CN112113920A - 低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 - Google Patents
低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112113920A CN112113920A CN202011060819.9A CN202011060819A CN112113920A CN 112113920 A CN112113920 A CN 112113920A CN 202011060819 A CN202011060819 A CN 202011060819A CN 112113920 A CN112113920 A CN 112113920A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gem
- sample
- gemstone
- spectrum
- natural
- 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
- 239000010437 gem Substances 0.000 title claims abstract description 230
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 225
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 54
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 abstract description 15
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 8
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 229910052634 enstatite Inorganic materials 0.000 description 1
- BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N magnesium;dihydroxy(oxo)silane Chemical compound [Mg+2].O[Si](O)=O BBCCCLINBSELLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
-
- 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
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- 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)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低成本的天然宝石检测方法及其检测系统，该检测系统包括光源、承载机构、宝石分光镜、CCD相机以及微型电脑，该检测方法包括：将光源发出入射光透射到宝石样品上，通过宝石分光镜接收自宝石样品透射或折射后的光线；通过CCD相机采集在宝石分光镜内形成的光谱，获取宝石样品的光谱图像；由微型电脑根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石。本发明的通过采用宝石分光镜接收自宝石样品透射或折射后的光线，该光线由宝石分光镜内的色散元件分解，并向宝石分光镜的目镜投射一可见光吸收光谱，通过CCD相机采集该可见光吸收光谱，由此就能够通过该可见光吸收光谱的吸收线或者吸收带特征来判断该宝石是否为天然宝石。
Description
技术领域
本发明涉及宝石检测的技术领域，特别涉及一种低成本的天然宝石检测方法及其检测系统。
背景技术
宝石分光镜是利用色散元件（三角棱镜或光栅）将白光分解成不同波长的单色光，且构成连续的可见光光谱的一种装置，主要适用于有色宝石，无色宝石除锆石、钻石、顽火辉石外其他均无明显的吸收光谱，具有典型光谱的宝石，可直接作为诊断性鉴定特征。
现有的宝石分光镜主要以手持式分光镜为主，使用时检测人员需手持宝石分光镜，将眼睛靠近宝石分光镜的目镜，将宝石分光镜的物镜对准光源上的宝石，然后仔细调整光源寻找出有无吸收带或者吸收线，以及吸收线位置。虽然这种检测方式的简单且成本低，但局限于宝石分光镜的尺寸，检测人员在目镜中很难观察吸收光谱，且操作难度大，使用很不方便。
因此，现有基于宝石分光镜的宝石检测方法还需进一步改进。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提供一种低成本的天然宝石检测方法，用以实现对宝石的自动检测，且便于操作使用。
为实现上述目的，本发明提出的低成本的天然宝石检测方法，包括如下步骤：
步骤S1，将一入射光透射到宝石样品上，通过宝石分光镜接收自宝石样品透射或折射后的光线；
步骤S2，通过同轴设置在所述宝石分光镜的目镜一侧CCD相机采集在所述宝石分光镜内形成的光谱，获取宝石样品的光谱图像；
步骤S3，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石。
可选地，在步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石前，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带，根据所述光谱图带判断宝石样品是否为天然宝石。
可选地，在步骤S2中，所述CCD相机采用的是黑白相机，所述光谱图像为灰度图像；
所述步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石包括：
步骤S31，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带；
步骤S32，计算所述光谱图带每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度；
步骤S33，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带横向像素点的光谱波长，通过光谱波长-RGB转换算法计算出圈光谱的彩色光谱图带，通过信号强度的百分比确定相应光谱波长的明暗程度；
步骤S34，根据所述彩色光谱图带上吸收线或者吸收带特征判断宝石样品是否为天然宝石。
可选地，在步骤S2中，所述CCD相机采用的是黑白相机，所述光谱图像为灰度图像；
所述步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石包括：
步骤S31，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带；
步骤S32，计算所述光谱图带每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度；
步骤S33，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带横向像素点的光谱波长，再根据横向像素点的光谱波长和横向像素点每列的信号强度，绘制宝石样品的吸收光谱曲线；
步骤S34，根据所述吸收光谱曲线的吸收波峰特征判断宝石样品是否为天然宝石。
可选地，所述步骤S1中，所述入射光自宝石样品的顶部入射宝石样品内，并从宝石样品透射后射入所述宝石分光镜内。
可选地，所述步骤S1中，所述入射光自宝石样品的周侧射入宝石样品内，并由宝石样品反射至所述宝石分光镜内。
基于同样的原理，本发明还对应提出了一种低成本的天然宝石检测系统，其包括：一向宝石样品投射入射光的光源；
一用于承载宝石样品的承载机构；
一设置于宝石样品出光侧的宝石分光镜，所述宝石分光镜的物镜与宝石样品的出光侧相对设置；
一同轴设置于所述宝石分光镜的目镜下方的CCD相机，所述CCD相机采集自所述宝石分光镜的目镜上形成的光谱图像；
以及一用于根据所述光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石的微型电脑，所述微型电脑的输入端与所述CCD相机的输出端连接。
可选地，所述光源包括设置在所述承载机构上方的顶光源，和/或设置在所述承载机构和所述宝石风光镜之间的底光源。
可选地，所述顶光源和所述底光源均为亮度可调的光源。
可选地，所述光源为多波段LED灯组合而成的全波段光源。
本发明通过采用宝石分光镜接收自宝石样品透射或折射后的光线，该光线由宝石分光镜内的色散元件分解，并向宝石分光镜的目镜投射一光谱，通过CCD相机采集该光谱，由此就能够通过该光谱的吸收线或者吸收带特征来判断该宝石是否为天然宝石。
与现有技术相比，本发明通过CCD相机来采集宝石风光镜分解得到光谱，以获取宝石样品的光谱图像，由此能够对光谱图像进行分析判断，方便自动检测出宝石样品的是否为天然宝石，免去了通过人为判断的繁琐和人工操作使用宝石分光镜的繁琐，且避免了人为检测的误差，能够有效保证检测效果的一致性。
附图说明
图1为本发明低成本的天然宝石检测方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明低成本的天然宝石检测方法一实施例中判断宝石样品的流程示意图；
图3为本发明低成本的天然宝石检测系统一实施例的结构示意图；
图4为CCD相机采集的光谱图像的示意图；
图5为本发明低成本的天然宝石检测方法另一实施例的流程示意图；
图6为本发明低成本的天然宝石检测系统另一实施例的结构示意图；
图7为本发明低成本的天然宝石检测系统又一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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
请参阅说明书附图1-3，在本发明实施例提出了一种低成本的天然宝石检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤S1，将一入射光透射到宝石样品5上，通过宝石分光镜3接收自宝石样品5透射的光线；
步骤S2，通过同轴设置在宝石分光镜3的目镜一侧CCD相机4采集在宝石分光镜3内形成的可见光吸收光谱，获取宝石样品5的光谱图像41；
步骤S3，根据获取的光谱图像41判断宝石样品5是否为天然宝石。
本发明通过采用宝石分光镜3接收自宝石样品5透射光线，该光线由宝石分光镜3内的色散元件分解，并向宝石分光镜3的目镜投射一可见光吸收光谱，通过CCD相机4采集该可见光吸收光谱，由此就能够通过该可见光吸收光谱的吸收线或者吸收带特征来判断该宝石是否为天然宝石。
与现有技术相比，本发明通过CCD相机4来采集宝石风光镜分解得到可见光吸收光谱，以获取宝石样品5的光谱图像41，由此能够对光谱图像41进行分析判断，方便自动检测出宝石样品5的是否为天然宝石，免去了通过人为判断的繁琐和人工操作使用宝石分光镜3的繁琐，且避免了人为检测的误差，能够有效保证检测效果的一致性。
在步骤S3中，根据获取的光谱图像41判断宝石样品5是否为天然宝石前，裁剪截取光谱图像41中的光谱图带41a，根据光谱图带41a判断宝石样品5是否为天然宝石。
如图3所示，由于CCD相机4的采集范围都会大于光谱图带41a的显示范围，因此，采集的光谱图像41中会包含一些无用部分，通过对采集的光谱图像41进行剪裁，以截取光谱图带41a的部分，以便于后续对光谱图带41a进行分析判断，提高检测的效率和准确度。
在步骤S2中，CCD相机4采用的是黑白相机，相对地，通过CCD相机4采集的光谱图像41为灰度图像。相比与彩色CCD相机4，黑白相机的成本更低，能够进一步减低检测成本。
由于灰度图像并不能直接显示出分光后的实际光谱图带41a，因此，在步骤S中，根据光谱图像41判断宝石样品5是否为天然宝石包括：
步骤S31，裁剪截取光谱图像41中的光谱图带41a。若之前已经截取了光谱图像41中的光谱图带41a，则忽略该步骤，直接进行下一步。
步骤S32，计算光谱图带41a每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度，该信号强度为平均灰度值与255的比值。
步骤S33，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带41a横向像素点的光谱波长，通过光谱波长-RGB转换算法计算出圈光谱的彩色光谱图带41a，通过信号强度的百分比确定相应光谱波长的明暗程度。该明暗程度在彩色光谱图带41a中具体地表面为暗度，信号强度越低，则对应的RGB颜色越暗，从而在彩色光谱图带41a上形成大致为黑色的吸收线或者吸收带。
步骤S34，根据彩色光谱图带41a上吸收线或者吸收带特征判断宝石样品5是否为天然宝石。由于天然宝石中含有各种色素离子（过渡族元素、某些稀士元素、放射性元素），对可见光光谱具有不同程度的选择性吸收。宝石的光谱中的吸收带、吸收线都具有固定的吸收位置。通过这种特性，就能够根据光谱图带41a上吸收线或者吸收带特征判断宝石样品5是否为天然宝石。
在本发明实施例的另外一种实施方式中，也可以通过平均灰度值生成可见光吸收光谱曲线来判断宝石样品5是否为天然宝石，具体包括如下步骤：
步骤S31′，裁剪截取光谱图像41中的光谱图带41a。
步骤S32′，计算光谱图带41a每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度。
步骤S33′，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带41a横向像素点的光谱波长，再根据横向像素点的光谱波长和横向像素点每列的信号强度，绘制宝石样品5的吸收光谱曲线。
步骤S34′，根据吸收光谱曲线的吸收波峰特征判断宝石样品5是否为天然宝石。
由此，通过判断宝石样品5是否具备与天然宝石一样的吸收波峰特征，就能够检测出该宝石样品5是否为天然宝石。
基于上述检测方法，本发明实施例还对应提出了一种低成本的天然宝石检测系统，以实施上述检测方法。具体地，如图3所示，该检测系统包括光源11、承载机构2、宝石分光镜3、CCD相机4以及微型电脑。
承载机构2上设有一承载孔，光源11、承载孔、宝石分光镜3、CCD相机4依次上下同轴设置，CCD相机4的输出端与微型电脑的输入端电连接。
检测时，将宝石样品5放置于承载机构2的承载孔内，光源11发出的光线投射到宝石样品5上，并自宝石样品5透射到宝石风光镜内，该光线由宝石分光镜3内的色散元件分解，并向宝石分光镜3的目镜投射一可见光吸收光谱，由CCD相机4采集该可见光吸收光谱，发送给微型电脑，微型电脑根据该可见光吸收光谱的吸收线或者吸收带特征来判断该宝石样品5是否为天然宝石，如宝石样品5为天然宝石，则CCD相机4采集的可见光吸收光谱中具备与该宝石样品5对应的天然宝石一样地吸收线或者吸收带，由此就能够判断该宝石样品5为天然宝石。例如，对钻石样品进行检测，若采集的钻石样品的可见光吸收光谱具备415nm吸收线，则说明该钻石样品为Ia型天然砖石，因为Ia型天然钻石均具备415nm吸收线。
其中，该光源11采用的是多个波段的LED灯组合而成的全波段光源，能够实现透射光谱的测量。且采用LED灯可使得光源结构设计更加灵活，使用寿命更好。
承载机构2用于承载宝石样品5，可以但不局限于宝石夹、托盘等机构。
对于用于检测特定种类的宝石，可采用特定波段的光源，以形成专用的宝石快速筛选设备。例如，将光源11选用为410nm-420nm波段的光源，就能够制造出专门用于Ia型天然钻石的快速筛选仪器，从而就能够实现对合成钻石与钻石仿制品的快速筛选，且成本低，检测效率快。
在本实施例中，该光源11为亮度可调的光源，能够针对不同的宝石对光线强弱的不同需求。
实施例2
请参阅说明书附图4-5，在本发明实施例提出了另一种低成本的天然宝石检测方法，该检测方法包括如下步骤：
步骤S1′，将一入射光透射到宝石样品5上，通过宝石分光镜3接收自宝石样品5反射的光线；
步骤S2′，通过同轴设置在宝石分光镜3的目镜一侧CCD相机4采集在宝石分光镜3内形成的可见光吸收光谱，获取宝石样品5的光谱图像；
步骤S3′，根据获取的光谱图像判断宝石样品5是否为天然宝石。
在本发明实施例中，与实施例1中的检测原理相同，均是利用宝石中含有各种色素离子（过渡族元素、某些稀士元素、放射性元素）对可见光光谱具有不同程度的选择性吸收的特点，来采集经天然宝石反射的光线的光谱图，并根据该光谱图对宝石样品5进行检测。
基于上述检测方法，本发明实施例还对应提出了一种低成本的天然宝石检测系统，以实施上述检测方法。具体地，如图5所示，该检测系统包括光源12、承载机构2、宝石分光镜3、CCD相机4以及微型电脑（图中未示出）。
承载机构2上设有一承载孔，承载孔、光源12、宝石分光镜3、CCD相机4依次上下同轴设置，该光源12分布于宝石分光镜3的物镜周侧， CCD相机4的输出端与微型电脑的输入端电连接。
检测时，光源12发出的光线自宝石分光镜3斜射至宝石样品5，经宝石样品5反射至宝石分光镜3的五金内，由此根据宝石样品5的反射吸收光谱对宝石样品5进行检测，检测原理与实施例1中的原理类似，均是通过判断吸收线（或吸收带）特征、或者吸收波峰特征进行天然宝石的判定。
实施例3
请参阅说明书附图6，在本发明实施例提出了一种低成本的天然宝石检测系统，该检测系统包括光源、承载机构2、宝石分光镜3、CCD相机4以及微型电脑（图中未示出）。
光源包括顶光源11和底光源12，顶光源11位于宝石样品5的顶部，该底光源12分布于宝石分光镜3的物镜周侧，顶光源11、承载孔、底光源12、宝石分光镜3、CCD相机4依次上下同轴设置，CCD相机4的输出端与微型电脑的输入端电连接。
其中，顶光源11和底光源12均为多个波段的LED灯组合而成的全波段光源，且亮度均可调。
通过上述检测系统，能够实现上述实施例1和实施例2中示出的检测方法，应用范围广，可用于检测宝石的透射、反射光谱。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用以本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，将一入射光透射到宝石样品上，通过宝石分光镜接收自宝石样品透射或折射后的光线；
步骤S2，通过同轴设置在所述宝石分光镜的目镜一侧CCD相机采集在所述宝石分光镜内形成的光谱，获取宝石样品的光谱图像；
步骤S3，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石。
2.如权利要求1所述的低成本的天然宝石检测系统，其特征在于，在步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石前，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带，根据所述光谱图带判断宝石样品是否为天然宝石。
3.如权利要求1所述的低成本的天然宝石检测系统，其特征在于，在步骤S2中，所述CCD相机采用的是黑白相机，所述光谱图像为灰度图像；
所述步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石包括：
步骤S31，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带；
步骤S32，计算所述光谱图带每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度；
步骤S33，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带横向像素点的光谱波长，通过光谱波长-RGB转换算法计算出圈光谱的彩色光谱图带，通过信号强度的百分比确定相应光谱波长的明暗程度；
步骤S34，根据所述彩色光谱图带上吸收线或者吸收带特征判断宝石样品是否为天然宝石。
4.如权利要求1所述的低成本的天然宝石检测系统，其特征在于，在步骤S2中，所述CCD相机采用的是黑白相机，所述光谱图像为灰度图像；
所述步骤S3中，根据获取的光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石包括：
步骤S31，裁剪截取所述光谱图像中的光谱图带；
步骤S32，计算所述光谱图带每一列向像素点的平均灰度值，并计算每一列向像素点的平均灰度值计算该列像素点的信号强度；
步骤S33，通过灰度值-光谱波长标定算法计算光谱图带横向像素点的光谱波长，再根据横向像素点的光谱波长和横向像素点每列的信号强度，绘制宝石样品的吸收光谱曲线；
步骤S34，根据所述吸收光谱曲线的吸收波峰特征判断宝石样品是否为天然宝石。
5.如权利要求1-4任意一项所述的低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述入射光自宝石样品的顶部入射宝石样品内，并从宝石样品透射后射入所述宝石分光镜内。
6.如权利要求1-4任意一项所述的低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述入射光自宝石样品的周侧射入宝石样品内，并由宝石样品反射至所述宝石分光镜内。
7.一种低成本的天然宝石检测系统，其特征在于，包括：一向宝石样品投射入射光的光源；
一用于承载宝石样品的承载机构；
一设置于宝石样品出光侧的宝石分光镜，所述宝石分光镜的物镜与宝石样品的出光侧相对设置；
一同轴设置于所述宝石分光镜的目镜下方的CCD相机，所述CCD相机采集自所述宝石分光镜的目镜上形成的光谱图像；
以及一用于根据所述光谱图像判断宝石样品是否为天然宝石的微型电脑，所述微型电脑的输入端与所述CCD相机的输出端连接。
8.如权利要求7所述的低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，所述光源包括设置在所述承载机构上方的顶光源，和/或设置在所述承载机构和所述宝石风光镜之间的底光源。
9.如权利要求8所述的低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，所述顶光源和所述底光源均为亮度可调的光源。
10.如权利要求7-9任意一项所述的低成本的天然宝石检测方法，其特征在于，所述光源为多波段LED灯组合而成的全波段光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011060819.9A CN112113920A (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011060819.9A CN112113920A (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112113920A true CN112113920A (zh) | 2020-12-22 |
Family
ID=73798333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011060819.9A Pending CN112113920A (zh) | 2020-09-30 | 2020-09-30 | 低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112113920A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116818761A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-29 | 国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司 | 单晶类彩色宝石颜色成因检测方法及设备 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989379A (en) * | 1974-05-27 | 1976-11-02 | Manfred Eickhorst | Apparatus for the spectroscopical examination of light transmitting objects such as precious stones |
| US5615005A (en) * | 1995-01-23 | 1997-03-25 | Ugts, Inc. | Gemstone evaluation system |
| JPH11352068A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Chuo Hoseki Kenkyusho:Kk | ダイヤモンド判別方法及び装置 |
| US6020954A (en) * | 1997-12-18 | 2000-02-01 | Imagestatistics, Inc. | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones |
| US6980283B1 (en) * | 1997-12-18 | 2005-12-27 | Imagestatistics, Inc. | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones |
| CN101858858A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-13 | 广州标旗电子科技有限公司 | 一种用于珠宝或宝石检测的反射测量光谱取样方法 |
| CN102967604A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 广州标旗电子科技有限公司 | 一种用于宝石检测的反射光谱测量取样系统及方法 |
| CN103776782A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-05-07 | 苑執中 | 一种鉴别cvd合成钻石的检测方法及其检测仪器 |
| CN105352929A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-02-24 | 国土资源部珠宝玉石首饰管理中心深圳珠宝研究所 | 区分天然宝石与合成宝石的方法及其检测装置 |
| CN205067369U (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-02 | 中国地质大学（武汉） | 一种可旋转的光源一体式宝石分光镜 |
| US20170322082A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-11-09 | Meijun Li | attachable spectroscope to an auxiliary CCD or CMOS camera as detector for gem identification |
-
2020
- 2020-09-30 CN CN202011060819.9A patent/CN112113920A/zh active Pending
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3989379A (en) * | 1974-05-27 | 1976-11-02 | Manfred Eickhorst | Apparatus for the spectroscopical examination of light transmitting objects such as precious stones |
| US5615005A (en) * | 1995-01-23 | 1997-03-25 | Ugts, Inc. | Gemstone evaluation system |
| US6020954A (en) * | 1997-12-18 | 2000-02-01 | Imagestatistics, Inc. | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones |
| US6980283B1 (en) * | 1997-12-18 | 2005-12-27 | Imagestatistics, Inc. | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones |
| JPH11352068A (ja) * | 1998-06-09 | 1999-12-24 | Chuo Hoseki Kenkyusho:Kk | ダイヤモンド判別方法及び装置 |
| CN101858858A (zh) * | 2010-05-26 | 2010-10-13 | 广州标旗电子科技有限公司 | 一种用于珠宝或宝石检测的反射测量光谱取样方法 |
| CN102967604A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 广州标旗电子科技有限公司 | 一种用于宝石检测的反射光谱测量取样系统及方法 |
| CN103776782A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-05-07 | 苑執中 | 一种鉴别cvd合成钻石的检测方法及其检测仪器 |
| CN205067369U (zh) * | 2015-11-05 | 2016-03-02 | 中国地质大学（武汉） | 一种可旋转的光源一体式宝石分光镜 |
| CN105352929A (zh) * | 2015-11-21 | 2016-02-24 | 国土资源部珠宝玉石首饰管理中心深圳珠宝研究所 | 区分天然宝石与合成宝石的方法及其检测装置 |
| US20170322082A1 (en) * | 2016-03-09 | 2017-11-09 | Meijun Li | attachable spectroscope to an auxiliary CCD or CMOS camera as detector for gem identification |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王丹丹: "基于微型光纤光谱仪的宝石鉴别研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库--基础科学辑》 * |
| 王玉: "《曲波特征加权遥感图像统计分割原理与方法》", 31 May 2020, 北京邮电大学出版社 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116818761A (zh) * | 2023-08-16 | 2023-09-29 | 国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司 | 单晶类彩色宝石颜色成因检测方法及设备 |
| CN116818761B (zh) * | 2023-08-16 | 2024-04-19 | 国检中心深圳珠宝检验实验室有限公司 | 单晶类彩色宝石颜色成因检测方法及设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11921051B2 (en) | Apparatus and method for assessing optical quality of gemstones | |
| JP6670327B2 (ja) | 宝石用原石の色測定 | |
| US4508449A (en) | Apparatus for measuring diamond colors | |
| CN101539530B (zh) | 用于钻石的颜色分级的方法和装置 | |
| US8315692B2 (en) | Multi-spectral imaging spectrometer for early detection of skin cancer | |
| US20100141929A1 (en) | Apparatus and method for color measurement and color grading of diamonds, gemstones, and the like | |
| CN103090973B (zh) | 基于光谱的Ia型钻石颜色快速分级方法 | |
| JP2012505375A (ja) | 宝石の査定、評価および等級づけのための改良された装置および方法 | |
| TW201502472A (zh) | 採用表面顏色之表面形貌干涉儀 | |
| TW201823705A (zh) | 用於篩選寶石之裝置與方法 | |
| CN1310798A (zh) | 一种光学设备 | |
| IL296784B1 (en) | Imaging-assisted scanning spectroscopy for gem identification | |
| US5880845A (en) | Apparatus for measuring the photometric and colorimetrics characteristics of an object | |
| US10281330B2 (en) | Spectrophotometer | |
| HU203598B (en) | Method and apparatus for integral optical testing deletorius stresses in bottom of the glassware, in particular bottles and hollow ware | |
| CN107796819B (zh) | 穹顶光源钻石测量仪及钻石测量方法 | |
| CN112113920A (zh) | 低成本的天然宝石检测方法及其检测系统 | |
| JPS617445A (ja) | 銅酸化被膜の酸化度判別装置 | |
| JP3324341B2 (ja) | 分光分析測定装置 | |
| CN210198954U (zh) | 一种区分双波段滤光片和红外截止滤光片的测试装置 | |
| GB2096793A (en) | Visually examining a gem stone | |
| JP4663855B2 (ja) | 装飾用宝石の鑑定方法 | |
| FR2516785A1 (fr) | Procede de mesure de la repartition spectrale de la lumiere diffusee par des dents ou objets en vue de leur reproduction et moyen de mise en oeuvre | |
| JP2005221307A (ja) | 色度計 | |
| JPH08327556A (ja) | 宝石の色鑑定装置 |
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: 20201222 |