视觉检测宝石的装置和方法制造方法及图纸

在此公开了一种用于视觉检测宝石的装置。该装置包括第一光源、适于在其上放置宝石的样品台、以及位于样品台下方的旋转台。旋转台适于相对于样品台而旋转。因此，本发明专利技术实施例提供了一种便携式自动宝石检测装置，该装置集中提供了多个检测方法，在不需要使用其他外部装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】视觉检测宝石的装置和方法
本专利技术涉及宝石的检测，特别涉及使用光源对宝石进行照明，以获取宝石的光学特性进行检测。
技术介绍
珠宝检测工具被广泛地用于分析宝石的质量，例如区分天然钻石和假钻石，或者区分天然钻石和合成钻石。基于宝石的光学特性，已经开发了许多与珠宝检查工具配合使用的检查方法，如白光成像和紫外(UV)成像。由于合成钻石的光学特性不同于天然钻石，以及假钻石和天然钻石之间的不同光学特性，各种检查方法将帮助用户获取钻石在不同类型光照下的图像，从而确定钻石是假的、合成的还是天然的。然而，传统的珠宝检测工具体积庞大且昂贵，如当使用显微镜供检测宝石时。另外，传统上很难区分合成钻石和天然钻石，因为合成钻石和天然钻石之间的物理差异很小，而且存在许多特殊和不规则的情况，因此。为了获得可靠的检测结果，通常应使用多种检测方法进行验证，但是在单个设备中集成多种检测方法非常困难，因为不同的检测方法可能需要使用不同的光源来产生不同波长的光。有些检测方法也不是静态的，这意味着照亮宝石和/或从宝石反射的光需要移动，以检查宝石的光学特性，这进一步增加了使用单个珠宝检测工具实现不同检测方法的难度。
技术实现思路
因此，本专利技术在一个方面提供了一种用于视觉检查宝石的装置，其包括第一光源、适于在其上放置宝石的样品台、以及位于样品台下方的旋转台。旋转台适于相对于样品台旋转。在一些实施例中，第一光源适于发射用于进行宝石透射成像的光。在一些实施例中，样品台形成有第一针孔，以允许将宝石放置在其上。旋转台配置有多个指示剂，这些指示剂通过旋转台的旋转适于经由第一针孔暴露于第一光源或不暴露于第一光源。在一些实施例中，多个指示剂各自为大致圆形，或者各自为扇形。在一些实施例中，样品台还形成有第二针孔。第一针孔和第二针孔关于旋转台的旋转轴对称设置。样品台适于在第一针孔和第二针孔上分别放置两个宝石。在一些实施例中，旋转台适于以2π/m(n+1)的旋转角步长步进旋转，其中m是样品台上的宝石数量，n是多个指示剂的类型的数量。在一些实施例中，第一光源是短波UV光源。该装置还包括选自以下组的第二光源：可见光源和长波UV光源。在另一方面，本专利技术提供了一种用于视觉检测宝石的装置，其包含多激发光源系统、和适于在其上放置宝石的样品台。多激发光源系统包括：第一光源，其适于发射用于进行透射成像的光；以及第二光源，其适于用于发射可见光。在一些实施例中，多激发光源系统还包含第三光源，该第三光源适于发射用于进行荧光或磷光成像的光。在一些实施例中，第一光源是短波UV光源。第二光源是白光源，第三光源是长波UV光源。在一些实施例中，第一光源和第二光源限定基本平行于样品台的平面。从第一光源到样品台上接收宝石的位置的距离比从第二光源到该位置的距离短。在一些实施例中，其中第一光源和第二光源分别为环形，或者分别为圆形。在一些实施例中，第一光源、第二光源和第三光源定义了一个平面，该平面基本上与样品台平行。从第二光源到样品台上放置宝石的位置的距离，短于从第一光源到该位置的距离或从第二光源到该位置的距离。在一些实施例中，该装置还包括一个相机，其基本位于该平面内。第二光源到宝石的入射角满足的关系。第一光源到宝石的入射角满足的关系。第三光源到宝石的入射角满足的关系。其中，θ是相机的样品视角。根据本专利技术的另一方面，公开了一种用于视觉检测宝石的方法。该方法包括以下步骤：放置宝石到检测装置的样品台，使用检测装置的第一光源对宝石进行第一检测过程，切换到检测装置的第二光源，使用第二光源对宝石进行第二次检测。在第一检测过程和第二检测过程中，宝石保持静止。第一检测过程和第二检测过程之一是透射成像过程。在一些实施例中，第一光源和第二光源由检测装置的微处理器控制。检测装置还包括在样品台下方的旋转台。样品台适于在其上接收宝石。旋转台可相对于样品台旋转。该方法还包括旋转步骤，其中，旋转台根据切换步骤以一定角度步长旋转。在一些实施例中，旋转台适于以2π/m(n+1)的旋转角步长步进旋转，其中m是样品台上的宝石数量，n是多个指示剂的类型的数量。在一些实施例中，检测装置还包括适于拍摄宝石图像的相机。使用第一光源进行第一检测过程的步骤，或使用第二光源进行第二检测过程的步骤，还包括基于相机拍摄图像的光强度优化步骤。在一些实施例中，光强度优化步骤还包括：在第一检测过程中将来自第一光源的光强度，或在第二检测过程中将来自第二光源的光强度，转到最大值；以及根据相机拍摄图像的图像强度将光强度调整为优化值。因此，本专利技术实施例提供一种便携式自动宝石检测装置，其集成地提供多种检测方法，而无需使用多个检测装置。一些实施例在单个检测装置中提供六个不同的检测方法/过程，并且所有这些检测可以在短时间内(例如一分钟)完成，这为自然/合成/假钻石检测提供了更全面的信息。而且，多个检测方法能够区分多种类型的宝石，减少由特殊或不规则情况引起的错误结果。多个检测方法可以由用户手动选择一个接一个地运行，也可以在一些实施例中，由微程序控制单元(MCU)控制多激发光源系统自动执行所有所需的检测过程，以及自动进行光切换和强度控制，从而完全不需要用户干预检测过程。根据本专利技术的实施例，同一检测装置还可以进行荧光和透射成像。MCU还可以控制装置中的旋转机构，例如转盘，用于样品台中紫外线透射成像，从而可以自动进行透射成像检测。这样的检测装置的使用者不需要关于宝石检测技术的专门培训。在一些实施例中，由于检测装置的尺寸紧凑，这样的检测装置特别适用于"随身"的目的，例如对于珠宝店的零售商和普通消费者、二手珠宝交易的参与者、以及对于珠宝展览的消费者。装置中的微距成像系统有助于缩短成像距离(例如，在30毫米以内)，从而实现了紧凑的尺寸。根据某些实施例，在检测装置中安装电池后，不需要连接任何东西到检测装置，用户可以方便地将宝石放入装置内并立即开始检测过程。根据一些实施例，检测装置还具有与外部计算设备的良好连接，以便对被检测图像数据进行后处理。特别是，该装置使用USB端口、蓝牙或Wi-Fi与手机或平板电脑连接，将拍摄到的宝石图像上传到手机或平板电脑以进行进一步分析，例如将图像与数据库中的参考图像进行比较，并向用户提供有关宝石真伪性评级。还可以录制检测过程中的视频，并将其导出到外部设备。用户不需要在任何限制性环境(例如必须有台式计算机的环境)中传输数据。相反，所有检测过程和数据分析都可以在旅途中进行，可以在手机上进行分析，将最终结果立即提供给用户。前述
技术实现思路
既不是为了定义由权利要求书衡量的本申请的专利技术，也不是为了以任何方式限制本专利技术的范围。附图说明通过以下实施例的描述，本专利技术的前述和进一步的特征将变得显而易见，这些实施例仅以举例的方式结合附图提供，其中：图1a和图1b分别显示本专利技术实施例的便携式宝石检测装置在其关闭状态和其打开状态的外观。图2是另一实施例的宝石检测装置的内部结构的剖视图。图3b是图2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于视觉检测宝石的装置，包括：/na)第一光源；/nb)样品台，其适于在其上放置宝石；/nc)旋转台，其位于所述样品台下方；/n其中所述旋转台适于相对于所述样品台旋转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20200818 US 16/995,9311.一种用于视觉检测宝石的装置，包括：
a)第一光源；
b)样品台，其适于在其上放置宝石；
c)旋转台，其位于所述样品台下方；
其中所述旋转台适于相对于所述样品台旋转。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一光源适于发射用于进行宝石透射成像的光。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述样品台形成有第一针孔，以便将所述宝石放置在其上；所述旋转台配置有多个指示剂，所述多个指示剂通过所述旋转台的旋转而经由所述第一针孔暴露于所述第一光源，或不暴露于所述第一光源。


4.根据权利要求3所述的装置，其中所述多个指示剂各为大致圆形，或各为扇形。


5.根据权利要求3所述的装置，其中所述样品台还形成有第二针孔；所述第一针孔和所述第二针孔关于所述旋转台的旋转轴对称设置；所述样品台适于分别在所述第一针孔和所述第二针孔上放置两个宝石。


6.根据权利要求3所述的装置，其中所述旋转台适于以2π/m(n+1)的旋转角步长步进旋转，其中，m是所述样品台上的宝石数量，n是所述多个指示剂的类型的数量。


7.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一光源是短波UV光源；所述装置还包括第二光源，所述第二光源选自以下：
a)可见光源；
b)长波UV光源。


8.一种用于视觉检测宝石的装置，包括：
a)多激发光源系统；
b)适于在其上接收宝石的样品台；
其中所述多激发光源系统包括：第一光源，其适于发射用于进行透射成像的光；以及第二光源，其适于发射可见光。


9.根据权利要求8所述的装置，其中所述多激发光源系统还包括第三光源，其适于发射用于进行荧光或磷光成像的光。


10.根据权利要求9所述的装置，其中所述第一光源是短波UV光源；所述第二光源是白光源；所述第三光源是长波UV光源。


11.根据权利要求8所述的装置，其中所述第一光源和所述第二光源定义了一个平面，所述平面基本上平行于所述样品台；从所述第一光源到所述样品台上放置宝石的位置的距离，短于从所述第二光源到所述位置的距离。...

【专利技术属性】
技术研发人员：麦江泉，师芳怡，杨伟谊，
申请(专利权)人：香港应用科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81