TWI491869B - The method of determining the hardness of diamonds and the squareness of Cupid and its device - Google Patents

Description

鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置

本發明涉及一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置，其能夠以通過如下方法中的任一方法獲得的心形及丘比特圖像為基礎，利用程式軟體客觀地進行鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定，上述方法為通過尺寸測定裝置對判定物件即圓形明亮式切工鑽石(以下，簡稱為鑽石)進行尺寸測定，並以測定出的尺寸為基礎，以電腦圖形(以下稱為CG)製作心形及丘比特(注冊商標)圖像的方法；或者直接用CCD攝像機拍攝(稱為實拍)所述鑽石而獲得心形及丘比特圖像的方法。

在以往的上述鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定中，寶石鑒定師以用CCD攝像機拍攝的8個心形圖像及8個丘比特圖像為基礎，並根據個人的判定基準對寶石的良否進行感官判斷。

並且，作為其他現有技術有下述專利文獻1。

一種寶石鑒定裝置，其特徵在於，具備：寶石照明部，其具有供待鑒定寶石配置的照明空間，且對配置於該照明空間的寶石進行照明；保持機構，其在所述寶石照明部的照明空間內以能夠改變所述寶石的姿勢的方式保持該寶石；光源，其生成向所述寶石照明部的照明空間射入的光；放大光學系統，其讀取照在所述寶石照明部的寶石的反射光並形成該寶石的放大像；攝像機構，其對通過所述放大光學系統形成的寶石像進行拍攝；圖像記憶體，其存儲從所述攝像機構讀取的寶石圖像；顯示機構， 其至少顯示所述寶石圖像；以及品質估算機構，其根據存儲於所述圖像記憶體中的寶石圖像的位置資訊及亮度資訊中的至少一種資訊，計算所述寶石的研磨狀態、色調、淨度、克拉、內含狀態中的至少一種品質資訊(參考日本專利第3392926號的權利要求1)。

另外，一種寶石鑒定方法，其特徵在於，向寶石照明部射入來自光源的光，並從各個方向對配置于該寶石照明部內的寶石進行照明，從與該寶石對置的位置拍攝寶石並讀取圖像資訊，以該圖像資訊為基礎測定所述寶石的亮度分佈並製作直方圖，分析該直方圖的最頻值以及比最頻值更靠低亮度側的分佈狀態，並以其結果為基礎判別寶石的形狀及表面的研磨狀態的良否並進行評價(參考日本專利第3392926號的權利要求20)。

專利文獻1：日本專利第3392926號公報。

以往，由於寶石鑒定師用CCD攝像機拍攝鑽石，並以8個心形圖像和8個丘比特圖像的各個圖像為基礎官能判斷寶石的良否，因此參入鑒定師的主觀，存在根據鑒定師的經驗年數、熟練度等的差異而判斷不同的難點。

並且，在上述專利文獻1中，其目的在於提供一種不依賴于熟練的寶石鑒定師的判斷，而是能夠根據客觀資料輕鬆實現可靠性極高的寶石鑒定的寶石鑒定裝置及其方法，但是在上述專利文獻1中，只記載了計算寶石的切工、顏色、淨度、克拉、表面研磨狀態、內含物等任意品質資訊(參考說明書0042段落)的內容，而並沒有示出任何分別關於本發明所意圖的鑽石的8個心形圖像和8個丘比特圖像的具體判定基準，而且也沒有啟示點的記載。

本發明的目的在於提供一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置，其在直接用CCD攝像機實拍鑽石並以獲得的心 形及丘比特圖像為基礎判定鑽石的心形及丘比特光學效應的良否的情況在，或者在以CG讀取用尺寸測定裝置測定鑽石而獲得的資料並以獲得的心形及丘比特圖像為基礎判定鑽石的心形及丘比特光學效應的良否的情況下，都能夠根據使用判定軟體的同一判斷基準客觀地進行判斷。

並且，本發明的目的在於提供一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置，其分別關於鑽石的8個心形圖像和8個丘比特圖像，能夠將對稱性、各個心形及丘比特形狀的大小、相互平衡、位置偏移等整體及各個形態進行數值化，定量進行鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定，並且，即使手裏沒有成為良否判斷對象的鑽石，也能夠僅通過發送對該鑽石預先以CG製作的心形圖像和丘比特圖像，且不局限於場所和時間而迅速、準確地進行同一鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定。

另外，本發明的目的在於提供一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置，關於鑽石的基於CG的圖像，由於在通過尺寸測定裝置對成為良否判定對象的鑽石測定尺寸的階段，特定其鑽石的ID和記號預先與尺寸測定資料一同輸入於CG圖像中，因此可以消除如以往鑒定師以與判定物件的鑽石不同的實拍圖像為基礎鑒定鑽石的心形及丘比特光學效應的良否之類的困擾，從而能夠進一步提高鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定的可靠性。

本發明所涉及的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法的特徵在於，具備：以電腦圖形(稱為CG)讀取通過尺寸測定裝置對加上ID的圓形明亮式切工鑽石進行測定的尺寸，並輸出心形及丘比特圖像及該ID的工序、或者用CCD攝像機拍攝所述鑽石的心形及丘比特圖像以及輸出ID的工序；將8個心形標誌的對稱性、各心形面積的偏差、各心形前端部的偏移、各心形的切口深度、各心形的左右肩部寬度相對於整體寬 度的比例、各心形與位於其放射線上的內側的V形標誌的邊界部的間隔相對於所對應的各心形的整體寬度的比例、所述各V形標誌的面積與標準心形面積之比、以及所述V形標誌的右側長度與左側長度之比的資料儲存於電腦資料庫中，並對該資料進行運算處理，從而進行該心形標誌的良否的分級判定的工序；以及將8個丘比特標誌的對稱性、由各丘比特面積的最大值與最小值的比例求出的偏差度以及連接各丘比特的外側前端部與中間的交點同中心側的前端的直線是否重合、或者是否存在帶有角度的偏移、或者各丘比特的箭頭前端部是否與腰棱尖銳地接觸或者是否與腰棱部帶有接觸幅面地接觸的資料儲存於電腦資料庫中，並對該資料進行運算處理，從而進行該丘比特標誌的良否的分級判定的工序。

本發明的第1觀點所述的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法的特徵在於，具備對心形標誌及丘比特標誌的各對稱性、各形狀的偏移、心形標誌與V形標誌之間的距離的偏移進行數值化，通過電腦讀取這些資料並通過該電腦進行判定處理，從而進行良否的分級判定的工序，且具備該分級判定存在合格區域、不合格區域、以及合格與不合格區域的3個判定區域機構或者存在合格區域和不合格區域的2個判定區域機構。

本發明的第1或第2觀點所述的在用CCD攝像機拍攝所述鑽石時的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法的特徵在於，具備通過電腦讀取心形標誌圖像及丘比特標誌圖像的明暗差的個數，且通過基於該電腦的判定處理進行良否判定的工序。

本發明所涉及的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定裝置的特徵在於，具備：通過基於CCD攝像機的實拍圖像獲得心形及丘比特圖像的機構、或者以CG(電腦圖形)讀取通過尺寸測定裝置對照射於以特定比率研磨的鑽石的光的圖案的各部位進行測定的尺寸，從而獲得心形 及丘比特圖像的機構；將與加在鑽石上的相同的ID讀取為實拍圖像或CG圖像的機構；將該心形及丘比特圖像儲存於電腦資料庫的機構；以用ID管理的各心形及丘比特圖像為基礎，將8個心形標誌的對稱性、各心形面積的偏差、各心形前端部的偏移、各心形的切口深度、各心形的左右肩部寬度相對於整體寬度的比例、各心形與位於其放射線上的內側的V形標誌的邊界部的間隔相對於所對應的各心形的整體寬度的比例、所述各V形標誌的面積與標準心形面積之比、以及所述V形標誌的右側長度與左側長度之比的資料，根據關於各判定專案從電腦資料庫中讀取的數值判定該心型標誌的良否的分級顯示機構；以用ID管理的各心形及丘比特圖像為基礎，將8個丘比特標誌的對稱性、由各丘比特面積的最大值與最小值的比例求出的偏差度以及連接各丘比特的外側前端部與中間的交點同中心側的前端的直線是否重合、或者是否存在帶有角度的偏移、或者各丘比特的箭頭前端部是否與腰棱尖銳地接觸或者是否與腰棱部帶有接觸幅面地接觸的資料，排列成丘比特畫像的明暗差的個數資料，根據關於各判定專案從電腦資料庫中讀取的數值判定該丘比特標誌的良否的分級顯示機構。

本發明可以得到一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法及其裝置，其在直接用CCD攝像機實拍上述鑽石並以獲得的心形及丘比特圖像為基礎判定鑽石的心形及丘比特光學效應的良否的情況下，或者在以CG讀取用尺寸測定裝置測定鑽石而獲得的資料並以獲得的心形及丘比特圖像為基礎判定鑽石的心形及丘比特光學效應的良否的情況下，都能夠根據使用判定軟體的同一判斷基準客觀地進行判斷。

並且，在本發明中，分別關於鑽石的8個心形圖像和8個丘比特圖像，將對稱性、各個心形及丘比特形狀的大小、相互平衡、位置偏移等整體及各個形態等進行數值化，並且儲存於電腦資料庫並讀取該資料，從而能夠定量進行鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定。

在本發明中，即使手裏沒有成為良否判斷對象的加上ID的鑽石，由於關於其鑽石預先以CG製作的同一ID的心形圖像和丘比特圖像儲存於電腦資料庫中，因此也能夠通過網路回線不局限於場所和時間而迅速且準確地進行加上同一ID的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定。

另外，在本發明中，關於以CG對通過尺寸測定裝置測定成為判定物件的加上ID的鑽石的數值進行讀取並製作的同一ID的心形圖像和丘比特圖像，由於判定物件的鑽石的心形圖像及丘比特圖像一一對應，因此可以消除如以往鑒定師以錯誤的實拍圖像為基礎鑒定鑽石的良否的之類的困擾，從而能夠進一步提高鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定的可靠性。

1‧‧‧鑽石(圓形明亮式切工鑽石)

2‧‧‧心形標誌

3‧‧‧V形標誌

4‧‧‧丘比特標誌

5‧‧‧尺寸測定裝置

6‧‧‧CG製作裝置

7‧‧‧基於CCD攝像機的實拍攝像裝置

8‧‧‧圖像/數值及判定結果資料庫

9‧‧‧判定專案的讀取/運算裝置

10‧‧‧判定結果顯示裝置

圖1a及圖1b示出本發明的鑽石的CG或實拍的心形及丘比特圖像，圖1a示出合格的判定結果，圖1b示出不合格的判定結果，用紅圈(為方便起見，附圖中為黑白顯示)表示不合格的判定理由部位。

圖2a及圖2b示出成為本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定物件的、基於CG的心形標誌及丘比特標誌圖像，圖2a示出心形標誌圖像，圖2b示出丘比特標誌圖像。

圖3a及圖3b示出成為本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定物件的、基於實拍的心形標誌及丘比特標誌圖像，圖3a示出心形標誌圖像，圖3b示出丘比特標誌圖像。

圖4a示出用於判斷本發明的鑽石的8個心形標誌圖像的對稱性的良否的心形標誌中心之間的角度B1~B8。圖4b用等級A(合格)及等級C(不合格)的良否判定圖表示出通過電腦讀取相鄰的心形標誌中心之間的角度減去45度的總和的絕對值並根據運算處理求出的對稱 性的良否。

圖5a示出本發明的鑽石的各心形標誌的面積C1~C8，並示出用於判斷圖像的偏差度以及各心形圖像是否為最佳大小的圖，圖5b示出由輪廓包圍其一個心形標誌的面積的部位，圖5c用等級A(合格)及等級C(不合格)的良否判定圖表表示各個心形標誌的面積是否為最佳大小。

圖6a是示出本發明的鑽石的各心形標誌的前端部的偏移的圖，圖6b是示出心形標誌的前端部沒有集中於一點的例子的圖，圖6c是示出心形標誌的前端部集中於一點的例子的圖，圖6d用等級A至等級C的良否判定圖表表示心形的前端部從集中於一點的位置的偏移程度。圖6e是示出基於判定結果顯示裝置的心形前端部的偏移的良否判定結果的表。

圖7a~圖7f是表示本發明的鑽石的各心形標誌的切口深度的說明圖，圖7g用良否判定圖表表示由本發明的鑽石的各心形標誌圖像的切口深度求出的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否。圖7h是示出基於判定結果顯示裝置的心形切口深度的良否判定結果的表。

圖8a)、圖8b是表示用於判定本發明的鑽石的各心形標誌的左右肩部寬度的良否的測定部位的說明圖，圖8c用良否判定圖表表示各心形標誌圖像的左右肩部寬度的良否。圖8d是示出基於判定結果顯示裝置的心形肩部的良否判定結果的表。

圖9a、圖9b是判定本發明的鑽石的各心形標誌與位於該心形標誌前端方向的V形標誌的邊界部的間隔的良否的圖，圖9c用良否判定圖表表示各心形標誌與位於該心形標誌前端方向的V形標誌的邊界部的間隔的良否。圖9d是示出基於判定結果顯示裝置的邊界部的間隔的良否判定結果的表。

圖10a~圖10c是判定本發明的鑽石的比各心形標誌的前端部更位於內側的V形標誌大小的偏差的良否的圖，圖10d示出該V形標誌的良否判定圖表。圖10e是示出基於判定結果顯示裝置的V形標誌的大小的良否判定結果的表。

圖11a~圖11c是判定本發明的鑽石的各V形標誌的左右長度不一致的良否的圖，圖11d用良否判定圖表表示該V形標誌的良否。圖11e是示出基於判定結果顯示裝置的V形標誌的左右長度的良否判定結果的表。

圖12a是判定本發明的鑽石的各丘比特的對稱性和長度的良否的圖。

圖12b用良否判定圖表表示該丘比特的對稱性的良否。圖12c用良否判定圖表表示該丘比特的長度的良否。

圖13a是示出本發明的鑽石的各丘比特的面積的偏差的圖。

圖14a、圖14b、圖14c、圖14d、圖14e示出丘比特的箭頭的偏移的形態。

圖15a、圖15b、圖15c示出本發明的鑽石的各丘比特的箭頭前端部的尖銳度程度的形態。

圖16a、圖16b、圖16c、圖16d、圖16e示出本發明的鑽石的各丘比特的明暗差。為方便起見，根據明度的濃淡用陰影線的間隔示出丘比特圖像的明暗差。

圖17是表示本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定裝置的結構的說明圖。

圖18是表示本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法的流程圖。

以下，根據附圖對本發明的一實施例進行說明。首先，CG 圖像的概要為如下。

關於圓形明亮式切工鑽石1(以下，簡稱為鑽石)，對於從包括臺面(未圖示)的腰棱(未圖示)以上的冠部(未圖示)側的正上方觀察到的鑽石的形狀、和從腰棱以下的亭部(未圖示)側觀察到的鑽石的形狀準確地測定各部位的尺寸/角度。在向鑽石的例如臺面射入的光中，一部分在其表面成為反射光線而向外部發散，而剩餘部分成為在鑽石內折射而成的折射光線，在亭部面折射而向大氣中放射。鑽石內的折射光線有時還根據入射角度全部反射。在本實施例中，示出以2.417計算鑽石的折射率的情況，但是不一定限定於該數值。在本例中，示出了將例如從臺面及冠部側的正上方射入的光束設為1000條(1μ)/mm並從鑽石的端部實施到端部的情況，但是不一定限定於該數值。例如若將臺面及冠部側從正上方沿縱橫方向以微米級分隔成格子狀，並從與該面垂直的方向向鑽石射入光束，則模擬其光跡獲得心形圖像，並且通過射入來自相反側的亭部側的光束來獲得丘比特圖像。

本發明所涉及的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法經過如下工序：通過尺寸測定裝置5測定判定物件即加上ID的鑽石1的尺寸，並以電腦圖形(稱為CG)讀取其測定結果，從而獲得加上該ID的心形及丘比特圖像的工序；或者用CCD攝像機拍攝所述鑽石的心形及丘比特圖像的工序。接著經過如下工序：關於8個心形標誌，通過電腦分別讀取對稱性、面積的偏差、前端部的偏移、切口的深度、左右肩部寬度相對於整體寬度的比例、各心形標誌與位於其放射線上的內側的V形標誌的邊界部的間隔相對於所對應的各心形的整體寬度的比例、所述各V形標誌的面積與標準心形標誌的面積之比以及所述V形標誌的右側的長度與左側的長度之比，並通過該電腦對讀取的數值進行運算處理，從而進行該標誌的良否的分級判定。接著經過如下工序：關於8個丘比特標誌，通過電腦 讀取對稱性、由面積的最大值與最小值的比例求出的偏差度、以及連接外側前端部與中間的交點同中心側的前端的直線是否重合、或者是否存在帶有角度的偏移、或者箭頭前端部是否尖銳地與腰棱接觸或者是否帶有接觸幅面地與腰棱部接觸，並通過電腦對該讀取的數值進行判定處理，從而進行良否的分級判定。

圖4a及圖4b示出成為本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定物件的、基於CG的心形標誌圖像，圖4a示出用於判斷本發明的鑽石的8個心形標誌圖像的對稱性的良否的心形標誌中心之間的角度B1~B8。圖4b用A及C的良否判定圖表表示由相鄰的心形標誌中心之間的角度減去45度的總和的絕對值求出的對稱性的良否判定。

本發明具備對鑽石的心形及丘比特光學效應的良否進行判定的判定機構即判定結果顯示裝置，通過在A、B、C或A、C區域中的任一區域顯示8個橫槓(在本實施例及本圖中均省略橫槓的顯示)來獲得判定結果。在圖4a及圖4b中，關於該良否判定表，在8個心形標誌圖像左右對稱的情況下，在圖表中A的範圍上出現8條橫槓作為等級A而判定合格。只要有1個非左右對稱的心形標誌圖像，就在圖表中C的範圍上出現1條橫槓作為等級C而判定不合格。如此，在判定時，通過在圖表中A、B、C的範圍中的任一範圍上出現8條橫槓且根據橫槓的條數判定鑽石的良否。在以下附圖中也用同樣的方法進行判定，但是在圖表中B的範圍上出現1~3條橫槓的情況下設為合格，出現4條以上時備註為不合格。

作為判定專案，在心形標誌的情況下，分別以(1-1)對稱性(心形的對稱性的好壞)、(1-2)面積的偏差、(1-3)前端部的偏移、(1-4)切口深度、(1-5)肩部寬度、(1-6)心形標誌與V形標誌的邊界部間隔、(1-7)V形標誌的面積的偏差、(1-8)V形標誌的不一致作為判定對象。

首先，關於心形的對稱性的好壞，在圖4a中，角度B1~B8 的標準為角度45度。求出B1-45=｜β1｜、B2-45=｜β2｜、B3-45=｜β3｜、B4-45=｜β4｜、B5-45=｜β5｜、B6-45=｜β6｜、B7-45=｜β7｜、B8-45=｜β8｜的和｜Σβ｜。Σβ越大，對稱性越差。其中，｜Σβ ｜的閾值設為能夠變更。

用等級A及C的良否判定圖表表示圖4b所示的對稱性的良否判定，在0.00以上且不到2.00時為等級A，判斷心形的對稱性為合格，在2.00以上時為等級C，判斷對稱性為不合格。另外，等級A及等級C的數值範圍不限定於本例。

圖5a示出本發明的鑽石的各心形標誌的面積C1~C8，是用於判斷各心形圖像的偏差度以及各心形圖像是否為最佳大小的圖。圖5b在由輪廓包圍的部位表示其一個心形標誌的面積，圖5c用A及C的良否判定圖表表示各個心形標誌的面積是否為最佳大小，在0.00以上且不到0.40時為等級A，判斷心形的面積為最佳而設為合格，在0.40以上時為等級C，判斷為不合格。

將由紅線(為了便於製圖，在本圖中用黑色表示)圈上的各心形的面積分別設為C1~C8。將各心形面積的最大值設為Cmax，將最小值設為Cmin，且設為Cmax/Cmin=C。若該C值為1，則可以說大小沒有偏差。在本實施例中，示出C值不到1.00~1.11設為合格、1.11以上設為不合格的情況。由上述最大值Cmax、最小值Cmin的值求出的是各個心形面積的偏差度，並不需要判斷是否為最佳大小的心形。因此，關於是否為最佳大小的心形的判斷，根據數學公式1計算，並根據與[(最標準的心形的C)/(整體面積(標準))]×100這樣的因數的差異求出。關於該值，能夠與鑽石的大小無關地設定一定的理想數值。感官上該值為[2.91~3.29]，平均值以3.18左右為標準值。其中，在數學公式1中，將標準值設為3.2來計算。由C1至C8的數學公式1求出的數值Σ d越接近0，心形的大小就 越接近標準。

圖6a是示出本發明的鑽石的各心形標誌的前端部的偏移的圖。圖6b示出心形標誌的前端部沒有集中於一點的例子。圖6c示出心形標誌的前端部集中於一點的例子。圖6d用等級A至等級C的良否判定圖表表示心形的前端部從集中於一點的位置的偏移程度。圖6e是示出基於判定結果顯示裝置的心形前端部的偏移的良否判定結果的表。

若比較圖6b和圖6c，則在圖6b中，心形的前端部沒有集中於一點。若將前端部的偏移設為a1，將心形的整體長度設為A，則成為a1/A1=A。在將A1設為1且a1為0.00以上且不到0.06的範圍時，判定為合格，0.06以上且不到0.17為合格與不合格同時存在的範圍，0.17以上設為不合格。在判定表中示出如下情況：若在心形前端部沒有偏移的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，在圖表中，屬於B區域的心形標誌為1個至3個的情況為合格，4個以上設為不合格。

圖7a~圖7f是表示本發明的鑽石的各心形標誌的切口深度的說明圖。關於圖7a所示的一個心形標誌，在圖7b中若將切口深度設為e1，心形標誌的整體長度設為100，則切口深度相對於心形標誌的整體長度的比例成為e1/100。同樣地，在圖7d中成為e2/100，在圖7f中為e3/100。 標準心形標誌的切口深度的比例為0.229。因此，在心形切口深度的比例如圖7g所示為0.20以上且不到0.37時為等級A，判定為合格，0.14以上且不到0.20或0.37以上且不到0.46的範圍為等級B，合格與不合格同時存在，0.00以上且不到0.14或0.46以上為等級C而設為不合格。在判定表中示出如下情況：若心形切口深度良好的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，屬於圖表中B區域的心形標誌為1個至3個的情況為合格，4個以上設為不合格。

圖8a、圖8b是示出用於判定本發明的鑽石的各心形標誌的左右肩部寬度的良否的測定部位的說明圖。圖8c用良否判定圖表表示各心形標誌圖像的左右肩部寬度的良否。

如圖8a所示，將各心形標誌的寬度設為A1、A2、……A7、A8，將一個心形的左側肩部寬度設為a1，右側肩部寬度設為a2，並設為(a1/A1)=k1，(a2/A1)=k2。以後，依次設為(a1/A2)=k3、(a2/A2)=k4、……(a1/A8)=k15、(a2/A8)=k16。

圖8c是各心形標誌圖像的左右肩部寬度的良否判定圖表，0.10以上且不到0.30為等級A而設為合格，0.01以上且不到0.10或0.30以上且不到0.53為等級B，合格與不合格同時存在，0.00以上且不到0.01或0.53以上為等級C，判定為不合格。圖8d是示出基於判定結果顯示裝置的心形肩部的良否判定結果的表。在判定表中示出如下情況：若心形肩部寬度良好的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，屬於圖表中B區域的心形標誌為1個至3個時為合格，4個以上設為不合格。

圖9a及圖9b示出判定本發明的鑽石的各心形標誌與位於其心形標誌前端方向的V形標誌的邊界部的間隔的良否的圖。圖9c用良否判定圖表表示各心形標誌與位於其心形標誌前端方向的V形標誌的邊界部 的間隔的良否。圖9d是示出基於判定結果顯示裝置的邊界部的間隔的良否判定結果的表。

將各心形標誌與位於其心形標誌前端方向的V形標誌的邊界部的間隔設為a1，心形標誌的寬度設為A1，求出(a1/A1)，將A1設為1，在a1為0.02以上且不到0.15的範圍時為等級A而設為合格，a1為0.01以上且不到0.02或0.15以上且不到0.33的範圍時為等級B，合格與不合格同時存在，a1為0.00以上且不到0.01或0.33以上時為等級C而設為不合格。在判定表中示出如下情況：若邊界部的間隔良好的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，屬於圖表中B區域的心形標誌為1個至3個時為合格，4個以上設為不合格。

圖10a~圖10c是判定比本發明的鑽石的各心形標誌的前端部更位於內側的V形標誌的大小偏差的良否的圖，圖10d用良否判定圖表表示該V形標誌的大小的良否。圖10e是示出基於判定結果顯示裝置的V形標誌的大小的良否判定結果的表。

將8個V形標誌分別設為b1、b2、……b8。將標準心形標誌在鑽石整體圖像中所占的面積設為A，將相對於此的檢査物件鑽石的V形標誌的面積設為b1~b8，求出(b1/A)、(b2/A)、……(b7/A)、(b8/A)。閾值設為能夠變更。0.13以上且不到0.25時為等級A而設為合格，0.02以上且不到0.13或0.25以上且不到0.42時為等級B，合格與不合格同時存在，0.00以上且不到0.02或0.42以上時為等級C而設為不合格。在判定表中示出如下情況：若V形標誌的大小良好的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，屬於圖表中B區域的心形標誌為1個至3個時為合格，4個以上設為不合格。

圖11a~圖11c是判定本發明的鑽石的各V形標誌的左右長 度不一致的良否的圖，圖11d示出該V形標誌的良否判定圖表。圖11a示出心形標誌的斜側面與位於其心形標誌的內側的V形標誌的間隔。圖11b是示出V形標誌的前端部均等時的例子的圖。圖11c是示出V形標誌的左右前端部不均等時的例子的圖。將V形標誌的左側長度設為A，將V形標誌的右側長度設為B，並設為B/A=α 。圖11d用良否判定圖表表示該V形標誌的左右長度的良否。圖11e是示出基於判定結果顯示裝置的V形標誌的左右長度的良否判定結果的表。α 值為0.80以上且不到1.20的範圍為等級A而設為合格。α 值為0.00以上且不到0.70或1.30以上時為等級C而設為不合格，α 值為0.70以上且不到0.80或1.20以上且不到1.30的範圍設為等級B。在判定表中示出如下情況：若V形標誌的左右長度良好的心形標誌有8個，就判定為合格，只要有1個屬於圖表中C區域的心形標誌就成為不合格，屬於圖表中B區域的心形標誌為1個至3個時為合格，4個以上設為不合格。

圖12a是判定本發明的鑽石的各丘比特的對稱性(角度/長度)的良否的圖，圖12b用良否判定圖表表示該丘比特的對稱性的良否。圖12c用良否判定圖表表示該丘比特的長度的良否。

將從8個丘比特的箭頭前端朝中心延伸的線分別設為B1、B2、B3、……B8，將丘比特之間的角度設為A1(B1與B2的角度)、A2、A3、……、A8，求出A1-45=｜α1｜、A2-45=｜α2｜、A3-45=｜α3｜、……、A7-45=｜α7｜、A8-45=｜α8｜。α1~α8的合計｜Σα｜越大，對稱性越差。其中，｜Σα｜的閾值設為能夠變更。在圖12b所示的良否判定圖表中，處於0.00以上且不到6.20的範圍時為等級A而判定為合格，6.20以上時為C等級而設為不合格。

將丘比特的長度的最大值設為Bmax，將最小值設為Bmin。可以說Bmax-Bmin越接近0，丘比特的長度越沒有偏差。關於圖12(c) 所示的各丘比特長度的偏差的判定，屬於圖表中A的0.00以上且不到0.10的範圍為等級A而設為合格，屬於圖表中C的0.10以上時為等級C而設為不合格。

圖13a是示出本發明的鑽石的各丘比特的面積的偏差的圖。相對於鑽石的整體面積，對丘比特的面積的偏差進行說明。將由紅線(為了便於製圖，在本圖中用黑色表示)圈上的各丘比特的面積設為C1~C8。將丘比特的面積的最大值設為Cmax，將最小值設為Cmin。並設為Cmax/Cmin=C。若該C值為1，則可以說大小沒有偏差。若C值為1.00以上且不到1.34，則判定為合格，C值為1.34以上，則判定為不合格。

圖14a、圖14b、圖14c、圖14d、圖14e示出丘比特的箭頭的偏移的形態。對於各丘比特的箭頭的偏移如下評價。若連接各丘比特的前端a與交點b的假想線和連接交點b與前端c的假想線為直線，則設為合格。若連接前端a與交點b的假想線和連接交點b與前端c的假想線所成的角度為1.5度以上，則設為不合格。其中，準備設定將所述角度設為1.5度的判定基準的臺面，該臺面設為能夠變更。在求角度時，由於丘比特的前端部不明確的情況較多，因此關於假想線如圖14e所示那樣畫線，並求出將中心線二等分的虛線和一點劃線所成的角度作為判定數值。

圖15a、圖15b、圖15c是示出本發明的鑽石的各丘比特的箭頭前端部的尖銳度程度的形態的圖。圖15a所示的丘比特的各前端部呈如圖15b的上部所示那樣箭頭前端部與腰棱部尖銳地接觸的狀態設為合格。相反，圖15b的下側所示的丘比特的箭頭前端部帶有接觸幅面地與腰棱部接觸的狀態設為不合格。如圖15c所示，相對於丘比特的寬度A，將箭頭前端部的寬度設為B，並設為B/A=α，α為0.32以上時設為不合格。其中α的閾值設為能夠變更。

圖16a、圖16b、圖16c、圖16d、圖16e是示出用CCD攝 像機拍攝的本發明的鑽石的各丘比特的明暗差的圖。圖16a是示出由橢圓圈上表示各丘比特的明暗差的部位的狀態的圖。在圖16b~圖16e中，根據明度將丘比特圖像的二值化分類為4個階段的A、B、C、D，A是顯示為完全白的情況，B是略帶灰的狀態的情況，C是相當灰的狀態的情況，D是表示完全黑的狀態的情況。在判定表中，A明度的丘比特圖像有8個時設為合格，B為1個至3個時設為合格，4個以上設為不合格，只要有1個C及D均判定為不合格。

圖17是示出本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定裝置的說明圖。

作為獲得心形及丘比特圖像的手段有2種。一種是直接用基於CCD攝像機的實拍攝像裝置7拍攝判定物件即加上ID的鑽石1的情況，另一種是以CG(電腦圖形)讀取通過尺寸測定裝置5對加上ID的鑽石1進行測定而獲得的資料，從而獲得根據所照射的光的圖案獲得的心形及丘比特圖像的情況。通過實拍或CG獲得的心形及丘比特圖像和與成為物件的鑽石1相同的ID一同儲存於電腦圖像/數值及判定結果資料庫8。以用ID管理的各心形及丘比特圖像為基礎，經由預先關於各判定專案讀取的數值的運算裝置9並通過判定結果顯示裝置10，對各個鑽石進行等級A(合格)、等級C(不合格)以及等級B(根據橫槓的條數分為合格和不合格)的判定。

圖18是示出本發明的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法的流程圖。心形及丘比特圖像均適用於CG圖像或實拍圖像。分別從心形及丘比特圖像讀取，並通過運算裝置9進行運算處理。執行等級A、B、C的判定，等級A為合格，等級C為不合格，等級B根據橫槓的數量判定為合格/不合格。

本發明在寶石產業中定量、定性以及客觀地判斷對鑽石的良 否判定的結果，對於品質的評價有了一定的標準，可以對交易業者及消費者提供安心的交易，從而進一步提高交易業界的可靠性。

Claims (4)

1. 一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法，其特徵在於，具備：以電腦圖形即CG讀取通過尺寸測定裝置對加上ID的圓形明亮式切工鑽石進行測定的尺寸，並輸出心形及丘比特圖像及該ID的工序、或者用CCD攝像機拍攝所述鑽石的心形及丘比特圖像以及輸出ID的工序；將8個心形標誌的對稱性、各心形面積的偏差、各心形前端部的偏移、各心形的切口深度、各心形的左右肩部寬度相對於整體寬度的比例、各心形與位於其放射線上的內側的V形標誌的邊界部的間隔相對於所對應的各心形的整體寬度的比例、所述各V形標誌的面積與標準心形面積之比、以及所述V形標誌的右側長度與左側長度之比的資料儲存於電腦資料庫中，並對該資料進行運算處理，從而進行該心形標誌的良否的分級判定的工序；以及將8個丘比特標誌的對稱性、由各丘比特面積的最大值與最小值的比例求出的偏差度以及連接各丘比特的外側前端部與中間的交點同中心側的前端的直線是否重合、或者是否存在帶有角度的偏移、或者各丘比特的箭頭前端部是否與腰棱尖銳地接觸或者是否與腰棱部帶有接觸幅面地接觸的資料儲存於電腦資料庫中，並對該資料進行運算處理，從而進行該丘比特標誌的良否的分級判定的工序。
2. 根據請求項1所述的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法，其特徵在於，具備對心形標誌及丘比特標誌的各對稱性、各形狀的偏移、心形標誌與V形標誌之間的距離的偏移進行數值化，通過電腦讀取這些資料並通過該電腦進行判定處理，從而進行良否的分級判定的工序，且具備該分級判定存在合格區域、不合格區域、以及合格與不合格區域的3 個判定區域機構或者存在合格區域和不合格區域的2個判定區域機構。
3. 根據請求項1或2所述的鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定方法，其為在用CCD攝像機拍攝所述鑽石時進行的良否判定方法，其特徵在於，具備通過電腦讀取心形標誌圖像及丘比特標誌圖像的明暗差的個數，且通過基於該電腦的判定處理進行良否判定的工序。
4. 一種鑽石的心形及丘比特光學效應的良否判定裝置，其特徵在於，具備：通過基於CCD攝像機的實拍圖像獲得心形及丘比特圖像的機構、或者以CG即電腦圖形讀取通過尺寸測定裝置對照射於以特定比率研磨的鑽石的光的圖案的各部位進行測定的尺寸，從而獲得心形及丘比特圖像的機構；將與加在鑽石上的相同的ID讀取為實拍圖像或CG圖像的機構；將該心形及丘比特圖像儲存於電腦資料庫的機構；以用ID管理的各心形及丘比特圖像為基礎，將8個心形標誌的對稱性、各心形面積的偏差、各心形前端部的偏移、各心形的切口深度、各心形的左右肩部寬度相對於整體寬度的比例、各心形與位於其放射線上的內側的V形標誌的邊界部的間隔相對於所對應的各心形的整體寬度的比例、所述各V形標誌的面積與標準心形面積之比、以及所述V形標誌的右側長度與左側長度之比的資料，根據關於各判定專案從電腦資料庫中讀取的數值判定該心型標誌的良否的分級顯示機構；以用ID管理的各心形及丘比特圖像為基礎，將8個丘比特標誌的對稱性、由各丘比特面積的最大值與最小值的比例求出的偏差度以及連接各丘比特的外側前端部與中間的交點同中心側的前端的直線是否重合、或者是否存在帶有角度的偏移、或者各丘比特的箭頭前端部是否與腰棱 尖銳地接觸或者是否與腰棱部帶有接觸幅面地接觸的資料，排列成丘比特畫像的明暗差的個數資料，根據關於各判定專案從電腦資料庫中讀取的數值判定該丘比特標誌的良否的分級顯示機構。