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原文传递用于检测宝石中包含物的系统和方法

专利名称：	用于检测宝石中包含物的系统和方法
摘要：	这里提供了检测宝石中包含物的方法，包括通过连续产生的照明模式照亮每个被选定的宝石，从而对一个或者更多个预先确定的宝石光出射区域提供内部均匀的照明，并且每个由相应照明方向同时照射的间隔开的光入射区域的独特组合限定。该方法进一步包括当如上所述照亮时捕获多个宝石图像，处理这些图像并且根据在这些图像中检测到的内部照明的非均匀性识别图像中的包含物。这些照明方案可以由照明系统产生，所述照明系统被配置为被配置为从相应的照明方向选择性地照射宝石的多个间隔开的光入射区域。所述照明系统可以被控制器控制，所述控制器被配置为使系统连续的产生照明方案。宝石的图像可以被图像获取装置捕获，并由图像处理系统处理，所述图像处理系统被配置为根据图像中检测到的内部照明的非均匀性识别包含物。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	以色列;IL
申请人：	萨林技术有限公司
发明人：	A·克尔纳;O·斯皮尔曼;S·思托珀
专利状态：	有效
申请日期：	2017-10-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201780079030.8
公开号：	CN110100173A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	过晓东
分类号：	G01N21/88(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	以色列霍德哈沙隆市
主权项：	1.一种用于检测宝石中的包含物的系统，包括： (a)照明系统，被配置为从相应的照明方向选择性地照射宝石的多个间隔开的光入射区域中的每一个，并提供多个照明方案，每个照明方案由同时照射的这种光入射区域的独特组合限定； (b)控制器，被配置为控制所述照明系统以连续地产生每个被选择的照明方案，以便同时提供宝石的一个或多个预定光出射区域的内部均匀照明； (c)图像获取装置，用于在由(b)项中定义的照明系统照射时捕获宝石的图像；和 (d)图像处理系统，用于处理所述图像并基于在所述图像中检测到的内部照明中的不均匀性来识别包含物。 2.根据权利要求1所述的系统，进一步包括透明工作台，该透明工作台被配置用于在其上固定宝石，使得如果宝石是切割宝石，则其台面朝向图像采集装置。 3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述照明系统可以包括第一半球形照明表面。 4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一半球形照明表面是第一漫反射表面的形式，并且所述照明系统进一步包括第一光源，所述第一光源被配置为选择性地照射第一半球形照明表面上的多个区域，第一反射表面和第一光源设置在宝石的两侧。 5.根据权利要求1、2或3所述的系统，其中所述照明系统可以包括第二半球形照明表面。 6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第二半球形照明表面是第二漫反射表面的形式，并且所述照明系统进一步包括第二光源，所述第二光源被配置为选择性地照射第二半球形照明表面上的多个区域，第二反射表面和第二光源设置在透明台的同一侧。 7.根据权利要求3、4或6中任意一项所述的系统，其中，当直接或者间接从属于权利要求3时，所述系统具有穿过第一半球形照明表面的中心的光轴，并且在此之后的表面包括围绕所述轴的开口。 8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述照明系统还包括第三光源，其配置成通过所述开口照射宝石和/或图像采集装置可以被配置成通过所述开口捕获宝石的图像。 9.根据权利要求1到8中任意一项所述的系统，其中，所述一个或者多个光出射区域的至少一个包括宝石的至少一个小面。 10.根据权利要求1到9中任意一项所述的系统，其中，所述控制器被配置成使用光线跟踪模型计算照明方案。 11.根据权利要求1到10中任意一项所述的系统，其中，进一步提供了沿着宝石高度捕获宝石多个深度图像的方法。 12.根据权利要求1到11中任意一项所述的系统，其中，所述图像处理被配置为使用以下中的至少一个来进行所述检测： i)将所述预定光出射区域的图像与其模拟图像进行比较，所述模拟图像是在假设这些区域是光学均匀的前提下计算所得的；或者 ii)相对于该区域的预定强度，检测该区域光照强度的区别； iii)相对于该区域的强度，相对于其周围像素，比较像素处的照明强度。 13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述图像处理系统可以被配置为在识别包含物时排除误报检测，使用以下一个或者两个实现： i)模拟宝石以识别钻石边缘； ii)在照射下对宝石的外表面成像，以允许检测所述外表面上的外来颗粒。 14.根据权利要求1到13中任意一项所述的系统，进一步包括暗场照明装置。 15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括暗场照明装置，所述暗场照明装置包括多个反射面的组合并被配置为固定的，从而接受来自第一光源的光同时防止该光源的光束直接进入图像获取装置。 16.检测宝石中包含物的方法，包括： (a)控制照明系统，该照明系统被配置成从相应的照明方向选择性地照亮宝石的多个间隔的光入射区域中的每一个，并提供若干照明方案，每个照明方案由同时照亮的光入射区域的独特组合定义，所述控制器被配置成使所述照明系统连续产生所选的每个照明方案，以便同时为宝石的一个或多个预定的光出射区域提供内部均匀的照明； (b)当如(a)中定义的方式照亮时捕获宝石的多个图像，选择性的，以不同的成像深度捕获图像；并且 (c)基于所述图像中检测到的内部照明的不均匀性来处理所述图像并识别所述图像中的包含物。 17.根据权利要求16所述的方法，其中，使用漫反射表面和至少一个光源进行照明。 18.根据权利要求16或17所述的方法，其中，如果所述宝石是切割的宝石，从面向宝石的台面的视点捕获多个图像。 19.根据权利要求16-18中任意一项所述的方法，进一步包括提供宝石内检测到的包含物的映射图。 20.根据权利要求16-19中任意一项所述的方法，其中，所述内部均匀照明是以光线跟踪模型为基础的。 21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述光线跟踪模型是以宝石的3D建模为基础的。 22.根据权利要求16-21中任意一项所述的方法，其中，进一步根据所检测到的包含物对宝石净度分级。 23.根据权利要求16-22中任意一项所述的方法，其中，所述一个或者多个预先确定的光出射区域包括至少一个宝石的小面。 24.根据权利要求16-23所述的方法，其中，检测内部照明的非均匀性包括以下至少一个： i)将一个或者多个预先确定的光出射区域的图像与这些区域是光均匀的模拟图像相比较； ii)相对于该区域的预定强度，检测该区域光照强度的区别。 25.根据权利要求24所述的方法，其中，使用宝石模拟进行检测，识别钻石边缘，减少误报检测。
所属类别：	发明专利