CN111337497A - 基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 - Google Patents
基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111337497A CN111337497A CN202010239076.5A CN202010239076A CN111337497A CN 111337497 A CN111337497 A CN 111337497A CN 202010239076 A CN202010239076 A CN 202010239076A CN 111337497 A CN111337497 A CN 111337497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- diamond
- key surface
- degrees
- image
- stepping motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/87—Investigating jewels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明公开了一种钻石比例参数快速测量方法，属于钻石切工比例测量领域，包括将钻石台面向下置于步进电机控制的旋转平台上；步进电机的步距角为0.9度；打开背光源，通过与远心镜头相连接的相机采集钻石侧面投影图像；转动旋转平台通过目视或图像识别的方法，找到钻石的第一个关键面，并将此关键面作为平台关键面的0度点；控制步进电机顺时针前进1.8度并作为循环起点；按照AB循环采样过程循环16次，共采集80桢图像；计算出各关键面的参数值，综合出样品的切工参数。本发明的有益效果是，减少图像采集的数量，从而提高效率。
Description
技术领域
本发明属于钻石切工比例测量领域，具体涉及一种钻石比例参数快速测量方法。
背景技术
钻石切工比例是评价钻石加工切磨质量的数据化指标，是钻石4C分级的评价体系重要的一员(Cut)，理想的切工比例是钻石的亮度和火彩的平衡，影响着钻石的质量和商业价值。
目前钻石切工比例的测量采用数字图像处理技术,首先采集钻石投影图像，经数字图像处理技术，计算出钻石的腰棱直径、全深比、冠高比、冠角、亭深比、亭角、台宽、比、腰厚比、底尖比等切工比率以及相关的偏圆度、底偏、台面偏心、台面倾斜等对称性参数。
钻石的切工数据是在特定的切面上测量的,有意义的特征面可分为两种，各有8个切面(①类切面和②类切面)，共有16个有意义的特征面(图5、图6、图7、图8、图9、图10)，这些特征面本发明称之为关键面。
为了得到这16个关键面的投影，传统的自动切工仪采用较小的步距角采集360度的等间距的切面图像，从而找出最接近特征面。通常采用0.9度的步距角，采集400幅图像来找出特征面。这种等间距均匀采集图像的方式采集的图像，包含了大量无用的图像，不仅采集时间变长，而且后述的图像处理计算变得更复杂。
发明内容
本发明的目的是针对目前自动切工比例仪采集图像时，均匀等步距角采集图像，产生大量无效的图像的缺陷，提出一种采用变步距角的新思路，在关键面附近，小间距高分辨率采集图像，以保精度和提高速度，在非关键面区域，大间距甚至不采集直接跳过的方式，减少图像采集的数量，从而提高效率。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，包括以下步骤：
第一步，将钻石台面向下置于步进电机控制的旋转平台上；步进电机的步距角为0.9度；
第二步，打开背光源，通过与远心镜头相连接的相机采集钻石侧面投影图像；
第三步，转动旋转平台通过目视或图像识别的方法，判断第二步中的投影线AB为一条直线或者三角形ABC面积最小，据此找到钻石的第一个关键面，并将此关键面作为平台关键面的0度点；
第四步，控制步进电机顺时针前进1.8度并作为循环起点；
第五步，根据第四步的循环起点，A继续顺时针使旋转平台转动18.9度，此为无效的图像采样区，无需采集，直接跳过；B然后再继续以0.9度的步距顺时针转动旋转平台，同时采集5帧图像，即每0.9度采集1帧，此时旋转平台共转动4.5度；
第六步，按照第五步的方法(AB循环采样过程)循环16次，共采集16X5＝80桢图像；
第七步，根据第六步采集的80桢图像进行数据处理，计算出各关键面的参数值，综合出样品的切工参数。
在一个优选地实施方式中，在关键面的附近，电机控制的旋转平台系统以分辨率不低于0.9度进行采样；在非关键面的附近，以较低的分辨率采样，或直接跳过，不采集或少采集无效的图像。
在一个优选地实施方式中，旋转平台系统至少有一个转动角度可控制的转动平台、采集图像的相机、光源以及图像处理单元。
在一个优选地实施方式中，图像处理单元通过图像的二值化，样品轮廓边界提取及拟合计算，计算出标准圆钻型钻石切工比例参数。
在一个优选地实施方式中，采样以预估的关键面为中心，左右对称加密采样。
本发明的技术效果和优点：
1、采用变步距角的新思路，在关键面附近，小间距高分辨率采集图像，以保精度和提高速度，在非关键面区域，大间距甚至不采集直接跳过的方式，减少图像采集的数量，提高效率。
2、标准圆钻型钻石的关键面是对称分布的，控制系统能循环地采集到全部16个关键面位置附近的角度高分辨率图像，根据采集的全部图像，计算出标准圆钻型钻石切工比例参数。
附图说明
图1是本发明旋转平台系统图；
图2是本发明方法流程图；
图3是本发明关键面采样示意图；
图4是本发明关键面投影示意图；
图5是本发明①类关键面底视图；
图6是本发明①类关键面顶视图；
图7是本发明①类关键面侧视图；
图8是本发明②类关键面底视图；
图9是本发明②类关键面顶视图；
图10是本发明②类关键面侧视图。
图中：1、待测样品；2、旋转平台；3、背光源；4、步进电机；5、远心镜头；6、相机；7、控制器；8、电机驱动器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-10所示，本发明一种钻石切工参数测量方法流程图(下列描述的数据是以0.9度的电机步距角为例子，以每个关键面为中心对称采集5桢图像)，将待测样品1钻石台面向下置于步进电机4控制的旋转平台2上，打开背光源3，通过与远心镜头5相连接的相机6，采集钻石侧面投影图像，旋转旋转平台2找到钻石的第一个关键面作为平台关键面0度点，通过控制器7控制电机驱动器8进而控制步进电机4顺时针前进1.8度作为循环起点。按以下方法循环采样；
A:平台转动18.9度，跳过无效的图像采样区；
B:以0.9度的步距采集5帧图像。
按此方法(AB循环采样过程)循环16次，共采集16X5＝80桢图像；
根据采集的80桢进行数据处理，计算出各关键面的参数值，综合出样品的切工参数。
具体的测量方法
1相机:是采集腰码图像的探测器，一般是CCD或CMOS，能将图像数字化；
2、光源：由LED光源面光源组成；
3、样品：一般为圆钻型钻石；
4、旋转平台:由步进电机、步进电机控制器
5、第一个关键面寻找的方法可采用手动或自动的方法，依据图4的方法，目视或图像识别的方法，根据标准圆钻型钻石的切面特征，自动或手动找到关键面的投影面；判断投影线AB为一条直线或者三角形ABC的面积最小。
按传统的方法测试一个样品需要采集400桢图像。本发明在关键面的附近，控制系统以较高的分辨率采样，分辨率通常不低于0.9度，采样以预估的关键面为中心，左右对称加密采样。在非关键面的附近，以较低的分辨率采样，或直接跳过，不采集或少采集无效的图像。采用本发明的方法仅采集80桢图像，速度提高4倍以上，大大节省时间。
当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将钻石台面向下置于步进电机控制的旋转平台上；步进电机的步距角为0.9度；
第二步，打开背光源，通过与远心镜头相连接的相机采集钻石侧面投影图像；
第三步，转动旋转平台通过目视或图像识别的方法，判断第二步中的投影线AB为一条直线或者三角形ABC面积最小，据此找到钻石的第一个关键面，并将此关键面作为平台关键面的0度点；
第四步，控制步进电机顺时针前进1.8度并作为循环起点；
第五步，根据第四步的循环起点，A继续顺时针使旋转平台转动18.9度，此为无效的图像采样区，无需采集，直接跳过；B然后再继续以0.9度的步距顺时针转动旋转平台，同时采集5帧图像，即每0.9度采集1帧，此时旋转平台共转动4.5度；
第六步，按照第五步的方法(AB循环采样过程)循环16次，共采集16X5＝80桢图像；
第七步，根据第六步采集的80桢图像进行数据处理，计算出各关键面的参数值，综合出样品的切工参数。
2.根据权利要求1所述的一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，其特征在于，在关键面的附近，电机控制的旋转平台系统以分辨率不低于0.9度进行采样；在非关键面的附近，以较低的分辨率采样，或直接跳过，不采集或少采集无效的图像。
3.根据权利要求2所述的一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，其特征在于，旋转平台系统至少有一个转动角度可控制的转动平台、采集图像的相机、光源以及图像处理单元。
4.根据权利要求3所述的一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，其特征在于，图像处理单元通过图像的二值化，样品轮廓边界提取及拟合计算，计算出标准圆钻型钻石切工比例参数。
5.根据权利要求1所述的一种基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法，其特征在于，采样以预估的关键面为中心，左右对称加密采样。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010239076.5A CN111337497A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010239076.5A CN111337497A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111337497A true CN111337497A (zh) | 2020-06-26 |
Family
ID=71184564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010239076.5A Pending CN111337497A (zh) | 2020-03-30 | 2020-03-30 | 基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111337497A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040246464A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-09 | Sivovolenko Sergey Borisovich | Method and apparatus for examining a diamond |
| CN101793840A (zh) * | 2010-03-29 | 2010-08-04 | 中国地质大学（武汉） | 钻石切工参数测量方法及测量装置 |
| CN108931523A (zh) * | 2018-10-15 | 2018-12-04 | 深圳市完美爱钻石有限公司 | 一种钻石光学参数测量方法 |
-
2020
- 2020-03-30 CN CN202010239076.5A patent/CN111337497A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040246464A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-09 | Sivovolenko Sergey Borisovich | Method and apparatus for examining a diamond |
| CN101793840A (zh) * | 2010-03-29 | 2010-08-04 | 中国地质大学（武汉） | 钻石切工参数测量方法及测量装置 |
| CN108931523A (zh) * | 2018-10-15 | 2018-12-04 | 深圳市完美爱钻石有限公司 | 一种钻石光学参数测量方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106290388B (zh) | 一种绝缘子故障自动检测方法 | |
| US7035477B2 (en) | Image composition evaluation | |
| CN109300161B (zh) | 一种基于双目视觉的定位方法及装置 | |
| CN112589401B (zh) | 一种基于机器视觉的组装方法及系统 | |
| CN111122590B (zh) | 一种陶瓷表面缺陷检测装置及检测方法 | |
| CN115684208B (zh) | 一种avi检测机的上下料自动控制系统 | |
| CN102988052B (zh) | 足长测量方法及系统 | |
| CN107562791B (zh) | 一种基于大数据统计的遥感卫星相对辐射定标处理方法 | |
| CN112734662B (zh) | 一种针对锥齿轮磨损的机器视觉检测方法及系统 | |
| CN109839384B (zh) | 用于微型振动马达缺陷检测的视觉检测仪及检测方法 | |
| CN108537772B (zh) | 贴片电阻正导体印刷缺陷的视觉检测方法 | |
| KR20130084617A (ko) | 솔더 검사를 위한 검사 기준 등록 방법 및 그 방법을 이용한 기판 검사 장치 | |
| CN108426595A (zh) | 可旋式多角度视觉检测装置及其检测方法 | |
| CN205300516U (zh) | 调整可变光阑的转动装置及可变光阑的测量机构 | |
| CN111337497A (zh) | 基于标准圆钻型钻石关键面的切工比例快速测量方法 | |
| CN114463412A (zh) | 基于计算机视觉的植株表型测量方法、系统及装置 | |
| WO2023150130A1 (en) | Tilt and focusing adjustment for consistent gem imaging | |
| CN109622404A (zh) | 一种基于机器视觉的微工件自动分拣系统及方法 | |
| CN205156871U (zh) | 立铣刀刃口钝圆半径检测图像采集平台 | |
| KR102268256B1 (ko) | 표면 증강 라만 분광학 신호 분석을 위한 검출 자동화 시스템 및 방법 | |
| CN110657750B (zh) | 一种用于刀具刃口钝化的检测系统和方法 | |
| CN104483317A (zh) | 高通量数字全视场金相原位统计表征分析仪及分析方法 | |
| Bao et al. | Design of inspection system of glaze defect on the surface of ceramic pot based on machine vision | |
| CN206114545U (zh) | 一种单摄像机宽视场视觉螺纹检测装置 | |
| CN115598136A (zh) | 屏幕涂胶质量的检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200626 |