[發(fā)明專利]一種紅寶石的顏色分級(jí)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011124418.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-20
• 公開（公告）號(hào): CN112330605B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雷自力;顧浩;趙麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北愛默思智能檢測(cè)裝備有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/13;G06T7/136;G06T5/00;G06T7/90;G01N21/01;G01N21/87;G06N3/048;G06N3/084
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 孔娜;李智

本發(fā)明屬于彩色寶石顏色分級(jí)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，其公開了一種紅寶石的顏色分級(jí)方法，該方法所采用的圖像采集系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)、遠(yuǎn)心鏡頭、漫反射板、墊片、光闌、光闌座、積分球、漫反射平板、光纖及光源，光纖的兩端分別連接積分球的輸入口及光源的出口；漫反射平板設(shè)置在積分球內(nèi)，其與積分球的輸入口正對(duì)；積分球的上端形成有出射孔，墊片呈階梯狀，其覆蓋在出射孔上；所述光闌及所述光闌座均設(shè)置在所述墊片的臺(tái)階面上，且所述光闌設(shè)置在所述光闌座內(nèi)；所述遠(yuǎn)心鏡頭設(shè)置在所述光闌的上方，且所述工業(yè)相機(jī)與所述遠(yuǎn)心鏡頭相連接；所述墊片與所述光闌的縮放光圈之間安裝有所述漫反射板。本發(fā)明提高了適用性，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于彩色寶石顏色分級(jí)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種紅寶石的顏色分級(jí)方法。

背景技術(shù)

紅寶石是指顏色呈紅色的剛玉，它是剛玉的一種，主要成分是氧化鋁。紅色來(lái)自鉻(Cr)，主要為Cr₂O₃，含量一般0.1～3％，最高者達(dá)4％；含F(xiàn)e、Ti而呈藍(lán)色稱藍(lán)寶石，非鉻Cr致色的其他顏色的剛玉也統(tǒng)稱為藍(lán)寶石。

由于光源會(huì)對(duì)紅藍(lán)寶石的顏色產(chǎn)生很大的影響，因此對(duì)紅藍(lán)寶石分級(jí)的觀察方法明確要求如下：

1.將寶石置于白色背景下。

2.從寶石臺(tái)面進(jìn)行觀察。

3.在自然光下觀察紅寶石。

通常紅寶石色彩越純正、越濃艷，品質(zhì)越高，價(jià)值也就越高。在綜合影響紅藍(lán)寶石顏色的各種因素之后，一般分別將紅藍(lán)寶石分成五個(gè)級(jí)別，其中紅寶石分為深紅色、紅色、中等紅色、淺紅色、淡紅色五級(jí)。在進(jìn)行顏色分級(jí)時(shí)，需要考慮顏色分布均勻程度、反火(切工造成的內(nèi)反射光)對(duì)紅寶石顏色分級(jí)的影響，通常它們可以使紅藍(lán)寶石的顏色等級(jí)上升或者下降一個(gè)亞級(jí)。

隨著紅寶石市場(chǎng)的發(fā)展與繁榮，對(duì)紅寶石快速無(wú)損準(zhǔn)確鑒定有了新的要求，而紅寶石總品質(zhì)中其決定作用的是顏色，但是用色卡比較的方法仍然無(wú)法避免人為的因素，重復(fù)性不高，難以令人信服。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種紅寶石的顏色分級(jí)方法，其主要用于解決紅寶石分級(jí)易受人為因素影響、重復(fù)性不高的技術(shù)問題。同時(shí)，所述圖像采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作，適用性較強(qiáng)，且為紅寶石的顏色分級(jí)提供了參考數(shù)據(jù)和訓(xùn)練樣本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種紅寶石的圖像采集系統(tǒng)，所述圖像采集系統(tǒng)包括工業(yè)相機(jī)、遠(yuǎn)心鏡頭、漫反射板、墊片、光闌、光闌座、積分球、漫反射平板、光纖及光源，所述光纖的兩端分別連接所述積分球的輸入口及所述光源的出口；所述漫反射平板設(shè)置在所述積分球內(nèi)，其與所述積分球的輸入口正對(duì)；所述積分球的上端形成有出射孔，所述墊片呈階梯狀，其覆蓋在所述出射孔上；所述光闌及所述光闌座均設(shè)置在所述墊片的臺(tái)階面上，且所述光闌設(shè)置在所述光闌座內(nèi)；所述遠(yuǎn)心鏡頭設(shè)置在所述光闌的上方，且所述工業(yè)相機(jī)與所述遠(yuǎn)心鏡頭相連接；所述墊片與所述光闌的縮放光圈之間安裝有所述漫反射板。

進(jìn)一步地，所述光闌的通孔中心軸與所述出射孔的中心軸重合，所述光闌用于承載待觀測(cè)紅寶石樣品。

進(jìn)一步地，所述墊片為中部開設(shè)有通孔的兩層圓形臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，所述墊片的通孔中心軸與所述積分球的出射孔的中心軸重合。

進(jìn)一步地，所述墊片的通孔的孔徑不小于所述積分球的出射孔的孔徑；所述漫反射板的載物面與所述光闌的縮孔光圈之間留有間隙。

按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種紅寶石的顏色分級(jí)方法，所述顏色分級(jí)方法主要包括以下步驟：

步驟一，采用如上所述的紅寶石的圖像采集系統(tǒng)采集紅寶石的透射圖像；

步驟二，對(duì)紅寶石的透射圖像進(jìn)行大津法二值化和中值濾波預(yù)處理；

步驟三，采用輪廓檢測(cè)算法提取紅寶石的二值化圖像中紅寶石的輪廓線；