[发明专利]一种圆明亮琢型宝石切工鉴定的方法

说明书

技术领域

本发明涉及宝石鉴定技术领域，更具体地说，特别涉及一种圆明亮琢型宝石切工鉴定的方法。

背景技术

人工宝石在国内外市场上需求量很大，但是人工宝石切工质量参差不齐。且目前国家或行业尚未有人工宝石方面产品分级标准，只是为规范地方宝石行业加工生产与交货贸易，制定了人工宝石广西地方标准（DB45/T193-2004），以此作为组织生产和交货检验的依据。在该标准中，颜色、净度、切工、光洁度等四个因素是人工宝石分级的评价指标，而切工是非常重要的因素。目前绝大多数的钻石鉴定证书都没有明确的切工分级，以至于造成消费者对切工的忽视，而一味追求钻石的重量、成色、净度，消费者根本不知道如何来要求切工的好坏。

现有技术中存在的切工分级方法主要有：目视法、钻石比例仪法和基于图像处理的方法。其中，目视法是使用高倍放大镜直接估测圆钻的各部分比例的方法，主要确定台宽比、冠部角、亭深比、腰厚的近似值及修饰度的大体范围；优点在于检测方便，只用一个高倍放大镜即可，方法也比较容易掌握，但目视法的准确度取决于个人的经验和对方法的掌握和理解，因此随个人的差异，误差也不同。即使是很熟练的分级师误差也是2%左右。而整个分级过程，对于熟练的分级师，每颗也要3-5分钟，如果有大量的裸钻等待分级，将耗时很大。而随着分级师疲劳度的增加，误差也会相应的增大，效率将大大降低。钻石比例仪法是采用放大投影的办法，把钻石的倒影投射在一个特殊的屏幕上进行测量的方法。利用钻石比例仪，可以相当精确地测量出各种有意义的圆钻比例及对称性的参数，测量结果也比较准确，但操作比较繁琐，每次转动钻石或移动钻石后，都要重新校正；而且，耗时也比较大，对分级师个人的经验和对方法的掌握也有一定的要求。基于图像处理的方法是采用图像分割、特征检测、边缘提取等图像处理技术对拍摄到的宝石图像进行有效处理，从而提取宝石图像特征，找到影响宝石切工比例的关键位置及坐标，进而计算出各个切工参数，而目前该方法是采用统计平均值方法计算切工参数，就是从多个角度拍摄宝石图像，然后采用图像处理技术计算出每一幅宝石图像的切工参数，最后对多个参数求和取平均值；该方法存在误差大的缺点，特别对加工技术要求不高的人工宝石。

发明内容

本发明的目的在于提供一种检测精度高、效率高以及实用性强的圆明亮琢型宝石切工鉴定的方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种圆明亮琢型宝石切工鉴定的方法，包括以下步骤，

S1，采用图像采集系统采集待鉴定宝石多个角度的主视图图像，并得到各帧主视图图像；

S2，采用图像处理方法提取步骤S1中的各帧主视图图像的边缘特征点；

S3，对步骤S2中的边缘特征点进行计算，并筛选各帧主视图图像的边缘特征点；

S4，将步骤S3中筛选出的边缘特征点作为参数输入三维软件中进行三维建模；

S5，将步骤S4中三维建模的宝石的切工参数与步骤S1中的各帧宝石图像的切工参数进行比较；

S6，根据步骤S5的比较，得到待鉴定宝石的鉴定结果和切工参数。

优选地，所述步骤S2具体包括以下步骤，

S21，对步骤S1中获取的各帧主视图图像进行二值化处理；

S22，对步骤S21中二值化处理后的各帧主视图图像采用Canny算法提取待鉴定宝石的边缘特征点。

优选地，所述步骤S3具体包括以下步骤，

S31，测出待鉴定宝石各帧主视图中边缘特征点任一点M的x坐标和y坐标；

S32，将各帧宝石主视图中边缘特征点任一点M的坐标带入公式（1）

其中，R为圆明亮琢型宝石腰围半径，β是主面角；

S33，选取E最小时的M点作为模型参考点。

优选地，在步骤S21前还包括图像预处理步骤，即将各帧主视图图像转化为灰度图像。

优选地，所述图像采集系统包括底座，依次安装于底座上的可调节亮度的平行光源、支撑杆和显微镜，安装于底座上用于驱动支撑杆转动的步进电机，与步进电机连接的步进电机驱动器，安装于显微镜一端的CCD摄像头，以及与CCD摄像机的计算机。

优选地，所述步骤S4中三维软件为Pro/Engineer软件。

优选地，所述切工参数包括圆钻比例及对称性。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明在鉴定过程中，只需对待鉴定宝石的少量数字图形信息进行处理，即可还原宝石初始的设计模型，进而与样件的图像信息进行对比，就能确定待鉴定宝石的鉴定结果和切工参数。