[发明专利]用于检测宝石中包含物的系统和方法

权利要求书

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。