RU2741956C1 - Система и способ измерения чистоты бриллианта - Google Patents
Система и способ измерения чистоты бриллианта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2741956C1 RU2741956C1 RU2020123373A RU2020123373A RU2741956C1 RU 2741956 C1 RU2741956 C1 RU 2741956C1 RU 2020123373 A RU2020123373 A RU 2020123373A RU 2020123373 A RU2020123373 A RU 2020123373A RU 2741956 C1 RU2741956 C1 RU 2741956C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- light source
- computerized system
- optical imaging
- defect
- Prior art date
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 124
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 118
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 claims description 29
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 14
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 claims description 6
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims description 4
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000010437 gem Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 208000003464 asthenopia Diseases 0.000 description 2
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010004950 Birth mark Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 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
-
- 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
- G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
- G01N21/8851—Scan or image signal processing specially adapted therefor, e.g. for scan signal adjustment, for detecting different kinds of defects, for compensating for structures, markings, edges
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q30/00—Commerce
- G06Q30/02—Marketing; Price estimation or determination; Fundraising
- G06Q30/0241—Advertisements
- G06Q30/0242—Determining effectiveness of advertisements
- G06Q30/0244—Optimization
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T7/00—Image analysis
- G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
- G06T7/0004—Industrial image inspection
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30108—Industrial image inspection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Finance (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Adornments (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к области определения чистоты драгоценных камней. Предлагаемый способ предусматривает использование компьютеризированной системы для определения чистоты бриллианта, включающей в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода, функционально связанные вместе. Сначала получают через устройство получения оптического изображения множество изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта. Затем обнаруживают дефекты в теле бриллианта в модуле процессора. Причём дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении из указанного множества изображений вида сверху. Далее присваивают категорию чистоты на основе функции штрафных баллов, после чего модуль вывода обеспечивает сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную на предыдущем этапе. Технический результат заключается в обеспечении возможности воспроизводимости оценки чистоты бриллианта. 2 н и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе и способу для определения чистоты драгоценного камня. Более конкретно, настоящее изобретение обеспечивает систему и способ для определения чистоты бриллианта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Бриллианты являются ключевым компонентом, используемым в предметах роскоши, в частности в ювелирных изделиях, и могут иметь очень большую стоимость. Стоимость бриллианта зависит от нескольких физических свойств бриллианта.
Существует четыре общепринятых стандарта, используемых для оценки качества бриллианта, как правило, известных как 4C, а именно: чистота, цвет, огранка и вес в каратах.
Например, Американский геммологический институт (GIA) имеет категорию чистоты, как показано ниже:
ШКАЛА ЧИСТОТЫ GIA
| Без дефектов | По сути без дефектов |
VVS1 | VVS2 | VS1 | VS2 | SI1 | SI2 | I1 | I2 | I3 | |||
| Очень-очень незначительные включения | Очень незначительные включения | Незначительные включения | Включения | ||||||||||
Для оценки чистоты бриллианта необходимо определять количество, размер и положение дефектов внутри камня.
От условий образования алмаза под землей до прикладных процессов, выполняемых человеком на бриллианте, могут образовываться различные дефекты.
Внутри тела бриллианта могут быть включения, пустоты и трещины, которые считают внутренними дефектами. На поверхности бриллианта могут быть недополированные неровности и царапины, которые считают внешними дефектами.
Эти внутренние и внешние свойства также важны в отношении бриллианта, так как они могут быть одной из уникальных идентификационных меток или «родимых пятен», которые могут использоваться для идентификации бриллианта.
В настоящее время наиболее принятая практика определения чистоты бриллианта - это подготовленными человеческими глазами при 10-кратном увеличении под микроскопом. Геммологов подготавливают в течение нескольких месяцев по стандартным образцам с различными типами дефектов, с тем, чтобы камень, когда оценивается разными людьми, воспроизводил один и тот же результат оценки.
Однако даже при стандартизованных процедурах подготовки и оценки, повторяемость не может быть гарантирована из-за неизбежного субъективного суждения человека.
Оценка одного и того же бриллианта одним и тем же человеком в разное время может также приводить к тому, что к одному и тому же бриллианту будут применены разные категории чистоты. Из-за усталости человеческого зрения могут быть выполнены разные суждения об одном и том же бриллианте до и после оценки многих разных камней.
Поэтому даже подготовленные и опытные профессиональные геммологи все еще испытывают трудности с обеспечением повторяемости при оценке чистоты.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является обеспечение системы и способа для определения чистоты драгоценного камня, в частности бриллианта, который преодолевает или, по меньшей мере, частично устраняет, по меньшей мере, некоторые недостатки, связанные с известным уровнем техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте настоящее изобретение обеспечивает способ, работающий с использованием компьютеризированной системы для определения категории чистоты бриллианта в виде функции от внутренних дефектов в теле бриллианта, причем компьютеризированная система включает в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода, функционально связанные вместе, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых:
(i) получают через устройство получения оптического изображения множество изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта, причем глубины фокуса определяют высотой бриллианта, а множество изображений вида сверху получают в окружающей среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности, и причем вид сверху определяют как вид, перпендикулярный к площадке бриллианта, а высоту бриллианта определяют как длину центральной оси, перпендикулярной площадке бриллианта и проходящей через вершину павильона бриллианта;
(ii) в модуле процессора обнаруживают дефекты в теле бриллианта, причем дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении из указанного множества изображений вида сверху; применяют штрафной балл к каждому обнаруженному дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта; и присваивают категорию чистоты на основе функции штрафных баллов; и
(iii) из модуля вывода, обеспечивают сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную в (ii).
Предпочтительно высоту бриллианта определяют оптическим изображением, полученным через дополнительное устройство получения оптического изображения, расположенное перпендикулярно центральной оси бриллианта. Наблюдаемую глубину фокуса Dapparent для фокусировки предпочтительно корректируют согласно формуле:
где ndiamond ≈ 2,42
Предпочтительно заданный постоянный уровень освещенности представляет собой цветовую температуру 6500 К.
Множество изображений вида сверху бриллианта предпочтительно получают в системе интегрирующих сфер.
Источник света, обеспечивающий заданный уровень освещенности, предпочтительно выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Предпочтительно устройство получения оптического изображения представляет собой цифровую камеру. Устройство получения оптического изображения может быть монохроматическим или полихроматическим.
Во втором аспекте настоящее изобретение обеспечивает компьютеризированную систему для определения категории чистоты бриллианта в виде функции от внутренних дефектов в теле бриллианта, причем компьютеризированная система включает в себя:
устройство получения оптического изображения для получения множества изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта, причем глубины фокуса определяют высотой бриллианта, а множество изображений вида сверху получают в окружающей среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности, и причем вид сверху определяют как перпендикуляр к площадке бриллианта, а высоту бриллианта определяют как длину центральной оси, перпендикулярной площадке бриллианта и проходящей через вершину павильона бриллианта;
модуль процессора для обнаружения дефектов в теле бриллианта, в котором дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении из указанного множества изображений вида сверху; и для применения штрафного балла к каждому обнаруженному дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта; и для присвоения категории чистоты на основе функции штрафных баллов; и
модуль вывода, обеспечивающий сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную бриллианту.
Модуль процессора может включать в себя устройство для хранения данных, причем указанное устройство для хранения данных включает в себя множество наборов данных, указывающих данные, относящиеся к известным типам дефектов бриллиантов.
Модуль процессора может располагаться в удаленном расположении от устройства получения оптического изображения и модуля вывода, и находится в сообщении с устройством получения оптического изображения и модулем вывода через телекоммуникационную сеть.
Компьютеризированная система предпочтительно дополнительно содержит источник света для обеспечения указанного заданного постоянного уровня освещенности с цветовой температурой 6500 К. Источник света может быть выбран из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Компьютеризированная система предпочтительно дополнительно содержит систему интегрирующих сфер, в которой располагают бриллиант, когда получают, по меньшей мере, первое оптическое изображение.
Компьютеризированная система может дополнительно содержать вращающуюся платформу, выполненную с возможностью вращаться вокруг указанной центральной оси и в системе интегрирующих сфер, причем вращающаяся платформа обеспечивает вращение бриллианта вокруг центральной оси, так что множество оптических изображений бриллиантов может быть получено устройством получения оптического изображения.
Устройство получения оптического изображения может быть цифровой камерой. Устройство получения оптического изображения может быть монохроматическим или полихроматическим.
Предпочтительно, компьютеризированная система дополнительно содержит дополнительное оптическое устройство получения для получения оптического изображения вида сбоку бриллианта, чтобы обеспечивать определение высоты бриллианта.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для получения более точного понимания вышеизложенного изобретения, более конкретное описание изобретения, кратко описываемого выше, будет представлено ссылкой на конкретные варианты его выполнения, которые проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Чертежи, представленные в данном документе, могут быть выполнены не в масштабе, и любая ссылка на размеры на чертежах или в следующем описании является конкретной для раскрытых вариантов выполнения.
Фиг. 1 показывает схематичное представление варианта выполнения системы согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2а показывает технологическую схему способа согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2b показывает представление технологической схемы варианта выполнения способа согласно настоящему изобретению; и
Фиг. 3а, 3b и 3с изображает в виде диаграммы вариант выполнения способа согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Авторы настоящего изобретения определили недостатки метода, которым выполняют оценку категории чистоты бриллиантов, и после определения проблем с известным уровнем техники обеспечили систему и способ, которая преодолевает проблемы известного уровня техники и обеспечивает систему и способ, которая является более последовательной и надежной.
Ссылаясь на Фигуру 1, показывают схематичное представление системы 300 согласно настоящему изобретению. Система 300 включает в себя устройство 310 получения оптического изображения в сообщении 312 с модулем процессора, включающем в себя процессор 320, который находится в сообщении 322, 332 с устройством 330 для хранения данных, которое хранит множество наборов данных, относящихся к дефектам. Обеспечивают устройство 340 вывода, которое находится в сообщении 324 с процессором 320.
Система 300 включает в себя систему интегрирующих сфер 350, в которой располагают бриллиант 315, когда получают множество оптических изображений.
Устройство 310 получения оптического изображения представляет собой устройство цифровой камеры или другое устройство, такое как ПЗС-камера или тому подобное, которое позволяет получать оптическое изображение бриллианта 315.
Система 300 включает в себя источник 318 света для обеспечения указанного заданного постоянного уровня освещенности с цветовой температурой 6500 К. Источник света выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Система 300 дополнительно включает в себя вращающуюся платформу 317, выполненную с возможностью вращаться вокруг указанной центральной оси бриллианта 315 и в системе интегрирующих сфер 350, причем вращающаяся платформа 317 обеспечивает вращение бриллианта вокруг центральной оси, так что множество оптических изображений бриллиантов может быть получено устройством 310 получения оптического изображения.
Обратимся теперь к фиг. 2а, на которой показана технологическая схема способа 200а изобретения, и к фиг. 2b, на которой показана технологическая схема варианта выполнения способа 200b настоящего изобретения, и к Фигурам 3а, 3b и 3с, которые изображают в виде диаграммы способ настоящего изобретения, который может быть реализован в системе с Фигуры 1.
Способ 200a настоящего изобретения работает с использованием компьютеризированной системы 300 Фигуры 1 для определения категории чистоты бриллианта в виде функции от внутренних дефектов в теле бриллианта, причем компьютеризированная система включает в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода, функционально связанные вместе.
Способ 200А включает в себя этапы, на которых:
Первый этап 210a - Получают через устройство получения оптического изображения множество изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта, причем глубины фокуса определяют высотой бриллианта, а множество изображений видов сверху получают в среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности.
Вид сверху определяют как вид, перпендикулярный площадке бриллианта, а высоту бриллианта определяют как длину центральной оси, перпендикулярной площадке бриллианта и проходящей через вершину павильона бриллианта.
Второй этап 220a - В модуле процессора,
(i) обнаруживают дефекты в теле бриллианта, причем дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении указанного множества изображений вида сверху; и
(ii) применяют штрафной балл к каждому обнаруживаемому дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта; и присваивают категорию чистоты на основе функции штрафных баллов;
Третий этап 230a - Из модуля вывода, обеспечивают сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную в (ii).
Высота бриллианта может определяться оптическим изображением, полученным через дополнительное устройство получения оптического изображения, расположенное перпендикулярно центральной оси бриллианта.
Наблюдаемую глубину фокуса Dapparent для фокусировки корректируют согласно формуле:
где ndiamond ≈ 2,42
С учетом высоты камня, определяемой из изображения вида сбоку, множество изображений с разными глубинами фокуса бриллианта может быть захвачено перпендикулярно площадке для обнаружения дефектов. Это может быть выполнено делением высоты бриллианта на соответствующие глубины фокуса. Однако, поскольку изображение вида сбоку захватывают в воздухе, а изображения, перпендикулярные площадке, должны быть захвачены в бриллианте, разница в показателях преломления в воздухе (nair ≈ 1) и в бриллианте (ndiamond ≈ 2,42) будет влиять на определение глубины фокуса. Если аппроксимация угла падения светового луча мала относительно изображений, захватываемых перпендикулярно к площадке, то наблюдаемая глубина Dapparent для фокусировки может быть скорректирована следующим образом:
вместо настоящей глубины Dreal.
Заданный постоянный уровень освещенности представляет собой диапазон цветовой температуры 6500 К.
Множество изображений вида сверху бриллианта получают в системе интегрирующих сфер, а источник света, обеспечивающий указанный заданный уровень освещенности, выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Обращаясь теперь к фиг. 2b, в показанном варианте выполнения используют следующие этапы, на которых:
Этап (i) 210b - получают вид сбоку бриллианта;
Этап (ii) 220b - получают несколько изображений видов площадки при разных глубинах фокуса;
Этап (iii) 230b - определяют резкие изменения яркости пикселя, за исключением тех, которые вызваны огранками бриллианта;
Этап (iv) 240b - присваивают каждому дефекту штрафной балл; и
Этап (v) 250b - используют сумму штрафных баллов для определения категории чистоты бриллианта.
Как показано на фиг. 3а, с вида сбоку высоты бриллианта 400, показывают множество изображений площадки 410 при разных глубинах фокуса от 1 до 5, соответствующих первому этапу способа. Высоту h бриллианта определяют видом сбоку, который может быть получен устройством получения изображения, таким как цифровая камера или ПЗС-камера.
Впоследствии, как показано на фиг. 3b, в теле бриллианта 400 обнаруживают дефекты, причем дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении указанного множества изображений вида сверху, согласно способу настоящего изобретения.
Однако резкие изменения яркости, вызванные огранкой камня, такие как в области 420, исключают и не рассматривают как дефект, тогда как резкие изменения яркости, такие как в середине грани, такой как область 430, считают дефектом.
Впоследствии и, как дополнительно показано на фиг. 3с, применяют штрафной балл к каждому обнаруживаемому дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта 400; например оценки, обозначаемые позициями 2, 3, 4 и 5, как изображено на фиг. 3c, и присваивают категорию чистоты на основе функции штрафных баллов.
Категория чистоты затем может быть присвоена бриллианту 400.
Как показано, чтобы преодолевать трудности повторяемости и надежности известного уровня техники, вариант выполнения способа настоящего изобретения, использующий систему интегрирующих сфер, используют для анализа чистоты бриллиантов.
Такой процесс, реализованный в машинной системе, без проблемы усталости зрения людей и имеющий алгоритм анализа дефектов, обеспечивает улучшенную и выгодную альтернативу с высокой повторяемостью по сравнению с известным уровнем техники.
Система и способ настоящего изобретения также уменьшает затраты и время на получение образцовых наборов камней и подготовку профессионального геммолога. Это также может уменьшать время подготовки профессионального геммолога в определении категории чистоты.
Благодаря визуальной природе чистоты и присущей вариации, оценку чистоты бриллианта необходимо проводить в управляемой среде. Это гарантирует, что условия освещенности и фон для каждого бриллианта будут одинаковыми, как обеспечено настоящим изобретением.
Кроме того, управляемая среда должна быть повторяемой в разных местах, чтобы люди в разных местах могли по-прежнему иметь одинаковую оценку чистоты бриллианта, которую обеспечивает настоящее изобретение.
Система интегрирующих сфер, используемая в предпочтительных вариантах выполнения настоящего изобретения, помогает играть эту роль, поскольку интенсивность света, спектр и однородность могут быть хорошо управляемыми и повторяемыми, и, как таковая, система настоящего изобретения может служить и обеспечиваться для оценки чистоты.
Таким образом, предпочтительный вариант выполнения способа настоящего изобретения является следующим:
1. Из камеры бокового вида (камера 3 или 6, как показано на фиг. 1) определяют фотографическое представление высоты камня.
2. С этой информацией о высоте камера вида площадки (камера 1, показанная на фиг. 1) может использоваться для получения множества, например 5, изображений с разной глубиной фокуса, которые корректируют с помощью показателя преломления бриллианта, от верха площадки до кончика павильона, как описывалось выше.
3. Фотографические изображения п. 2 выше анализируют и определяют дефекты в камне, расположенные в виде аномальных пикселей на фотографических изображениях. Аномальное относится к резкому изменению уровня яркости пикселя по сравнению с окружающими пикселями, за исключением тех, которые вызваны огранкой камней.
4. Затем каждому найденному дефекту присваивают штрафной балл в зависимости от его положения и размера. Сумма штрафа определяет итоговую категорию камня.
Claims (26)
1. Способ, работающий с использованием компьютеризированной системы для определения категории чистоты бриллианта в виде функции от внутренних дефектов в теле бриллианта, причем компьютеризированная система включает в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода, функционально связанные вместе, причем указанный способ включает в себя этапы, на которых:
(i) получают через устройство получения оптического изображения множество изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта, причем глубины фокуса определяют высотой бриллианта, а множество изображений вида сверху получают в окружающей среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности, и причем вид сверху определяют как вид, перпендикулярный к площадке бриллианта, а высоту бриллианта определяют как длину центральной оси, перпендикулярной площадке бриллианта и проходящей через вершину павильона бриллианта;
(ii) в модуле процессора обнаруживают дефекты в теле бриллианта, причем дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении из указанного множества изображений вида сверху; применяют штрафной балл к каждому обнаруженному дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта; и присваивают категорию чистоты на основе функции штрафных баллов; и
(iii) из модуля вывода обеспечивают сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную в (ii).
2. Способ по п. 1, в котором высоту бриллианта определяют оптическим изображением, полученным через дополнительное устройство получения оптического изображения, расположенное перпендикулярно центральной оси бриллианта.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором наблюдаемую глубину фокуса Dapparent для фокусировки корректируют согласно формуле:
где ndiamond ≈ 2,42.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором указанный заданный постоянный уровень освещенности представляет собой цветовую температуру 6500 К.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором множество изображений вида сверху бриллианта получают в системе интегрирующих сфер.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором источник света, обеспечивающий указанный заданный уровень освещенности, выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
7. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство получения оптического изображения представляет собой цифровую камеру.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором устройство получения оптического изображения является монохроматическим или полихроматическим.
9. Компьютеризированная система для определения категории чистоты бриллианта в виде функции от внутренних дефектов в теле бриллианта, причем компьютеризированная система включает в себя:
устройство получения оптического изображения для получения множества изображений вида сверху бриллианта с разными глубинами фокуса, скорректированными с помощью показателя преломления бриллианта, причем глубины фокуса определяют высотой бриллианта, а множество изображений вида сверху получают в окружающей среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности, и причем вид сверху определяют как вид, перпендикулярный площадке бриллианта, а высоту бриллианта определяют как длину центральной оси, перпендикулярной площадке бриллианта и проходящей через вершину павильона бриллианта;
модуль процессора для обнаружения дефектов в теле бриллианта, в котором дефект обнаруживают по контрастным изменениям уровней яркости пикселей по сравнению со смежным пикселем в каждом полученном изображении из указанного множества изображений вида сверху; и для применения штрафного балла к каждому обнаруженному дефекту в виде функции от геометрии, размера и расположения дефекта в теле бриллианта; и для присвоения категории чистоты на основе функции штрафных баллов; и
модуль вывода, обеспечивающий сигнал, указывающий категорию чистоты, присвоенную бриллианту.
10. Компьютеризированная система по п. 9, в которой модуль процессора включает в себя устройство для хранения данных, причем указанное устройство для хранения данных включает в себя множество наборов данных, указывающих данные, относящиеся к известным типам дефектов бриллиантов.
11. Компьютеризированная система по п. 9 или 10, в которой модуль процессора расположен в удаленном расположении от устройства получения оптического изображения и модуля вывода и находится в сообщении с устройством получения оптического изображения и модулем вывода через телекоммуникационную сеть.
12. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-11, дополнительно содержащая источник света для обеспечения указанного заданного постоянного уровня освещенности с цветовой температурой 6500 К.
13. Компьютеризированная система по п. 12, в которой источник света выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
14. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-13, дополнительно содержащая систему интегрирующих сфер, в которой располагают бриллиант, когда получают, по меньшей мере, первое оптическое изображение.
15. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-14, дополнительно содержащая вращающуюся платформу, выполненную с возможностью вращаться вокруг указанной центральной оси и в системе интегрирующих сфер, причем вращающаяся платформа обеспечивает вращение бриллианта вокруг центральной оси, так что множество оптических изображений бриллиантов может быть получено устройством получения оптического изображения.
16. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-15, в которой устройство получения оптического изображения представляет собой цифровую камеру.
17. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-16, в которой устройство получения оптического изображения является монохроматическим или полихроматическим.
18. Компьютеризированная система по любому из пп. 9-17, дополнительно содержащая дополнительное оптическое устройство получения для получения оптического изображения вида сбоку бриллианта, чтобы обеспечивать определение высоты бриллианта.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HK17113980 | 2017-12-29 | ||
| HK17113980.6 | 2017-12-29 | ||
| PCT/CN2018/125051 WO2019129238A1 (en) | 2017-12-29 | 2018-12-28 | Diamond clarity measurement process and system |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2741956C1 true RU2741956C1 (ru) | 2021-02-01 |
Family
ID=67063241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020123373A RU2741956C1 (ru) | 2017-12-29 | 2018-12-28 | Система и способ измерения чистоты бриллианта |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US11016033B2 (ru) |
| EP (1) | EP3732469A4 (ru) |
| CN (1) | CN111788474A (ru) |
| AU (2) | AU2018393781A1 (ru) |
| CA (1) | CA3087312C (ru) |
| RU (1) | RU2741956C1 (ru) |
| WO (1) | WO2019129238A1 (ru) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3087312C (en) | 2017-12-29 | 2022-02-15 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
| CN112381833A (zh) * | 2019-07-29 | 2021-02-19 | 金展科技有限公司 | 用于钻石的颜色分级的工艺和系统 |
| US11137355B2 (en) | 2019-07-29 | 2021-10-05 | Goldway Technology Limited | Process and system for diamond clarity measurement |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2264614C2 (ru) * | 2003-06-16 | 2005-11-20 | Смоленское государственное унитарное предприятие "ПО "Кристалл" (СГПУ "ПО "Кристалл") | Способ оценки красоты блеска бриллианта по коэффициенту очарования charm |
| US20100086179A1 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-08 | Marc Verboven | Automated system and method for clarity measurements and clarity grading |
| US20150022801A1 (en) * | 2002-10-15 | 2015-01-22 | Sarine Color Technologies Ltd. | Computer-implemented method of and system for teaching an untrained observer to evaluate a gemstone |
| WO2015007873A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | De Beers Centenary AG | Measuring parameters of a cut gemstone |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL58344A (en) * | 1978-10-09 | 1983-09-30 | De Beers Cons Mines Ltd | Method of assessing the colour of gems |
| JPH0810666B2 (ja) * | 1986-09-05 | 1996-01-31 | 株式会社日立製作所 | パターン形成方法 |
| JP3392926B2 (ja) * | 1993-04-19 | 2003-03-31 | オリンパス光学工業株式会社 | 宝石鑑定装置及びその方法 |
| JP3568687B2 (ja) * | 1995-12-06 | 2004-09-22 | オリンパス株式会社 | 照明装置及び色測定装置 |
| US6020954A (en) * | 1997-12-18 | 2000-02-01 | Imagestatistics, Inc. | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones |
| US6473164B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-10-29 | Gemological Institute Of America, Inc. | Systems, apparatuses and methods for diamond color measurement and analysis |
| JP2003042964A (ja) * | 2001-08-02 | 2003-02-13 | Central Gem Laboratory | 屈折反射光の撮像によるダイヤモンドの品質評価方法及び装置 |
| US8046274B2 (en) * | 2002-01-25 | 2011-10-25 | Menahem Sevdermish | Method for digital color grading of gems and communication thereof |
| US7420657B2 (en) * | 2003-12-22 | 2008-09-02 | American Gem Society | Methods, apparatus, and systems for evaluating gemstones |
| US20050187831A1 (en) | 2004-02-25 | 2005-08-25 | Mark Gershburg | Gem item report method and system |
| US7193694B2 (en) * | 2005-05-02 | 2007-03-20 | William Underwood | Method for grading gemstone cut and symmetry |
| EP1795888B1 (en) * | 2005-12-09 | 2017-08-23 | Sarine Color Technologies Ltd. | Apparatus for generating data for determining a property of a gemstone |
| WO2009068354A1 (en) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Ideal-Scope Pty. Ltd. | Method and system for improved optical modeling of gemstones |
| CN101539530B (zh) * | 2008-03-20 | 2011-08-31 | 香港城市大学 | 用于钻石的颜色分级的方法和装置 |
| US8402066B2 (en) * | 2008-10-07 | 2013-03-19 | Gemological Institute Of America (Gia) | Method and system for providing a clarity grade for a gem |
| CN102804759B (zh) | 2009-06-24 | 2016-03-02 | 惠普开发有限公司 | 图像相册创建 |
| WO2011037481A1 (en) | 2009-09-22 | 2011-03-31 | Eternity Manufacturing Limited | Diamond sorting system |
| GB0919235D0 (en) | 2009-11-03 | 2009-12-16 | De Beers Centenary AG | Inclusion detection in polished gemstones |
| WO2012125159A1 (en) | 2011-03-15 | 2012-09-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Estimating costs of behavioral targeting |
| CN103344183A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-09 | 中国科学院自动化研究所 | 一种糖块尺寸检测装置及方法 |
| US9599573B2 (en) * | 2014-12-02 | 2017-03-21 | Kla-Tencor Corporation | Inspection systems and techniques with enhanced detection |
| US9678018B2 (en) * | 2015-03-30 | 2017-06-13 | Gemological Institute Of America Inc. (Gia) | Apparatus and method for assessing optical quality of gemstones |
| IL248717B (en) | 2016-11-02 | 2021-05-31 | Sarine Tech Ltd | A system and method for detecting defects in a gemstone |
| CA3087312C (en) | 2017-12-29 | 2022-02-15 | Goldway Technology Limited | Diamond clarity measurement process and system |
-
2018
- 2018-12-28 CA CA3087312A patent/CA3087312C/en active Active
- 2018-12-28 WO PCT/CN2018/125051 patent/WO2019129238A1/en unknown
- 2018-12-28 US US16/959,115 patent/US11016033B2/en active Active
- 2018-12-28 RU RU2020123373A patent/RU2741956C1/ru active
- 2018-12-28 CN CN201880087920.8A patent/CN111788474A/zh active Pending
- 2018-12-28 AU AU2018393781A patent/AU2018393781A1/en not_active Abandoned
- 2018-12-28 EP EP18893833.6A patent/EP3732469A4/en active Pending
-
2021
- 2021-05-24 US US17/328,055 patent/US11835466B2/en active Active
-
2024
- 2024-01-15 AU AU2024200250A patent/AU2024200250A1/en active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150022801A1 (en) * | 2002-10-15 | 2015-01-22 | Sarine Color Technologies Ltd. | Computer-implemented method of and system for teaching an untrained observer to evaluate a gemstone |
| RU2264614C2 (ru) * | 2003-06-16 | 2005-11-20 | Смоленское государственное унитарное предприятие "ПО "Кристалл" (СГПУ "ПО "Кристалл") | Способ оценки красоты блеска бриллианта по коэффициенту очарования charm |
| US20100086179A1 (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-08 | Marc Verboven | Automated system and method for clarity measurements and clarity grading |
| WO2015007873A1 (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-22 | De Beers Centenary AG | Measuring parameters of a cut gemstone |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11835466B2 (en) | 2023-12-05 |
| AU2024200250A1 (en) | 2024-02-01 |
| CN111788474A (zh) | 2020-10-16 |
| EP3732469A1 (en) | 2020-11-04 |
| WO2019129238A1 (en) | 2019-07-04 |
| EP3732469A4 (en) | 2021-03-10 |
| CA3087312A1 (en) | 2019-07-04 |
| US11016033B2 (en) | 2021-05-25 |
| US20210364446A1 (en) | 2021-11-25 |
| AU2018393781A1 (en) | 2020-08-13 |
| US20200333257A1 (en) | 2020-10-22 |
| CA3087312C (en) | 2022-02-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI749936B (zh) | 用於評估寶石之色彩特性之方法 | |
| US11835466B2 (en) | Diamond clarity measurement process and system | |
| TWI741825B (zh) | 用於寶石的螢光分級之設備與方法 | |
| RU2454658C2 (ru) | Способ определения ценности драгоценного камня | |
| US6020954A (en) | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones | |
| JP6670327B2 (ja) | 宝石用原石の色測定 | |
| RU2739134C1 (ru) | Способ и система определения группы цвета для бриллиантов | |
| US9953406B2 (en) | Automated system and method for clarity measurements and clarity grading | |
| CN110418958A (zh) | 外延晶圆背面检查方法及其检查装置、外延成长装置的起模针管理方法及外延晶圆制造方法 | |
| US11467101B2 (en) | System for ascertaining optical characteristics of gemstone | |
| US11137355B2 (en) | Process and system for diamond clarity measurement | |
| RU2784694C1 (ru) | Способ и система для определения чистоты алмаза | |
| RU2786504C1 (ru) | Способ и система определения группы цвета алмазов | |
| RU2781397C1 (ru) | Система для определения оптических характеристик драгоценного камня | |
| AU779164B2 (en) | Method and associated apparatus for the standardized grading of gemstones | |
| CN112381833A (zh) | 用于钻石的颜色分级的工艺和系统 |