[發(fā)明專利]一種鉆石身份鑒定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710985126.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN107621465B
• 公開（公告）日: 2019-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳倩倩;袁心強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)
• 主分類號(hào): G01N21/87
• 分類號(hào): G01N21/87;G01N21/31
• 代理公司: 42238 武漢知產(chǎn)時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 付春霞

1.一種鉆石身份鑒定方法，其特征在于：所述鉆石身份鑒定方法包括以下步驟：

S1：采集待識(shí)別來(lái)源的鉆石的圖像，并計(jì)算該鉆石的指紋數(shù)據(jù)；

將待識(shí)別來(lái)源的鉆石樣本以特定角度放置在發(fā)光裝置上，然后采集鉆石樣品對(duì)光線反射后形成的圖像，每個(gè)待測(cè)鉆石樣本采集50-250張不同光照角度的圖像；然后，根據(jù)采集到的圖像計(jì)算出鉆石的指紋數(shù)據(jù)；鉆石指紋數(shù)據(jù)包括亮度值Y、火彩值F和閃爍值S，這些數(shù)值構(gòu)成3個(gè)數(shù)組，作為鉆石的指紋特征；

S11：計(jì)算待測(cè)鉆石樣品亮度值Y的數(shù)組Y_Z：

先計(jì)算一張圖像的亮度值Y，計(jì)算公式如下：

式中,RGB是依照顏色標(biāo)準(zhǔn)來(lái)表示色彩，其中R表示紅色，G表示是綠色，B表示是藍(lán)色，i是圖像編號(hào)的值，j是像素點(diǎn)編號(hào)的值，n為第i張圖像像素點(diǎn)總數(shù)；

重復(fù)計(jì)算該鉆石的每張圖像的亮度值，形成的該鉆石的亮度值數(shù)組Y_Z為：

Y_z＝{Y₁，Y₂，Y₃,……,Y_m}；

每個(gè)鉆石樣本采集50-250張圖像,m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，故50<m<250；

S12：計(jì)算待測(cè)鉆石樣品火彩值F的數(shù)組：

先計(jì)算讀取一張圖的某個(gè)像素點(diǎn)的RGB的值R_ij、G_ij、B_ij，其中R表示紅色，G表示是綠色，B表示是藍(lán)色，i是圖像編號(hào)，j是像素點(diǎn)編號(hào)；

再將R_ij、G_ij、B_ij的值引入計(jì)算該像素點(diǎn)j的飽和度的值Sij和明亮度的值I_ij，該像素點(diǎn)的飽和度S_ij和明亮度I_ij的計(jì)算公式如下：

火彩點(diǎn)計(jì)算公式如下：

其中，i是圖像編號(hào)，j是像素點(diǎn)編號(hào)，n為第i張圖像像素點(diǎn)總數(shù)；

當(dāng)S_ij≥25％且I_ij≥20％時(shí)，將第j個(gè)像素點(diǎn)判定為火彩點(diǎn)，當(dāng)不滿足S_ij≥25％且I_ij≥20％時(shí)，I_ij設(shè)為0，

重復(fù)計(jì)算該鉆石的每張圖像的火彩值F_i，形成該鉆石的火彩值的數(shù)組F_z：

F_z＝{F₁，F(xiàn)₂，F(xiàn)₃,……,F_m}；

每個(gè)鉆石樣本采集50-250張圖像,m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，故50<m<250；

S13：計(jì)算待測(cè)鉆石樣品閃爍值S的數(shù)組S_Z：

首先，獲取相臨的2張圖像的同一像素點(diǎn)的RGB的值R_ij、G_ij、B_ij和R_(i+1)j、G_(i+1)j、B_(i+1)j，再將R_ij、G_ij、B_ij和R_(i+1)j、G_(i+1)j、B_(i+1)j的值引入計(jì)算該像素點(diǎn)j的閃爍值S_i,計(jì)算公式如下：

其中i是圖像編號(hào)，j是像素點(diǎn)編號(hào)，n為第i張圖像像素點(diǎn)總數(shù)；

重復(fù)計(jì)算該鉆石的每張圖像的閃爍值S_i，形成該鉆石的閃爍值數(shù)組S_z:

S_z＝{S₁，S₂，S₃,……,S_m-1}；

每個(gè)鉆石樣本采集50-250張圖像,m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，故50<m<250；

S2：將待識(shí)別鉆石的指紋數(shù)據(jù)與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，確認(rèn)待識(shí)別鉆石來(lái)源；

鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)是已知來(lái)源的鉆石的來(lái)源信息和該鉆石對(duì)應(yīng)的指紋數(shù)據(jù)，將待識(shí)別鉆石的指紋數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的鉆石數(shù)據(jù)庫(kù)資料中的指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，通過(guò)計(jì)算皮爾遜相關(guān)系數(shù)；若相關(guān)系數(shù)都大于一預(yù)設(shè)的閾值，即可認(rèn)為待識(shí)別鉆石是鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中認(rèn)定的某一來(lái)源鉆石；若相關(guān)系數(shù)都小于該預(yù)設(shè)的閾值，則認(rèn)為該待識(shí)別鉆石不是鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中可說(shuō)明來(lái)源的鉆石；

S3:補(bǔ)充鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)信息；

持續(xù)將新產(chǎn)出的可說(shuō)明來(lái)源的來(lái)源信息和該鉆石對(duì)應(yīng)的指紋數(shù)據(jù)補(bǔ)充進(jìn)入到鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，以完善鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)，便于鉆石來(lái)源查詢。

2.如權(quán)利要求1所述的一種鉆石身份鑒定方法，其特征在于：所述步驟S2包括：

將待識(shí)別鉆石樣品的樣品號(hào)命名為No.x,該鉆石樣品的的亮度數(shù)組為Y_x＝{Y_x1,Y_x2,Y_x3,……,Y_xm}，該鉆石樣品的的火彩值數(shù)組為F_x＝{F_x1,F_x2,F_x3,……,F_xm}，該鉆石樣品的的閃爍值數(shù)組為S_x＝{S_x1,S_x2,S_x3,……,S_x(m-1)}；

將待識(shí)別鉆石樣品的指紋數(shù)據(jù)與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中已有的樣品指紋數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)系數(shù)比較，確認(rèn)相關(guān)系數(shù)的值是否大于設(shè)定的閾值，系數(shù)包括亮度值相關(guān)系數(shù)火彩值相關(guān)系數(shù)和閃爍值相關(guān)系數(shù)預(yù)設(shè)的閾值包括亮度值閾值YZ^Y、火彩值閾值YZ^F、閃爍值閾值YZ^s，若待識(shí)別鉆石樣品與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的第t號(hào)樣品的相關(guān)系數(shù)比較，大于設(shè)定的閾值，即可認(rèn)定待識(shí)別鉆石與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)第t號(hào)樣品來(lái)源一致，t是鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中任意一編號(hào)；

S21：將待識(shí)別鉆石與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行亮度值數(shù)據(jù)系數(shù)計(jì)算：

鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)包括存有Z個(gè)鉆石的亮度值Y，Z不小于2000，Z個(gè)亮度值Y組成數(shù)組Y_t，Y_t＝{Y_t1,Y_t2,Y_t3,……,Y_tm}，其中，m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，50<m<250,t是從1到Z的值；

計(jì)算待識(shí)別鉆石亮度值Y與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中亮度值數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)的公式為：

從t＝1開始到Z重復(fù)地計(jì)算亮度值的相關(guān)系數(shù)共獲得Z個(gè)亮度值顯示系數(shù)

S22:計(jì)算待識(shí)別鉆石樣品的火彩值與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的相關(guān)系數(shù)：

鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)包括存有Z個(gè)鉆石的火彩值F，Z不小于2000，數(shù)據(jù)庫(kù)中已存在的鉆石樣品的火彩值數(shù)組為F_t＝{F_t1,F_t2,F_t3,……,F_tm}，其中，m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，50<m<250,t是從1到Z的值，火彩值相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式是：

從t＝1開始到Z重復(fù)地計(jì)算火彩值的相關(guān)系數(shù)r^Fxt，共獲得Z個(gè)火彩相關(guān)系數(shù)r^F_x1、r^F_x2、r^F_x3、……、r^F_xz；

S23:計(jì)算待識(shí)別鉆石樣品與鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中的閃爍值相關(guān)系數(shù)：

鉆石指紋數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)包括存有Z個(gè)鉆石的火彩值S，Z不小于2000,S_t＝{S_t1,S_t2,S_t3,……,S_t(m-1)}，其中，m為鉆石采集到圖像的具體張數(shù)，50<m<250,t是從1到Z的值，閃爍值相關(guān)系數(shù)的計(jì)算公式如下：

從t＝1開始到Z重復(fù)地計(jì)算閃爍值的相關(guān)系數(shù)r^S_xt，共獲得Z個(gè)閃爍相關(guān)系數(shù)r^S_x1、r^S_x2、r^S_x3、……、r^S_xz。