确鉴定结果。
为了提高鉴定结果的准确性，若结合显微红外光谱仪4鉴定结果为子料真品，则将该子料的全部指标特征图像参数录入真品数据库；本实施例的鉴定系统还可以设置有假品数据库，若结合显微红外光谱仪4鉴定结果为子料假品，则将该子料的特征图像参数录入假品数据库，以实现对数据库的不断更新，从而不断提高和田玉子料鉴定结果可靠性。
考虑到和田玉子料鉴定需要考虑的指标数量多，且分布于子料样品11的外表面，鉴于此，本发明设计了一种专门用于图像获取装置1的子料样品翻转装置，能够实现对子料样品11进行360°全方位拍照，如图2所示，该子料样品翻转装置，包括底座14和翻转链13，其中，翻转链13为履带式结构且具有一定宽度，由多个滚轮或滚筒连接而成，底座14设有用于使翻转链13转动的传动机构，传动机构包括驱动电机16、主动轮18和两个从动轮12，主动轮18与驱动电机16的输出轴连接；主动轮18和两个从动轮12将闭合的翻转链13限定为下凹的心形结构，翻转链13的下凹处用于放置子料样品11；底座14还设有用于调整翻转链13下凹处形状的伸缩机构17。
利用本实施例提供的子料样品翻转装置进行子料样品11角度调整时，将子料样品11放置在翻转链13的下凹处，进行镜下观察。当需要调整子料样品11观察角度时，启动驱动电机16，驱动电机16的输出轴转动带动主动轮18转动，翻转链13转动使位于翻转链13的下凹处的子料样品11翻转一定角度，驱动电机16停止转动，随后，通过伸缩机构17调整翻转链13的下凹处形状，从而使任何形状的子料样品11能够以观察需要的倾斜角度固定在显微镜的下方，实现子料样品11在镜下的全方位转动或彻底翻转，并且能够使各种形状子料样品11的各个角度在镜下保持稳定状态，便于观察或拍照，整个翻转过程操作简便，不需要手动调整，省时省力，避免鉴定师手动直接翻转造成子料样品11污染。
考虑到子料样品11并非规则球形，为了实现不同形状子料样品11的翻转，滚轮或滚筒的截面为圆形或多边形，图3示出了滚轮或滚筒的几种横截面形状。优选地，翻转链13由多个滚轮连接而成，进一步优选地，翻转链由圆形截面滚轮和多边形截面滚轮组合连接而成。此结构的翻转链13表面凹凸不平，专为不规则子料样品11设计，能够保证不同形状的子料样品11的翻转，实现对子料样品全方位观察与拍照。
进一步考虑到子料样品11表面虽然光滑，但弧度并不均一，翻转过程中难以固定在指定角度，因此，翻转链13的表面设置橡胶层，橡胶层设置防滑凸起，优选地，防滑凸起为圆柱形、三角锥形以及多边形主体中的一种或多种组合，翻转链13表面设置橡胶层，可以显著增大子料样品11表面与翻转链13之间的摩擦力，而且能够避免划伤子料样品11，从而提升了翻转装置的工作稳定性及安全性。
本实施例中，主动轮18的轮心与两个从动轮12的轮心构成倒置的等腰三角形，两个从动轮12的轮心连线构成等腰三角形的水平边，翻转链13的长度大于等腰三角形周长，主动轮18和从动轮12的轮齿均与翻转链13咬合。
为了提高鉴定效率，子料样品翻转装置还设置有用于控制驱动电机16的控制器15，控制器15能够控制驱动电机16的转速、转动时间，还能够控制驱动电机16反向转动，使用者可以预先设置电机转速、转向以及停转间隔，停转间隔优选为30-120秒，在停转间隔内通过伸缩机构17调整翻转链13的下凹处形状使子料样品11固定在指定位置，并完成镜下观察或拍照。
本实施例中，伸缩机构17包括但不限于以下两种结构，第一种结构为，伸缩机构17设置有伸缩杆和转动手柄，伸缩杆与转动手柄通过转轴连接，转动手柄转动使伸缩杆伸长或缩短；第二种结构为，伸缩机构17设置有气缸和活塞杆，气缸控制活塞杆伸出或复位，具体的，气缸通过控制器15控制活塞杆伸出或复位，控制器15能够控制活塞杆伸出的长度，从而实现子料样品11不同角度的调节与翻转。其中，伸缩杆或活塞杆的伸出端可抵靠在翻转链13的放置子料样品11的相反一侧，也可以与翻转链13保持一定距离，当需要调整翻转链13的下凹处形状时，控制伸缩杆或活塞杆的伸长长度，伸缩杆或活塞杆的伸出端改变翻转链13下凹处形状，从而使子料样品11稳定的固定在指定位置。为实现不规则子料样品11的全方位翻转，本实施例中的子料样品11翻转装置设有三个伸缩机构17，三个伸缩机构17不位于同一直线上，也即三个伸缩机构17的伸缩方向所在的三条直线不位于同一平面，优选地，伸缩机构17与下凹翻转链13接触点的切线与伸缩机构17的伸缩方向垂直，设有伸缩机构17的翻转装置能够实现不规则形状子料样品11的任意倾斜角度的调整，甚至实现子料样品11的彻底翻转。
为了提高鉴定效率，底座14设置高度调节组件，能够辅助调节焦距，高度调节组件采用螺旋升降结构，通过升降结构调节子料样品11待拍摄位置与显微镜的距离。优选地，高度调节组件包括调节螺杆和调节螺母，通过调节螺杆和调节螺母配合实现底座14高度微调，采用调节螺杆和调节螺母结构的高度调节组件，能够实现底座14的高度微调，进而配合显微镜对焦功能，鉴定时对焦更精准，从而提升了鉴定结果可靠性，拍照效果更好。
与现有技术相比，本实施例提供的新疆和田玉子料鉴定系统，通过设置图像获取装置1、图像处理装置2和数据处理装置3，利用图像获取装置1全方位获取待鉴定子料样品图像，预先设置鉴定指标体系，数据处理装置3中的比较器将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，进行数据处理后输出鉴定结果，整个鉴定过程主要由系统自动完成，鉴定效率高，鉴定结论更可靠，克服了鉴定师凭借经验鉴定导致人为因素影响鉴定结果准确性的缺陷。另外，专门设计的子料样品翻转装置，能够转动的翻转链13，伸缩机构17调整翻转链13的下凹处形状，从而使任何形状的子料样品11能够以观察需要的倾斜角度固定在显微镜的下方，实现子料样品11在镜下的全方位转动或彻底翻转，并且能够使各种形状子料样品11的各个角度在镜下保持稳定状态，便于观察或拍照，整个翻转过程操作简便，不需要手动调整，省时省力，避免鉴定师手动直接翻转造成子料样品11污染，提升了鉴定结果可靠性。
实施例二
本实施例公开了一种新疆和田玉子料鉴定方法，具体利用实施例一中的新疆和田玉子料鉴定系统进行鉴定，具体包括如下步骤：
步骤一：将待鉴定子料样品11置于新疆和田玉子料鉴定系统的载物台，开机并调试新疆和田玉子料鉴定系统，预先设定子料样品11为真品的最低界限分值、鉴定指标并分别对鉴定指标赋值。其中，鉴定指标包括凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征，并对上述鉴定指标依次赋予特征分值为：A、B、C、D、E、F，真品的最低界限分值为R。
步骤二：利用新疆和田玉子料鉴定系统的图像获取装置1对子料样品11进行360°全方位拍照，得到待鉴定子料样品11图像，并将待鉴定子料样品11图像传输至图像处理装置2。在该步骤中，利用实施例一中的子料样品11翻转装置对子料样品11进行翻转，所取得的效果在实施例一种已有详细描述，再此不再赘述。
步骤三：图像处理装置2从待鉴定子料样品11图像中识别出鉴定指标特征图像，并对鉴定指标特征图像按照子料真品具备的典型特征进行特征图像分类，并将分类特征图像传输至数据处理装置3；
步骤四：数据处理装置3中的比较器将每一分类特征图像与真品数据库中的真品特征图像进行比对，得到比对结果αi，其中，分类特征图像与真品数据库中图像特征匹配成功，αi值为“1”，分类特征图像与真品数据库中真品特征图像未能匹配成功，αi值为“0”。具体的，比较器输出凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征的αi值分别对应的各鉴定指标赋值分别为A、B、C、D、E、F。
步骤五：将子料样品11各鉴定指标赋值与其比对结果αi的乘积进行累加，得到子料样品11的鉴定结果总得分，总得分大于等于界限分值，则子料样品11为真品，总得分小于界限分值，则子料样品11为假品。子料样品11最终总得分为：
Q＝α1×A+α2×B+α3×C+α4×D+α5×E+α6×F，
若Q≥R，则认定为真品子料，若Q＜R，则认定为假品子料。
本实施例中，鉴定时比较器将凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品外貌弧度特征六类鉴定指标特征图像分别与真品数据库中的图像特征进行比对，若待鉴定子料样品11不具备某一鉴定指标特征，则用空白图像替代该指标特征图像与真品数据库中的图像比对。其中，凹坑、子料样品11表面裂隙、指甲纹、子料样品11外貌弧度图像特征分别与真品数据库中的对应真品特征图像比对，经比较器与真品数据库中的图像特征比对后，可以直接输出αi值，具体比对结果及输出αi值的关系如下：
若子料样品11表面的凹坑匹配成功，比较器输出α1值为1，凹坑匹配不成功，比较器输出α1值为0；
若子料样品11表面裂隙平行关系匹配成功，比较器输出α4值为1，表面裂隙平行关系匹配不成功，比较器输出α4值为0；
子料样品11表面的“指甲纹”特征匹配成功，比较器输出α5值为1，指甲纹特征匹配不成功，比较器输出α5值为0；
子料样品11任何角度、任何面都存在一定的弧度，且弧度变化是逐渐发生的，比较器输出α6值为1；若存在某角度子料样品11表面无弧度，各个面之间的过渡呈突变关系，比较器输出α6值为0。
本实施例中，“石礓”与“玉”的关系、裂隙内充填物这两个鉴定指标，如不考虑“石礓”或裂隙内充填物的岩石矿物成分，仅通过比较器比较特征图像获取的比对结果存在误判的可能性，并且由于超景深三维显微系统仅能获取子料样品11图像，并不能获取子料样品11岩石矿物成分，因此，“石礓”与“玉”的关系、裂隙内充填物这两个鉴定指标除了比较由超景深三维显微系统获得的特征图像外，还需要进一步结合红外光谱仪4进行测试，才能够得到正确鉴定结果。
考虑到和田玉子料的“礓”有两种矿物成分，一种矿物成分是粗颗粒透闪石，另一种矿物成分是透辉石，本发明的鉴定方法所说“石礓”指的是矿物成分为透辉石的“礓”。在步骤四中，子料样品11的“石礓”与“玉”的关系图像与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α2值为0，否则，利用红外光谱仪4确定“石礓”的成分。也即当比较器通过“石礓”与“玉”的关系这一特征图像为渐变关系时，则判定该子料样品11不具备该特征，该指标特征得分为0，不需要对“石礓”的成分做进一步鉴定；若通过比较器进行图像比对后，初步判断该子料样品11具备“石礓”与“玉”的突变关系特征，则再利用红外光谱仪4对“石礓”成分作进一步测试。若“石礓”中的矿物成分不是透辉石，则比较器输出α2值为0，否则对“石礓”与“玉”的变化关系进行判断；若比较器判断“石礓”与“玉”之间为突变关系，则比较器输出α2值为1，若比较器判断“石礓”与“玉”之间为渐变关系，则比较器输出α2值为0。
在判断“石礓”与“玉”的关系这一指标特征时，也可以先判定“石礓”成分，确定“石礓”成分符合和田玉真品子料成分后，再对“石礓”与“玉”的关系进行鉴定。具体的，利用超景深显微镜获取指标特征图像前，先利用红外光谱仪4对“石礓”的成分进行测试，若“石礓”中的矿物成分不是透辉石，则不必考虑“石礓”与“玉”的关系这一特征，即鉴定系统预先输入的鉴定指标不包括该特征；若确定“石礓”中的矿物成分是透辉石之后，鉴定系统预先输入的鉴定指标包括该特征，利用鉴定系统判断“石礓”与“玉”之间为渐变关系或者突变关系，进而判断是否符合和田玉子料“石礓”与“玉”的变化关系。若比较器判断“石礓”与“玉”之间为渐变关系，比较器输出α2值为0；若比较器判断“石礓”与“玉”之间为突变关系，比较器输出α2值为1。
和田玉子料表面一般裂隙较多，有些裂隙内可附着一些天然结晶的矿物。子料样品11表面裂隙内充填物这一特征参数，裂隙中的充填物具有一定晶型且充填物为天然矿物时，比较器输出“裂隙内充填物”比对结果αi值为1才真正符合要求，判断为和田玉真品子料的鉴定结果更准确。而利用超景深三维显微系统能够观察出充填物的外观特征，即能够获取到充填物的“晶型”(可能不具备岩石学意义上的晶型)，比较器能够判断出该子料样品11的裂隙内充填物是否具备一定“晶型”的条件，而不能对矿物的种属作出准确的判断，矿物种属需要使用显微红外光谱进行测试。因此，在步骤四中，裂隙内充填物的晶型与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α3值为0，否则，利用显微红外光谱对充填物的种属进行测试；也即当比较器判断裂隙内具有充填物，并且充填物的外观形状与真品数据库中的晶型不匹配，则判定该指标特征得分为0，不需要对充填物的种属做进一步鉴定；若通过比较器进行图像比对后，初步判断裂隙内充填物的外观形状与真品数据库中的晶型匹配，则再利用红外光谱仪4对“石礓”成分作进一步测试。若红外光谱测试结果显示充填物为天然矿物，则比较器输出α3值为1；若红外光谱测试结果显示充填物并非天然矿物，则比较器输出α3值为0。
上述六个特征中，最为显著特征的判断指标为“指甲纹”、和“裂隙内充填物”两个参数，实际鉴定中，有时根据“指甲纹”或“裂隙内充填物”特征即可给出鉴定结果，因此，R值不低于C或E中的最大值。
根据各特征参数的重要程度赋予分值，每个特征指标以100分为上限。重要程度综合参考真品数据库中特征指标分布曲线，各特征指标出现频率、鉴定师鉴定经验以及不同地区和田玉特征指标差异性等因素。优选地，指甲纹、裂隙内充填物为最为重要的两个特征指标，其次为凹坑，“石礓”与“玉”的渐变关系、表面裂隙平行关系。
与现有技术相比，本实施例提供的新疆和田玉子料鉴定方法，科学系统地选取鉴定指标、对各鉴定指标赋予特征分值，利用比较器及红外光谱仪4得到各鉴定指标的比对结果αi，各鉴定指标赋值与其比对结果αi值的乘积累加，得到样品子料的鉴定总得分，若总得分大于等于子料真品的最低界限分值，则子料样品11为真品，若总得分小于子料真品的最低界限分值，则子料样品11为假品。本方法创新性的建立了系统科学的指标参考体系，操作简单，整个鉴定过程主要由系统自动完成，鉴定效率高，鉴定结论更可靠。另外，实施本方法，克服了传统鉴定方法由鉴定师凭借经验鉴定，无法避免人为因素对鉴定结论准确性过多干扰的问，普通人员也可对和田玉子料进行鉴定，具有广泛的应用前景，而且有助于和田玉子料鉴定行业形成统一的鉴定标准，对和田玉子料的鉴定具有重要意义。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种新疆和田玉子料鉴定系统，其特征在于，包括图像获取装置(1)、图像处理装置(2)和数据处理装置(3)，
所述图像获取装置(1)，用于获取待鉴定子料样品(11)图像信息，并将待鉴定子料样品(11)的图像信息传输至图像处理装置(2)；
所述图像处理装置(2)，用于从待鉴定子料样品(11)图像中识别出和田玉真品疑似图像，并对疑似图像按照子料真品具备的典型特征进行图像分类，并将分类图像传输至数据处理装置(3)；
所述数据处理装置(3)，包括真品数据库、参数预设组件和比较器，所述参数预设组件用于预先设定子料样品(11)为真品的最低界限分值、鉴定指标及鉴定指标的赋值；所述比较器用于将每一分类图像分别与真品数据库中的各类数据图像进行比对，进行数据处理后输出鉴定结果。
2.根据权利要求1所述的新疆和田玉子料鉴定系统，其特征在于，还包括红外光谱仪(4)，所述红外光谱仪(4)独立设置，用于测试子料样品(11)的矿物成分。
3.根据权利要求1或2所述的新疆和田玉子料鉴定系统，其特征在于，所述图像获取装置(1)包括超景深三维显微系统。
4.根据权利要求3所述的新疆和田玉子料鉴定系统，其特征在于，所述图像获取装置(1)还包括子料样品翻转装置，所述子料样品翻转装置包括底座(14)和翻转链(13)；
所述底座(14)设有用于使翻转链(13)转动的传动机构，所述传动机构包括驱动电机(16)、主动轮(18)和两个从动轮(12)，所述主动轮(18)与驱动电机(16)的输出轴连接；
所述主动轮(18)和两个从动轮(12)将闭合的翻转链(13)限定为下凹的心形结构，翻转链(13)的下凹处用于放置子料样品(11)；
所述底座(14)还设有用于调整翻转链(13)下凹处的形状的伸缩机构(17)。
5.一种新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，利用权利要求1至4任一项所述的新疆和田玉子料鉴定系统进行鉴定，包括如下步骤：
步骤一：将待鉴定子料样品(11)置于新疆和田玉子料鉴定系统的载物台，开机并调试新疆和田玉子料鉴定系统，预先设定子料样品(11)为真品的最低界限分值、鉴定指标并分别对鉴定指标赋值；
步骤二：利用新疆和田玉子料鉴定系统的图像获取装置(1)对子料样品(11)进行360°全方位拍照，得到待鉴定子料样品(11)图像，并将待鉴定子料样品(11)的图像传输至图像处理装置(2)；
步骤三：图像处理装置(2)从待鉴定子料样品(11)的图像中识别出鉴定指标特征图像，并对鉴定指标特征图像按照子料真品具备的典型特征进行特征图像分类，并将分类特征图像传输至数据处理装置(3)；
步骤四：数据处理装置(3)中的比较器将每一分类特征图像与真品数据库中的真品特征图像进行比对，得到比对结果αi，其中，分类特征图像与真品数据库中特征图像匹配成功，αi值为“1”，分类特征图像与真品数据库中真品特征图像未能匹配成功，αi值为“0”；
步骤五：将子料样品(11)各鉴定指标赋值与其比对结果αi值的乘积进行累加，得到子料样品(11)的鉴定结果总得分，总得分大于等于界限分值，则子料样品(11)为真品，总得分小于界限分值，则子料样品(11)为假品。
6.根据权利要求5所述的新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，步骤一中，所述鉴定指标包括凹坑、“石礓”与“玉”的渐变关系、裂隙内充填物、表面裂隙平行关系、指甲纹、子料样品(11)外貌弧度特征，依次赋予特征分值为：A、B、C、D、E、F，所述真品的最低界限分值为R。
7.根据权利要求6所述的新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，步骤五中，子料样品(11)最终总得分为：
Q＝α1×A+α2×B+α3×C+α4×D+α5×E+α6×F，
若Q≥R，则认定为真品子料，若Q＜R，则认定为假品子料。
8.根据权利要求5至7所述的新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，步骤四中，子料样品(11)的“石礓”与“玉”的关系图像与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α2值为0，否则，利用红外光谱仪(4)确定“石礓”的成分；
若“石礓”中的矿物成分不是透辉石，则比较器输出α2值为0，否则对“石礓”与“玉”的变化关系进行判断；
若比较器判断“石礓”与“玉”之间为突变关系，则比较器输出α2值为1，若比较器判断“石礓”与“玉”之间为渐变关系，则比较器输出α2值为0。
9.根据权利要求7所述的新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，所述裂隙内充填物的晶型与真品数据库中的图像不匹配，则比较器输出α3值为0，否则，利用显微红外光谱对充填物的种属进行测试；
若红外光谱测试结果显示充填物为天然矿物，则比较器输出α3值为1；
若红外光谱测试结果显示充填物并非天然矿物，则比较器输出α3值为0。
10.根据权利要求7所述的新疆和田玉子料鉴定方法，其特征在于，比较器将子料样品(11)表面的凹坑、子料样品(11)表面裂隙、指甲纹、子料样品(11)外貌弧度图像特征分别与真品数据库中的对应真品特征图像比对；
若子料样品(11)表面的凹坑匹配成功，比较器输出α1值为1，凹坑匹配不成功，比较器输出α1值为0；
若子料样品(11)表面裂隙平行关系匹配成功，比较器输出α4值为1，表面裂隙平行关系匹配不成功，比较器输出α4值为0；
子料样品(11)表面的“指甲纹”特征匹配成功，比较器输出α5值为1，指甲纹特征匹配不成功，比较器输出α5值为0；
子料样品(11)任何角度、任何面都存在一定的弧度，且弧度变化是逐渐发生的，比较器输出α6值为1；若存在某角度子料样品(11)表面无弧度，各个面之间的过渡呈突变关系，比较器输出α6值为0。
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