智能宝石标本参数测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能宝石标本参数测量装置，其可实现对宝玉石标本的多项参数的自动测量，测量效率快，误差小，可以适应新标本的参数快速更新共享的节奏。具体地，该装置包括工作台以及依次设置于工作台上的拍摄单元、尺寸、轮廓测量单元以及密度测量单元。拍摄单元包括高清摄像头以及两对称设置的顶光源。尺寸测量单元包括设置第一称重天平、设置于第一称重天平上的远心平行光源、以及位于远心平行光源上方且与远心平行光源同轴的CCD工业相机，CCD工业相机上设有与其同轴的远心镜头。密度测量单元包括第二称重天平、设置于第二称重天平上的“匚”型支架。“匚”型支架上悬挂有吊蓝，吊篮的下方设有盛有液体介质的容器。

An intelligent device and method for measuring gem specimen parameters

【技术实现步骤摘要】
智能宝石标本参数测量装置及方法
本专利技术涉及的宝玉石的参数测量的
，特别涉及一种智能宝石标本参数测量装置及方法。
技术介绍
现有的宝玉石标本资源共享做的不够好，尤其是应用在教育行业的特征性宝石标本图片和谱学特征信息(如重量、尺寸、密度、形状和其他特征等等)基本没有共享信息。宝玉石标本的资源信息无法做到共享的一个很重要的因素在于，现有的宝玉石标本基本都是通过人工进行测量，人工测量的结果存在较大的误差，测量的参数的一致性和可信度低。并且，人工测量的效率低，标本的各项参数测量的时间长，效率低下，新的标本参数往往不能得到及时的更新共享。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提供一种智能宝石标本参数测量装置，其可实现对宝玉石标本的多项参数的自动测量，测量效率快，误差小，可以适应新标本的参数快速更新共享的节奏。为实现上述目的，本专利技术提出的智能宝石标本参数测量装置，其包括工作台以及依次设置于所述工作台上的拍摄单元、尺寸测量单元以及密度测量单元，所述工作台上具有与拍摄单元、尺寸测量单元和密度测量单元一一对应的第一测量工位、第二测量工位和第三测量工位；所述拍摄单元包括设置在第一测量工位正上方的高清摄像头，以及对称设置在高清摄像头两侧的顶光源，所述顶光源的出光面朝向所述第一测量工位；所述尺寸测量单元包括设置在第二测量工位的第一称重天平、设置于第一称重天平上的远心平行光源，所述远心平行光源的出光面具有承载区，所述承载区的上方设有CCD工业相机，所述CCD工业相机的镜头端设有正对所述远心平行光源的承载区的远心镜头；所述密度测量单元包括设置在第三测量工位的第二称重天平、设置于第二称重天平上的“匚”型支架，所述“匚”型支架上悬挂有吊蓝，所述吊篮的下端设有漏筛，测量密度时，宝石置于所述漏筛内；所述吊篮的下方设有盛有液体介质的容器，所述漏筛位于所述容器的液体介质内。优选地，所述高清摄像头、CCD工业相机、第一称重天平以及第二称重天平的输出端均与计算机终端连接。优选地，所述第一测量工位设有安置槽，所述安置槽内可拆卸地设置有载物板。优选地，所述工作台上设有若干侧板围合围成的安装腔，所述安装腔的腔口设有封闭安装腔的盖板，所述第一称重天平和第二称重天平设置在所述安装腔内；所述远心平行光源的下端横穿所述盖板并连接在所述第一称重天平上；所述第二称重天平上设有T型圆台，所述T型圆台的底部固定在第二称重天平上，其顶部穿过所述盖板，所述“匚”型支架的底部固定在所述T型圆台的顶部。优选地，所述工作台的底部设有若干可调节的脚杯。本专利技术还提出一种智能宝石标本参数测量方法，包括如下步骤：步骤S1，形状测量，具体为：步骤S11，通过CCD工业相机采集宝石样品图像，对采集的图像进行灰度值转换，再通过边缘检测算法计算图像中的宝石样品的边缘轮廓；步骤S12，将获取的边缘轮廓与预存的宝石形状模板进行匹配，取匹配度最高的形状模板作为宝石样品的轮廓形状；步骤S2，尺寸测量，具体为：步骤S21，通过图像处理算法计算轮廓形状的最大内接圆、最小外接圆、最小外接矩形；步骤S21，根据宝石样品的轮廓形状的类型，若轮廓形状为圆弧类或者偏向圆弧类，则以最大内接圆的直径R1作为该宝石样品的宽，以最小外接圆的直径R2作为该宝石样品的长；若轮廓形状为矩形类或者偏向矩形类，则以最小外接矩形的长宽尺寸作为该宝石样品的长宽尺寸；步骤S3，密度测量，具体为：步骤S31，通过第一称重天平测量宝石样品在空气中重量，记为m1；步骤S32，通过第二称重天平测量宝石样品在液体介质中的重量，记为m2；步骤S33，根据密度测量公式其中，ρ1为宝石样品的密度，ρ2为液体介质的密度。优选地，在所述步骤S12中，将获取的边缘轮廓与预存的宝石形状模板进行匹配时，若所有形状模板匹配度的最大值低于60％，则视为匹配失败，并将宝石样品的轮廓形状视为不规则形状类型。优选地，在所述步骤S21中，若宝石样品的轮廓形状与圆弧类形状模板的匹配度高于或等于其与矩形类形状模板的匹配度，则认为宝石样品的轮廓形状偏向圆弧类；反之，若宝石样品的轮廓形状与矩形类形状模板的匹配度高于或等于其与圆弧类形状模板的匹配度，则认为宝石样品的轮廓形状偏向矩形类。本专利技术的技术方案提供的智能宝玉石标本参数测量装置可实现对宝石样品的重量、形状、尺寸、密度等参数值自动测量，同时获取宝石样品的效果图片，大大提高宝石参数测量的效率。测量的各项参数值均采用基于图像处理算法进行计算获得，相对误差小，有效避免了人工测量一致性差、可信度低的问题；同时，测量的各项参数可直接传输到计算机终端，并由计算机终端处理后直接上传系统，有效提高参数共享的效率。附图说明图1为本专利技术智能宝石标本参数测量装置一实施例的整体示意图；图2为本专利技术智能宝石标本参数测量装置一实施例的内部示意图；附图标号中：100-工作台，110-侧板，120-盖板，130-脚杯，141、142-支座；210-高清摄像头，220-侧光源，230-载物板；310-第一称重天平，320-远心平行光源，330-CCD工业相机，331-远心镜头；410-第二称重天平，420-“匚”型支架，430-吊篮，漏筛-431,440容器，441-托架。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清除、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅说明书附图1，本专利技术实施例提出了一种智能宝石标本参数测量装置，该智能宝石标本参数测量装置包括工作台100，该工作台100上从左到右依次设有第一测量工位、第二测量工位和第三测量工位。第一测量工位上设有拍照单元，用于采集宝石样品的外观效果图像。第二测量工位上设有尺寸测量单元，用于测量宝石样品的形状和尺寸。第三测量工位上设有密度测量单元，用于测量宝石样品的密度。该拍摄单元包括高清摄像头210以及两个顶光源220，高清摄像头210位于第一测量工位的正上方，并固定在一垂设在工作台100的支座141上。高清摄像头210还与一计算机终端连接，可将采集的宝石图像直接上传到计算机终端进行保存。两个顶光源220分布在高清摄像头210的周侧，其中一顶光源220固定在支座上，另一顶光源220通过U型灯杆固定在与顶光源220相对的一侧。两个顶光源220的发光面均朝向第一测量工位的拍照区域，拍摄时，可通过分别调节两顶光源220的亮度，以实现类似于无影灯的效果，使得拍摄的宝石样品的外观图片达到更加的效果。尺寸测量单元包括第一称重天平310、远心平行光源320以及CCD工业相机330。第一称重天平310水平设置在第二测量工位上，远心平行光源320垂设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能宝石标本参数测量装置，其特征在于，包括工作台，以及依次设置于所述工作台上的拍摄单元、尺寸测量单元以及密度测量单元，所述工作台上具有与拍摄单元、尺寸测量单元和密度测量单元一一对应的第一测量工位、第二测量工位和第三测量工位；/n所述拍摄单元包括设置在第一测量工位正上方的高清摄像头，以及对称设置在高清摄像头两侧的顶光源，所述顶光源的出光面朝向所述第一测量工位；/n所述尺寸测量单元包括设置在第二测量工位的第一称重天平、设置于第一称重天平上的远心平行光源，所述远心平行光源的出光面具有承载区，所述承载区的上方设有CCD工业相机，所述CCD工业相机的镜头端设有正对所述远心平行光源的承载区的远心镜头；/n所述密度测量单元包括设置在第三测量工位的第二称重天平、设置于第二称重天平上的“匚”型支架，所述“匚”型支架上悬挂有吊蓝，所述吊篮的下端设有漏筛，测量密度时，宝石置于所述漏筛内；所述吊篮的下方设有盛有液体介质的容器，所述漏筛位于所述容器的液体介质内。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能宝石标本参数测量装置，其特征在于，包括工作台，以及依次设置于所述工作台上的拍摄单元、尺寸测量单元以及密度测量单元，所述工作台上具有与拍摄单元、尺寸测量单元和密度测量单元一一对应的第一测量工位、第二测量工位和第三测量工位；
所述拍摄单元包括设置在第一测量工位正上方的高清摄像头，以及对称设置在高清摄像头两侧的顶光源，所述顶光源的出光面朝向所述第一测量工位；
所述尺寸测量单元包括设置在第二测量工位的第一称重天平、设置于第一称重天平上的远心平行光源，所述远心平行光源的出光面具有承载区，所述承载区的上方设有CCD工业相机，所述CCD工业相机的镜头端设有正对所述远心平行光源的承载区的远心镜头；
所述密度测量单元包括设置在第三测量工位的第二称重天平、设置于第二称重天平上的“匚”型支架，所述“匚”型支架上悬挂有吊蓝，所述吊篮的下端设有漏筛，测量密度时，宝石置于所述漏筛内；所述吊篮的下方设有盛有液体介质的容器，所述漏筛位于所述容器的液体介质内。


2.如权利要求1所述的智能宝石标本参数测量装置，其特征在于，所述高清摄像头、CCD工业相机、第一称重天平以及第二称重天平的输出端均与计算机终端连接。


3.如权利要求1所述的智能宝石标本参数测量装置，其特征在于，所述第一测量工位设有安置槽，所述安置槽内可拆卸地设置有载物板。


4.如权利要求1所述的智能宝石标本参数测量装置，其特征在于，所述工作台上设有若干侧板围合围成的安装腔，所述安装腔的腔口设有封闭安装腔的盖板，所述第一称重天平和第二称重天平设置在所述安装腔内；所述远心平行光源的下端横穿所述盖板并连接在所述第一称重天平上；所述第二称重天平上设有T型圆台，所述T型圆台的底部固定在第二称重天平上，其顶部穿过所述盖板，所述“匚”型支架的底部固定在所述T型圆台的顶部。


5.如权利要求1-4任意一项所述的智能宝石标本参数测...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓晖，李坤，曲直，徐思海，陈品凡，
申请(专利权)人：深圳市飞博尔珠宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44