TWI749936B

TWI749936B - 用於評估寶石之色彩特性之方法

Info

Publication number: TWI749936B
Application number: TW109142766A
Authority: TW
Inventors: 高橋啟司
Original assignee: 美商美國寶石學院公司
Priority date: 2015-03-30
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2021-12-11
Also published as: EP3598108A1; TWI712786B; IL285357B1; JP2018510356A; CN110132972A; JP6538873B2; US20200096453A1; EP3278089B1; US10533951B2; CN107787449B; CN110132972B; IL254674A0; US20160290930A1; TW201640096A; US20170370855A1; US9678018B2; US20220163457A1; CN107787449A; HK1246392B; US11921051B2

Abstract

本文提供一種用於評估一寶石之一色彩特性之設備。該設備包括：一不透光平台，用於支撐一待評估樣本寶石；一近似日光光源，用以提供均勻照明至該寶石；一影像捕獲組件；及一遠心透鏡，其經定位以將該經照明寶石之一影像提供至該影像捕獲組件。亦提供基於使用此一設備所收集之影像之色彩分析的方法。

Description

用於評估寶石之色彩特性之方法

本文中所揭示之設備及方法大體上係關於寶石(特定言之切割寶石)之光學性質之評估。特定言之，設備及方法係關於切割鑽石之色彩品質之評估。本文中所揭示之設備及方法進一步係關於基於色彩分量分析之數位影像處理。

鑽石及其他寶石通常由多個經訓練及技術擅長者基於鑽石及其他寶石之視覺外觀而被分析及分級。例如，鑽石分析之基礎包括四個C (色彩、澄清度、切割及克拉重量)之分析，其等之兩者(色彩及澄清度)傳統上由人工檢測評定。特定言之，一鑽石在自然或近似日光下對人眼之視覺外觀係該鑽石之品質之一主要指示符。據此，因為鑽石品質實質上係基於人類視覺感知，所以分析及分級需要基於視覺比較之判斷之練習、看法之形成及得出精細區別之能力。檢測及分析之一程序通常耗時，涉及由各經訓練及技術擅長者之檢測、量測及檢查之多個回合。該程序亦涉及品質控制且可包含各種非破壞性測試來識別可影響一樣品之品質之處理、填料或其他缺陷。最後，該程序包含該鑽石與用作相對於鑽石色彩之一歷史標準之一參考集鑽石比色石之密集視覺比較。已產生儀器來改良效率且容許在缺乏經訓練及技術擅長者之情況下之寶石分析。然而，即使此等儀器之效能大致良好，但存在繼續引起關注之問題。最明顯的是，似乎很好地證明某些石頭當在此等儀器上量測時相較於由有經驗之人工分級機之視覺分級一致地給出顯著不同結果。需要設備及方法，其等可一致地並精確地近似於由經訓練及有經驗者之寶石分析及分級(例如寶石之色彩)。

在一態樣中，本文提供一種用於評估一寶石之一色彩特性之設備。該設備包括：一不透光平台，其中該平台具有經構形用於支撐一待評估寶石之一表面；一近似日光光源，其經成形以至少部分圍封該平台，其中該光源經設計以提供均勻漫射照明至該平台上之該寶石；一影像捕獲組件，其中使該影像捕獲組件以相對於支撐該寶石之該平台表面之一預定角度定位，且其中該影像捕獲組件及該平台經構形以相對於彼此旋轉；及一遠心透鏡，其經定位以將該經照明寶石之一影像提供至該影像捕獲組件。在另一態樣中，本文提供一種用於評估一寶石之一色彩特性之設備。該設備包括：一不透光平台，其中該平台具有經構形用於支撐一待評估寶石之一表面；一近似日光光源；一漫射器，其中該漫射器及該近似日光光源經耦合以提供均勻漫射照明至該平台上之該寶石；一影像捕獲組件，其中使該影像捕獲組件以相對於支撐該寶石之該平台表面之一預定角度定位，且其中該影像捕獲組件及該平台經構形以相對於彼此旋轉；及一遠心透鏡，其經定位以將該經照明寶石之一影像提供至該影像捕獲組件。在一些實施例中，該設備進一步包括具有至少部分球形之一內部表面之一反射器裝置且包括一反射性材料，其中該反射器裝置至少部分覆蓋該近似日光光源及該平台表面，且引導光自該光源朝向定位於該平台表面上之該寶石。在一些實施例中，該反射器裝置之該內部表面具有一半球形形狀。在一些實施例中，該遠心透鏡包括一物體空間遠心透鏡或一雙遠心透鏡。在一些實施例中，該遠心透鏡係一雙遠心透鏡。在一些實施例中，該平台經構形以繞一旋轉軸旋轉，該旋轉軸垂直於其中該寶石受支撐之該平台之該表面。在一些實施例中，該平台經構形以繞一旋轉軸旋轉360度。在一些實施例中，該平台係一平坦圓形平台，且其中該旋轉軸係穿過該圓形平台之中心。在一些實施例中，該影像捕獲組件與該平台表面之間的該預定角度係在近似零度與近似45度之間。在一些實施例中，該影像捕獲組件與該平台表面之間的該預定角度係在近似10度與近似35度之間。在一些實施例中，在該反射器裝置之該至少部分球形內部表面上之該反射性材料選自由聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon^TM 、硫酸鋇、金、氧化鎂、及其等之組合組成之群組。在一些實施例中，該平台表面包括一反射性材料。在一些實施例中，該平台表面包括一漫反射性材料。在一些實施例中，該平台表面包括一白色漫反射性材料。在一些實施例中，該平台表面包括一Teflon^TM 材料。在一些實施例中，該平台由選自由聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon^TM 、硫酸鋇、金、氧化鎂、及其等之組合組成之群組中之一材料組成。在一些實施例中，該近似日光光源經構形為圍繞該平台表面之一環形燈。在一些實施例中，該近似日光光源選自由具有一色彩平衡濾光器之一或多個鹵素燈、配置於一環狀結構中之圍繞該平台表面之多個發光二極體、螢光燈、Xe燈、鎢燈、金屬鹵化物燈、雷射誘發白光(LDLS)、及其等之組合組成之群組。在一些實施例中，該影像捕獲組件選自由一色彩相機、一CCD相機、及一或多個CMOS感測器陣列組成之群組。在一些實施例中，影像捕獲組件捕獲該經照明寶石之複數個色彩影像，各色彩影像在該影像捕獲組件及該平台表面在一不同相對旋轉位置處時經取得。在一些實施例中，該設備進一步包括一電腦可讀媒體，其用於儲存由該影像捕獲組件收集之該等影像。在一些實施例中，其中該寶石之該色彩特性係一色彩等級。在一態樣中，本文提供一種評估一樣本寶石之一色彩特性之方法。該方法包括該等步驟：(i)基於複數個色彩影像而判定一樣本寶石之一比例或形狀特性，其中該複數個色彩影像之各影像包含該樣本寶石之一全影像，以一唯一影像角度取得，且包括複數個像素；(ii)選擇對應於該比例或形狀特性之一經界定區域用於進一步色彩分析，其中該經界定區域係在該複數個色彩影像之各影像中之該樣本寶石之該全影像內；(iii)量化該複數個色彩影像之各影像中之該經界定區域中之各像素中之個別色彩分量，藉此將針對個別色彩分量之值轉換成代表各像素之該色彩特性之一或多個參數；(iv)判定針對該複數個色彩影像之全部影像中之該經界定區域中之全部像素之該一或多個參數之各者之一平均值；(v)基於該複數個色彩影像之全部影像中之該經界定區域中之全部像素之該一或多個參數之該等平均值而計算一樣本寶石之一或多個色彩記分；及(vi)藉由比較該一或多個色彩記分與經分類為在該預定類別中之一或多個控制寶石之對應色彩記分之值而評估該樣本寶石之該色彩特性，藉此將一色彩等級賦予至該樣本寶石。在一些實施例中，該樣本寶石係一鑽石。在一些實施例中，使用基於該複數個色彩影像而產生之輪廓遮罩而判定該樣本寶石之該比例或形狀特性，其中各輪廓遮罩具有對應於該複數個色彩影像中之各影像中之該樣本寶石之該全影像之一敞開區域。在一些實施例中，各輪廓遮罩具有一寬度及一高度。在一些實施例中，該比例或形狀特性係寬度_max /寬度_min ，其中寬度_max 係針對該等輪廓遮罩而識別之最大寬度且寬度_min 係針對該等輪廓遮罩而識別之最小寬度鑽石寬度。在一些實施例中，該比例或形狀特性係(高度/寬度)_min ，其中(高度/寬度)_min 係針對該等輪廓遮罩而識別之最小縱橫比。在一些實施例中，使用具有對應於在該對應輪廓遮罩中之該敞開區域之一部分之一敞開區域之一虛擬遮罩而選擇該經界定區域。在一些實施例中，該虛擬遮罩之該敞開區域對應於該輪廓遮罩之該敞開區域之該總區域之30%至100%。在一些實施例中，該等個別色彩分量包括色彩紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。在一些實施例中，藉由使對應於在該經界定區域中之各像素之該個別色彩分量之該等值平均化而計算針對一個別色彩分量之平均值。在一些實施例中，該方法進一步包括該步驟：使用在唯一不同影像角度處之一影像捕獲組件而收集該樣本寶石之該複數個色彩影像，其中一影像角度界定在該影像捕獲組件與在該樣本寶石經定位於其上之一平台表面上之一預定參考位置之間的該相對角位置。在一些實施例中，該影像捕獲組件接收來自一遠心透鏡之該複數個色彩影像中之該經照明寶石之各影像。在一些實施例中，該遠心透鏡包括一物體空間遠心透鏡或一雙遠心透鏡。在一些實施例中，該遠心透鏡係一雙遠心透鏡。在一些實施例中，該色彩評估之方法進一步包括一步驟：使用在該平台表面上之該影像角度及該預定參考位置處之該影像捕獲組件而收集該樣本寶石之新的複數個色彩影像。在此等實施例中，在該複數個色彩影像經收集之該時間與該新的複數個色彩影像經收集之該時間之間存在一時間間隙。在一些實施例中，藉由應用步驟(i)至(vi)基於該新的複數個色彩影像而賦予一新的色彩等級至該樣本寶石。接著比較該新的色彩等級與該先前經判定色彩等級以評定隨時間間隙之色彩改變。在一些實施例中，該時間間隙係在2分鐘與2小時之間。將理解，本文中所揭示之該等實施例之任何者可單獨或組合應用於本發明之全部態樣。

[ 相關申請案之交叉參考 ] 本申請案主張2015年3月30日申請且題為「APPARATUS AND METHOD FOR ASSESSING OPTICAL QUALITY OF GEMSTONES」之美國專利申請案第14/673,776號之優先權，該案之全文以引用的方式併入本文中。除非另有指示，否則根據相關技術之一般技術者之習知使用而理解術語。為圖解說明目的，鑽石用作代表性寶石。熟習此項技術者將理解，本文中所揭示之設備、系統及方法適用於一經UV曝露能夠發射螢光之全部類型之寶石。用於基於類似設備之螢光分級之系統及方法揭示於題為「APPARATUS AND METHOD FOR ASSESSING FLUORESCENCE GRADING OF GEMSTONES」且與本案同時申請於2015年3月30日之美國專利申請案第14/673,776號中，該案之全文以引用的方式併入本文中。當前可用色彩等級儀器很好地用於某些類型之寶石之色彩分級；例如，規則圓形亮型切割(RBC)鑽石，其等在海角黃色色相之D至Z色彩等級之範圍中。然而，針對具有不規則形狀、切割、大小或非常見色彩之寶石未觀察到類似成功。特定言之，當前儀器不能提供一致及可再生色彩等級至棕色石頭、掉色石頭(粉色、淡黃綠色、綠色及藍色)及花式形狀切割石頭(階梯切割、心形、卵形、橢圓形、梨形、三角形、公主形及除RBC外之其他切割)。在建立更佳及更多實用色彩分級儀器之前若干關鍵問題有待解決。例如，當前儀器使用光纖來偵測來自鑽石之光。因此，色彩等級顯著地受鑽石位置相對於光纖之光軸影響：得到可再生結果係困難的，因為該經設定系統需要一測試寶石必須準確地在相同位置中。進一步言之，色彩等級顯著地受光纖邊緣與鑽石之間的小距離改變及亦受光纖之角度影響。此亦導致在不同裝置中之不一致色彩等級，因為光學設定極其困難且在日常操作期間其對準容易被改變。為克服現有問題，如本文中所揭示之一經改良色彩等級儀器具有下列特性：(1)提供一致及可再生色彩等級至具有不同色相範圍(棕色、粉色、綠色及藍色)之鑽石；(2)提供一致及可再生色彩等級至任何種類之花式形狀鑽石；(3)使用容易及快速操作提供一致及可再生色彩等級(例如，操作者無需使石頭放置於相同位置中)；及(4)成為樣本，使得光學設定係足夠容易及穩健用於日常操作。在一態樣中，本文提供用於寶石(諸如切割鑽石)之色彩評估之一經改良色彩分級設備。該設備適用於分級任何寶石(諸如切割鑽石)，包含具有不規則形狀、大小及色彩之寶石。例如，該設備可分級具有一或多個彎曲邊緣之一寶石、具有一或多個筆直邊緣之一寶石、具有筆直邊緣及彎曲邊緣之一組合之一寶石、具有高深度或低深度之一寶石、具有非常見形狀之一石頭(諸如馬眼形、綠寶石及墊子)以及具有非常見色彩(諸如粉色、藍色、棕色、綠色、黃色等等)之一石頭。一例示性設備100繪示於圖1中，其包含(但不限於)(例如)一寶石評定組件10、一光源20、一遠心透鏡30、及一影像捕獲組件40。基於功能性，本文中所揭示之一設備之該等組件可被劃分成兩個主要單元：一寶石呈現單元及一光學單元。該寶石呈現單元提供均勻照明至受分析寶石且該光學單元捕獲經呈現寶石之影像。另外且未描繪於圖1中，一例示性設備進一步包括一電腦處理單元，其用於分析由該影像捕獲組件收集之資訊。如圖1中所繪示，一例示性寶石呈現單元繼而包括至少兩個部分：寶石評定組件10及一光源20。該寶石評定組件係一寶石經呈現之處所。如圖2A及圖2B中所描繪，該寶石評定組件具有一閉合構形及一敞開構形。在該閉合構形(例如，參見圖2A)中，一受分析寶石經完全隱藏且自一觀察者不可見。在一些實施例中，為避免由來自其他光(諸如環境光)之干擾引起之不一致性，寶石評定組件係自其排除環境光或其他光之隔離及閉合系統。該寶石評定組件及該光學單元依一互補方式接合，使得自一樣本寶石容納於其內之一經隱藏樣本腔室排除環境光或其他光。在該閉合構形下，由該光學單元接收並捕獲關於該受分析寶石之影像資訊，該光學單元包括一遠心透鏡30及一影像捕獲裝置40 (例如一相機)。在該敞開構形(例如參見圖2B)中，不收集任何影像資訊。代替地，使該受分析寶石曝露至一觀察者。在該敞開構形中，揭露該寶石呈現單元具有兩個部分：一底部呈現組件50及一頂部反射器組件60。在一些實施例中，如圖2B中所繪示，使該頂部反射器組件安裝於可移動側軌上。當使該頂部反射器在此等軌道上移動遠離該光學單元時，底部呈現組件50經曝露。如圖2B中所展示，頂部反射器組件60之開口之形狀及設計與該光學單元之該光學連接器模組(例如圖2B中之元件70)之形狀及設計互補。在一些實施例中，該光學連接器模組係遠心透鏡30附接至其之一透鏡蓋。一例示性底部呈現組件50繪示於圖3中。一圓形白色反射性平台510用作使一樣本寶石520放置於其上之基座。使一同心圓環燈530放置於該圓形平台外部，使得使該平台完全圍封於環形燈530內。平台510 (亦被稱為一載物台或樣本載物台)對本文中所揭示之系統係重要的。重要的是，其提供支撐至受分析之一寶石。在一些實施例中，該平台之該頂部表面係水平的且平坦的。另外，其用作一載物台用於遠心透鏡30及影像捕獲裝置40之資料收集及隨後分析。為達成資料一致性，使遠心透鏡30以相對於平台510之該頂部表面之一第一預定角度定位。在一些實施例中，使影像捕獲裝置40以相對於平台510之該頂部表面之一第二預定角度定位。在一些實施例中，該第一預定角度及該第二預定角度係相同的且其已經最佳化用於資料收集。在一些實施例中，該第一預定角度及該第二預定角度係不同的，但各已經最佳化用於資料收集。該第一預定角度及該第二預定角度可被稱為影像視角或相機視角。平台510之該頂部表面與該光學單元(例如，遠心透鏡30及相機40)之相對構形之一例示性圖解說明係描繪於圖4中。此處，使包含遠心透鏡30及影像捕獲裝置40兩者之該光學單元以相對於該平台表面之一預定角度(α)定位。在一些實施例中，該圓形反射性平台係可旋轉的。例如，使該平台安裝於一轉子上或與一轉子連接在一起。在較佳實施例中，使一受分析寶石放置於該平台表面之中心處，如圖3中所繪示。接著，使該平台相對於該光學單元旋轉，使得由該影像捕獲裝置收集在不同角度處之該寶石之影像。在一些實施例中，使該平台表面繞一旋轉軸旋轉，該旋轉軸穿過該圓形平台表面之啟始之中心且垂直於該平台表面；例如，參見圖4中所描繪之軸Zz。在一些實施例中，使該平台相對於該光學單元以經設定角變化旋轉。該等角變化之量值判定資料收集之程度；例如，多少影像將為該寶石之收集。例如，若使該平台以12度之一角變化旋轉，則一全旋轉將允許收集該寶石之30個影像。可以任何值設定該角變化以促進資料收集及分析。例如，使該平台以0.5度或更小、1度或更小、1.5度或更小、2度或更小、3度或更小、4度或更小、5度或更小、6度或更小、7度或更小、8度或更小、9度或更小、10度或更小、12度或更小、15度或更小、18度或更小、20度或更小、24度或更小、30度或更小、45度或更小、60度或更小、90度或更小、120度或更小、150度或更小、或180度或更小之一角變化處旋轉。將理解，可以任何數目設定該角旋轉變化。亦將理解，可使該平台旋轉任何值之一總旋轉角度，不受限於一360度全旋轉。在一些實施例中，資料(例如色彩影像)係針對小於一360度全旋轉之一旋轉之收集。在一些實施例中，資料(例如色彩影像)係針對多於一360度全旋轉之一旋轉之收集。在一些實施例中，該平台或其之一部分(例如該頂部表面)使用一反射性表面塗佈來達成反射性。在一些實施例中，該平台或其之一部分(例如該頂部表面)包括一反射性材料。在一些實施例中，該平台或其之一部分(例如該頂部表面)由一反射性材料組成。在一些實施例中，該反射性材料係一白色反射性材料。在一些實施例中，該反射性材料係一Tef1on™材料。在一些實施例中，該反射性材料包含(但不限於)聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon™、硫酸鋇、金、氧化鎂、或其等之組合。較佳地，該可旋轉平台係圓形的且大於任何待分析樣本寶石之大小。在一些實施例中，該平台係水平的且當其在旋轉時保持水平。在一些實施例中，該平台之高度係固定的。在一些實施例中，手動地或經由一電腦程式之控制而調整該平台之高度。較佳地，可藉由經由由該電腦單元運行之一電腦程式之控制而上升或下降該平台。在一些實施例中，該平台係平坦的。在一些實施例中，使該寶石樣本定位於其上之中心區域係平坦的且該平台上之更周邊區域係不平坦的。該整個平台採用一平坦圓頂狀結構之確認。在一些實施例中，可調整該平台與該照明源之間的相對位置。例如，可使該照明源移動靠近或遠離該平台。一平台可由任何剛性且非透明材料(諸如金屬、木頭、黑色玻璃、塑膠或其他剛性聚合材料)組成。在一些實施例中，該平台及/或圍繞該平台之區域使用非反射性或低反射性材料塗佈。最廣義而言，一光源20包含(但不限於)用於產生光之源、一或多個濾光器、用於傳導該經產生光之元件、及發射該經產生光作為照明之一組件(例如一圓環燈)。如本文中所揭示，用於產生光之源有時被稱為光源。熟習此項技術者將理解，該照明組件亦係該光源之一部分。在一些實施例中，該光產生源與該最終照明組件分離，例如，其與一圓環燈連接在一起(例如由光傳輸纜線)以提供照明源。在一些實施例中，該光產生源自身係該圓環燈。此處，可產生照明之元件經配置成一圓形或接近圓形形狀。在圖3中所描繪之實施例中，一圓環燈530提供照明至該樣本寶石。在較佳實施例中，該光源係一近似日光光源。例示性近似日光光源包含(但不限於)具有一色彩平衡濾光器之一或多個鹵素燈、配置於一環狀結構中之圍繞該平台表面之多個發光二極體、螢光燈、Xe燈、鎢燈、金屬鹵化物燈、雷射誘發白光(LDLS)、或其等之組合。在一些實施例中，纜線(諸如鵝頸管光導、可撓性光導，各含有一或多個分支)用以使該環形燈連接至該光源。該照明源可採用適用於一樣本寶石之光學分析之任何形狀及大小。例如，該照明源可為一點光、一圓形光、一環形光、一橢圓形光、一三角形光、一正方形光、或具有合適大小及形狀之任何其他光。在一些實施例中，該光照明源之形狀係環狀或圓形，具有大於一圓形平台之一直徑。在一些實施例中，該圓環燈係裝備有一或多個光源。例如，該環形燈可為一圓形螢光燈泡。在一些實施例中，該環形燈嵌入於一或多個發光二極體(LED)內。在此等實施例中，可互換地使用光源及圓環燈。在一些實施例中，使一光源定位於一寶石上方；例如，使一燈或一或多個LED放置於該平台上方。經由如美國專利案第6,473,164號中所描述之一光學漫射器來照射該受分析寶石，該案之全文以引用的方式併入本文中。一照明組件提供輸入光，可在該輸入光下分析該樣本寶石。在一些實施例中，選擇照明之一形式，其係對理論CIE標準照明體D65之一相當好的近似。已採用對該設備之設計之一模組化方法來提供實驗可撓性。此亦適用於依其照明寶石(諸如鑽石)的方式。由於石頭係安裝於桌子下方，所以已使用兩個照明構形：自後部及自頂部。在一些實施例中，為使光線含有關於一鑽石之色彩的資訊，光線必須穿過該石頭。在經反射遠離該鑽石之前切面的射線中不含有任何色彩資訊。因此，乍看之下，提供實質上來自該鑽石之後部的照明，同時避免照明該鑽石之前部看起來係明智的。在一些實施例中，若該漫射照明來自上述鑽石且來自大範圍方位角，則可避免該影像之不均勻亮度。頂部照明具有能更接近模擬用於視覺分級中之照明幾何形狀的優點，但當然包含前表面反射。為達成此頂部照明幾何形狀，製造一新的照明器基座板來容納一光纖環形「環形燈」。該光纖環形燈的直徑宜大於該寶石被放置於其上之該平台的直徑。例如，一光纖環形燈之直徑係10毫米或更大、16毫米或更大、20毫米或更大、24毫米或更大、28毫米或更大、32毫米或更大、40毫米或更大、44毫米或更大、50毫米或更大、56毫米或更大、60毫米或更大、64毫米或更大、70毫米或更大、80毫米或更大、90毫米或更大，或100毫米或更大。熟習此項技術者將理解，該環形燈的直徑可經調整以最佳化一特定寶石樣本的量測。在一些實施例中，一光纖環形燈的直徑係58毫米。在一些實施例中，使該光源定位於該平台表面高度或稍微向下處。在一些實施例中，使該光源定位於該平台表面上方。在一些實施例中，一照明源之強度可經調整以最佳化影像收集。如圖2A及圖2B中所展示，可使一頂部反射器模組在使一樣本寶石經定位於其中的區域上方移動。在圖2A中所展示之閉合構形中，該頂部反射器模組之該內部腔室係用作一密封及隔離樣本腔室，其中在一受控環境中分析該樣本寶石。例如，自該腔室排除環境光或其他光。一使用者可調整該腔室內之光強度以最佳化資料收集。在一些實施例中，經收集資料包含自不同角度觀看之該寶石的色彩影像。圖5A至圖5D繪示頂部反射器組件60之一例示性實施例。總的來說，該頂部反射器具有一外部形態，其類似於一短圓柱體之外部形態，除該圓柱體之一部分經雕除以形成一彎曲斜坡外(例如，參見圖5B及圖5D中之元件610)。移除該斜坡的一部分，以允許進入該反射器組件的內部。例如，如圖5A至圖5D中所展示，移除斜坡610的下部分，以形成一開口620。在一些實施例中，開口620之頂部埠的設計係圓形的；例如，具有來自該光學單元之一透鏡適合通過其之一直徑。在一些實施例中，該直徑相同於該遠心透鏡之直徑，以防止環境光或其他光進入該反射器之內部。在一些實施例中，該直徑稍微大於該遠心透鏡之直徑，使得需要一調適器模組來防止環境光或其他光進入該反射器之內部。頂部反射器模組60之內部係反射性表面630。此內部反射性表面係至少部分半球形的。在一些實施例中，該內部反射性表面採用一形狀，其係具有一半徑R之一圓之漸伸線的部分。在較佳實施例中，使該圓定位於該平台表面之中心處，且具有大於該等經分析寶石之大小之一直徑。基於下列方程式來描述該漸伸線表面之形狀：

，其中R係該圓之半徑，且θ係以弧度單位之一角參數。該漸伸線表面將反射光朝向該中心圓形區域，使得該經分析寶石之照明被最佳化。在一些實施例中，反射性表面630或其之一部分包括一反射性材料。在一些實施例中，反射性表面630或其之一部分由一反射性材料組成。在一些實施例中，該反射性材料係一白色反射性材料。在一些實施例中，該反射性材料係一Tef1on™材料。在一些實施例中，該反射性材料包含(但不限於)聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon™、硫酸鋇、金、氧化鎂、或其等之組合。額外反射性塗佈材料包含(但不限於)鋅鹽(硫化鋅)、二氧化鈦、二氧化矽、鎂鹽(氟化鎂、硫化鎂)。如圖2B中所繪示，一光學連接器模組70使該寶石評定單元與該光學單元鏈接以容許由影像捕獲裝置40之資料收集，雖然同時防止環境光或其他光進入該寶石評定單元及干擾資料量測。圖6A至圖6C提供一光學連接器模組之一例示性實施例之更加詳細圖解說明。在此情況下，該連接器係用於接收遠心透鏡30之一透鏡蓋。在與該遠心透鏡接觸之一側上，該透鏡蓋具有一平坦表面710。在接觸該反射器之相對側上，該透鏡蓋具有一彎曲內部表面720。在一些實施例中，彎曲表面720具有與該反射器上之彎曲表面610互補之一形狀。另外，該連接器亦具有一開口730；參見圖6A、圖6B、及圖6C。在一些實施例中，開口730具有一構形，其容納該遠心透鏡同時防止來自環境光或其他光之干擾。在一些實施例中，內部表面720或其之一部分包括一反射性材料。在一些實施例中，內部表面720或其之一部分由一反射性材料組成。在一些實施例中，該反射性材料係一白色反射性材料。在一些實施例中，該反射性材料係一Tef1on™材料。在一些實施例中，該反射性材料包含(但不限於)聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon™、硫酸鋇、金、氧化鎂、或其等之組合。額外反射性塗佈材料包含(但不限於)鋅鹽(硫化鋅)、二氧化鈦、二氧化矽、鎂鹽(氟化鎂、硫化鎂)。一透鏡蓋或其他光學連接器模組允許兩個不同功能組件之整合。其經設計使得沒有或幾乎非常少環境光或其他光進入該樣本腔室。在一些實施例中，額外元件(諸如一密封帶)可用以排除環境光或其他光。該系統之另一主要功能組件係該等受分析寶石之資料穿過其之一光學單元。該光學單元提供一樣本腔室，其實現來自含有一樣本寶石之一區域之一可見光譜之收集，同時排除來自該腔室外部之光。光學量測係(諸如一影像)含有該樣本寶石之該區域之捕獲且可通過該等影像之詳細結構之分析來提供一些對先前具有異常分級結果之某些石頭之原因之見解。本文中所揭示之例示性實施例包含(但不限於)該光學單元中之兩個重要功能模組，一遠心透鏡30及一影像捕獲組件40 (諸如一色彩相機)。熟習此項技術者將理解，額外組件可存在以促進資料收集。一遠心透鏡用以使該經照明寶石之一影像提供至該影像捕獲組件。遠心係指一獨特光學性質，其中通過某一透鏡設計之該等主要射線(穿過該孔頂部之中心之傾斜射線)係準直的且平行於影像及/或物體空間中之光軸。一遠心透鏡係一複合透鏡，其在無限遠處具有其入射或出射光瞳。有利地，一遠心透鏡在工作距離之一範圍上提供恆定放大率(物體大小不改變)，事實上消除立體角度誤差。針對許多應用，此意謂物體移動不影響影像放大率，允許在測量應用中之高度精確量測。不可使用標準透鏡獲得此準確度及重複性位準。使一透鏡遠心最簡單的方法係使該孔停在該透鏡之焦點之一者處。存在三種類型之遠心透鏡。無窮遠處之一入射光瞳使一透鏡係物體空間遠心。無窮遠處之一出射光瞳使該透鏡係影像空間遠心。若兩個光瞳均無窮遠，則該透鏡係雙遠心。具有高景深之遠心透鏡用於本文中所揭示之系統中。在一些實施例中，所使用之一遠心透鏡係一物體空間遠心透鏡。在一些實施例中，一遠心透鏡係一雙遠心透鏡。在較佳實施例中，縮放應係固定的用於一給定寶石石頭之全部影像收集以進一步確保一致性。有利地，本設備及系統不需要使該樣本寶石放置於該平台表面之中心處。另外，一遠心透鏡不區別該等樣本寶石之大小。相同遠心透鏡可用以收集一非常小寶石及一顯著較大寶石之影像。該光學單元進一步包括一影像捕獲組件或一偵測器(諸如一數位相機)。在一些實施例中，影像捕獲組件40包括一或多個光電二極體陣列之一CCD (電荷耦合裝置)。在一些實施例中，影像捕獲組件40包括一或多個CMOS (互補金屬氧化物半導體)影像感測器。在一些實施例中，影像捕獲組件40包括具有CMOS感測器之一或多個光電二極體陣列之一組合。在一些實施例中，影像捕獲組件40係一CCD數位相機，諸如一色彩數位相機。當分析來自不同色彩分級設備之影像時，若該等設備使用相同類型之偵測方法，則可獲得更一致結果；例如，全部CCD陣列，全部CMOS感測器，或兩種類型之相同組合。針對更加準確分析結果，該等經收集數位影像之解析度限制係600像素×400像素或以上。在一些實施例中，針對各色彩分量，各像素具有一8位元值(例如0至255)。該數位相機之類比至數位轉換器(ADC)係8位元或以上以有效地處理嵌入於該等像素中之資訊而幾乎沒有或沒有影像品質之損失。在一些實施例中，根據影像捕獲組件之動態範圍，該ADC係10位元或以上。在一些實施例中，該ADC係在10位元與14位元之間。在一些實施例中，一像素中之色彩分量包含(但不限於)紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。在一些實施例中，一像素中之色彩分量包含(但不限於)藍綠色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)、及鍵(黑色或B)。在一些實施例中，一像素中之色彩分量包含(但不限於)紅色(R)、黃色(Y)及藍色(B)。在一些實施例中，一多頻帶相機或高光譜相機用於捕獲影像。一多頻帶相機能夠偵測除可見光譜之光外之紅外(IR)及遠紅外(FIR)範圍中之光。例如，一多光譜相機使得一使用者能夠藉由混合具有來自IR頻帶之資訊之色彩影像而更好地區別來自背景及誘餌兩者之目標。自此一系統獲得之影像比可見影像或IR影像任一者可單獨完成更好地滲透黑暗、偽裝、煙及雜亂。一高光譜相機(如同其他光譜成像裝置)收集並處理來自橫越該電磁光譜之資訊，但超越該可見範圍。高光譜成像之目的係獲得一場景之影像中之各像素之光譜。如同人眼看見三個頻帶(紅、綠及藍)中之可見光一樣，光譜成像將該光譜劃分成更多頻帶。高光譜成像技術將影像劃分成可經延伸超過該可見範圍之頻帶。在高光譜成像中，所記錄光譜具有精細波長解析度且覆蓋一廣範圍波長，允許一使用者找到物體，識別材料或偵測先前當使用規則成像技術時不可行之程序。在一態樣中，成像技術用以近似或模擬人眼之視覺感知。例如，在一些情況下，一光譜函數f (x )用以描述人眼之感知(例如色彩感知)。應理解，人眼更易於接收在某些波長或波長範圍中之光而較不易接收其他波長或波長範圍中之光。實際上，可藉由使用多個濾光器來近似或模組該等效果以減弱或消除該非易於接收光。在一些實施例中，針對各影像視角及影像旋轉角度取得多個影像，其中使用一帶通濾光器而取得各影像。依此方式，可獲得具有多個光譜區域之寶石影像。接著，使此等影像組合以形成一複合影像，其模擬由人眼之視覺感知。將理解，使用僅一頻帶濾光器將不可能匹配光譜函數f (x )中所描述之效果且更多頻帶濾光器將允許精細調諧且最終緊密匹配所描述視覺效果。影像視角 ：如圖4中所描繪，使一影像捕獲裝置(或遠心透鏡30或兩者)以相對於該平台表面之一預定角(α，亦被稱為影像視角)定位。在一些實施例中，該影像視角係65度或更小、60度或更小、56度或更小、52度或更小、50度或更小、48度或更小、46度或更小、44度或更小、42度或更小、40度或更小、39度或更小、38度或更小、37度或更小、36度或更小、35度或更小、34度或更小、33度或更小、32度或更小、31度或更小、30度或更小、29度或更小、28度或更小、27度或更小、26度或更小、25度或更小、24度或更小、23度或更小、22度或更小、21度或更小、20度或更小、19度或更小、18度或更小、17度或更小、16度或更小、15度或更小、14度或更小、13度或更小、12度或更小、11度或更小、或10度或更小。在一些實施例中，該影像視角係在約10度與約45度之間。為一致性，針對一給定寶石之該影像視角當收集影像時將保持恆定。影像旋轉角度 ：亦如圖4中所繪示，可由一影像旋轉角度β描述在該成像捕獲組件與該平台上之一預界定位置(例如點540)之間的相對旋轉位置。例如，可使該影像捕獲組件與該平台表面相對於彼此旋轉，使得藉由連續影像之間的一經設定角變化而改變該影像旋轉角度。例如，兩個連續影像之間的角變化可為0.5度或更小、1度或更小、1.5度或更小、2度或更小、3度或更小、4度或更小、5度或更小、6度或更小、7度或更小、8度或更小、9度或更小、10度或更小、12度或更小、15度或更小、18度或更小、20度或更小、24度或更小、30度或更小、45度或更小、60度或更小、90度或更小、或180度或更小。將理解，可以任何數目設定該角旋轉變化。亦將理解，可使該平台及該影像捕獲組件相對於彼此旋轉任何值之一總旋轉角度，不限於一360度全旋轉。在一些實施例中，資料(例如色彩影像)係小於一360度全旋轉之一旋轉之收集。在一些實施例中，資料(例如色彩影像)係多於一360度全旋轉之一旋轉之收集。當收集相同樣本寶石之一組影像時，可改變角旋轉變化。例如，影像1與影像2之間的角差可為5度，但影像2與影像3之間的差可為10度。在較佳實施例中，連續影像之間的角差在相同樣本寶石之相同組影像內保持恆定。在一些實施例中，僅一組影像係一給定樣本寶石之收集。在一些實施例中，針對相同寶石收集多組影像，其中角差在各組內保持恆定但不同於彼此。例如，藉由針對連續影像改變該旋轉影像角度12度而收集一第一組影像，而藉由針對連續影像改變該旋轉影像角度18度而收集一第二組影像。針對一給定樣本寶石而收集之影像數目取決於該寶石之特性而改變。例示性特性包含(但不限於)形狀、切割、大小、色彩等等。選擇性地收集來自含有該樣本寶石之該平台表面上之一區域之可見光譜。在一些實施例中，針對各寶石收集多個色彩影像。在一些實施例中，針對各寶石收集多個無色彩影像。色彩影像有利於判定(例如)一切割鑽石之色彩等級。在一些實施例中，該影像捕獲組件或偵測器係一尼康數位視覺5.0兆像素色彩CCD相機頭、DS-Fi 1。此具有一高空間解析度，具有2560×1920像素之一視域及每秒12圖框之一相當高獲取速率。在一些實施例，使用具有替代解析度之替代相機。在一些實施例中，該影像捕獲組件或偵測器係一CCD相機，其具有相同於人眼之濾光器功能且亦具有較高色彩解析度(諸如Konica Minolta: CA-2500)。在一些實施例中，該偵測器藉由使用微電腦控制而量測光激發光。在一些實施例中，如將在下列章節中進一步討論，將處理由該CCD相機捕獲之影像以識別具有不同色彩強度之區域。此外，可在此等不同區域上使用來自該等相機像素之紅色信號、綠色信號及藍色信號而執行比色計算。在一些實施例中，此等計算將充分準確以給出一色彩等級。在一些實施例中，此等計算將充分準確以提供跨該鑽石之一色彩分佈及此等色彩計算之比較，其中自該經量測光譜獲得之比較可幫助識別可能給出異常結果之鑽石。在一些實施例中，基於自整個樣本寶石計算之色彩值而判定該色彩等級。在一些實施例中，基於自該樣本寶石之選定區域計算之色彩值而判定該色彩等級。可由偵測器陣列中之像素之數目及大小而判定一偵測器之解析度及容量。一般而言，該數位影像之空間解析度受像素大小限制。不幸的是，雖然減小像素大小改良空間解析度，但此係以信號雜訊比(SNR或信號/雜訊比)為代價。特定言之，當增加影像感測器像素大小或當冷卻影像感測器時信號雜訊比經改良。同時，若影像感測器解析度保持相同，則該影像感測器之大小經增加。較高品質之偵測器(例如更佳數位相機)具有一大影像感測器及一相對較大像素大小用於良好影像品質。在一些實施例中，本發明之一偵測器具有1平方微米或更小；2平方微米或更小；3平方微米或更小；4平方微米或更小；5平方微米或更小；6平方微米或更小；7平方微米或更小；8平方微米或更小；9平方微米或更小；10平方微米或更小；20平方微米或更小；30平方微米或更小；40平方微米或更小；50平方微米或更小；60平方微米或更小；70平方微米或更小；80平方微米或更小；90平方微米或更小；100平方微米或更小；200平方微米或更小；300平方微米或更小；400平方微米或更小；500平方微米或更小；600平方微米或更小；700平方微米或更小；800平方微米或更小；900平方微米或更小；1000平方微米或更小；1100平方微米或更小；1200平方微米或更小；1300平方微米或更小；1400平方微米或更小；1500平方微米或更小；1600平方微米或更小；1700平方微米或更小；1800平方微米或更小；1900平方微米或更小；2000平方微米或更小；2100平方微米或更小；2200平方微米或更小；2300平方微米或更小；2400平方微米或更小；2500平方微米或更小；2600平方微米或更小；2700平方微米或更小；2800平方微米或更小；2900平方微米或更小；3000平方微米或更小；3100平方微米或更小；3200平方微米或更小；3300平方微米或更小；3400平方微米或更小；3500平方微米或更小；3600平方微米或更小；3700平方微米或更小；3800平方微米或更小；3900平方微米或更小；4000平方微米或更小；4100平方微米或更小；4200平方微米或更小；4300平方微米或更小；4400平方微米或更小；4500平方微米或更小；4600平方微米或更小；4700平方微米或更小；4800平方微米或更小；4900平方微米或更小；5000平方微米或更小；5100平方微米或更小；5200平方微米或更小；5300平方微米或更小；5400平方微米或更小；5500平方微米或更小；5600平方微米或更小；5700平方微米或更小；5800平方微米或更小；5900平方微米或更小；6000平方微米或更小；6500平方微米或更小；7000平方微米或更小；7500平方微米或更小；8000平方微米或更小；8500平方微米或更小；9000平方微米或更小；或10000平方微米或更小之一像素大小。在一些實施例中，該像素大小大於10000平方微米，例如達20000平方微米、50000平方微米或100000平方微米。在一些實施例中，至該偵測器之曝露時間可經調整以最佳化影像品質且以促進該寶石之一光學品質之一等級之判定，諸如色彩或螢光性。例如，至一CCD偵測器之曝露時間可為0.1微秒(ms)或更長、0.2微秒或更長、0.5微秒或更長、0.8微秒或更長、1.0微秒或更長、1.5微秒或更長、2.0微秒或更長、2.5微秒或更長、3.0微秒或更長、3.5微秒或更長、4.0微秒或更長、4.5微秒或更長、5.0微秒或更長、5.5微秒或更長、6.0微秒或更長、6.5微秒或更長、7.0微秒或更長、7.5微秒或更長、8.0微秒或更長、8.5微秒或更長、9.0微秒或更長、9.5微秒或更長、10.0微秒或更長、或15.0微秒或更長。應理解，曝露時間可相對於(例如)光源強度而改變。圖7A及圖7B繪示一鑽石之影像，其中背景白色色彩已由黑色色彩遮掩。此遮罩(一輪廓遮罩)之開口對應於在一給定影像視角及一給定影像旋轉角度處之一鑽石之一全影像。如分析章節之方法中所繪示，此等輪廓遮罩可經界定用於各影像以隔離分析之區域且提取量測(諸如寬度及高度)。在另一態樣中，本文亦提供一資料分析單元，包含一硬體組件(例如電腦)及一軟體組件兩者。該資料分析單元儲存、轉換、分析、及處理由該光學單元收集之該等影像。該電腦單元控制該系統之各種組件，例如該平台之旋轉及高度調整、該照明源之強度及曝露時間之調整。該電腦單元亦控制縮放、調整該光學單元與該寶石平台之相對位置。圖8繪示一例示性電腦單元800。在一些實施例中，一電腦單元800包括一中央處理單元810、一電源812、一使用者介面820、通信電路816、一匯流排814、一非揮發性儲存控制器826、一可選非揮發性儲存件828、及一記憶體830。記憶體830可包括揮發性及非揮發性儲存單元，例如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、快閃記憶體及其類似者。在一些實施例中，記憶體830包括高速RAM用於儲存系統控制程式、資料、及應用程式，例如自非揮發性儲存件828加載之程式及資料。將瞭解，在任何給定時間，記憶體830中之該等模組或資料結構之任何者之全部或一部分事實上可經儲存於記憶體828中。使用者介面820可包括一或多個輸入裝置824 (例如鍵盤、小鍵盤、滑鼠、滾輪、及其類似者)及一顯示器822或其他輸出裝置。一網路介面卡或其他通信電路816可提供至任何有線或無線通信網路之連接。內部匯流排814提供電腦單元800之前述元件之互連。在一些實施例中，電腦單元800之操作主要由操作系統832控制，其由中央處理單元810執行。操作系統832可儲存於系統記憶體830中。除操作系統832外，系統記憶體830之一典型實施方案可包含用於控制進入由本發明使用之各種檔案及資料結構之一檔案系統834、一或多個應用模組836、及一或多個資料庫或資料模組852。在根據本發明之一些實施例中，應用模組836可包括下文所描述及圖8中所繪示之下列模組之一或多者。資料處理應用 838 ：在根據本發明之一些實施例中，一資料處理應用838接收並處理在該光學單元與該資料分析單元之間共用之光學量測。在一些實施例中，資料處理應用838利用一演算法來判定該影像之部分，其對應於該樣本寶石且消除無關數位資料(例如，邊緣界定及遮罩應用)。在一些實施例中，資料處理應用838使該等數位影像之各像素轉換成個別色彩分量。內容管理工具 840 ：在一些實施例中，內容管理工具840用以使資料852之不同形式組織成多個資料庫854，例如一影像資料庫856、一經處理影像資料庫858、一參考寶石資料庫860、及一可選使用者密碼資料庫862。在根據本發明之一些實施例中，內容管理工具840用以搜尋並比較寄宿於電腦單元800上之該等資料庫之任何者。例如，在不同時間取得之該相同樣本寶石之影像可經組織成相同資料庫。另外，關於該樣本寶石之資訊可用以組織該影像資料。例如，相同切割之鑽石之影像可經組織至相同資料庫中。另外，該相同源之鑽石之影像可經組織至相同資料庫中。儲存於電腦單元800上之該等資料庫包括任何形式之資料儲存系統，包含(但不限於)一平坦檔案、一關係資料庫(SQL)、及一在線分析處理(OLAP)資料庫(MDX及/或其等之變化形式)。在一些特定實施例中，該等資料庫係分層OLAP立方體。在一些實施例中，該等資料庫各具有一星形模式，其不經儲存為一立方體，但具有界定層級之尺寸表。進一步言之，在一些實施例中，該等資料庫具有在下伏資料庫或資料庫模式中不明確地斷裂之層級(例如，尺寸表並不是層級式配置)。在一些實施例中，內容管理工具840利用一聚集方法用於判定分級特性。系統管理及監測工具 842 ：在根據本發明之一些實施例中，系統管理及監測工具842管理並監測電腦單元800之全部應用及資料檔案。系統管理及監測工具842控制哪一使用者、伺服器、或裝置已進入電腦單元800。在一些實施例中，藉由限制資料自電腦單元800下載或上傳存取而達成安全管理及監測，使得該資料經保護免受惡意存取。在一些實施例中，系統管理及監測工具842使用一個以上安全量測以保護儲存於電腦單元800上之資料。在一些實施例中，可應用一隨機旋轉安全系統以保護儲存於遠端電腦單元800上之資料。網路應用 846 ：在一些實施例中，網路應用846使電腦單元800連接至網路且藉此連接至任何網路裝置。在一些實施例中，一網路應用846在其將資料轉移至其他應用模組(諸如資料處理應用838、內容管理工具840、及系統管理及監測工具842)之前接收來自中間閘道伺服器或一或多個遠端資料伺服器之資料。計算及分析工具 848 ：計算及分析工具848可應用任何可用方法或演算法來分析及處理自一樣本寶石收集之影像。系統調整工具 850 ：系統調整工具850控制並修改該系統之各種組件之構形。例如，系統調整工具850可在不同遮罩之間切換，改變一可調整遮罩之大小及形狀，調整縮放光學器件，設定並修改曝露時間等等。資料模組 852 及資料庫 85 4 ：在一些實施例中，儲存於電腦單元800上之該等資料結構之各者係一單一資料結構。在其他實施例中，任何或全部此等資料結構可包括複數個資料結構(例如，資料庫、檔案及記錄)，其等可或可不全部儲存於電腦單元800上。一或多個資料模組852可包含任何數目之資料庫852，其等由內容管理工具840而經組織成不同結構(或其他形式之資料結構)。除上文所識別模組外，各種資料庫854可儲存於電腦單元800或可由電腦單元800定址之一遠端資料伺服器上(例如，該電腦單元可發送資訊至其及/或自其擷取資訊之任何遠端資料伺服器)。例示性資料庫854包含(但不限於)影像資料庫856、經處理影像資料庫858、參考寶石資料庫860、可選部件密碼資料組862、及使用者資料864。影像資料庫856用以在寶石被分析之前儲存寶石之影像。經處理影像資料庫858用以儲存經處理寶石影像。在一些實施例中，經處理影像資料庫858亦儲存自經處理影像轉換之資料。經轉換資料之實例包含(但不限於)一影像中之像素之個別色彩分量，表示一影像中之該等像素之色彩分佈之一二維或三維圖；一影像中之像素之經計算L ^* 、C ^* 、a 或b 值；一或多個影像之L ^* 、C ^* 、a 或b 值之平均。參考寶石資料庫 860 ：現有或已知參考之資料、或主寶石(例如，L ^* 、C ^* 、h 值之等級值)儲存於參考寶石資料庫860中。在一些實施例中，已知參考或主寶石之資訊用作用於判定一未知寶石樣本之該等等級值或L ^* 、C ^* 、h 值之標準。該光學性質(諸如色彩或螢光等級)已經判定用於已知參考或主寶石。例如，亮型切割之一樣本鑽石之光學量測用以計算L ^* 、C ^* 、h 之一值，其接著與該相同切割之複數個已知參考或主鑽石之L ^* 、C ^* 、h 之值相比較。該樣本鑽石之等級將藉由使其等L ^* 、C ^* 、及h 與參考石頭之L ^* 、C ^* 、及h 比較而判定。在較佳實施例中，該等參考寶石具有相同於或類似於樣本寶石之大小或重量。可選使用者密碼資料庫 862 ：在一些實施例中，提供一可選密碼資料庫862。密碼及其他關於本系統之使用者之安全資訊可經產生且儲存於該等使用者之密碼經儲存並管理於其中之電腦單元800上。在一些實施例中，給予使用者選擇安全設定之機會。在一態樣中，本文提供用於系統校準、資料收集、資料處理及分析之方法。例如，寶石之色彩數位影像經處理且經計算以演現一或多個值用於評估並分級切割寶石(諸如鑽石)之品質。基於本文中所揭示之設備及系統之一例示性程序係概述於圖9A中。熟習此項技術者將理解，所提供之步驟係例示性的且可以任何順序應用或以任何可行組合使用。在步驟910處，執行系統校準。例如，為具有可再生結果且抵消光源之波動，調整一影像捕獲組件(諸如一色彩相機)之白平衡。在此步驟處，個別色彩分量(例如RGB)之像素增益經調整，使得該平台表面之背景影像變成白色。使用一裸平台表面完成背景調整；即，不使該樣本寶石定位於該平台表面上。較佳地，在該光源已穩定之後完成該背景調整。在一些實施例中，在收集一樣本寶石之影像之前在一短時間週期內完成該背景調整。在一些實施例中，在該光源已穩定之後且在寶石影像收集不久之前完成該背景調整。當頂部反射器模組60在閉合構形中時執行白背景調整。接著，打開該頂部反射器模組且一使用者可使一樣本寶石放置於該平台表面之中心處。此處應小心，使得該平台表面、該樣本腔室中及針對該光學單元之照明及其他條件及設定在該樣本寶石經放置之前及之後保持相同。在步驟920處，基於相同樣本寶石之複數個色彩影像而判定一比例或形狀特性。此處，各影像包含該樣本寶石之一全影像。各影像在一唯一影像旋轉角度處取得且包括複數個像素。在一些實施例中，判定該比例或形狀特性之步驟係可選的。例如，若藉由視覺檢查，則該樣本寶石具有一完美切割(例如一完美圓形亮型切割或RBC)，可無需判定該比例或形狀特性。一使用者可直接進行隨後分析。用於判定該比例或形狀特性之一詳細例示性程序係概述於圖9B中。首先，在步驟922處收集該複數個色彩影像。在完成該背景調整之後，使一樣本寶石放置於該平台表面上；例如，在該平台表面之中心處或附近，但不是必須的。在一些實施例中，使樣本寶石放置於該平台表面上之不同位置處。接著，在不同影像旋轉角度處取得該寶石之複數個色彩影像。在較佳實施例中，連續色彩影像之間的角差遍及全部影像之收集保持恆定。本文中所揭示之任何構形(例如關於影像視角及影像旋轉角度)可應用於該影像收集程序。例如，若設置該相機每秒拍30張照片且該樣本平台之一全旋轉花3秒，則在一全旋轉之後將收集90個影像。在一些實施例中，平台表面完成相對於該影像捕獲組件之至少一全旋轉。在一些實施例中，該旋轉小於一全旋轉。在一些實施例中，該旋轉多於一全旋轉；例如，1.2倍全旋轉或更小、1.5倍全旋轉或更小、1.8倍全旋轉或更小、2倍全旋轉或更小、5倍全旋轉或更小、或10倍全旋轉或更小。在步驟924處，提取一輪廓遮罩用於各影像。一般而言，一輪廓遮罩對應於由一樣本寶石佔據之實體區域，其由該樣本寶石之全影像表示。圖7A及圖7B繪示在應用一輪廓遮罩之前及之後之相同鑽石之一影像的差。如圖7B中所描繪，該輪廓遮罩突顯且清楚地界定該鑽石之邊緣，使得諸如寬度及高度之參數可更容易被量測。存在許多用於邊緣偵測之方法，且其等之大多數可被分組成兩類：基於搜尋及基於零交越。該等基於搜尋方法藉由首先計算邊緣強度之一量測(通常一一階導數式(諸如梯度幅值))，接著使用該邊緣之局部定向(通常梯度方向)之一經計算估計來搜尋該梯度幅值之局部方向性最大值，來偵測邊緣。該等基於零交越方法搜尋自該影像計算之一二階導數式中的零交越以找到邊緣，通常為Laplacian之零交越或一非線性微分式之零交越。至今已知之邊緣偵測方法主要差異在於所應用之平滑濾波器之類型及計算邊緣強度之量測之方法。因為許多邊緣偵測方法依賴影像梯度之計算，所以其等在用於在x-方向及y-方向上計算梯度估計之類型的濾波器中不同。此處，可使用用於提取一輪廓遮罩之任何可適用方法，包含(例如)市售軟體產品(諸如Photoshop^TM 等等)中之一邊緣判定濾波器。另外，例如，可開發一樣本演算法，其中在具有匹配背景白色色彩之一色彩值之一影像中的任何連續區域(如先前所校準)被界定為黑色。因此，一連續黑色區域將形成具有一開口之對應於一樣本寶石之全影像的輪廓遮罩。在步驟926處，針對對應於一樣本寶石之全影像的各開口區域，判定幾何參數之值(例如，如圖7B中所繪示之寶石的寬度及高度)。輪廓遮罩用於該等幾何參數之更加準確或自動量測。基本上，基於各輪廓遮罩，或更精確地各輪廓遮罩之開口，來判定該等幾何參數。針對各影像來取得該等量測。在此步驟之後，為該複數個色彩影像(或其等對應輪廓遮罩) 判定複數組量測值，包含(例如)複數個寬度量測及複數個高度量測。在步驟928處，界定一或多個比例或形狀特性。例如，在該複數個寬度量測中，識別最大寬度及最小寬度。寬度_max 係在該複數個輪廓遮罩中識別之最大寬度，且寬度_min 係在該等輪廓遮罩中識別之最小寬度鑽石寬度。特性寬度_max /寬度_min 係界定為最大寬度與最小寬度之比。同樣地，例如，一縱橫比(經界定為高度與寬度之比：高度/寬度)可經判定用於各影像(或輪廓遮罩)。特性縱橫比_max /縱橫比_min 係界定為最小縱橫比與最大縱橫比之比。在一些實施例中，平均縱橫比亦經計算，且用作一比例或形狀特性。一形狀或比例特性之另一實例係縱橫比之一平均值；或平均高度/寬度。在一些實施例中，一樣本寶石之寬度比(例如寬度_max /寬度_min )及縱橫比(例如縱橫比_max /縱橫比_min )單獨或經組合用以分類該樣本寶石，例如為選擇該寶石內之一區域用於進一步色彩分析之目的。在一些實施例中，當該寬度比(例如寬度_max /寬度_min )大於一初始寬度比臨限值時，該等寶石係顯著不對稱的，且將被界定為花式形狀寶石(圖11A)。在此等實施例中，一寬度_max /寬度_min 臨限值係1.05或更大；1.1或更大；1.15或更大；1.2或更大；1.25或更大；1.3或更大；1.35或更大；或1.4或更大。在一些實施例中，該等非花式石頭受到進一步分析。例如，當該縱橫比(例如縱橫比_max /縱橫比_min )小於一初始縱橫比臨限值時，該等寶石比一規則RBC更平坦，且亦將被界定為花式形狀寶石(圖11A)。在此等實施例中，一縱橫比_max /縱橫比_min 臨限係小於0.95；小於0.9；小於0.85；小於0.8；小於0.75；小於0.7；小於0.65；或小於0.6。在一些實施例中，於縱橫比分析(例如RBC寶石(諸如鑽石))之後，被分類為規則寶石之寶石受到進一步分類；例如，使用該平均縱橫比作為一參數。當一寶石(例如一鑽石)之平均縱橫比在一預定範圍之間時，該寶石將被分類為正常RBC (圖11A)。當一寶石(例如一鑽石)之該平均縱橫比大於該預定範圍之上限時，該寶石被分類為具有不尋常形狀(例如一高頂點或冰淇淋蛋捲形狀鑽石)。類似地，當一寶石(例如一鑽石)之該平均縱橫比小於該預定範圍之下限時，該寶石亦被分類為具有非尋常形狀(例如具有一淺閣之一鑽石)。在一些實施例中，該預定範圍之上限係在0.6與0.9之間；其中以在0.6與0.8之間或在0.7與0.85之間較佳。在一些實施例中，該預定範圍之下限在0.4與0.7之間；其中以在0.5與0.7之間或在0.55與0.65之間較佳。在一些實施例中，經分類為花式石頭(例如，基於圖11A中之例示性演算法)之寶石進一步經分類。例如，一新的寬度比(例如寬度_max /寬度_min )臨限經選擇(圖11B)。基於此新的臨限值，該等花式寶石經分類為兩個群組：具有高於該新的寬度比臨限值之一寬度比之花式寶石及具有低於該新的寬度比臨限值之一寬度比之花式寶石。該新的寬度比臨限值高於先前寬度比臨限值；例如1.2或更大；1.25或更大；1.3或更大；1.35或更大；1.4或更大；1.45或更大；或1.5或更大。在一些實施例中，該等進一步經分類之寶石受進一步分類；例如，藉由檢查其等縱橫比(圖11B)。進一步基於其等最小縱橫比(例如最小高度/寬度比)而分類具有高於該新寬度比臨限值之一寬度比之寶石。使用一第一最小高度/寬度比臨限值而使此等寶石分類成兩個群組。具有在第一最小高度/寬度比臨限值處或高於其之一最小縱橫比之寶石經再次分類為正常石頭。具有低於第一最小高度/寬度比臨限值之一最小縱橫比之寶石經再次分類為淺石頭(圖11B)。在一些實施例中，該第一最小高度/寬度比臨限值係0.6或更小；0.55或更小；0.5或更小；0.45或更小；0.4或更小；0.35或更小；0.3或更小；0.25或更小；或0.2或更小。亦進一步基於其等最小縱橫比(例如最小高度/寬度比)而分類具有低於該新寬度比臨限值之一寬度比之寶石(圖11B)。使用一第二最小高度/寬度比臨限值而使此等寶石分類成兩個群組。具有在第二最小高度/寬度比臨限值處或高於其之一最小縱橫比之寶石經再次分類為正常石頭。具有低於第二最小高度/寬度比臨限值之一最小縱橫比之寶石經再次分類為淺石頭(圖11B)。在一些實施例中，該第二最小高度/寬度比臨限值係0.7或更小；0.65或更小；0.6或更小；0.55或更小；0.5或更小；0.45或更小；0.4或更小；0.35或更小；0.3或更小；0.25或更小；或0.2或更小。返回參考圖9A，在步驟930處，取決於比例特性(諸如一寬度_max /寬度_min 比、一縱橫比_max /縱橫比_min 比、一平均或最小縱橫比)之值，將在該樣本寶石之一全影像內選擇一經界定區域。藉由使具有對應於該敞開區域之一部分之一敞開區域之一虛擬遮罩應用於該對應輪廓遮罩中而選擇該經界定區域。該經界定區域內之資訊將受進一步色彩分析。在一些實施例中，藉由按比例收縮對應輪廓遮罩而不改變重量中心而計算一經界定區域或一虛擬遮罩。在一些實施例中，由具有色彩參數之特定範圍之經選定色彩區域而產生一虛擬遮罩。例如，僅具有具有在該指定範圍中之值之一R、G、或B分量之區域將經包含以形成該虛擬遮罩。在一些實施例中，代替範圍，預定臨限值可用於選擇色彩區域；即，僅具有具有高於或低於該臨限值之值之一R、G、或B分量之區域將經包含以形成該虛擬遮罩。在一些實施例中，兩個色彩分量使用於該評定中。在一些實施例中，全部三個色彩分量使用於該評定中。可使用於界定該虛擬遮罩之其他參數包含(但不限於) L*、a*、b*、h、C、M、Y、K等等。將理解，各色彩參數可單獨或與一或多個其他色彩分量組合使用。在一些實施例中，該樣本寶石之一選定部分用以界定該虛擬遮罩。例如，針對具有圓形亮型切割(RBC)但具有一高頂點(即，冰淇淋蛋捲類型RBC)之一鑽石，藉由應用一三角形虛擬遮罩至僅該鑽石之頂部部分而僅進一步考量分析頂閣部分。在一些實施例中，該經界定區域(例如一虛擬遮罩之該敞開區域)對應於該整個樣本寶石(例如輪廓遮罩)。在一些實施例中，該經界定區域對應於該整個樣本寶石之一部分。在一些實施例中，該經界定區域對應於該樣本寶石之一上部分。在一些實施例中，該經界定區域對應於該樣本寶石之一中間部分。在一些實施例中，該經界定區域對應於該樣本寶石之一下部分。在一些實施例中，該經界定區域對應於該整個寶石之20%或更少、該整個寶石之25%或更少、該整個寶石之30%或更少、該整個寶石之35%或更少、該整個寶石之40%或更少、該整個寶石之45%或更少、該整個寶石之50%或更少、該整個寶石之55%或更少、該整個寶石之60%或更少、該整個寶石之65%或更少、該整個寶石之70%或更少、該整個寶石之75%或更少、該整個寶石之80%或更少、該整個寶石之85%或更少、該整個寶石之90%或更少、該整個寶石之95%或更少、或該整個寶石之100%或更少。例如，在一些實施例中，在一正常RBC切割鑽石中之該經界定區域對應於該整個寶石之100%。在一些實施例中，在具有一淺閣之一RBC切割鑽石中之該經界定區域對應於該整個寶石之僅50%。在一些實施例中，在具有一高頂點之一RBC切割鑽石之該經界定區域對應於僅該閣區域之三角部分。如上文所描述，在一些實施例中，寶石進一步分析且經再次分類。在一些實施例中，在一經再次分類正常石頭中之該經界定區域對應於該整個寶石之100%。在一些實施例中，在一經再次分類淺石頭中之該經界定區域對應於僅該整個寶石之30%。該經界定區域可為任何形狀。在一些實施例中，該經界定區域係一三角形。在一些實施例中，該經界定區域係一橢圓形、一圓形、或一矩形。在一些實施例中，該經界定區域具有一不規則形狀，諸如具有四側、五側等等之一區域。在一些實施例中，該經界定區域具有一彎曲特徵，諸如一橢圓形、一圓形或一不規則彎曲形狀。在一些實施例中，該經界定區域具有直線及彎曲特徵之一組合。例如，該經界定區域可為具有一彎曲側之一三角形。在步驟940處，在該經界定區域內之像素受量化分析。例如，各像素可經分析以量化該特定像素中之全部色彩分量之值。藉由演算法判定色彩分量數，當首先捕獲該色彩影像時根據該演算法而編碼該像素。在一些實施例中，該影像自其捕獲色彩模式(例如CMYK)轉換至一不同色彩模式(例如RGB)。接著使個別色彩分量之值轉換成表示各像素之色彩特性之一或多個參數。在一些實施例中，使RGB值轉換成CIE (照明國際委員會)色彩空間值諸如(L^* 、a^* 、b^* )。一例示性轉換程序描繪於圖10中。在步驟950處，執行該轉換程序用於在一影像中之一經界定區域內之全部像素以計算該一或多個參數之平均值。910至950之步驟可經重複用於該複數個色彩影像中之全部影像。最終，可基於來自全部影像之資訊而計算該一或多個參數(例如，L ^* 、a ^* 、及b ^* )之平均值用於各色彩分量。在步驟960處，基於該一或多個參數之值而計算一或多個色彩記分。例如，在一些實施例中，CIE色彩空間值(例如，L ^* 、a ^* 、及b ^* )經轉換成額外色彩記分(諸如色度(C^* )及色相(h)值；例如基於下列方程式(圖10)：

在一些實施例中，使用由CIE公佈之標準來分析色彩影像(例如，作為波長之一函數之色彩匹配函數及照明體之表)。該標準日光照明體之一曲線具有6500K之一相關色彩溫度，D₆₅ 。此處，此照明體由函數

表示。該等色彩匹配函數：

、

用以計算比色法參數。在步驟970處，使色彩記分之值(例如，L ^* 、C ^* 、h ^* )與先前經判定標準值比較來給出一色彩等級至該樣本寶石。使用相同或一類似程序獲得該先前經判定標準值。例如，一或多組樣本石頭(其等共用相同或類似比例或形狀特性且其等色彩分級值先前已經判定)用作該等分級標準。計算色彩特性之一實例係如下。因為鑽石係一透明材料，所以傳輸光譜

及反射光譜

之和用於三色值X、Y及Z之計算中：

色度座標x及y 接著經界定為：

達成一「感知上均勻」色彩空間之一嘗試係CIE 1976色彩空間，依其他方式已知為CIELAB色彩空間。其參數自三色值如下計算：光度，

紅綠參數，

及黃藍參數，

其中X_W 、Y_W 及Z_W 係針對對應於該選定照明體之白點之三色值，在此情況下，係D65。

該飽和度或色度經表達為：

且該色相角經表達為：

。源可用於影像/色彩轉換及變形。例如，寄宿於docs＜dot＞opencv＜dot＞org處之敞開CV項目可用以使RGB值轉換成CIEL 、a 、b 值。另外，相同或類似資源允許RGB值與色相-飽和度-值(HSV)值之間、RGB值與色相-飽和度-亮度(HSL)值之間、RGB值與在Adams色差色彩空間中之CIE Lve值之間的轉換。在另一態樣中，本文中所揭示之方法及系統用以偵測或評定一樣本寶石之色彩性質隨時間之改變。例如，一寶石之色彩可隨著時間改變。同樣地，一寶石之色彩之強度可隨著時間改變。在此等實施例中，多組或複數個影像(例如色彩影像)係在一段時間週期內之一寶石之收集。例如，使用本文中所揭示之系統，在多個影像角度上自動地收集各組影像。不存在對可隨時間收集多少組影像之限制，例如，可收集兩組或兩組以上影像；三組或三組以上影像；四組或四組以上影像；五組或五組以上影像；六組或六組以上影像；七組或七組以上影像；八組或八組以上影像；九組或九組以上影像；10組或10組以上影像；15組或15組以上影像；20組或20組以上影像；30組或30組以上影像；50組或50組以上影像；或100組或100組以上影像。在一些實施例中，全部組影像係藉由應用相同系統構形之相同寶石之收集；例如，使用相同相機、相同影像角度、相同反射器、相同平台等等。在多組影像中，兩個連續組影像分別用於從數分鐘至數小時或甚至幾天之一時間間隙，其取決於該石頭之色彩改變之性質。藉由色彩改變可如何快速地在樣本石頭中發生而判定該時間間隙之持續時間。不存在對該時間間隙可為多長或多短之限制。例如，該時間間隙可為兩分鐘或更短；五分鐘或更短；10分鐘或更短；20分鐘或更短；30分鐘或更短；60分鐘或更短；2小時或更短；5小時或更短；12小時或更短；24小時或更短；2日或更短；5日或更短；或10日或更短。在一些實施例中，針對各組影像完成計算以給該樣本寶石賦予一色彩等級。接著來自多組影像之色彩等級經比較以判定隨時間之色彩改變。本發明可經實施為一電腦系統及/或一電腦程式產品，其包括嵌入於一電腦可讀儲存媒體中之一電腦程式機構。進一步言之，本發明之該等方法之任何者可經實施於一或多個電腦或電腦系統中。進一步言之，本發明之該等方法之任何者可經實施於一或多個電腦程式產品中。本發明之一些實施例提供一電腦系統或一電腦程式產品，其編碼或具有用於執行本文中所揭示之方法之任何者或全部之指令。此等方法/指令可儲存於一CD-ROM、DVD、磁碟儲存產品或任何其他電腦可讀資料或程式儲存產品上。此等方法亦可嵌入於永久儲存件中，諸如ROM、一或多個可程式化晶片、或一或多個專用積體電路(ASIC)中。此等永久儲存件可經本地化於一伺服器、802.11存取點、802.11無線橋接器/站、重覆器、路由器、行動電話或其他電子裝置中。編碼於該電腦程式產品中之此等方法亦可經由網際網路或依其他方式而電子地分佈，藉由一電腦資料信號(軟體模組嵌入於其中)數位地或在一載波上之傳輸。本發明之一些實施例提供一電腦系統或一電腦程式產品，其含有如本文中所揭示之程式模組之任何者或全部。此等程式模組可儲存於一CD-ROM、DVD、磁碟儲存產品或任何其他電腦可讀資料或程式儲存產品上。該等程式模組亦可嵌入於永久儲存件中，諸如ROM、一或多個可程式化晶片、或一或多個專用積體電路(ASIC)中。此等永久儲存件可經本地化於一伺服器、802.11存取點、802.11無線橋接器/站、重覆器、路由器、行動電話、或其他電子裝置中。嵌入於該電腦程式產品中之該等軟體模組亦可經由網際網路或依其他方式而電子地分佈，藉由一電腦資料信號(軟體模組嵌入於其中)數位地或在一載波上之傳輸。在詳細描述本發明之後，將明白，在不背離隨附申請專利範圍中界定之本發明之範疇之情況下修改、變動及等效實施例係可行的。此外，應瞭解，本揭示內容中之全部實例作為非限制性實例而提供。實例提供下列非限制性實例以進一步繪示本文中所揭示之本發明之實施例。熟習此項技術者應瞭解，下列實例中所揭示之技術表示已經發現在本發明之實踐中很好地起作用之方法且因此可經考量以針對其實踐構成模式之實例。然而，熟習此項技術者應可根據本揭示內容瞭解，在不背離本發明之精神及範疇之情況下，在所揭示之特定實施例中可做許多改變且仍可獲得一相同或類似結果。實例 1 海角黃石之儀器色彩 分級圖12A及圖12B描繪3個海角黃石之分級結果。圖12A展示具有匹配該整個寶石之一開口之一遮罩使用於計算樣本1之色彩等級值。此處，基於本文中所揭示之儀器分析而計算L、a、b、C、H值。樣本1至3之分級結果匯總於圖12B中之表中。此處，樣本1、2、3之儀器色彩等級係D、F及J，其等根據實驗人工分級機而匹配藉由視覺分級提供之等級。此處所展示之結果支持由本文中所描述之儀器之色彩分級與由人工分級機之視覺分級在一廣範圍之色彩品質上一致。實例 2 不尋常色彩之石頭之儀器色彩分級 圖13中之表展示不尋常或掉色之石頭之色彩分級結果之結果。若一特定色彩之呈現係弱的或若存在多個色彩，則一寶石係掉色的。樣本4至7包含石頭，其等係帶藍色的、帶粉色的、帶棕色的及帶淺黃綠色的。再次，具有匹配整個寶石之一開口之遮罩使用於計算針對樣本4、樣本5、樣本6及樣本7之色彩等級值。針對帶藍色鑽石(樣本4)，人工分級機及吾等儀器兩者提供一色彩等級E。針對帶粉色鑽石(樣本5)，人工分級機及吾等儀器兩者提供一色彩等級F。針對棕色鑽石(樣本6)，人工分級機及吾等儀器兩者提供一色彩等級Y/Z。針對帶淺黃綠色鑽石(樣本7)，人工分級機及吾等儀器兩者提供一色彩等級F。此處所展示之結果支持由本文中所描述之儀器之色彩分級與由人工分級機之視覺分級針對低色彩等級寶石而言係一致的。實例 3 花式形狀石頭之儀器色彩分級 圖14A中之表匯總3個例示性花式形狀石頭之色彩分級結果。再次，具有匹配整個寶石之一開口之遮罩使用於計算樣本8、樣本9及樣本10之色彩等級值。此處，儀器分級再次提供與由實驗人工分級機提供之色彩等級一致之色彩等級。此等實例展示最初經分類為花式形狀石頭之寶石仍可受一正常遮罩分析；即，使用具有匹配整個寶石之一開口之一遮罩(例如，參見圖11B)。實例 4 基於比例或形狀之遮罩調整之效果 此實例繪示對適當色彩分級之遮罩調整之效果。使該等分級結果匯總於圖15中之表中。樣本11係具有高深度之一石頭。根據人工分級，該色彩等級係J。當使用具有對應於整個寶石區域(100%)之一開口之一遮罩時，儀器色彩分析提供一色彩等級L，顯著地不同於該人工分級結果。然而，當該遮罩敞開區域經調整至僅覆蓋該石頭之一部分(例如，如圖11A中所繪示之頂部部分)之一三角形時，自儀器分析獲得之色彩等級變成J，與人工分級之結果一致。樣本12係具有一低深度石頭之一石頭。根據人工分級，該色彩等級係H。當使用具有對應於整個寶石區域(100%)之一開口之一遮罩時，儀器色彩分析提供一色彩等級I，顯著地不同於人工分級結果。然而，當該遮罩敞開區域經調整至僅覆蓋該石頭之一部分(例如，如圖11A中所繪示之頂部50%)之一較小區域時，自儀器分析獲得之色彩等級變成H，與人工分級之結果一致。上文所描述之各種方法及技術提供若干方式來執行本發明。當然，將理解，可並不一定根據本文中所描述之任何特定實施例來達成所描述之全部目標或優點。因此，例如，熟習此項技術者將識別，在並不一定達成如可在本文中教示或建議之其他目的或優點的情況下，可依達成或最佳化如本文中所教示之一優點或群組之優點之一方式而執行該等方法。本文中提及各種有利及不利替代。將理解，一些較佳實施例特定包含一個、另一或若干有利特徵，而其他者特定地排除一個、另一或若干不利特徵，而其他者特定地減輕由一個、另一或若干有利特徵之包含之一目前不利特徵。此外，熟習技術者將識別來自不同實施例之各種特徵之應用。類似地，可由一般技術者混合且匹配上文所討論之各種元件、特徵及步驟以及各此元件、特徵或步驟之其他已知等效物來執行根據本文中所描述之原理之方法。在各種元件、特徵及步驟中，將在各種實施例中特定地包含一些元件、特徵及步驟且特定地排除其他者。雖然已在某些實施例及實例之背景下揭示本發明，但熟習此項技術者將理解，本發明之實施例延伸超過特定揭示實施例至其他替代實施例及/或其等之使用及修改及等效物。已在本發明之實施例中揭示許多變化形式及替代元件。熟習此項技術者將明白進一步變化形式及替代元件。在一些實施例中，應理解用以描述且主張本發明之某些實施例之表示組分、諸如分子量之性質、反應條件等等之量的數值為在一些例項中由術語「約」修飾。據此，在一些實施例中，述於所寫入描述及隨附申請專利範圍中之數字參數為可隨一特定實施例企圖獲得之所要特性變化之近似值。在一些實施例中，應鑒於所報告之有效數字及藉由應用一般湊整技術而解釋數值參數。雖然闡述本發明之一些實施例之廣泛範疇之數值範圍及參數為近似值，但已儘可能精確地報告特定實例中所闡述之數值。本發明之一些實施例中呈現之數值可含有必定由在其等各自測試量測中發現之標準偏差所致之某些誤差。在一些實施例中，在描述本發明之一特定實施例之上下文中(尤其在下列某些申請專利範圍之上下文中)所用的術語「一」及「一個」及「該」及類似參考可解釋為覆蓋單數及複數兩者。文中敘述之數值範圍僅意欲用作對落於該範圍內之各單獨值的各別引用的一快捷方法。除非文中另有說明，否則各個別值如同其在本文中個別地敘述一樣併入至本說明書中。除非文中另外指示或與內文明顯矛盾，否則可以任何適宜順序執行文中所述之全部方法。文中相對於某些實施例而提供的任何及全部實例或示例性語言(例如「諸如」)的使用係僅意欲更充分地闡述本發明且不限制原本主張之本發明之範圍。本說明書中之語言不應被理解為表示為實施本發明所必需之任何非主張要素。本文中所揭示之本發明之替代元件或實施例之分組不應解釋為限制。各群組部件可被稱為且個別地主張或與本文中發現之該群組之其他部件或其他元件組合。為方便及/或專利性目的，一群組之一或多個部件可包含於一群組中或自一群組刪除。當任何此等包含或刪除發生時，說明書在本文中被認為含有如所修改之群組因此填滿隨附申請專利範圍中所使用之全部遮罩群組之寫入描述。本文中描述本發明之較佳實施例，包含發明者已知之用於執行本發明之最佳模式。在閱讀上述描述後，一般技術者將明白對彼等較佳實施例之變化形式。預期，熟習技術者可視情況利用此等變化形式，且可依除本文中所特定描述外之其他方式而實踐本發明。據此，本發明之許多實施例包含為適用法律容許之本發明隨附申請專利範圍中所列舉標的之所有修改及等效物。此外，除非另外於本文中指明或者上下文內容明顯矛盾，否則本發明涵蓋其所有可能變化形式中之上述要素之任何組合。此外，已遍及本說明書對專利及所出版公開案做各種參考。上文所述參考及所出版公開案之各者之全部以引用的方式併入本文中。最後，將理解，本文中所揭示之本發明之實施例繪示本發明之原理。可經利用之其他修改可在本發明之範疇內。因此，藉由實例但非限制，可根據本文中之教示利用本發明之替代構形。據此，本發明之實施例不受限於精確地如所展示及所描述之彼等。

10:寶石評定組件 20:光源 30:遠心透鏡 40:影像捕獲組件 50:底部呈現組件 60:頂部反射器組件 70:元件/光學連接器模組 100:設備 510:圓形白色反射性平台 520:樣本寶石 530:環形燈 540:點 610:元件/斜坡/彎曲表面 620:開口 630:反射性表面 710:平坦表面 720:彎曲內部表面 730:開口 800:電腦單元 810:中央處理單元 812:電源 814:匯流排 816:通信電路 820:使用者介面 822:顯示器 824:輸入裝置 826:非揮發性儲存控制器 828:可選非揮發性儲存件 830:記憶體 832:操作系統 834:檔案系統 836:應用模組 838:資料處理應用 840:內容管理工具 842:系統管理及監測工具 846:網路應用 848:計算及分析工具 850:系統調整工具 852:資料庫或資料模組 854:資料庫 856:影像資料庫 858:經處理影像資料庫 860:參考寶石資料庫 862:可選部件密碼資料組 864:使用者資料 910:步驟 920:步驟 922:步驟 924:步驟 926:步驟 928:步驟 930:步驟 940:步驟 950:步驟 960:步驟 970:步驟

熟習此項技術者將理解，下列所描述之圖式僅為繪示性目的。該等圖式不意欲以任何方式限制本教導之範疇。圖 1 描繪包含一光學單元、一寶石評定單元之一寶石光學評估系統之一例示性實施例。圖 2A 描繪在一閉合構形中之一寶石光學評估系統之一例示性示意性實施例。圖 2B 描繪在一敞開構形中之一寶石光學評估系統之一例示性示意性實施例。圖 3 描繪具有圍繞環形燈照明之一樣本平台之一例示性實施例。圖 4 描繪繪示影像視角及影像旋轉角度之一例示性示意圖。圖 5A 描繪具有內部反射性表面之一頂部反射器之一例示性實施例。圖 5B 描繪具有內部反射性表面之一頂部反射器之一例示性實施例。圖 5C 描繪具有內部反射性表面之一頂部反射器之一例示性實施例。圖 5D 描繪具有內部反射性表面之一頂部反射器之一例示性實施例。圖 6A 描繪用於鏈接一寶石評定單元與一光學單元之一連接器模組之一例示性實施例。圖 6B 描繪用於鏈接一寶石評定單元與一光學單元之一連接器模組之一例示性實施例。圖 6C 描繪用於鏈接一寶石評定單元與一光學單元之一連接器模組之一例示性實施例。圖 7A 描繪在應用一輪廓遮罩之前之一例示性實施例。圖 7B 描繪在應用一輪廓遮罩以突顯一鑽石之寬度及高度之後之一例示性實施例。圖 8 描繪一電腦系統之一例示性組織。圖 9A 描繪用於一資料收集及分析之一例示性程序。圖 9B 描繪用於一資料收集及分析之一例示性程序。圖 10 描繪一例示性分析程序。圖 11A 描繪一例示性分類程序。圖 11B 描繪一例示性再次分類程序。圖 12A 描繪例示性色彩分級計算。圖 12B 描繪例示性色彩分級結果。圖 13 描繪例示性色彩分級結果。圖 14A 描繪例示性色彩分級結果。圖 14B 描繪例示性色彩分級計算。圖 15 描繪例示性色彩分級結果。

Claims

一種評估一樣本寶石之一色彩特性之方法，其包括：(i)基於複數個色彩影像而判定一樣本寶石之一比例或形狀特性，其中該複數個色彩影像之各影像包含該樣本寶石之一全影像，以一唯一影像角度取得，包括複數個像素；(ii)選擇對應於該比例或形狀特性之一經界定區域用於進一步色彩分析，其中該經界定區域係在該複數個色彩影像之各影像中之該樣本寶石之該全影像內，且其中該經界定區域以一虛擬遮罩隔離，該虛擬遮罩具有一敞開區域，該敞開區域對應於在一對應輪廓遮罩中之該敞開區域之一部分，且藉由按比例收縮該輪廓遮罩而不改變一重量中心而計算該虛擬遮罩；(iii)量化該複數個色彩影像之各影像中之該經界定區域中之各像素中之個別色彩分量，藉此將針對個別色彩分量之值轉換成代表各像素之該色彩特性之一或多個參數；(iv)判定針對該複數個色彩影像之全部影像中之該經界定區域中之全部像素之該一或多個參數之各者之一平均值；(v)基於該複數個色彩影像之全部影像中之該經界定區域中之全部像素之該一或多個參數之該等平均值而計算一樣本寶石之一或多個色彩記分；及(vi)藉由比較該一或多個色彩記分與經分類為在一預定類別中之一或多個控制寶石之對應色彩記分之值而評估該樣本寶石之該色彩特性；藉此將一色彩等級賦予至該樣本寶石。
如請求項1之方法，其中該樣本寶石係一鑽石。
如請求項1之方法，其中該樣本寶石之該比例或形狀特性係使用基於該複數個色彩影像而被產生的輪廓遮罩來判定，其中每一輪廓遮罩具有對應於該複數個色彩影像中每一影像中該樣本寶石之該全影像之一敞開區域。
如請求項3之方法，其中各輪廓遮罩具有一寬度及一高度。
如請求項4之方法，其中該比例或形狀特性係寬度_max/寬度_min，其中寬度_max係針對該等輪廓遮罩而識別之最大寬度且寬度_min係針對該等輪廓遮罩而識別之最小寬度鑽石寬度。
如請求項4之方法，其中該比例或形狀特性係(高度/寬度)_min，其中(高度/寬度)_min係針對該等輪廓遮罩而識別之最小縱橫比。
如請求項4之方法，其中該等個別色彩分量包含色彩紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。
如請求項7之方法，其中藉由平均化對應於在該經界定區域中之各像素之該個別色彩分量之該等值而計算針對一個別色彩分量之平均值。
如請求項1之方法，其中使用具有對應於在該對應輪廓遮罩中之該敞開區域之一部分之一敞開區域之一虛擬遮罩而選擇該經界定區域。
如請求項1之方法，其中該該虛擬遮罩之該敞開區域對應於該輪廓遮罩之該敞開區域之總區域之30%至100%。
如請求項1之方法，進一步包括：使用在唯一不同影像角度處之一影像捕獲組件而收集該樣本寶石之該複數個色彩影像，其中一影像角度界定在該影像捕獲組件與在該樣本寶石經定位於其上之一平台表面上之一預定參考位置之間的相對角位置。
如請求項11之方法，其中該影像捕獲組件接收來自一遠心透鏡之該複數個色彩影像中之該樣本寶石之各影像。
如請求項12之方法，其中該遠心透鏡包含一物體空間遠心透鏡、或一雙遠心透鏡。
如請求項13之方法，其中該遠心透鏡係一雙遠心透鏡。
如請求項11之方法，進一步包括：使用在該平台表面上之該影像角度及該預定參考位置處之該影像捕獲組件而收集該樣本寶石之新的複數個色彩影像，其中在該複數個色彩影像經收集之時間與該新的複數個色彩影像經收集之時間之間存在一時間間隙；藉由應用步驟(i)至(vi)基於該新的複數個色彩影像而賦予一新的色彩等級，及基於該時間間隙而比較該色彩等級及該新的色彩等級。
如請求項15之方法，其中該時間間隙係在2分鐘與2小時之間。
如請求項11之方法，其中該影像捕獲組件選自由一色彩相機、一CCD相機、及一或多個CMOS感測器陣列組成之群組。
如請求項11之方法，其中該影像捕獲組件捕獲該樣本寶石之複數個色彩影像，各色彩影像在該影像捕獲組件及該平台表面在一不同相對旋轉位置處時被取得。
如請求項11之方法，其中該平台經構形以繞一旋轉軸旋轉，該旋轉軸垂直於其中該樣本寶石受支撐之該平台之該表面。
如請求項11之方法，其中該平台由選自由聚四氟乙烯(PTFE)、Spectralon^TM、硫酸鋇、金、氧化鎂、及其等之組合組成之群組中之一材料製成。