CN210037637U - 用于钻石的颜色分级系统 - Google Patents

Abstract

提供一种用于钻石的颜色分级系统。该系统为计算机化系统，包括：光学图像获取设备，用于相对于中心轴以预定倾斜角获取钻石的至少第一光学图像；处理器模块，用于将从至少第一光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，多个数据集中的每个对应于多个钻石的钻石，数据集是各自从由光学图像获取设备在具有与至少第一光学图像的获取相同的预定恒定光的环境中获取的光学图像得到的，数据集中的每个被分配颜色分级，从至少第一光学图像的获取得到的数据和数据集的数据是指示从其获取数据的钻石的颜色的数据；输出模块，响应从第一光学图像的输入得到的数据和多个数据集中的一个之间的相关性的预定阈值，提供指示钻石颜色分级的输出信号。

Description

用于钻石的颜色分级系统

技术领域

本实用新型涉及用于确定宝石颜色的系统和方法。更具体地，本实用新型提供了一种用于确定钻石颜色的系统和方法。

背景技术

钻石是奢侈品特别是珠宝首饰中使用的关键部件，并且可以具有非常大的价值。钻石的价值取决于钻石的几种物理特性。

有全球公认的四种标准用于评估钻石的质量，通常称为4C、即Clarity(净度)、Color(颜色)、Cut(切割)和Carat Weight(克拉重量)。

对于钻石，除了可能具有特定或奇特颜色的钻石的颜色外，钻石的价值高度依赖于所谓的无色。钻石越无色，越高。

举例来说，美国宝石学院(GIA)具有从D到Z的颜色分级，其中，D分级表示完全无色的钻石，并且范围到Z分级，其表示具有显著量的不需要的颜色的钻石。

下面显示的是美国宝石学院(GIA)色标，对其应用颜色分级，分级被示出为从无色到浅色。

GIA色标

尽管对于不同钻石颜色的人类视觉识别特别对于类似分级的钻石并不特别敏感，但仅略微的颜色变化能够显著影响钻石的价值。

有几个因素会影响钻石的颜色，最常见和最重要的因素是钻石中的杂质。在钻石的形成方法期间，可以容易地掺入杂质。氮是天然钻石中最常见的杂质，会产生不需要的黄色。钻石中的氮含量越高，颜色越深，因此石材的颜色分级越低。硼也可以影响钻石的钻石颜色，但不太常见。具有硼杂质的钻石显示浅蓝色。还有其他杂质也影响钻石颜色，但它们很少见。

除了杂质之外，钻石内的空缺缺陷也影响钻石的颜色。有不同形式的空位，例如孤立的空缺、多元化复合体以及与杂质结合的空缺等。

在一些钻石中，由于在地球深处形成方法中的环境压力条件，碳原子可能不会形成理想的四面体结构，并且四面体结构可能变形。天然钻石中的这种晶体变形残留也会引起颜色变化。为了评估钻石的颜色，最受公认的行业标准和确定钻石颜色的实践是通过受过训练的人眼。

以GIA为例，使用来自具有各种颜色分级的主石组的标准主石，对颜色分级人员进行数月培训。此外，在颜色分级方法期间，在受控环境中将受评估的钻石与主石并排比较。

受控环境是标准灯箱，白色瓷砖放置在主石和测试钻石后面作为背景。在这种标准化的环境下，可以通过将其参考具有最接近颜色的主石来分级钻石的颜色。

通常从下方与亭部成大约45度处观看钻石，颜色分级人员主要看向钻石台面。

应用颜色分级人员的重复训练，以便不同的分级人员可以重现相同的评估结果，以便在颜色分级人员之间提供统一性和一致性。虽然这种颜色分级方法被广泛使用并且在这种严格的颜色分级程序下，颜色分级方法的可靠性和可重复性仍然容易出现不一致，并且这种不一致会导致不正确的分级，这会对钻石的价值产生不利影响。

实用新型目的

本实用新型的目的是提供一种用于确定宝石特别是钻石的颜色的系统和方法，其克服或至少部分地改善了与现有技术相关的至少一些缺陷。

实用新型内容

在第一方面，本实用新型提供了一种可操作来使用计算机化系统对钻石的颜色进行分级的方法，其中，所述钻石的所述颜色与多个钻石的钻石的颜色相关，所述多个钻石中的每个具有分配给其的颜色分级，所述计算机化系统包括可操作地互连在一起的光学图像获取设备、处理器模块和输出模块，所述方法包括以下步骤：

(i)通过光学图像获取设备至少获取钻石的台面的第一光学图像，其中，相对于垂直于台面并通过钻石的亭部的顶点且在朝向所述台面的方向上延伸的中心轴以预定角度获取所述第一光学图像，并且其中，所述第一光学图像是在具有预定恒定光水平的环境中获取的；

(ii)在处理器模块中，将从所述至少第一光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，所述多个数据集中的每个对应于多个钻石的钻石，其中，从所述光学图像获取设备在具有与(i)相同的预定恒定光的环境中获取的所述多个钻石的所述台面的光学图像得到每个数据集，并且所述数据集中的每个被分配颜色分级，并且其中，从至少第一光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是指示从其获取所述数据的所述钻石的所述颜色的数据；以及

(iii)响应于在从所述第一光学图像的输入得到的数据和来自步骤(ii)的所述多个数据集中的一个之间的相关性的预定阈值，从输出模块提供指示所述钻石的所述颜色分级的输出信号。

优选的是，相对于所述中心轴，以从0度至90度的范围内的角度获取所述第一光学图像。

可以相对于所述中心轴以不同角度获取多个第一光学图像，并且根据所述多个第一光学图像确定所述钻石的所述台面的所述颜色。

所述数据集中的每个各自可以从多个钻石的所述钻石的多个光学图像得到。优选的是，相对于所述中心轴以从0度至90度的范围内的角度获取多个钻石的台面的所述光学图像。可以相对于所述中心轴以不同的角度获取所述多个钻石中的每个的多个光学图像，并且其中根据所述多个钻石中的每个钻石的多个光学图像确定所述多个钻石中的每个的颜色。

优选的是，所述方法还包括获取所述钻石的至少一个第二光学图像的步骤，其中，相对于所述中心轴以预定角度获取所述至少一个第二光学图像，并且其中，所述至少一个第二光学图像是钻石的亭部的图像。

可以依据在从所述至少第一光学图像的输入得到的数据和所述多个数据集中的一个之间的相关性的所述预定阈值，并且依据从所述至少一个第二光学图像的输入得到的数据与多个数据集之间的相关性的预定阈值，所述多个数据集中的每个对应于所述多个钻石中的钻石，其中从由光学图像获取设备在具有与当获取所述至少一个第二光学图像时相同的预定恒定光的环境中获取的所述多个钻石的亭部的光学图像得到每个数据集，来提供指示所述颜色的所述输出信号。

可以通过处理器将所述钻石的所述至少第一光学图像划分为两个或更多个子区域，并确定每个子区域的平均颜色，并且将颜色分级分配给每个子区域，并且基于在所述两个或更多个子区域的所述颜色分级之间的权重来确定所述钻石的最终颜色分级。所述第一子区域和所述第二子区域可以具有大致相同的大小。

优选的是，从所述至少第一光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是RGB颜色模型的RGB(红色，绿色，蓝色)数据。从所述至少第一光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据可以是HSL(色调，饱和度，亮度)数据。

可以通过所述处理器将所述钻石的所述至少第二光学图像划分为两个或更多个子区域，并确定每个子区域的平均颜色，并且颜色分级被分配给每个子区域，并且基于所述两个或更多个子区域的所述颜色分级之间的权重来确定所述钻石的最终颜色分级。所述第一子区域和所述第二子区域具有大致相同的大小。

优选的是，从所述至少第二光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是RGB颜色模型的RGB(红色，绿色，蓝色)数据。从所述至少第二光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是HSL(色调，饱和度，亮度)数据。

所述至少一个第二光学图像和所述多个钻石的所述光学图像是相对于中心轴以从30度至60度的范围内的倾斜角获取的。所述至少一个第二光学图像和所述多个钻石的所述光学图像可以是相对于所述中心轴以从40度至50度的范围内的倾斜角获取的。所述至少一个第二光学图像和所述多个钻石的所述光学图像是相对于所述中心轴以约45度的倾斜角获取的。

优选的是，所述至少第一光学图像和所述多个钻石的所述光学图像是在一对积分球的系统内获取的。

优选的是，提供所述预定光水平的光源选自包括LED(发光二极管)光源、Xeon灯光源和白炽光源以及荧光灯光源、太阳能模拟器等的组。

优选的是，所述多个钻石是对应于预先存在的颜色分级系统的主集的标准参考钻石。所述预先存在的颜色分级系统可以是美国宝石学院(GIA)颜色分级系统。

可以围绕所述中心轴环形地获取所述钻石的多个光学图像，并且从针对所获取的每个光学图像确定的颜色分级的平均值确定所述颜色分级。围绕所述中心轴以相等的环形间隔获取多个光学图像。

在第二方面，本实用新型提供了一种用于对钻石的颜色进行分级的计算机化系统，其中，基于钻石的颜色与多个钻石中的钻石的颜色的相关性的预定阈值对钻石的颜色进行分级，所述多个钻石中的每个具有向其分配的颜色分级，所述计算机化系统包括：

光学图像获取设备，用于获取钻石的至少第一光学图像，其中，所述钻石的台面的所述第一光学图像是相对于中心轴以预定倾斜角获取的，所述中心轴垂直于所述台面并且通过所述钻石的亭部的顶点且在朝向所述台面的方向上延伸，并且其中，在具有预定恒定光水平的环境中获取所述第一光学图像；

处理器模块，用于将从所述至少第一光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，所述多个数据集中的每个对应于多个钻石中的钻石，其中，数据集是各自从由光学图像获取设备在具有与获取第一光学图像相同的预定恒定光的环境中获取的多个钻石的台面的光学图像得到的，并且所述数据集中的每个被分配颜色分级，并且其中，从所述至少第一光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是指示从其获取数据的钻石的颜色的数据；以及

输出模块，用于响应于从第一光学图像的输入和多个数据集中的一个得到的数据之间的相关性的预定阈值，提供指示所述钻石的所述颜色分级的输出信号。

所述处理器模块可以包括数据存储器，所述数据存储器包括用于所述多个钻石的所述多个数据集。

所述处理器模块可以位于远离所述光学图像获取设备和所述输出模块的位置，并且通过电信网络与所述光学图像获取设备和所述输出模块进行通信。

所述光学图像获取设备可以相对于所述中心轴以从0度至90度的范围的角度倾斜。

所述计算机化系统可以还包括用于获取至少第二光学图像的第二光学图像获取设备，其中，所述第二光学图像是所述钻石的亭部的光学图像。所述处理器模块可以用于进一步将从所述至少第二光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，所述多个数据集中的每个对应于所述多个钻石的所述钻石，其中，在具有与获取所述第一光学图像相同的预定恒定光的环境中，数据集是各自从由所述第二光学图像获取设备获取的所述多个钻石的亭部的所述第二光学图像得到的，并且所述输出模块响应于从所述第一光学图像的输入得到的数据和多个数据集的一个之间的相关性的预定阈值和所述第二光学图像和所述多个数据集之间的相关性的预定阈值，提供指示所述钻石的颜色分级的输出信号。

所述第二光学图像获取设备可以相对于所述中心轴以40度至50度的角度倾斜，并且更具体地，以约45度的角度相对于中心轴倾斜。所述第二光学图像获取设备位于距钻石100mm至300mm的范围的距离处。所述第二光学图像获取设备可以位于距所述钻石约200mm的距离处。

所述计算机化系统还包括至少一个光源，用于提供所述预定恒定光水平，其色温为6500K。所述光源可以选自包括LED(发光二极管)光源、Xeon灯光源和白炽光源以及荧光灯光源、太阳能模拟器等等的组。

所述计算机化系统优选地还包括一对积分球的系统，当获取所述钻石的所述图像时所述钻石位于所述系统中，并且其中，所述钻石位于互连所述积分球系统的每个球体的孔口处。

优选的是，在每个所述球体中提供光源。

所述计算机化系统可以还包括旋转平台，所述旋转平台能够围绕所述中心轴并且在所述积分球的系统内旋转，其中，所述旋转平台提供所述钻石围绕所述中心轴的旋转，使得能够通过所述光学图像获取设备获取所述钻石的所述多个光学图像。

优选的是，所述光学图像获取设备是数字相机。

附图说明

为了能够获得对上述实用新型的更精确的理解，将通过参考在附图中示出的本实用新型的特定实施例来呈现上面简要描述的本实用新型的更具体的描述。本文呈现的附图可能未按比例绘制，并且附图或以下描述中对大小的任何引用特定于所公开的实施例。

图1示出了根据本实用新型的系统的第一实施例的示意图；

图2示出了根据本实用新型的方法的流程图；

图3示出了根据本实用新型的系统的实施例的示意表示；

图4a和4b示出了根据本实用新型的作为获取的光学图像的钻石的照片表示；

图5示出了根据本实用新型的方法的一个实施例的流程图；以及图6a和图6b示出了在相对于具有不同切割的钻石的亭部面的视角之间的比较。

具体实施方式

本发明人已经识别了进行钻石的颜色分级的方式的缺点，并且在识别现有技术的问题后，已经提供了克服现有技术问题的系统和方法，并提供了更加一致和可靠的系统和方法。

本发明人识别的问题包括如下：

(i)内在因素-参考主石

对于颜色分级的标准参考，主石需要在不同组之间具有非常高的精度和可重复性。由于很难从天然钻石中选择符合标准颜色和其他物理要求的大量主石，因此主石可以是真正的或合成的钻石、氧化锆或其他合适的材料。无论主石是由何种材料制成的，它们必须在同一组中具有相同的大小和相同的切割。

然而，由于需要分级的钻石本身具有不同的大小，为了通过分级人员进行适当的比较，应该使用具有与钻石相似大小的主石组，以减少光学比较误差。

固有地，具有覆盖了一定范围使得覆盖所有大小的钻石以进行评估的主石组是非常昂贵且在商业上不切实际的。

进一步并且更重要的是，每块主石必须用特定的标准颜色均匀地饱和，以便可以在待分级的石头和参考石头之间进行最佳比较。

主石的准确性和可用性不仅适用于不同的主石组，而且也在评估时的不同时间点处适用于相同组的主石。因此，主石的颜色必须是永久性的，不会随时间发生任何变化，否则必须为主石提供可用的寿命。在主石的可用寿命或使用寿命到期后，无法保证颜色将保持稳定，并且因此无法保证颜色分级评估的准确性和可重复性。

所有上述问题都会影响精度和可重复性，并且会产生很高的技术难度，并且从而导致用于颜色分级的主石组的高生产成本。

(ii)外在因素-环境问题

即使使用最可靠的主石并且在保证的寿命内，使得由于内在因素引起的变化最小化，人眼的可靠性和可重复性仍然固有地会对钻石的正确颜色分级造成问题。

颜色感知是人类色觉的常见心理影响。背景颜色和光照条件的任何差异都可能导致颜色分级的错误。因此，环境参数也可能对颜色分级产生影响。

(iii)外在因素-人为错误不一致和感知

由于人类视觉疲劳的生理效应，也可能在对于许多不同宝石的评估之前和之后即使由相同的颜色分级人员产生对同一钻石的不同判断。因此，同一人在不同时间对同一钻石的颜色进行评估可能产生颜色分级偏差。

即使在严格控制的环境和休息良好的人的情况下，钻石的物理特性也会影响颜色分级。钻石的切割可以对颜色判断和评估产生物理效应。

钻石的非常高的折射率导致全内反射和光的散射，这也可以影响准确的颜色分级。不同钻石期间切割方式不同，因此没有针对每颗钻石的用于公平比较的对应主钻。

因此，在标准化的培训和评估程序下，由于心理、生理和物理效应，专业的颜色分级人员仍然面临可靠性和可重复性的困难。

(iv)消费者观点因素

从消费者的角度来看，亭部视图不是钻石中最明显的部分，并且也不代表消费者观察到的钻石视图。

钻石的最明显的部分是钻石台面，而不是通常用于钻石颜色评估的亭部面。

此外，对于大多数珠宝首饰而言，钻石安装时台面朝外，这使得人们看不到亭部的刻面。此外，亭部面通常被诸如爪、叉和边框等设置遮挡。

因此，现有技术中使用的来自亭部视图的颜色分级并不真实地反映消费者看到的真实感知颜色。

(v)物理因素

从现有技术的亭部视图中存在影响钻石颜色分级的其他物理因素，导致不充分的颜色分级方法。

一个这样的因素是直接来自白光源的光被钻石外面的亭部面反射。这种反射光会影响颜色分级的准确性，因为反射光线的刻面看起来颜色较浅。

此外，当观察亭部刻面时，通常看到彼此处于不同的角度的多个刻面，从而引起不同的颜色印象。

更进一步地，亭部刻面非常细长并且具有高纵横比，这损害了光学观察的颜色感知和颜色印象。

关于颜色分级的另一个因素是钻石切割。例如，对于圆形明亮的切割的钻石，对于优质切割钻石，在冠部高度、亭部深度、冠部角、亭部角和腰部厚度等之间存在一定的比率。当将一颗钻石与另一颗钻石进行比较时，如果所分级的钻石都是优秀且相同的切割，则减少了担忧。然而，存在切割偏离标称比率的钻石，相对于亭部表面的角度可以不同，如下面的图6a和6b所示。因此，鉴于以不同角度观看钻石的亭部，这种钻石可具有不同的颜色外观。

此外，当使用现有技术的这种面向亭部的颜色评估方法时，对于具有除圆形明亮切割之外的切割的钻石，也存在类似的颜色效果变化。除了圆形明亮的切割的钻石外，钻石还可以以不同的方式切割，例如公主、椭圆形、侯爵夫人、梨形、垫形、祖母绿形、暗指形、辐射形和心形切割等。与具有不同亭部角的主集相比，固有地以45度从亭部出来的光不再具有代表性。因此，应在不同方向上分级这些其他钻石的颜色。

本实用新型

为了提供可重复且可靠的颜色分级，其至少在“使用中”的观点上与消费者对钻石的观点具有更大和更适当的相关性，本实用新型提供了用于相对于现有技术的方法的钻石的颜色评估和分级的优异的新的和创新的方法。

为了克服现有技术的至少上述缺陷，体现这种方法的新的和创新的方法和系统利用从钻石的台面观察颜色。

有利地，如本实用新型的实施例所提供的，本发明人已经发现，通过利用两个互连的积分球来提供其中对于钻石的图像特别是台面的图像的环境，可以基本上避免钻石的闪光效应，使得就可以获取钻石台面的适当和有用的光学图像用于颜色评估。

此外且有利地，台面刻面通常是钻石的最大刻面，并且最突出并且通常地具有低纵横比，因此除了比从“使用中”和消费者的角度使用亭部面更合适之外，还为评估颜色提供了良好的基础。

如现在将理解的，利用钻石台面的观察装置和方法可以提供优于现有技术的传统颜色分级方法的许多优点，并且非常重要的是，从台面看颜色可以相对于消费者对钻石颜色的感知提供最精确的分级。鉴于钻石颜色分级对钻石的价值具有很大影响，所以本实用新型提供了实质的商业优势。

此外，当从台面观察钻石的颜色时，可以最小化诸如来自亭部刻面的光反射的光反射。因此，并且由于可以从单个和大的刻面确定颜色，这使得颜色分析和随后的颜色分级的确定更少地分散注意力。

该台面通常在大多数钻石中是通用的，并且因此，如本实用新型所提供的用于颜色评估的台面的使用有利地允许对不同切割的钻石进行颜色评估和分级，并且因此，本实用新型还提供了不同切割的钻石中的通用颜色评估方案。

类似地，对于圆形明亮切割，由于台面是平的，与使用亭部刻面相比，对于不同分级的切割没有变化，这是全局用于使用GIA颜色分级方法的颜色分级的主要方法。因此，无论钻石切割的影响如何，本实用新型都允许更大的独立颜色分级。

而且，与现有技术的方法不同，本实用新型消除了具有用于不同大小和不同类型钻石的多组主石的需要。

此外，由于不同的钻石切口固有地具有不同的亭部角，当使用从与垂直于钻石台面延伸的轴线成45度观察亭部面的现有技术的颜色评估和分级方法时，相对于亭部刻面的平面的倾斜角基于亭部角变化，这影响了钻石的颜色表示。

然而，如本实用新型所提供的，作为用于颜色评估的平面台面刻面，对于在台面向下方向相对于台面的一定的视角，本实用新型可以从亭部视图再现在45度的颜色视图。本实用新型提供的差异包括改善来自亭部刻面的光反射。因此，还可以提供在通过GIA方法的现有技术的传统的亭部视图颜色分级方法与本实用新型的台面视图颜色分级方法之间的联系。

除了适用于白色或透明钻石的颜色确定和颜色分级之外，本实用新型还适用于花式或彩色钻石的颜色确定和分级。

为了克服这些可重复性和可靠性的困难，本发明人提供了用于可靠地、重复地和一致地对钻石的颜色进行分级的系统和方法，其消除了在对钻石的颜色进行分级时影响评估的上述内在和外在因素，并且有利地提供了一种系统和方法，其克服了消费者的视点因素并提供了比现有技术提供的更有用的颜色评估和分级方法。

参考图1，示出了根据本实用新型的系统100的第一实施例的示意图。系统100包括与处理器模块进行通信112的至少一个光学图像获取设备110，处理器模块包括处理器120，处理器120与数据存储器130进行通信122、132。提供输出设备140，其与处理器120进行通信124。

光学图像获取设备110优选地是数字相机设备，其允许获取钻石台面的光学图像。

系统100可以作为单个单元提供，并且整数个系统100被提供为整体设备。或者，可以单独提供整数个系统100，并且处理器120设置在与譬如一种触敏输入设备和视觉显示单元140相邻的位置，或者设置在远程位置并通过电信网络与触敏输入设备和视觉显示单元140进行通信。

此外，数据存储器130可以位于处理器120附近或位于远程位置并且通过电信网络与处理器120进行通信。

现在参考图2，示出了根据本实用新型的方法的流程图200。

本实用新型的方法可使用诸如参考图1所示和所述的系统的计算机化系统操作。

在计算机化系统中实现的该方法提供对钻石的颜色进行分级。

在本实用新型的方法中，基于从台面的第一光学图像的输入得到的数据与对应于预先指定的颜色分级的钻石的数据集之间的相关性的预定阈值来判断或显示颜色分级。

其中实现该方法的计算机化系统包括光学图像获取设备、处理器模块和输出模块。

该方法包括以下步骤：

第一步骤-第一步骤(210)包括获取要确定其颜色分级的钻石的台面的光学图像。使用图像获取设备例如数字相机相对于中心轴以预定的倾斜角获取光学图像，该中心轴垂直于台面并且通过钻石的亭部顶点并且在朝向台面的方向延伸。

例如在两个连通积分球的系统内，在具有预定恒定光水平的环境中获取光学图像。可选地，还可以获取钻石的亭部刻面的光学图像。

第二步骤-第二步骤(220)包括将从钻石台面的光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，所述多个数据集中的每个对应于多个钻石中的钻石，所述多个钻石中的每个具有分配给它的颜色分级。

从光学图像获取设备在具有与第一步骤中相同的预定恒定光的环境中获取的光学图像得到每个数据集。为每个数据集分配颜色分级，该颜色分级可以被预先分配或分配值或分级。从光学图像的获取得到的数据和数据集的数据是指示其被获取于的钻石的颜色的数据。

第三步骤-第三步骤(230)，依据从台面的光学图像的输入得到的数据和来自第二步骤的多个数据集中的一个之间的相关性的预定阈值，提供指示钻石的颜色分级的输出信号。

为了比较的目的，多个数据集的钻石可以得到于具有工业上可接受的颜色分级的一组主石，例如来自一组GIA颜色分级的钻石。虽然根据相对于台面的视角以及钻石的几何形状和尺寸，来自主石的亭部的感知颜色可能与从台面的钻石视图的感知颜色不同，但是可以从主石的钻石台面的图像和分配给它的预定颜色分级进行颜色确定。

参考图3，示出了根据本实用新型的系统300的示意图。系统300包括与处理器模块进行通信312、312a的两个第一光学图像获取设备310和310a，其中，处理器模块包括处理器320，处理器320与数据存储器330进行通信322、332，数据存储器330保存多个钻石的多个数据集。提供输出设备340，其与处理器320进行通信324。

两个第一光学图像获取设备310和310a允许钻石315的台面的图像，该钻石使得其台面相对于图像获取装置310向下90度并且相对于图像获取装置310a倾斜。这样，可以获取与钻石315的台面成两个角度的图像。或者，在其他实施例中，可以通过钻石315的保持器改变钻石315的倾斜角，以便改变视图获取角度。系统300包括积分球的系统，该系统由在孔径区域316处彼此光学连通的两个积分球350和350a组成，当获取光学图像时钻石315位于孔径区域316中。

第一光学图像获取设备310和310a优选的是数字相机设备，其允许以90度以及相对于钻石315的中心垂直轴以例如45度的倾斜角度获取钻石315的光学图像。

光学图像获取设备310和310a位于距钻石315约200mm或者更小或更多的距离处。

系统300包括两个光源318和318a，在每个积分球350和350a内提供色温6500K的所述预定恒定光水平。光源可以选自包括LED(发光二极管)光源，Xeon灯光源和白炽光源以及荧光灯光源或太阳能模拟器等的组，以在球体350和350a内提供色温6500K的预定恒定光水平。

系统300还包括旋转平台317，旋转平台317在积分球350和350a的系统内可围绕钻石315的所述中心轴旋转，其中，旋转平台317提供钻石315围绕中心轴的旋转，使得可以通过光学图像获取设备310和310a获取钻石的多个光学图像。

还提供第二光学图像获取设备310b，用于获取至少第二光学图像，其中，第二光学图像是钻石315的亭部的光学图像。

依据从至少第一光学图像的输入得到的数据和所述多个数据集中的一个之间的相关性的预定阈值，提供指示颜色的输出信号312b。

依据从至少一个第二光学图像312b的输入得到的数据与多个数据集之间的相关性的预定阈值，可以提供指示颜色的输出信号，其中，所述多个数据集中的每个对应于所述多个钻石中的钻石，其中，每个数据集从由光学图像获取设备在具有与获取至少一个第二光学图像时相同的预定恒定光的环境中获取的多个钻石的亭部的光学图像得到。

钻石的台面的第一光学图像可以由处理器320划分为两个或更多个子区域，并且可以确定每个子区域的平均颜色并且为每个子区域分配颜色分级，并且基于两个或更多个子区域的颜色分级之间的权重来确定钻石的最终颜色分级。

此外，钻石315的亭部的光学图像可以通过处理器320划分为两个或更多个子区域，并且确定每个子区域的平均颜色并且为每个子区域分配颜色分级，并且，基于如图4a和4b所示的两个或更多个子区域的颜色分级之间的权重来确定钻石的最终颜色分级，在图4a和4b中，示出了作为获取的光学图像的钻石400的照片表示。钻石400的亭部的光学图像被划分为两个或更多个子区域410、420，并且确定每个子区域410、420的平均颜色，并且为每个子区域分配颜色分级。然后，基于两个或更多个子区域410、420的颜色分级之间的权重来确定钻石的最终颜色分级。如图4b所示，钻石400的光学图像被分成两个区域410、420，其中，第一子区域410包括钻石的冠部区域，并且第二子区域420包括钻石的亭部。在该实施例中，第一子区域410和第二子区域420具有大致相同的大小。

类似地，也可以如参考图4a和4b所描述的那样细分钻石台面的图像，并相应地确定颜色。

从获取钻石400的光学图像得到的数据和数据集的数据可以是RGB颜色模型的RGB(红色，绿色，蓝色)数据。优选的是，如在本实施例中，从至少第一光学图像的获取和参考数据集的数据得到的是HSL(色调，饱和度，亮度)数据。

钻石的参考数据是主集的标准参考钻石，对应于预先存在的颜色分级系统，优选的是是美国宝石学院(GIA)颜色分级系统。

图5示出了根据本实用新型的方法的一个实施例的流程图500。

所述方法包括以下步骤：

步骤(i)510-捕获钻石的台面的图像；

步骤(ii)520-对来自步骤(i)的台面的捕获的图像进行图像分析，并且可选地分析所述图像的各部分。此外，为了比较的目的并且为了参考标准数据集，可选地，还可以获取钻石的亭部的图像；

步骤(iii)530-可选地通过图像的各部分，计算并且确定钻石的颜色，并且提供HLS空间表示，以及

步骤(iv)540-与参考钻石的数据集比较，确定钻石的颜色分级。

在优选的实施例中，本实用新型的方法利用积分球系统来分析所开发的钻石的颜色。

与现有技术的系统和方法相比，这种系统和方法可以提供具有高重复性的良好替代方案，同时还可以减少生产主石组和培养专业宝石学家的成本和时间。它还可以减少培训专业宝石学家的时间。此外，它可以避免为不同大小的钻石进行颜色评估而具有不同组的主石的必要性。

由于颜色的视觉性质，钻石的颜色的评估需要在受控环境中进行。本实用新型确保对于颜色评估的每种钻石的照明条件和背景是相同的，从而避免了负面的环境影响。

此外，受控环境必须在不同位置可重复，使得不同位置的人仍然可以对钻石颜色进行相同的评估。

积分球系统有助于发挥这一作用，因为可以很好地控制和重复光强度、光谱和均匀性。

积分球系统上的相机可以解决人类视觉引起的重复性和可靠性问题以及对时变主石的需求，因为由处理器使用针对相同的“主石”的电子获取的数据的数学相关性标准进行颜色分级和评估。

如上所述，利用钻石台面进行颜色确定和分级提供了许多优于利用台面作为颜色确定和分级的方面的现有技术的优点。

如图6a和图6b所示，当使用如现有技术中所使用的相对于亭部刻面的标准参考角度时，相对于刻面平面的观察角度改变，影响颜色确定。相反，本实用新型为用于颜色确定的台面提供恒定的观察角度，这与钻石切割类型无关。

Claims (16)

1.一种用于钻石的颜色分级系统，其特征是，基于钻石的颜色与多个钻石中的钻石的颜色的相关性的预定阈值对钻石的颜色进行分级，多个钻石各自具有向分配给它的颜色分级，所述用于钻石的颜色分级系统包括：

光学图像获取设备，用于获取钻石的至少第一光学图像，其中钻石的台面的第一光学图像是相对于中心轴以预定倾斜角获取的，中心轴垂直于台面并且通过钻石的亭部的顶点且在朝向台面的方向上延伸，并且其中在具有预定恒定光水平的环境中获取第一光学图像；

处理器模块，用于将从至少第一光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，多个数据集中的每个对应于多个钻石中的钻石，其中数据集是各自从由光学图像获取设备在具有与获取第一光学图像相同的预定恒定光的环境中获取的多个钻石的台面的光学图像得到的，并且所述数据集中的每个被分配颜色分级，并且其中从至少第一光学图像的获取得到的所述数据和所述数据集的数据是指示从其获取数据的钻石的颜色的数据；以及

输出模块，用于响应于从第一光学图像的输入得到的数据和多个数据集中的一个之间的相关性的预定阈值，提供指示钻石的颜色分级的输出信号。

2.根据权利要求1所述的用于钻石的颜色分级系统，其中所述处理器模块包括数据存储器，所述数据存储器包括用于多个钻石的所述多个数据集。

3.根据权利要求1或2所述的用于钻石的颜色分级系统，其中所述处理器模块位于远离光学图像获取设备和输出模块的位置，并且借助于电信网络与光学图像获取设备和输出模块进行通信。

4.根据权利要求1或2所述的用于钻石的颜色分级系统，其中所述光学图像获取设备相对于中心轴以从0度至90度的范围内的角度倾斜。

5.根据权利要求1所述的用于钻石的颜色分级系统，其中还包括用于获取至少第二光学图像的第二光学图像获取设备，其中第二光学图像是钻石的亭部的光学图像。

6.根据权利要求5所述的用于钻石的颜色分级系统，其中所述处理器模块用于进一步将从至少第二光学图像的获取得到的数据与多个数据集进行比较，多个数据集中的每个对应于多个钻石中的所述钻石，其中数据集是各自从由所述第二光学图像获取设备在具有与获取第一光学图像相同的预定恒定光的环境中获取的多个钻石的亭部的第二光学图像得到的，并且所述输出模块响应于从第一光学图像的输入得到的数据和多个数据集中的一个之间相关性的预定阈值以及所述第二光学图像和多个数据集之间相关性的预定阈值，提供指示钻石的颜色分级的输出信号。

7.根据权利要求6所述的用于钻石的颜色分级系统，其中第二光学图像获取设备相对于中心轴以从40度至50度的范围内的角度倾斜。

8.根据权利要求6或7所述的用于钻石的颜色分级系统，其中第二光学图像获取设备相对于中心轴以约45度的角度倾斜。

9.根据权利要求6或7所述的用于钻石的颜色分级系统，其中第二光学图像获取设备位于距钻石100mm至300mm的范围内的距离处。

10.根据权利要求6或7所述的用于钻石的颜色分级系统，其中第二光学图像获取设备位于距钻石约200mm的距离处。

11.根据权利要求1或2所述的用于钻石的颜色分级系统，其中还包括用于提供所述预定恒定光水平的至少一个光源，所述至少一个光源色温为6500K。

12.根据权利要求11所述的用于钻石的颜色分级系统，其中光源选自包括LED(发光二极管)光源、Xeon灯光源和白炽光源以及荧光灯光源、太阳能模拟器等的组。

13.根据权利要求1或2所述的用于钻石的颜色分级系统，其中还包括一对积分球的系统，当获取钻石的图像时所述钻石位于一对积分球的系统中，并且其中钻石位于互连积分球系统的每个球的孔口处。

14.根据权利要求13所述的用于钻石的颜色分级系统，其中在球的每个中提供光源。

15.根据权利要求14所述的用于钻石的颜色分级系统，其中还包括旋转平台，旋转平台围绕所述中心轴是可旋转的并且在积分球的系统内，其中旋转平台提供钻石围绕中心轴的旋转，使得能够由光学图像获取设备获取钻石的多个光学图像。

16.根据权利要求1或2所述的用于钻石的颜色分级系统，其中光学图像获取设备是数字相机。

Images