用于宝石的评定、评估和分级的设备和方法技术

一种用于宝石的评定、评估和分级的设备，包括用于支撑宝石的平台（１１），该平台封装在不透光外罩（１５）中。所述外罩中至少设置一个光源（１４），用于投射入射光到宝石上。该设备具有旋转和倾斜所述平台的装置，以便改变宝石的方向使其朝向入射光。数字相机（１６）设置于外罩上邻近所述光源或每一个光源的位置，用来基于入射光的反射和／或折射拍摄宝石的图像。该设备还具有用于校准和分析图像的信息处理装置，所述信息处理装置运用指令系统为色彩校准所述图像编程，然后通过分割和柱状图测量来分析色彩校准后的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于宝石(包括无机的和有机的宝石)和矿石，比如蛋白石、珍 珠和钻石以及矿物标本的评定、评估和分级的设备和方法，尤其涉及一种用于所 述宝石和矿石的包含硬件和软件的数字分析仪。尽管本专利技术的背景和优选实施例将在以下参照蛋白石的评定、评估和分级来描述，^a^于本领域技术人员来说，显然本专利技术此处详述的目的并非局限于此， 而是广泛应用于所有宝石和矿石。对每一个理解本说明书的人来说，在涉及所有 宝石和矿石时使用术语"宝石"都落在本专利技术的保护范围之内。
技术介绍
当前蛋白石的评定和评估的做法非常主观，人们基于人为观察因素的结合， 比如评价在蛋白石移动时色彩的闪光，胚体色调，色彩，亮度和图案。澳大利亚贡献了世界上95%的蛋白石，这既是一件幸事，也是一件祸事。外国的购买者通常并没有经ii^f提供的蛋白石进行评定的培训(在买卖双方引起艰难的谈判)， 他们也不能以十分简要客观的术语向供应者描述出一种特定类型的蛋白石，使得 供应商能够提供恰当的蛋白石。大多数宝石评定使用的是倍率为10x的小型放大镜。将宝石置于宝石镊子中进行观察，翻转宝石(使其倾斜、翻滚和偏转)以观察光与宝石的相互作用和内 外特征。当前蛋白石评定和评估做法的主观性为蛋白石的开采者和购买者在交易的 时候制造了谈判困难和重大误解。有许多主要特征可以用于为蛋白石的价值分级，比如.色彩(色调)和闪光区域.亮度.胚体色调.图案 .形状.其他特征5根据蛋白石总体宝石价值的相对重要性，色彩和胚体色调的结合占40%的比重，紧随其后的是亮度和图案，各占30%，剩余的特;f正占的比重相当小。才艮据对人工观察者的客观评定的调查，色彩似乎最难，其次是亮度，看起来相对易于人工评定和量化的是图案，有28种主要类型。色彩对人工观察者来^^,于评定有如下原因(1) 每一角度改变，即倾斜，翻滚和偏转引起的色彩变化的贡献。由于人的 感知和主观记忆有限以及目力差异，所有方向被整合到色彩估计是很难的。(2) 此外，由于观察条件高度易变，因而4M^根据色彩参照图精确地指定色 号。还有一个新问题，合成蛋白石或蛋白石Ait仿品和其他宝石不断改进，甚至 在某些情况下(比如钻石)，4企测天然宝石和合成宝石是极端困难的。驺、汪宝石 的真实性是另 一个问题，可以通过采用客观自动的分析方法解决。美国专利No.6,239，867 ("专利")公开的方案提供一种客观自动分析方法和 用于宝石分级的图像拍4聂装置。尽管该方案也涉及使用方法和装置为蛋白石和其 他宝石分级，但并不适于蛋白石，对其他宝石，甚至钻石来说也是极不合适的。 上述专利中公开的图像拍摄装置和方法在图像拍摄期间不允许宝石的倾斜、翻滚 和偏转等运动，以便显示宝石的"色彩闪变"，因而宝石的平台是不可倾斜的。 该专利也没有公开对宝石表面所有部分进行色彩、亮度、胚体色调和其他特征的 评定，在针对每一特征对宝石进行分级前，这些特征中的许多对蛋白石尤其重要。 然而，该专利公开了通过可控电弧移动照相机在钻石的狭小区域取样，并在所述 区域均分总照度数据以评定钻石的色彩。由于不能显示蛋白石所有部分的"色彩闪变"、胚体色调和亮度，如此有限 的取样并不适用于蛋白石。特别地，该专利阐述了通过从用环带和台面绘制的图 像像素区域获取彩色图像的平均红绿蓝(RGB)值，通过狭小区域的色彩取样， 可以获得更可预测和更精确的色彩读取。这些程序并不适合蛋白石的评定，因为 蛋白石的整个面都需要色彩评定。而且，该专利公开的图像拍摄装置在宝石和照相机之间滤光，这对于色彩的 分析是致命的。该装置还在宝石和玻璃台中心位置之间使用高粘性浸入油，或浸 入宝石以便去除反射和帮助光的传播，尽管是该宝石是用于检测其瑕疵和色彩 的。该专利公开的所述图像拍摄装置和方法的这些特征不适于蛋白石，也极不适 用于其他宝石。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服或切实改进现有技术的上述缺点和问题，或者至少提供 一种有用的选择。本专利技术的另一目的是提供一种用于以客观自动的方式对宝石进行评定、评估 和分级的设备和方法，以使蛋白石和其他宝石质量分析和分级标准化，从而提高 买卖双方交易的信心，也增加了价格的确定性，使得买卖双方可以准备好接受这 个价格或为宝石支付这个^介格。根据本专利技术，提供了一种用于宝石的评定、评估和分级的设备，包括用于支 撑宝石的平台，该平台封装在不透光外罩中。所述外罩中至少设置一个光源， 用于投射入射光到宝石上。该设备具有旋转和倾斜所述平台的装置，以便改变 宝石的方向使其朝向入射光。数字相机设置于外罩上邻近所述光源或每一个光 源的位置，用来基于入射光的反射和/或折射拍摄宝石的图像。该设备还具有 用于校准和分析图l象的信息处理装置，所述信息处理装置运用指令系统为色彩 校准所述图像编程，然后通过分割和柱状图测量来分析色彩校准后的图像。优选的，所述平台可以旋转360。，倾斜90°，并且可以是测向计的一部分。 所述相机与所述光源或每一个光源尽可能接近地设置在一起，以便模拟人工蛋白石分级，其中所述光源或每一个光源与相机的轴线尽可能接近一致。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例用于宝石的评定、评估和分级设备的等距侧视图。图2是图1所示设备的相机和照明装置的配置视图。图3是图1所示设备的可旋转和可倾斜的平台的配置视图。图4是图1所示设备去除外罩后的内部特征视图。图5是图1所示设备外罩的门打开的等轴视图。图6是图3中所示配置的平台在倾斜位的视图。图7提供了用于图像校准的蛋白石水平4黄切面的长时曝光图像h。ngh和扩大曝 光图像Iext的图解比较。图8是用于图傳农准的蛋白石的输入亮度值(x轴)的线图与输出亮度转换 值的对照表(LUT)。图9提供了用于图f^交准的蛋白石水平横切面的标准化图像IsRGB和压缩对 照表图像IsRGBlut。图10示出了宝石的后照明图4象部分(左边)和宝石掩才莫(右边)。图11示出了宝石的前照明压缩对照表IsRGBlut图像部分，宝石的后照明图像(左边)和宝石掩模(右边)。图12通过前照明sHSB图像(左边)和宝石掩模(右边)示出了所述sHSB 图像IsHSB中的反光的分割。图13提供了两种不同蛋白石的累加(Summary)色调和亮度柱状图的比较， 和所述两种不同蛋白石的累加(Summary)色调和饱和度柱状图的比较，所述蛋 白石图像以80。倾斜角拍摄。图14提供了图13中使用的所述两种蛋白石的定向色调和亮度柱状图。图15a是以优选软件控制的图像校准和分析方法的逻辑流程图，该方法用 于根据所述闪光特征进^f于宝石的评定、评估和分级。图15b是图15a逻辑流程图的延续。图15c是图15a和图15b的逻辑流程图的进一步延续。 具体实施例方式参照图1所示设备10,蛋白石可以放置在平台11或测向计12的台架上，如 图6所示，平台11可以通过测向计的运动倾斜和旋转。对于平台11,所述蛋白石 可以有一个5x5x2cm的最大尺寸。在本说明书中，倾斜角和旋转角分布用符号 (p和e表示。当相机16和一个或多个光源14 (见图2)直接置于其上时，平台的 水平面或水平位置对应(p-90。的读数。从水平位置，倾斜平台ll使之远离一个 或多个光源14引起读数从(p-90。到9 = 0°逐渐减小。所述装置包括一个不透光外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于宝石的评定、评估和分级的设备，包括用于支撑宝石的平台，该平台封装在不透光外罩中，至少一个光源设置在所述外罩中，用于投射入射光到宝石上，旋转和倾斜所述平台的装置，用于改变宝石的方向使其朝向入射光，数字相机，设置于外罩上邻近所述光源或每一个光源的位置，用来基于入射光的反射和／或折射拍摄宝石的图像，信息处理装置，用于校准和分析图像，所述信息处理装置运用指令系统为色彩校准所述图像编程，然后通过分割和柱状图测量来分析色彩校准后的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GA霍那布鲁克，SN马芡特，RH卢密斯，KE普瑞姆，PB萨顿，AN霍那布鲁克，L比肖夫，R拉格斯特姆，V希尔森特恩，RG伊姆里，
申请(专利权)人：欧珀生产商澳大利亚有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[]