CN205593934U - 宝石信息采集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种宝石信息采集装置，所述宝石信息采集装置包括壳体(16)、设置在所述壳体(16)内用于放置宝石的可转动的平台(1)、用于驱动所述平台(1)转动的平台驱动件(2)，所述宝石信息采集装置还包括用于为放置在所述平台(1)的宝石提供光线的光源(3)、用于采集放置在所述平台(1)的宝石的信息的可移动的采集件(4)、用于存储所述采集件(4)采集的信息的存储器(5)、以及用于控制所述采集件(4)移动的控制器(6)，所述光源(3)和所述采集件(4)均设置在所述壳体(16)内。本实用新型提供的宝石信息采集装置能够实现宝石信息的自动采集，并且可保证信息的准确性。

Description

宝石信息采集装置

技术领域

本实用新型涉及信息采集领域，具体地，涉及一种宝石信息采集装置。

背景技术

宝石是色彩瑰丽、坚硬耐久、稀少，并可琢磨、雕刻成首饰和工艺品的矿物或岩石。由于宝石具有较高的价值并且每颗宝石均具有独特的属性，因此珠宝商或者其他宝石持有人均需要对宝石的各种属性(如重量、尺寸、颜色和内部特性等)进行采集，以便于宝石的管理或者宝石的后续加工处理(对天然宝石进行切割以获得成品宝石)。目前，宝石信息采集方式主要还是通过手工测量、称重、拍照后再将获得的信息输入到计算机中，这给珠宝商带来了繁重的工作，使得信息采集的效率低，并且由于宝石信息采集者的不同，或者宝石信息采集者的操作熟练程度不同，导致了采集到的宝石信息并不很准确。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种宝石信息采集装置，能够实现宝石信息的自动采集，并且可保证信息的准确性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种宝石信息采集装置，所述宝石信息采集装置包括壳体、设置在所述壳体内用于放置宝石的可转动的平台和用于驱动所述平台转动的平台驱动件，所述宝石信息采集装置还包括用于为放置在所述平台的宝石提供光线的光源、用于采集放置在所述平台的宝石的信息的可移动的采集件、用于存储所述采集件采集的信息的存储器、以及用于控制所述采集件移动的控制器，所述光源和所述采集件均设置在所述壳体内。

优选地，所述光源为可移动的光源，所述控制器控制所述光源移动。

优选地，所述光源包括激光光源和照明光源。

优选地，所述平台放置有托盘，所述宝石通过所述托盘放置在所述平台上。

优选地，所述宝石信息采集装置还包括用于采集放置在所述平台上的宝石的重量的称重模块，所述称重模块与所述存储器连接。

优选地，所述宝石信息采集装置还包括用于将所述存储器存储的信息发送到上级平台的外部通信模块。

优选地，所述宝石信息采集装置还包括处理器，所述处理器与所述存储器和/或所述外部通信模块连接，以对采集的信息进行处理并将处理后的信息通过所述外部通信模块发送至上级平台。

优选地，所述处理器设置有防止非法用户向上级平台传送数据的控制模块，所述控制模块包括用于存储用户的操作权限的数据库、耦合于所述数据库并且用于在所述用户登录时从所述数据库获取所述用户对应的操作权限的权限获取模块、耦合于所述权限获取模块并且用于存储所述用户对应的所述操作权限的唯一码的权限集合模块、以及耦合于所述权限集合模块并且用于判断所述用户对应的所述操作权限是否是允许的过滤模块。

优选地，所述宝石信息采集装置还包括用于翻转放置在所述平台上的宝石的机械手。

优选地，所述平台可转动地安装在支架上，所述宝石信息采集装置还包括用于检测所述平台相对于所述支架的旋转角度的传感器，所述传感器与平台驱动件和控制器连接，以通过所述控制器接收所述传感器检测到的平台位置信号后控制所述平台旋转。

优选地，所述平台和/或所述支架上还安装有用于标示所述平台相对于所述支架的旋转角度的环形标尺。

优选地，所述光源安装在可上下移动的光源顶板上设置的轨道上，所述采集件安装在可上下移动的采集件顶板上设置的轨道上，所述光源顶板和采集件顶板均通过驱动件驱动以实现上下移动，所述光源通过光源驱动件驱动以在其轨道上移动，所述采集件通过采集件驱动件以在其轨道上移动，所述光源驱动件、所述采集件驱动件、以及用于驱动光源顶板和采集件顶板的驱动件均与所述控制器连接。

优选地，所述采集件为高清摄像头。

本实用新型与现有技术的不同之处在于，本实用新型提供的宝石信息采集装置通过设置可转动地平台，可以将宝石放置在平台上，通过平台的转动，实现宝石旋转，从而通过采集件对宝石信息(例如，尺寸、颜色和内部特性)进行全方位的采集，并且可以将采集到的信息存储到存储器中。因此，本实用新型提供的宝石信息采集装置能够实现宝石信息的自动采集，并且由于宝石信息的采集过程减少了人为参与的程度，因此可以保证信息的准确性。同时，通过控制器控制采集件移动，即改变采集件相对于平台上放置的宝石的距离，从而可以对宝石特定位置的颜色、光泽和透明度等信息或者对瑕疵位置进行具体细致的检测。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的宝石信息采集装置的原理示意图；

图2是本实用新型提供的一种实施方式的宝石信息采集装置的结构示意图；

图3是图2中所示的宝石信息采集装置的光源和采集件移动位置后的结构示意图；

图4是图2中所示的宝石信息采集装置的平台和环形标尺的结构示意图；

附图标记说明

1 平台 2 平台驱动件

3 光源 4 采集件

5 存储器 6 控制器

7 称重模块 8 上级平台

9 处理器 10 外部通信模块

11 控制模块 12 支架

13 环形标尺 14 光源顶板

15 采集件顶板 16 壳体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指本实用新型提供的宝石信息采集装置在正常使用情况下定义的，并与附图2所示的上下左右方向一致。“内、外”是指相对于各零部件本身轮廓的内外。

上述这些方位词是为了便于理解而采用的，因而不构成对本实用新型保护范围的限制。

适当参见图1所示，为了实现本实用新型的上述技术目的，本实用新型提供的基本实施方式的宝石信息采集装置可以包括壳体16、设置在所述壳体16内用于放置宝石的可转动的平台1、用于驱动所述平台1转动的平台驱动件2、用于为放置在所述平台1的宝石提供光线的光源3、用于采集放置在所述平台1的宝石的信息的可移动的采集件4、用于存储所述采集件4采集的信息的存储器5、以及用于控制所述采集件4移动的控制器6，所述光源3和所述采集件4均设置在所述壳体16内。

本实用新型的宝石信息采集装置在使用时，可以将宝石放置在平台1上，通过平台驱动件2驱动平台1旋转，使得待测绘的宝石旋转，从而通过采集件4采集宝石的信息，并将所采集的信息存储到存储器5中。

在本实用新型的一个实施方式中，所述平台1可以直接安装在平台驱动件2的输出轴上，通过平台驱动件2的输出轴的转动，以实现平台1的转动。所述平台1的上表面为平面或者在上表面上形成上凸的圆台，以便于放置宝石。为了使平台1能够以适当的转速转动，如匀速转动，所述平台驱动件2优选使用步进电机。

上述实施方式中虽然举例说明了可转动的平台1的设置方式，但本实用新型并不以此为限，在其他实施方式中，所述平台1可以转动地安装在设置在壳体16内的支架12上，具体地，可以在支架12上安装回转支承，所述平台1的下端固定在回转支承上，并且所述平台1的下端通过传动结构与平台驱动件2连接，或者直接与平台驱动件2连接，其中所述的传动结构可以为齿轮传动或者带传动或者链传动等。所述平台驱动件2可以为输出旋转运动的结构，如匀速电机或者步进电机；或者可以为输出直线运动的结构，此时传动结构为将直线运动转变为旋转运动的结构，如齿轮齿条副。

进一步地，为了便于更换需要采集信息的宝石，在所述平台1放置有托盘，所述宝石通过所述托盘放置在所述平台1上，托盘上可以具有与宝石形状相适应的固定结构，如卡槽等，用户可以根据宝石形状选择不同的托盘。

本实用新型中，所述光源3可以使用各种合适的光源，以提供适当的光线。例如，激光光源、LED光源或者卤素光源等，根据实际要测量的宝石需要的照射条件以及所测量的宝石的参数，所述光源3的数量可以为一个、两个或者更多个。所述光源3可以形成为环形光源或者采用LED光源阵列布置，并可以形成准直的、漫射的、半漫射的或者反射的等多种光照类型。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述光源3包括激光光源和照明光源，照明光源可以采用如LED光源或者卤素光源等。

所述激光光源可以用于测量宝石的整体形状和尺寸，用激光光源测量宝石的方法可以使用光三角测量法，通过转动宝石，可以测量宝石的整个曲面。光三角测量法可以分为直射式和斜射式。直射式是指通过光源3发出的光束垂直入射到宝石的表面上，宝石转动使得入射光点沿入射光轴移动，通过采集件4的接收透镜接收来自入射光点处的散射光，并将其成像在采集件4的光电接收元件敏感面上。斜射式是指光源3发出的光与宝石的被测面的法线方向成一定角度入射到被测面上，其它的与直射式一样。与直射式相比，斜射式可接收来自被测宝石的正反射光，比较适合测量表面接近镜面的宝石，而直射式由于其接收散射光的特点，适合于测量散射性能好的表面，否则可能由于光线大多被反射而存在测量盲区；斜射式入射光光点是照射在宝石的不同点上，无法直接得到被测物体某点的位移情况，而直射式可以；斜射式分辨率高于直射式，但测量范围较小、光斑较大，而直射式光斑小，光强集中。因此，可针对直射式与斜射式各自的优缺点，根据需要测量的宝石的特点，相应地选择直射式或斜射式光三角测量法，以达到较好的测量效果。所述激光光源也可以用于采集宝石的内部特性。所述照明光源用于为采集件4采集宝石的颜色等参数提供照明。

本实用新型中，所述采集件4用于接收经宝石反射的光线或者透射的光线，可以包括摄像机或者照相机等装置，其中摄像机或者照相机等装置具有能够将光信号转换为电信号的结构，以能够将采集到的信息存储在存储器5中，所述采集件4优选使用CCD高清摄像机或者照相机。所述采集件4的数量根据需要可以为1个、两个或者更多个。

当使用本实用新型提供的宝石信息采集装置采集宝石信息时，通过控制器6控制采集件4移动，可以方便的对宝石的特定位置进行拍照或者拍摄。

当使用本实用新型提供的宝石信息采集装置采集不同的宝石的信息时，由于不同的宝石可能在尺寸和形状等方面存在很大差异，此时需要对光源3和采集件4的位置进行调整，以满足宝石信息采集的需要。

由此，在本实用新型的一个优选实施方式中，所述光源3和所述采集件4是可移动的，其移动方式可以采用各种适当结构实现。例如，所述光源3和所述采集件4均可以通过安装在可以多自由度移动的机械手上，机械手通过控制器6控制，此时，可以以平台1的旋转轴和平台1上放置宝石的平面的交点为原点，构建三维坐标系，以通过控制器6控制机械手实现光源3和采集件4移动到适于采集宝石信息的适当位置。

所述光源3和所述采集件4的移动方式还可以采用以下方式实现，如图2所示，所述光源3安装在可上下移动的光源顶板14上设置的轨道上，所述采集件4安装在可上下移动采集件顶板15上设置的轨道上，所述光源顶板14和采集件顶板15均通过驱动件驱动以实现上下移动，所述光源3通过光源驱动件驱动以在其轨道上移动，所述采集件4通过采集件驱动件以在其轨道上移动，所述光源驱动件、所述采集件驱动件、以及用于驱动光源顶板14和采集件顶板15的驱动件均与所述控制器连接。

其中，所示光源顶板14可以通过电机驱动丝杠螺母副实现上下移动，也可以通过直线电机或者液压缸直接驱动，以实现光源顶板14的上下移动，同样的，采集件顶板15也可以通过同样的方式实现上下移动。所述光源顶板14和采集件顶板15也均可以安装竖直设置的导轨，以实现光源顶板14和采集件顶板15上下移动的导向。所述光源顶板14上设置的导轨可以为左右方向设置的第一导轨，第一导轨设置在光源顶板14的下表面上，光源3安装在设置在所述第一导轨上的第一滑块上，以实现光源3在平行于光源顶板14的平面内左右移动，或者在第一滑块上再安装前后设置的第二导轨，光源3安装在设置在所述第二导轨上的第二滑块上，以实现光源3在平行于光源顶板14的平面内任意位置的移动。所述第一滑块和第二滑块的移动可以通过电机驱动丝杠螺母副实现，或者通过液压缸驱动。所述采集件顶板15上设置的导轨可以与所述光源顶板14上设置的导轨的形式相同。

图3示出了光源3和采集件4移动后的位置，图2和图3中示出的光源顶板14位于采集件顶板15的左侧，并且驱动它们上下移动的结构均位于其上方，但本实用新型并不以此作为限定。在本实用新型的其他实施方式中，所述光源顶板14可以为覆盖所述平台1的左右两侧的结构，通过设置在光源顶板14上方的驱动件驱动，为了避免干涉，所述采集件顶板15可以通过设置在采集件顶板15下方的驱动件驱动，此时采集件顶板15上的轨道设置在采集件顶板15的上表面上。

如上所述，本实用新型中通过控制器6可以控制所述光源3和所述采集件4移动，以获得适合采集宝石信息的光源3和采集件4的适当位置。

进一步地，为了获得宝石的重量信息，本实用新型提供的所述宝石信息采集装置还包括用于采集放置在所述平台1上的宝石的重量的称重模块7，所述称重模块7与所述存储器5连接。

所述称重模块7可以选择各种适当的重量传感器或者电子称，所述重量传感器可以设置在所述平台1与回转支承之间，所述重量传感器除了可以将采集到的宝石的重量信息传出到存储器5中外，其也可以连接显示器，显示出宝石的重量(宝石的重量为重量传感器测得的总重量减去平台和托盘的自重)，以便于宝石信息采集装置的操作者直观的获得宝石的重量。

为了便于对宝石进行后续处理，例如，宝石设计人员对宝石进行切割设计，或者为了便于购买者了解宝石的相关信息，本实用新型提供的所述宝石信息采集装置还包括用于将所述存储器5存储的信息发送到上级平台8的外部通信模块10。所述外部通信模块10可以选择无线通信模块或者有线通信模块，相比较而言，无线通信模块具有成本廉价、建设工程周期短、适应性好、扩展性好等优点，因此本实用新型中的外部通信模块10优选使用无线通信模块，具体地，当传输距离较近时(3公里以内)选用433MHz频段无线数据终端DTD433，当距离较远时(超过3公里)选用GPRS透明传输数据终端DTP_S09F。

在本实用新型的优选实施方式中，所述宝石信息采集装置还包括处理器9，所述处理器9与所述存储器5和/或所述外部通信模块10连接，以对采集的信息进行处理并将处理后的信息通过所述外部通信模块10发送至上级平台8。所述处理器9可以采用个人计算机或者工控机。所述处理器9可以用于处理采集件4所采集的各种信息，例如，当光源3采用环形光源时，所述处理器9可以用于判断宝石的表面擦痕，或者对暗色宝石进行颜色分析；当光源3为紫外光源时，所述处理器9通过宝石的荧光分析，可以初步判断宝石的真伪；当光源3为激光光源时，可以用于分析宝石的折射；当光源3为卤素光源或者LED光源时，所述处理器9可以进行宝石的清澈度分析，表面缺陷分析，暗色宝石和珍珠的颜色分析或者珍珠的光泽分析。所述处理器9可以将处理后的信息存储到存储器5中，再通过外部通信模块10将信息发送到上级平台8，或者处理器9将处理后的信息直接发送到上级平台8。

所述上级平台8可以为设计师对宝石进行设计提供便利。具体地，当上级平台8接收到处理器9处理的宝石的基本信息和模型后(通过处理器9对宝石进行建模而获取理宝石的模型)，将该基本信息和模型发送至设计终端(例如设计师的个人电脑)，设计师能够根据其设计终端接收到的基本信息和模型对宝石进行设计，得到设计方案并将设计方案返回至上级平台8。特别的，设计师完成设计方案后，还可以提供该设计方案对应的报价或报价范围，并将该设计方案和报价同时返回至上级平台8，从而使用户能够根据报价进行预定。通过使用所述上级平台8，多个设计师可以对同一宝石提供多种设计方案，以实现设计方案多样化，从而满足用户的个性化需求，解决了现有技术中宝石成品样式单一，无法满足用户的个性化需求的问题。

进一步地，所述上级平台8公布宝石的设计方案的方式既可以面向所有用户，如在上级平台8的管理界面上显示该设计方案，只要浏览该管理界面的用户即可查看设计方案；也可以面向特定用户，如向预先连接的至少一个用户终端发送该设计方案，使只有持有该至少一个用户终端的用户才能查看设计方案。优选地，为方便用户预定，上级平台8公布该设计方案的同时，可以公布该宝石的预定方式，如拍卖方式，先购先得方式等。

当用户对设计方案感兴趣时，可以通过用户终端(如个人计算机)与上级平台8建立连接，并通过用户终端向上级平台8发送预定指示，使上级平台8根据预定指示确定预定的用户和对应的设计方案。

为了保证采集到的宝石的信息的安全，在本实用新型的另一个优选实施方式中，所述宝石信息采集装置的所述处理器9设置有防止非法用户向上级平台传送数据的控制模块11。所述控制模块11可以包括用于存储用户的操作权限的数据库、耦合于所述数据库并且用于在所述用户登录时从所述数据库获取所述用户对应的操作权限的权限获取模块、耦合于所述权限获取模块并且用于存储所述用户对应的所述操作权限的唯一码的权限集合模块、以及耦合于所述权限集合模块并且用于判断所述用户对应的所述操作权限是否是允许的过滤模块。当用户登陆系统后，通过权限获取模块从数据库中获取用户对应的操作权限，通过权限集合模块存储用户对应的操作权限的唯一码，通过过滤模块判断用户对应的操作权限是否允许。具体而言，当用户对应的操作权限允许向上级平台传送数据时，过滤模块设置为“true”变量，允许外部通信模块10向上级平台8传输数据，当用户对应的操作权限为禁止向上级平台传送数据时，过滤模块设置为“false”变量，阻止外部通信模块10向上级平台8传输数据。

为了便于采集宝石的底面的信息，优选地，所述宝石信息采集装置还包括用于翻转放置在所述平台1上的宝石的机械手。当采集完成宝石的正面信息后，可以通过控制器6控制机械手将宝石翻转，从而采集宝石的底面信息。所述机械手用于夹持宝石的部分采用高摩擦力的柔性材料制作。

为了获得较好的测量结构，需要对平台1的旋转的角度或者旋转速度进行控制，或者为了实现平台1旋转后的复位，本实用新型提供的所述宝石信息采集装置还包括用于检测所述平台1相对于所述支架12的旋转角度的传感器，所述传感器与平台驱动件2和控制器6连接，以通过所述控制器6接收所述传感器检测到的平台位置信号后控制所述平台1的旋转。当只需要实现平台1旋转后的复位时，所述传感器可以选用行程开关。

进一步地，参考图4所示，为了便于操作者观察所述平台1的旋转角度以及在平台1复位时判断平台1是否准确复位，在本实用新型的优选实施方式中，所述平台1和/或所述支架12上还安装有用于标示所述平台1相对于所述支架12的旋转角度的环形标尺13。所述环形标尺13可以设置在平台1上，也可以设置在支架12上。当设置在平台1上时，所述支架12上设置有与所述环形标尺13配合的对准标记，当所述环形标尺13设置在支架12上时，所述平台1位于所述环形标尺13内，并且在平台1上设置有对准标记。在平台1旋转时，通过观察对准标记在所述环形标尺13上指示的位置，即可判断所述平台1的旋转角度或者平台1是否准确复位。

最后应说明的是：以上实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的精神和范围。

Claims (12)

1.一种宝石信息采集装置，所述宝石信息采集装置包括壳体(16)、设置在所述壳体(16)内用于放置宝石的可转动的平台(1)和用于驱动所述平台(1)转动的平台驱动件(2)，其特征在于，所述宝石信息采集装置还包括用于为放置在所述平台(1)的宝石提供光线的光源(3)、用于采集放置在所述平台(1)的宝石的信息的可移动的采集件(4)、用于存储所述采集件(4)采集的信息的存储器(5)、以及用于控制所述采集件(4)移动的控制器(6)，所述光源(3)和所述采集件(4)均设置在所述壳体(16)内。

2.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述光源(3)为可移动的光源，所述控制器(6)控制所述光源(3)移动。

3.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述光源(3)包括激光光源和照明光源。

4.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述平台(1)放置有托盘，所述宝石通过所述托盘放置在所述平台(1)上。

5.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述宝石信息采集装置还包括用于采集放置在所述平台(1)上的宝石的重量的称重模块(7)， 所述称重模块(7)与所述存储器(5)连接。

6.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述宝石信息采集装置还包括用于将所述存储器(5)存储的信息发送到上级平台(8)的外部通信模块(10)。

7.根据权利要求6所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述宝石信息采集装置还包括处理器(9)，所述处理器(9)与所述存储器(5)和/或所述外部通信模块(10)连接，以对采集的信息进行处理并将处理后的信息通过所述外部通信模块(10)发送至上级平台(8)。

8.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述宝石信息采集装置还包括用于翻转放置在所述平台(1)上的宝石的机械手。

9.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述平台(1)可转动地安装在支架(12)上，所述宝石信息采集装置还包括用于检测所述平台(1)相对于所述支架(12)的旋转角度的传感器，所述传感器与平台驱动件(2)和控制器(6)连接，以通过所述控制器(6)接收所述传感器检测到的平台位置信号后控制所述平台(1)旋转。

10.根据权利要求9所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述平台(1)和/或所述支架(12)上还安装有用于标示所述平台(1)相对于所述支架(12)的旋转角度的环形标尺(13)。

11.根据权利要求2所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述光源(3)安装在可上下移动的光源顶板(14)上设置的轨道上，所述采集件(4)安装在可上下移动的采集件顶板(15)上设置的轨道上，所述光源顶板(14)和采集件顶板(15)均通过驱动件驱动以实现上下移动，所述光源(3)通过光源驱动件驱动以在其轨道上移动，所述采集件(4)通过采集件驱动件以在其轨道上移动，所述光源驱动件、所述采集件驱动件、以及用于驱动光源顶板(14)和采集件顶板(15)的驱动件均与所述控制器连接。

12.根据权利要求1所述的宝石信息采集装置，其特征在于，所述采集件(4)为高清摄像头。