KR20130039744A - Mutimodal analysing system of pearl and method using the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A fusion-type pearl analysis system and a pearl analysis method using the same are provided to appraise morphological properties of pearl by optical interference images and to utilize a fluorescence spectrum analysis, thereby obtaining original peak wavelength changes of the target pearl. CONSTITUTION: A fusion-type pearl analysis system(10) comprises an interference image generating unit(100) and a fluorescent spectrum generating unit(200). The interference image generating unit distributes lights radiated from a first light source to reference lights and measurement lights and generates interference images of a target pearl using an optical path difference of the reflected light and the reference light. The fluorescent spectrum generating unit radiates lights radiated from a second light source(210) to the target pearl, senses the fluorescent signals emitted by the target pearl, and generates fluorescent spectra using the sensed fluorescent signal. [Reference numerals] (110,210) First light source; (120) Light distribution unit; (130) Reference light reflection unit; (140) Measurement light reflection unit; (150) Indirect signal detection unit; (160) Image obtaining unit; (220) Fluorescent signal detection unit; (230) Fluorescent spectrum extracting unit;

Description

융합형 진주 분석 시스템 및 이를 이용한 진주 분석 방법{Mutimodal Analysing System of Pearl and Method using The same}Futuristic Pearl Analysis System and Pearl Analysis Method Using the Same {Mutimodal Analysing System of Pearl and Method using The same}

본 발명은 융합형 진주 분석 시스템 및 이를 이용한 진주 분석 방법이 개시된다. 보다 상세하게는 본 발명은, 광 간섭 영상 분석(Optical Coherence Tomography Analysis)과 형광 스펙트럼 분석(Fluorescence Spectrum Analysis)을 동시에 이용하여 진주를 감정 및 감별하는 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention discloses a fused pearl analysis system and a pearl analysis method using the same. More particularly, the present invention relates to a system and method for identifying and discriminating pearls by simultaneously using optical coherence tomography analysis and fluorescence spectral analysis.

일반적으로, 진주는 기타 다른 보석과는 달리 살아있는 생명체로부터 생성되는 유기물 보석으로서 과거에는 자연에서 생성된 천연진주만이 유통되었는데, 최근 진주의 양식이 가능해 지고 가공기술이 발전되면서 양식진주의 보급량이 급속도로 증가하고 있는 추세이다. Generally, unlike other gems, pearls are organic gems produced from living organisms. In the past, only natural pearls produced in nature were circulated. Recently, pearls have been rapidly grown and the processing technology has been developed rapidly. The trend is increasing.

진주의 가치는 진주의 내, 외부의 질적 상태를 확인하는 감정과 진주의 종류를 구분하는 감별에 의해 정해진다. 하지만 진주 양식 기술과 가공기술의 발달은 진주에 대한 정확한 가치 판별에 어려움을 증대시키고 있으며, 현존하는 진주 감별 장치의 사용 역시 한계에 이르고 있다. 진주 분석 장치로 사용되는 연 X선 촬영 기술은 비 파괴적으로 진주 내부 측정이 가능하나 분해능이 떨어지며, 전자 주사 현미경은 분해능은 높으나 진주를 파괴해야 하는 치명적인 단점이 있다. 진주의 종류를 구분하는 진주 모조개 판별 역시 종래 상용화되어 있는 X-선 형광분석 (X-ray fluorescence analysis) 방법으로는 담수진주와 해수진주의 구분에 그치며, 해수진주 간의 종 구분에는 어려움이 있다. 또한 X-선을 진주에 조사시킬 경우 진주의 전반적인 색이 어둡게 변하여 진주의 상품적 가치가 떨어지게 되는 문제점이 있다. 따라서 N₂레이저 기반의 형광분석을 통한 진주 감별 기법이 보고되었으나 이 역시 일부 진주를 분석하는데 있어서 한계점을 지니고 있다. The value of pearls is determined by the emotion that identifies the quality of the inside and outside of the pearl and the distinction that distinguishes the type of pearl. However, the development of pearl culture technology and processing technology is increasing the difficulty of accurately determining the value of pearls, and the use of existing pearl discrimination apparatus is reaching its limit. The soft X-ray technique used as the pearl analyzer can measure the inside of the pearl non-destructively, but the resolution is inferior. The electron scanning microscope has the high resolution but has the fatal disadvantage of destroying the pearl. Determination of pearl imitation cladding that distinguishes the type of pearl is also a conventional commercial X-ray fluorescence analysis (X-ray fluorescence analysis) method is only a distinction between freshwater pearls and seawater pearls, there is a difficulty in distinguishing species between seawater pearls. In addition, when the X-rays are irradiated with pearls, the overall color of the pearls becomes dark, resulting in a drop in the product value of pearls. Therefore, pearl differentiation method through fluorescence analysis based on N₂ laser has been reported, but this also has limitations in analyzing some pearls.

높은 분해능으로 진주의 내부 구조를 비 파괴적으로 측정하여 분석하는 동시에 진주의 모조개를 판별하는 것은 진주의 가치를 손상시키지 않고 손쉽게 진주의 상품적 가치를 종합적으로 판정할 수 있어 큰 의미를 가진다.Determining the pearl's imitation while measuring and analyzing the internal structure of the pearl with high resolution and non-destructively has a great meaning as it can easily determine the product value of the pearl without compromising the pearl's value.

상술한 문제점을 해결하기 위한 관점으로부터 본 발명은, 광 간섭 영상 분석과 동시에 형광 스펙트럼 분석을 수행하여 진주 내부 구조를 비 파괴적으로 분석하고 진주의 모조개를 정확하게 판별할 수 있는 융합형 진주 분석 시스템을 제안함을 기술적 과제로 한다.In view of solving the above-described problems, the present invention provides a fusion type pearl analysis system capable of performing non-destructive analysis of pearl internal structure and accurately determining pearl clam by performing fluorescence spectrum analysis simultaneously with optical interference image analysis. The proposal is a technical task.

그러나, 본 발명의 기술적 과제는 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem of the present invention is not limited to the above-mentioned matters, and other objects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 따른 융합형 진주 분석 시스템은, 제1 광원에서 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하고 상기 측정광이 측정대상 진주(sample pearl)에 의해 반사된 광과 상기 기준광의 광경로차를 이용하여 상기 측정대상 진주의 광 간섭 영상을 생성하는 간섭 영상 생성부; 및 제2 광원에서 조사되는 광을 상기 측정대상 진주에 조사하여 상기 측정대상 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하고 상기 탐지된 형광 신호를 이용하여 형광 스펙트럼을 생성하는 형광 스펙트럼 생성부를 포함한다.In order to achieve the above technical problem, in the fusion-type pearl analysis system according to the present invention, light emitted from a first light source is divided into reference light and measurement light, and the light reflected by the measurement pearl (sample pearl) is measured. And an interference image generating unit generating an optical interference image of the pearl to be measured using an optical path difference between the reference light and the reference light. And a fluorescence spectrum generator for detecting the fluorescence signal emitted by the pearl to be measured by irradiating the pearl to be measured with light emitted from a second light source and generating a fluorescence spectrum using the detected fluorescence signal.

여기서, 상기 간섭 영상 생성부는 상기 제1 광원에서 조사되는 광을 상기 기준광과 상기 측정광으로 분배하는 광분배부와, 상기 기준광을 입력받아 상기 광분배부 측으로 반사시키는 기준광 반사부와, 상기 측정광을 입력받아 상기 측정대상 진주로 조사하고 상기 측정광이 상기 측정대상 진주에 의해 반사된 광을 상기 광분배부 측으로 반사하는 측정광 반사부를 포함하는 것이 좋다.The interference image generating unit may include a light distribution unit that distributes the light emitted from the first light source into the reference light and the measurement light, a reference light reflection unit that receives the reference light and reflects the light to the light distribution unit, and the measurement light It is preferable to include a measurement light reflecting unit that receives the measurement target pearl and reflects the light reflected by the measurement target pearl to the light distribution side.

그리고, 상기 간섭 영상 생성부는 상기 광분배부를 거쳐 도달하는 상기 기준광 반사부로부터 반사되는 기준광과 상기 측정대상 진주에 의해 반사된 측정광의 광경로차에 따라 측정되는 간섭 신호를 검출하는 간섭 신호 검출부를 더 포함하는 것이어도 좋다.The interference image generating unit may further include an interference signal detection unit configured to detect an interference signal measured according to an optical path difference between the reference light reflected from the reference light reflecting unit reaching through the light distribution unit and the measurement light reflected by the measurement target pearl. It may be included.

또한, 상기 간섭 신호 검출부는 포토 디텍터로 구성된 이중 평형 광수신기인 것임이 바람직할 것이다.In addition, it is preferable that the interference signal detector is a dual balanced optical receiver composed of a photo detector.

또한 바람직하게는, 상기 간섭 영상 생성부는 상기 간섭 신호 검출부에서 검출된 파장 도메인에서의 간섭 신호를 파수 영역의 간섭 스펙트럼 신호로 변환하고 상기 간섭 스펙트럼 신호에 대한 푸리에 변환을 통해 상기 광 간섭 영상으로 획득하는 영상 획득부를 더 포함할 수 있을 것이다.Also preferably, the interference image generator may convert the interference signal in the wavelength domain detected by the interference signal detector into an interference spectrum signal in a wave range and obtain the optical interference image through a Fourier transform on the interference spectrum signal. It may further include an image acquisition unit.

그리고, 상기 형광 스펙트럼 생성부는 상기 측정대상 진주에서 방출되는 형광 신호를 탐지하는 형광 신호 탐지부 및 상기 형광 신호 수신부에 탐지된 형광 신호로부터 분광계를 통하여 형광 스펙트럼을 추출하는 형광 스펙트럼 추출부를 포함하는 것이어도 좋다.The fluorescence spectrum generator may include a fluorescence signal detector for detecting a fluorescence signal emitted from the pearl of measurement and a fluorescence spectrum extractor for extracting a fluorescence spectrum from a fluorescence signal detected by the fluorescence signal receiver through a spectrometer. good.

또한, 상기 측정광 반사부는 상기 제2 광원에서 조사되는 광과 상기 측정광을 결합하여 상기 측정대상 진주로 조사하는 것이 바람직하다.In addition, the measurement light reflecting unit is preferably irradiated to the measurement target pearl by combining the light irradiated from the second light source and the measurement light.

그리고, 상기 제1 광원은 레이저 빔의 파장을 시간에 따라 가변하여 출력하는 파장가변 레이저를 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the first light source preferably uses a wavelength tunable laser that outputs the wavelength of the laser beam by varying the time.

바람직하게는, 상기 형광 신호 탐지부는 상기 광 조사부에서 조사되는 측정광의 입력방향과 수직하는 위치에 형성되는 것일 수 있다.Preferably, the fluorescent signal detector may be formed at a position perpendicular to the input direction of the measurement light irradiated from the light irradiation unit.

한편, 상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서 본 발명에 따른 진주 감별 방법은, (a) 제1 광원으로부터 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하는 단계와, (b) 상기 기준광을 입력받아 반사하고, 상기 측정광을 입력받아 측정대상 진주에 조사하는 단계와, (c) 제2 광원으로부터 조사되는 광을 상기 측정대상 진주에 조사하는 단계와, (d) 상기 (b)단계에서 반사되는 기준광과 상기 측정광이 상기 측정대상 진주에 의해 반사된 광의 광경로차를 이용하여 광 간섭 영상을 생성하는 단계 및 (e) 상기 (c)단계에서 측정대상 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하여 형광 스펙트럼을 추출하는 단계를 포함한다.On the other hand, in order to achieve the above technical problem, the pearl discrimination method according to the present invention, (a) distributing the light emitted from the first light source to the reference light and the measurement light, (b) receives the reference light and reflects Receiving the measurement light and irradiating the measurement object pearl, (c) irradiating the light emitted from the second light source to the measurement object pearl, and (d) the reference light reflected in the step (b); Generating an optical interference image using the optical path difference of the light reflected by the pearl to be measured, and (e) detecting a fluorescent signal emitted by the pearl to be measured in step (c). Extracting the step.

여기서, 상기 (b)단계의 측정광과, 상기 (c)단계의 제2 광원으로부터 조사되는 광은 결합되어 상기 측정대상 진주에 동시에 조사되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the measurement light of step (b) and the light irradiated from the second light source of step (c) are combined and irradiated simultaneously to the measurement target pearl.

그리고, 상기 (e)단계에서 상기 측정대상 진주에서 방출되는 형광 신호의 탐지는 상기 제2 광원으로부터 조사되는 광의 입력방향과 수직하는 위치에서 시행되는 것이 더욱 바람직하다.In the step (e), the detection of the fluorescence signal emitted from the pearl of measurement is more preferably performed at a position perpendicular to the input direction of the light irradiated from the second light source.

본 명세서에 기재되는 내용으로부터 파악되는 본 발명에 따르면, 측정대상 진주에 대한 광 간섭 영상 이외에도 형광 스펙트럼을 동시에 획득하므로, 진주의 겉보기 색상의 상이 또는 γ-선 처리 여부에 관계없이 측정 대상 진주의 고유의 중심파장을 확인할 수 있어 정확하게 측정대상 진주의 종 또는 모조개를 판별하는 것이 가능하다.According to the present invention grasped from the contents described herein, since the fluorescence spectrum is acquired simultaneously in addition to the optical interference image of the pearl to be measured, the pearl of the pearl to be measured is inherent regardless of the apparent color of the pearl or the γ-ray treatment. It is possible to check the center wavelength of, so it is possible to accurately determine the species or imitation of the pearl to be measured.

또한, 본 발명에 따르면, 진주의 형태학적인 특징은 광 간섭 영상에 의해 감정 하고, 형광 스펙트럼 분석을 활용하여 측정대상 진주의 고유 중심파장을 획득할 수 있어 두 가지 정보를 이용하여 진주의 종 또는 모조개를 판별하는 것이 가능하다.In addition, according to the present invention, the morphological characteristics of pearls can be judged by optical interference images, and the fluorescence spectrum analysis can be used to obtain the unique center wavelength of the pearl to be measured. It is possible to determine the dog.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 진주 감별 시스템을 개략적으로 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 진주 감별 시스템을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 도,
도 3a 및 도 3b는 4종의 진주종에 대한 광 간섭 단층영상을 설명하기 위해 도시한 도,
도 4는 4종의 진주에 대한 형광 스펙트럼 분포를 설명하기 위해 도시한 도,
도 5는 2종의 진주에 대한 형광 스펙트럼 및 시간에 대한 파장 피크의 강도변화를 설명하기 위해 도시한 도,
도 6은 본 발명에 따른 형광 스펙트럼 생성부의 개략도와 이에 의해 측정되는 진주의 형광 스펙트럼을 설명하기 위한 도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진주 감별 방법을 설명하기 위해 도시한 플로우 차트,
도 8은 4종의 진주에 대한 광 간섭 영상을 도시한 도,
도 9는 도 8에 도시된 진주종에 대한 형광 스펙트럼을 도시한 도이다.
1 is a block diagram schematically showing a fused pearl discrimination system according to an embodiment of the present invention;
2 is a view illustrating in more detail the fused pearl discrimination system according to an embodiment of the present invention;
3A and 3B are diagrams for explaining optical interference tomography images of four kinds of pearl species;
4 is a diagram illustrating the fluorescence spectral distribution of four pearls;
FIG. 5 is a diagram illustrating changes in intensity of wavelength peaks over time and fluorescence spectra for two kinds of pearls;
6 is a schematic diagram illustrating a fluorescence spectrum of pearls measured by the schematic diagram and a fluorescence spectrum generating unit according to the present invention;
7 is a flowchart illustrating a pearl discrimination method according to an embodiment of the present invention;
8 is a diagram illustrating optical interference images of four types of pearls;
FIG. 9 is a diagram showing a fluorescence spectrum of the pearl species shown in FIG. 8.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 여기의 설명에서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 연결된다고 기술될 때, 이는 다른 구성 요소에 바로 연결될 수도 그 사이에 제3의 구성 요소가 개재될 수도 있음을 의미한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 이때 도면에 도시되고 또 이것에 의해서 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해서 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지는 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description herein, when a component is described as being connected to another component, this means that the component may be directly connected to another component or an intervening third component may be interposed therebetween. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. At this time, the configuration and operation of the present invention shown in the drawings and described by it will be described as at least one embodiment, by which the technical spirit of the present invention and its core configuration and operation is not limited.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 진주 감별 시스템을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a fused pearl discriminating system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 융합형 진주 감별 시스템(10)은 간섭 영상 생성부(100) 및 형광 스펙트럼 생성부(200)을 포함한다. 여기의 간섭 영상 생성부는 이하의 명세서에서 OCT 서브 시스템(Optical Coherence Tomography Subsystem)으로 명명될 수도 있음에 유의해야 한다. 마찬가지로, 형광 스펙트럼 생성부는 이하의 명세서에서 LIF 서브 시스템(Laser-Induced Fluorescence Subsystem)으로 명명될 수도 있음에 유의해야 한다.As shown in FIG. 1, the fusion pearl discrimination system 10 according to an exemplary embodiment includes an interference image generator 100 and a fluorescence spectrum generator 200. It should be noted that the interference image generator here may be referred to as an optical coherence tomography subsystem in the following specification. Similarly, it should be noted that the fluorescence spectral generator may be referred to as a laser-induced fluorescence subsystem in the following specification.

간섭 영상 생성부(100)는 제1 광원에서 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하고 상기 측정광이 측정대상 진주(sample pearl)에 의해 반사된 광과 상기 기준광의 광경로차를 이용하여 상기 측정대상 진주의 광 간섭 영상을 생성한다.The interference image generating unit 100 distributes the light irradiated from the first light source into the reference light and the measurement light, and uses the light path difference between the light reflected by the sample pearl and the reference light. An optical interference image of the pearl to be measured is generated.

구체적으로 간섭 영상 생성부(100)는 제1 광원(110), 광분배부(120), 기준광 반사부(130), 측정광 반사부(140), 간섭 신호 검출부(150) 및 영상 획득부(160)를 포함한다.In detail, the interference image generating unit 100 includes the first light source 110, the light distribution unit 120, the reference light reflecting unit 130, the measurement light reflecting unit 140, the interference signal detecting unit 150, and the image obtaining unit 160. ).

여기서, 제1 광원(110)과 광분배부(120)의 연결, 광분배부(120)와 기준광 반사부(130)의 연결, 광분배부(120)와 측정광 반사부(140)의 연결, 및 광분배부(120)와 간섭 신호 검출부(150)의 연결은 광섬유를 통해 이루어질 수 있다. Here, the connection of the first light source 110 and the light distribution unit 120, the connection of the light distribution unit 120 and the reference light reflecting unit 130, the connection of the light distribution unit 120 and the measurement light reflecting unit 140, and light fraction Connection of the distribution unit 120 and the interference signal detection unit 150 may be made through an optical fiber.

제1 광원(110)에서 조사되는 광은 광분배부(120)로 전송되고, 광분배부(120)는 입력받은 광을 기준광과 측정광으로 분배한다. 여기서, 기준광은 상기 기준광 반사부(130)로 입사되며, 측정광은 측정광 반사부(140)로 입사된다. The light irradiated from the first light source 110 is transmitted to the light distribution unit 120, and the light distribution unit 120 distributes the received light into reference light and measurement light. Here, the reference light is incident to the reference light reflector 130, and the measurement light is incident to the measurement light reflector 140.

기준광 반사부(130)는 입사되는 기준광을 반사하여 다시 광분배부(120)로 전송하고, 측정광 반사부(140)에 입사된 측정광은 측정대상이 되는 진주에 조사된다. 진주에 조사된 측정광은 측정대상 진주에 의해 반사되는데, 이는 진주의 표면과 내부단층의 각 경계면으로부터 측정광이 반사되기 때문이다. 이와 같이 진주에 의해 반사된 측정광은 다시 광분배부(120)로 입력되어 기준광 반사부(120)에서 반사되어 돌아오는 기준광과 간섭을 일으킨다. 즉, 기준광 반사부(120)와 측정광 반사부(140)를 거친 기준광과 측정광과의 광경로 차이에 의해 광 간섭이 일어난다.The reference light reflecting unit 130 reflects the incident reference light and transmits it back to the light distribution unit 120, and the measuring light incident on the measuring light reflecting unit 140 is irradiated to the pearl to be measured. The measurement light irradiated on the pearl is reflected by the pearl to be measured because the measurement light is reflected from each surface of the pearl's surface and the inner monolayer. As such, the measurement light reflected by the pearl is input to the light distribution unit 120 again to cause interference with the reference light reflected by the reference light reflector 120. That is, optical interference occurs due to the difference in the optical paths between the reference light and the measurement light passing through the reference light reflector 120 and the measurement light reflector 140.

간섭 신호 검출부(150)는 상기 광 간섭에 따른 간섭 신호를 검출하기 위해 구비되며, 영상 획득부(160)는 간섭 신호 검출부(150)에서 검출된 간섭 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이를 다시 파수 영역의 간섭 스펙트럼 신호로 변환한다. 다음, 영상 획득부(160)는 상기 간섭 스펙트럼 신호를 푸리에 변환을 통해 광 간섭 영상으로 획득한다. 이들 간섭 신호 검출부(150) 및 영상 획득부(160)에 대한 상세한 설명은 후술한다.The interference signal detector 150 is provided to detect an interference signal according to the optical interference, and the image acquirer 160 converts the interference signal detected by the interference signal detector 150 into a digital signal, and then reconstructs the frequency domain. Is converted into an interference spectrum signal. Next, the image acquisition unit 160 obtains the interference spectrum signal as an optical interference image through a Fourier transform. The interference signal detector 150 and the image acquisition unit 160 will be described in detail later.

형광 스펙트럼 생성부(200)는 제2 광원에서 조사되는 광을 측정대상 진주에 조사하여 측정대상 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하고 상기 탐지된 형광 신호를 이용하여 형광 스펙트럼을 생성한다.The fluorescence spectrum generator 200 detects a fluorescence signal emitted by the pearl to be measured by irradiating the pearl to be measured with the light emitted from the second light source, and generates a fluorescence spectrum using the detected fluorescence signal.

구체적으로 형광 스펙트럼 생성부(200)는 제2 광원(210), 형광 신호 탐지부(220) 및 형광 스펙트럼 추출부(230)를 포함한다.In detail, the fluorescence spectrum generator 200 includes a second light source 210, a fluorescence signal detector 220, and a fluorescence spectrum extractor 230.

제2 광원(210)에서 조사된 광은 간섭 영상 생성부(100)의 측정광 반사부(140)에 입사되어 측정광과 결합되어 측정대상 진주에 조사된다. 제2 광원(210)에서 조사되는 광은 측정대상 진주에 의해 여기되어 형광 신호를 발산하게 되는데, 이 때, 진주에 인접하게 배치되는 상기 형광 신호 탐지부(220)에 의해 형광 신호가 탐지되고, 상기 형광 스펙트럼 추출부(230)에서는 탐지된 형광 신호를 이용하여 형광 스펙트럼을 추출한다. 여기의 형광 신호 탐지부(220) 및 형광 스펙트럼 추출부(230)에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The light irradiated from the second light source 210 is incident on the measurement light reflecting unit 140 of the interference image generating unit 100, is combined with the measurement light, and irradiated to the measurement target pearl. The light irradiated from the second light source 210 is excited by the pearl to be measured to emit a fluorescent signal. At this time, the fluorescent signal is detected by the fluorescent signal detector 220 disposed adjacent to the pearl, The fluorescence spectrum extractor 230 extracts a fluorescence spectrum using the detected fluorescence signal. Details of the fluorescence signal detector 220 and the fluorescence spectrum extractor 230 will be described later.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 융합형 진주 감별 시스템을 보다 상세하게 설명하기 위해 도시한 도이다.2 is a view illustrating in more detail the fused pearl differentiation system according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 융합형 진주 감별 시스템(10)은 제1 광원(110), 광 순환기(115), 광 커플러(120), 제1 내지 제3 콜리메이터(L1~L3), 제1 내지 제3 반사경(M1~M3), 대물렌즈(OL), 색선별 필터(DF), 모터 구동 스테이지(MRS), 광섬유 렌즈(LF), 스펙트로미터(230), 제2 광원(210), 반사거울(RM), 포토 디텍터(150), 데이터 획득 보드(160), MRS 제어기(170) 및 컴퓨터(180)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the fusion pearl discriminating system 10 includes a first light source 110, an optical circulator 115, an optical coupler 120, first to third collimators L1 to L3, and a first To third reflectors M1 to M3, objective lens OL, color filter DF, motor driving stage MRS, optical fiber lens LF, spectrometer 230, second light source 210, reflection A mirror RM, a photo detector 150, a data acquisition board 160, an MRS controller 170, and a computer 180.

먼저, 간섭 영상 생성부(도 1의 100참조)에 해당하는 OCT 서브 시스템(Optical Coherence Tomography Subsystem)의 구동에 대하여 설명한다.First, operation of an optical coherence tomography subsystem corresponding to the interference image generator (see 100 of FIG. 1) will be described.

제1 광원(110)은 레이저 빔의 파장을 시간에 따라 가변하여 출력하는 파장가변 레이저(SS, Swept laser source)로 구비된다. 제1 광원(110)에서 조사된 광은 광 순환기(115)를 거친 후 광 커플러(120)에 입력된다. 광 커플러(120)에서 광은 기준광과 측정광으로 분배되어 기준광 반사부(130) 및 측정광 반사부(140)으로 분배된다. 여기서, 바람직하게는 기준광과 측정광은 50:50의 비율로 분배된다. 기준광 반사부(130)에 입사된 기준광은 제2 콜리메이터(L2)에 의해 평행광으로 변환되며 상기 제2 콜리메리터(L2)와 이격된 거리에 형성된 반사거울(RM)에 의해 반사되어 광 커플러(120)로 입사된다.The first light source 110 is provided as a swept laser source (SS) for outputting the laser beam by varying the wavelength of the laser beam over time. The light irradiated from the first light source 110 passes through the light circulator 115 and is input to the optical coupler 120. In the optical coupler 120, light is distributed to the reference light and the measurement light and distributed to the reference light reflector 130 and the measurement light reflector 140. Here, the reference light and the measurement light are preferably distributed in a ratio of 50:50. The reference light incident on the reference light reflector 130 is converted into parallel light by the second collimator L2, and is reflected by the reflection mirror RM formed at a distance spaced from the second collimator L2 to couple the optical coupler. Incident at 120.

한편, 측정광 반사부(140)로 입사되는 측정광은 제1 콜리메이터(L1)에 의해 평행광으로 변환되어 대물렌즈(OL)에 의해 모터 구동 스테이지(MRS)에 놓인 진주(P)에 입사된다. 이때, 평행광은 전동 미러(M2,M3)에 의해 정지된 모터 구동 스테이지(MRS)에 놓인 진주의 일정 영역의 입사가 가능하며, 전동 구동 미러(M2,M3)를 정지하는 동시에 모터 구동 스테이지(MRS)의 작동으로 진주의 둘레 영역의 입사 역시 가능하다.On the other hand, the measurement light incident on the measurement light reflecting unit 140 is converted into parallel light by the first collimator L1 and is incident on the pearl P placed on the motor driving stage MRS by the objective lens OL. . At this time, the parallel light can be incident on a predetermined area of pearls placed on the motor drive stage MRS stopped by the motor mirrors M2 and M3, and the motor drive stages are stopped while the motor drive mirrors M2 and M3 are stopped. The operation of the MRS) also permits incidence of the peripheral region of the pearl.

측정광 반사부(140)에서 진주(P)에 입사된 측정광은 진주 표면 및 진주 내부단층의 경계면에서 반사되어 광 커플러(120)로 반사되며, 기준광 반사부(130)에서 반사되어 광 커플러(120)로 반사되는 기준광과 결합된다. 이렇게 기준광과 측정광이 결합되면 기준광과 측정광의 광경로 차이로 인해 간섭 신호가 생성되고, 이는 포토 디텍터(150)에 의해 검출된다. 포토 디텍터(150)에서 검출된 간섭 신호는 데이터 획득 보드(160)로 전송되어 파수 영역의 간섭 스펙트럼 신호로 변환되고, 변환된 간섭 스펙트럼 신호에 대한 푸리에 변환을 통해 광 간섭 영상이 획득된다. 여기서, 간섭 신호를 파수 영역의 간섭 스펙트럼 신호로 변환하고, 푸리에 변환하는 과정을 공지의 기술을 참조하는 것에 의해 용이하게 실시할 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.The measurement light incident on the pearl P by the measurement light reflecting unit 140 is reflected at the boundary surface of the pearl surface and the pearl inner monolayer and is reflected by the optical coupler 120, and is reflected by the reference light reflecting unit 130 to reflect the optical coupler ( Coupled with the reference light reflected by 120. When the reference light and the measurement light are combined in this way, an interference signal is generated due to the difference in the optical paths of the reference light and the measurement light, which are detected by the photo detector 150. The interference signal detected by the photo detector 150 is transmitted to the data acquisition board 160 to be converted into an interference spectrum signal of a wave range, and an optical interference image is obtained through Fourier transform on the converted interference spectrum signal. Here, since the process of converting the interference signal into the interference spectrum signal of the wave range and the Fourier transform can be easily performed by referring to a known technique, the detailed description thereof is omitted here.

다음으로, 형광 스펙트럼 생성부(도 1의 200참조)에 해당하는 LIF 서브 시스템(Laser-Induced Fluorescence subsystem)의 구동에 대하여 설명한다.Next, the driving of the LIF subsystem (Laser-Induced Fluorescence subsystem) corresponding to the fluorescence spectrum generation unit (see 200 in FIG. 1) will be described.

제2 광원(210)은 레이저 다이오드(LD, Laser Diode)로 구비된다. 제2 광(210)에서 조사된 광은 제3 콜리메이터(L3)에 의해 평행광으로 변환되어 제1 반사경(M1)에서 반사되어 색선별 필터(DF, Dichroic Filter)에서 측정광 반사부(140)에서 진주(P)로 조사되는 측정광과 결합된다. 따라서, 진주(P)에는 측정광과 동시에 제2 광원(210)의 광이 조사된다. 제2 광원(210)에서 조사된 광이 진주(P)에 부딪혀 방출되는 형광 신호는 광섬유 렌즈(LF, Lensed Fiber probe)에 탐지된다. 여기의 광섬유 렌즈는 다중모드 광섬유일 수 있다. 광섬유 렌즈(LF)에 탐지된 형광 신호는 LPF(Long-Pass Filter)를 통과한 후 스펙트로미터(230)에서 형광 스펙트럼 신호로 추출된다.The second light source 210 is provided with a laser diode (LD). The light irradiated from the second light 210 is converted into parallel light by the third collimator L3 and reflected by the first reflector M1 to measure the light reflected from the dichroic filter DF. It is combined with the measurement light irradiated with pearl (P) at. Therefore, the pearl P is irradiated with the light of the second light source 210 simultaneously with the measurement light. The fluorescent signal emitted by the light emitted from the second light source 210 when it strikes the pearl P is detected by a lensed fiber probe (LF). The optical fiber lens here may be a multimode optical fiber. The fluorescence signal detected by the optical fiber lens LF is passed through a long-pass filter (LPF) and then extracted as a fluorescence spectrum signal by the spectrometer 230.

여기서, 광섬유 렌즈(220)는 제2 광원(210)에서 진주(P)로 조사되는 광과 측정광 반사부(140)에서 진주(P)로 조사되는 측정광이 입사하는 방향과 90도 각도로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 제2 광원(210)에서 조사되는 광이 직접 광섬유 렌즈(220)에 도달하는 것을 방지하기 위함이다.Here, the optical fiber lens 220 at a 90-degree angle with the direction that the light irradiated to the pearl (P) from the second light source 210 and the measurement light irradiated to the pearl (P) from the measurement light reflecting unit 140 is incident It is preferable to form, because it is to prevent the light irradiated from the second light source 210 to reach the optical fiber lens 220 directly.

이와 같이, 데이터 획득 보드(160)와 스펙트로미터(230)에서 각각 생성된 간섭 영상과 형광 스펙트럼은 컴퓨터(180)로 전송되어 사용자에게 디스플레이 된다. 따라서, 사용자는 진주(P)에 대한 형태학적, 물리적인 분석 뿐 아니라 형광 스펙트럼을 통한 화학적 분석을 동시에 수행할 수 있게 된다.As such, the interference image and the fluorescence spectrum generated by the data acquisition board 160 and the spectrometer 230 are transmitted to the computer 180 and displayed to the user. Therefore, the user can simultaneously perform morphological and physical analysis on pearl P as well as chemical analysis through fluorescence spectra.

한편, 모터 구동 스테이지(MRS)는 상술한 컴퓨터(180)에 의해 제어되며, 진주(P)를 360도 각도로 회전시키면서 간섭 영상 및 형광 스펙트럼을 검출하기 위해 마련되는 것인데, 모터 구동 스테이지(MRS)와 연결된 MRS 제어기(170)를 컴퓨터(180)로 제어하여 회전시키는 것은 공지의 기술과 큰 차이가 없어 여기서는 그 상세한 설명을 생략한다.On the other hand, the motor drive stage (MRS) is controlled by the computer 180 described above, is provided to detect the interference image and the fluorescence spectrum while rotating the pearl (P) at a 360 degree angle, the motor drive stage (MRS) The rotation of the MRS controller 170 connected to and controlled by the computer 180 is not significantly different from a known technology, and thus a detailed description thereof will be omitted.

이하에서는 간섭 영상과 형광 스펙트럼 분석을 이용하여 진주를 감별하는 원리에 대하여 설명을 개시한다.Hereinafter, the principle of discriminating pearls using interference images and fluorescence spectrum analysis will be described.

도 3a 및 도 3b는 진주의 광 간섭 영상을 설명하기 위해 도시한 도이다.3A and 3B are diagrams for explaining an optical interference image of pearls.

도 3a는 (a)아코야(Akoya) 진주, (b)담수(Freshwater) 진주, (c)남양(South sea) 진주, (d)타히탄(Tahitian) 진주에 대한 3차원 OCT 영상을 나타낸다.3A shows three-dimensional OCT images of (a) Akoya pearls, (b) Freshwater pearls, (c) South sea pearls, and (d) Tahitian pearls.

도 3a에 도시된 바는, 상술한 간섭 영상 생성부(OCT 서브 시스템)에서 전동 미러(M2, M3)의해 측정된 3차원 진주 내부 구조 이미지이다. 이러한 이미지에 의해 진주핵의 존재유무, 진주 내부의 결함 여부등을 관찰할 수 있다. (a) 아코야(Akoya)진주에서는 진주핵의 종류도 구별할 수 있으며, (b) 담수(Freshwater) 진주에서는 진주층의 균열을 관찰하는 것이 가능하다. 3A is a three-dimensional pearl internal structure image measured by the motorized mirrors M2 and M3 in the above-described interference image generator (OCT sub-system). These images can be used to observe the presence of pearl cores and defects in the pearl. (a) Akoya pearls can also be used to distinguish the types of pearl nuclei, and (b) freshwater pearls can be observed for cracks in the nacre.

도 3b는 상술한 간섭 영상 생성부(OCT 서브 시스템)에서 모터 구동 스테이지(RMS)에 의해 측정된 2차원 진주 둘레 이미지로서, (a) 진주의 둘레이미지, (b), (c), (d), (e)는 각각 90도 간격의 간섭 스펙트럼을 나타낸다. 이러한 이미지에 의하면 핵의 존재유무, 진주 내부의 결함 여부뿐만 아니라 진주층 두께의 정량적 측정도 가능하다. 3B is a two-dimensional pearl circumference image measured by the motor driving stage RMS in the above-described interference image generating unit (OCT sub-system), and (a) pearl circumference image, (b), (c), (d ) and (e) represent the interference spectra at intervals of 90 degrees, respectively. These images enable the quantitative measurement of nacre thickness as well as the presence of nuclei and defects in the pearl.

도 4는 4종의 진주에 대한 형광 스펙트럼 분포를 설명하기 위해 도시한 도이다.4 is a diagram illustrating the fluorescence spectral distribution of four pearls.

도 4에 도시된 바와 같이, 각 진주종은 고유의 형광 중심파장을 갖는데, (a)아코야 진주, (b)남양 진주, (d)담수 진주의 각 중심파장(peak wavelength)은, 각각 527nm, 548nm, 602nm이다. 특히, (c)타히탄 진주는 620nm 및 652nm의 두 개의 중심파장을 가짐이 관찰된다.As shown in Fig. 4, each pearl species has its own fluorescence center wavelength, and each peak wavelength of (a) akoya pearl, (b) south ocean pearl, and (d) freshwater pearl is 527 nm, respectively. 548 nm and 602 nm. In particular, it is observed that (c) Tahitan pearls have two central wavelengths of 620 nm and 652 nm.

따라서, 본 발명에 따른 융합형 진주 분석기에 의하면, 측정대상 진주의 형광 스펙트럼을 구할 수 있고, 이를 각 진주종이 갖는 고유의 중심파장과 비교하는 것에 의해 진주종을 정확하게 판별할 수 있게 되는 것이다.Therefore, according to the fusion type pearl analyzer according to the present invention, the fluorescence spectrum of the pearl to be measured can be obtained, and pearl species can be accurately determined by comparing it with the intrinsic center wavelength of each pearl species.

어떤 경우에 있어서, 예를 들면 아코야 진주와 남양 진주의 경우에는 peak wavelength가 매우 가까워서 이들을 정확하게 구분하는 것에 어려움이 있을 수 있는데, 이는 아코야 진주와 남양 진주에 의해 방출되는 형광 신호의 붕괴 비율(decaying rate)을 비교 분석함에 의해 쉽게 이들을 구분할 수 있다.In some cases, for example, akoya pearls and south sea pearls may have very close peak wavelengths, making it difficult to accurately distinguish them, which is due to the rate of decay of the fluorescence signal emitted by the akoya pearls and south sea pearls. These can be easily distinguished by comparative analysis of decaying rates.

이에 대하여는 도 5에 도시된 그래프를 참조한다.For this, refer to the graph shown in FIG.

도 5는 2종의 진주에 대한 형광 스펙트럼 및 시간에 대한 파장 피크의 강도변화를 설명하기 위해 도시한 도이다.FIG. 5 is a diagram illustrating changes in intensity of fluorescence spectra and wavelength peaks with respect to two kinds of pearls.

도 5에 도시된 바와 같이, (a)아코야 진주의 형광 스펙트럼, (b)남양 진주의 형광 스펙트럼을 비교하면, peak wavelength가 각각 530nm, 555nm로 근소한 차이를 나타낸다. 이러한 경우, 형광 신호의 붕괴 비율을 도시한 그래프(c)를 참조하게 되면, 이들을 쉽게 구분할 수 있다. 즉, 도 5(c)에 나타난 바와 같이, 남양 진주의 decaying rate가 아코야 진주의 decaying rate보다 더 빠른 것을 참조하여 측정대상 진주의 종을 구별할 수 있다.As shown in FIG. 5, when comparing the fluorescence spectra of (a) the Akoya pearls and (b) the fluorescence spectra of the South Sea pearls, the peak wavelengths were slightly different to 530 nm and 555 nm, respectively. In this case, referring to the graph (c) showing the decay rate of the fluorescent signal, these can be easily distinguished. That is, as shown in Figure 5 (c), the decaying rate of the Namyang pearl is faster than the decaying rate of the Akoya pearl can be distinguished species of the pearl to be measured.

도 6은 본 발명에 따른 형광 스펙트럼 생성부의 개략도와 이에 의해 측정되는 진주의 형광 스펙트럼을 설명하기 위한 도이다.6 is a schematic view illustrating a fluorescence spectrum of pearls measured by the schematic diagram and a fluorescence spectrum generating unit according to the present invention.

즉, 도 6(a)는 상술한 LIF 서브 시스템의 구성을 나타내며, 도 6(b)~(d)는 LIF 서브 시스템으로부터 획득한 형광 스펙트럼을 나타낸다. That is, Fig. 6 (a) shows the configuration of the LIF subsystem described above, and Fig. 6 (b)-(d) shows the fluorescence spectra obtained from the LIF subsystem.

도 6(a) 도시된 바와 같이, 형광 여기 광원으로서 단일파장의 레이저 다이오드를 사용하며, 또한 효율적인 형광 신호 검출을 위해 다중모드 광섬유(도 2의 LF참조)를 이용하여 형광 신호를 검출한다. 다음으로 진주로부터 발생된 형광 신호는 다중모드 광섬유를 통해 스펙트로미터(spectrometer)로 전송되어진다. 이때 long pass filter (LPF)를 사용하여 450nm이상의 파장만을 선택적으로 검출하며 검출된 형광 신호는 일련의 신호처리 과정을 거쳐 형광 스펙트럼으로 표현된다.As shown in Fig. 6 (a), a single wavelength laser diode is used as the fluorescence excitation light source, and a fluorescence signal is detected using a multimode optical fiber (see LF in Fig. 2) for efficient fluorescence signal detection. The fluorescence signal from the pearl is then transmitted to the spectrometer through a multimode fiber. In this case, only a wavelength of 450 nm or more is selectively detected using a long pass filter (LPF), and the detected fluorescence signal is represented as a fluorescence spectrum through a series of signal processing processes.

도 6(b)~(d)는 본 발명에 따른 융합형 진주 감별 시스템으로부터 획득한 형광 스펙트럼을 보여준다. 도 6(b)는 아코야 진주, 남양 진주, 담수 진주, 타히티 진주의 형광스펙트럼으로써 각 스펙트럼의 중심파장과 전체적인 양상의 차이점을 확인 할 수 있다. 도 6(c)는 다양한 표면색을 지닌 아코야 진주와 남양 진주 그리고 담수 진주의 형광스펙트럼으로 겉보기 색상에 상관없이 고유의 중심파장을 가지고 있음을 확인 할 수 있다. 도 6(d)는 γ-선을 조사하여 인위적인 광택을 낸 남양 진주와 자연광택의 남양 진주 스펙트럼을 나타낸 것으로 γ-선 처리 여부에 상관없이 진주의 고유 스펙트럼을 판별할 수 있음을 보여준다.6 (b)-(d) show fluorescence spectra obtained from a fused pearl differentiation system according to the present invention. FIG. 6 (b) shows the fluorescence spectra of Akoya pearls, Namyang pearls, freshwater pearls, and Tahiti pearls. 6 (c) shows the fluorescence spectra of Akoya pearls, Namyang pearls, and freshwater pearls having various surface colors, regardless of the apparent color. FIG. 6 (d) shows the Namyang pearls having artificial gloss and Namyang pearl spectra of natural gloss by irradiating γ-rays, and show that the intrinsic spectrum of pearls can be determined regardless of γ-ray treatment.

이와 같이, 본 발명에 따른 융합형 진주 분석 시스템을 이용하면, 광 간섭 영상을 획득하는 OCT 서브 시스템과, 각각의 진주로부터 진주 고유의 형광 스펙트럼을 분석하는 LIF 서브 시스템을 융합하여, 진주의 내부구조 분석 및 모조개 감별을 동시에 할 수 있는 것이다.As described above, using the fusion pearl analysis system according to the present invention, the internal structure of the pearl by fusing the OCT sub-system for acquiring optical interference images and the LIF sub-system for analyzing the pearl fluorescence spectrum from each pearl, It is possible to simultaneously analyze and discriminate against the clam.

또한 상술한 도 6의 설명으로부터, 진주의 고유 스펙트럼은 진주의 겉보기 색상 및 γ-선 처리에 영향을 받지 않는다는 것을 알 수 있어, 진주 표면에 대한 어떠한 처리가 있었던 경우에도 진주 종을 정확히 판별할 수 있다.In addition, from the description of FIG. 6 described above, it can be seen that the intrinsic spectrum of pearls is not affected by the apparent color and γ-ray treatment of pearls, so that pearl species can be accurately determined even if there is any treatment on the pearl surface. have.

이하에서는 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진주 감별 방법에 대한 설명을 개시한다. 그러나, 진주 감별 방법은 상술한 융합형 진주 감별 시스템을 이용하는 것이므로 반복되는 설명을 생략하기로 한다.Hereinafter, a description will be given of a pearl discrimination method according to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 7 to 9. However, since the pearl discrimination method uses the above-described fusion pearl discrimination system, repeated descriptions thereof will be omitted.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 진주 감별 방법을 설명하기 위해 도시한 플로우 차트이다.7 is a flowchart illustrating a pearl discrimination method according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 진주 감별 방법은, 제1 광원으로부터 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하는 단계(S10), 기준광을 입력받아 반사하고 측정광을 진주에 조사하는 단계(S20), 제2 광원으로부터 조사되는 광을 진주에 조사하는 단계(S30), 반사되는 기준광과 진주에 의해 반사되는 측정광의 광경로차를 이용하여 간섭 영상을 생성하는 단계(S40) 및 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하여 형광 스펙트럼을 생성하는 단계(S50)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the pearl discrimination method includes distributing light emitted from a first light source into reference light and measurement light (S10), and receiving and reflecting reference light and irradiating the measurement light to pearls (S20). Irradiating the pearl with light emitted from the second light source (S30), generating an interference image using the optical path difference between the reflected reference light and the measurement light reflected by the pearl (S40) and emitted by the pearl Detecting a fluorescence signal to generate a fluorescence spectrum (S50).

S20단계에서 조사되는 측정광과 S30단계에서 조사되는 광은 서로 결합되어 동시에 진주에 조사되며, S50단계에서 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하는 것은 제2 광원으로부터 조사되는 광의 입력방향과 수직하는 위치에서 광섬유 렌즈를 이용하여 탐지한다. 기타의 설명은 상술한 융합형 진주 감별 시스템을 참조하는 것에 의해 용이하게 이해될 수 있으므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.The measurement light irradiated in step S20 and the light irradiated in step S30 are combined with each other and irradiated with pearls at the same time. In step S50, detecting the fluorescent signal emitted by the pearl is perpendicular to the input direction of the light irradiated from the second light source. Detect using a fiber optic lens at the location. Other descriptions may be easily understood by referring to the above-described fusion pearl discriminating system, and thus detailed description thereof will be omitted.

다만, 간섭 스펙트럼 분석과, 형광 스펙트럼 분석을 동시에 시행하는 예에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.However, an example of simultaneously performing the interference spectrum analysis and the fluorescence spectrum analysis will be described with reference to FIGS. 8 and 9.

도 8은 4종의 진주에 대한 광 간섭 단층영상을 도시한 도이고, 도 9는 진주층이 불균일하게 처리된 진주에 대한 단층영상 및 형광 스펙트럼을 도시한 도이다.FIG. 8 is a diagram illustrating optical interference tomography images of four kinds of pearls, and FIG. 9 is a diagram illustrating tomography images and fluorescence spectra of pearls having non-uniformly treated nacres.

도 8(a)는 4종의 진주에 대한 사진이며, 도 8(b)-(e)는 각각 아코야 진주(b), 남양 진주(c), 타히탄 진주(d), 담수 진주(e)에 대한 OCT 영상이다. Figure 8 (a) is a photograph of the four types of pearls, Figures 8 (b)-(e) are Akoya pearls (b), Namyang pearls (c), Tahitan pearls (d), freshwater pearls (e) OCT image for).

도 9(a)-(e)는 각각 아코야 진주의 실제 사진(a), 단층영상(b), 영상 처리된 단층영상(c), 형광신호 세기 분포(d), 진주층 두께 차이에 따른 형광신호의 상대적 세기(e)를 나타낸다. 9 (a)-(e) show actual photographs (a), tomography images (b), image processed tomography images (c), fluorescence signal intensity distributions (d), and fluorescence according to the thickness of the nacre, respectively. Relative intensity e of the signal.

본 발명에 따른 진주 감별 방법은, OCT 서브 시스템과 LIF 서브 시스템을 동시에 사용하는 것으로, OCT 서브 시스템에서 진주의 광 간섭 단층영상을 획득하는 동안 LIF 서브 시스템에서는 반복적으로 형광 스펙트럼을 생성한다. 따라서, 획득한 광 간섭 단층영상으로부터 측정대상 진주의 형태학, 물리학적 특징을 추출하여 진주 내부의 질적 감정과 측정대상 진주가 속하는 진주종을 추정할 수 있으며, 획득한 형광 스펙트럼으로부터 각 진주종의 형광 스펙트럼 특성을 비교하여 측정대상 진주가 어떤 진주종이며, 그 모조개는 무엇인지를 정확히 판별할 수 있다.The pearl discrimination method according to the present invention uses the OCT subsystem and the LIF subsystem at the same time, and the LIF subsystem generates fluorescence spectra repeatedly while acquiring optical interference tomography images of pearls in the OCT subsystem. Therefore, by extracting the morphological and physical characteristics of the pearl to be measured from the acquired optical interference tomography image, it is possible to estimate the qualitative feeling inside the pearl and the pearl species to which the pearl of measurement belongs, and the fluorescence of each pearl species from the obtained fluorescence spectrum By comparing the spectral characteristics, it is possible to determine exactly which pearl species are the pearls to be measured and what imitations they are.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 사상적 범주에 속한다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Accordingly, it is intended that the scope of the invention be defined solely by the claims appended hereto, and that all equivalents or equivalent variations thereof fall within the spirit and scope of the invention.

10:융합형 진주 분석 시스템 100:간섭 영상 생성부
200:형광 스펙트럼 생성부 110:제1 광원
120:광분배부 130:기준광 반사부
140:측정광 반사부 150:간섭 신호 검출부
160:영상 회득부 210:제2 광원
220:형광 신호 탐지부 230:형광 스펙트럼 추출부
10: fusion type pearl analysis system 100: interference image generating unit
200: fluorescence spectrum generating unit 110: a first light source
120: light distribution unit 130: reference light reflecting unit
140: measurement light reflecting unit 150: interference signal detection unit
160: image acquisition unit 210: second light source
220: fluorescent signal detection unit 230: fluorescent spectrum extraction unit

Claims (2)

제1 광원에서 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하고 상기 측정광이 측정대상 진주(sample pearl)에 의해 반사된 광과 상기 기준광의 광경로차를 이용하여 상기 측정대상 진주의 광 간섭 영상을 생성하는 간섭 영상 생성부; 및
제2 광원에서 조사되는 광을 상기 측정대상 진주에 조사하여 상기 측정대상 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하고 상기 탐지된 형광 신호를 이용하여 형광 스펙트럼을 생성하는 형광 스펙트럼 생성부를 포함하는 융합형 진주 분석 시스템.
The light emitted from the first light source is divided into reference light and measurement light, and the optical interference image of the pearl to be measured is measured by using the light path difference between the light reflected by the sample pearl and the reference light. Generating an interference image generating unit; And
A fused pearl comprising a fluorescence spectrum generating unit for irradiating light emitted from a second light source to the measurement target pearl to detect a fluorescence signal emitted by the measurement target pearl and to generate a fluorescence spectrum using the detected fluorescence signal. Analysis system.
(a) 제1 광원으로부터 조사되는 광을 기준광과 측정광으로 분배하는 단계;
(b) 상기 기준광을 입력받아 반사하고, 상기 측정광을 입력받아 측정대상 진주에 조사하는 단계;
(c) 제2 광원으로부터 조사되는 광을 상기 측정대상 진주에 조사하는 단계;
(d) 상기 (b)단계에서 반사되는 기준광과 상기 측정광이 상기 측정대상 진주에 의해 반사된 광의 광경로차를 이용하여 광 간섭 영상을 생성하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계에서 측정대상 진주에 의해 방출되는 형광 신호를 탐지하여 형광 스펙트럼을 추출하는 단계를 포함하는 진주 분석 방법.
(a) distributing light emitted from the first light source into reference light and measurement light;
(b) receiving and reflecting the reference light and irradiating the measurement target pearl to the measurement light;
(c) irradiating the pearl to be measured with light irradiated from a second light source;
(d) generating an optical interference image using the optical path difference between the reference light reflected in step (b) and the light reflected by the measurement target pearl; And
(e) detecting a fluorescence signal emitted by the pearl of interest in step (c) and extracting a fluorescence spectrum.
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