專利名稱:寶石成像系統(tǒng)和裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種寶石成像裝置和系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的方法以測量并定義寶石加工參數(shù)。尤其是,本發(fā)明用于鉆石加工。
背景技術(shù):
鉆石在廣泛應(yīng)用領(lǐng)域被采用,因為它們具有獨特的物理化學性質(zhì)。這些特有屬性包括,在其它所有物質(zhì)中,鉆石在已知物質(zhì)中是最硬的。另外,鉆石具有室溫下最高的原子密度和最高的熱傳導(dǎo)性。鉆石顯示出低摩擦和適戴屬性,是化學不活性的并且是寬帶能隙半導(dǎo)體。鉆石用途包括,用做切割工具,用做高功率電子設(shè)備,用做低摩擦佩戴表層,用做電子設(shè)備及珠寶寶石的成分。
鉆石大多用途需要加工,諸如成形、拋光鉆石表面以生成根據(jù)預(yù)期應(yīng)用各種角度的光滑表面。為了對鉆石實施各種測量或加工,諸如角度設(shè)置,測量粗制鉆石特征,測量精制鉆石特征,一種通用方法是使用鉆石圖象。該鉆石圖像可由一連接到計算機及相關(guān)加工軟件包的電子照相系統(tǒng)生成。由此,該鉆石即可從計算機中瀏覽到。
由于寬量鉆石按一定大小制作,大多情況下,在1mm到80mm,所以,出于優(yōu)化瀏覽及其后加工寶石的目的,需要寬量放大。
背景技術(shù):
的寶石成像系統(tǒng)包括,僅作為例子,完成角度設(shè)置的系統(tǒng)、用戶手工移動透鏡以靠近遠離照相機,該照相機也通常相對寶石移動,由此產(chǎn)生不同焦距及放大率。
由此,這樣一個系統(tǒng)不適于用在放大情況或不同尺寸鉆石中,因此,該鉆石與透鏡或與照相機的距離需要被重復(fù)改變。其他加工方法則利用包括一種多類型固定放大透鏡及一固定照相機的系統(tǒng)。該鉆石被保持在一個固定保持器中并由此固定該鉆石關(guān)于透鏡及照相機的相對位置。為了改變該距離,人們必須旋松該固定透鏡或照相機以移動透鏡或移動照相機。
因此,這樣一種系統(tǒng)在用于不同尺寸鉆石放大時是很貴的,不同的透鏡被采用并且必須重復(fù)改變。
由此,所有現(xiàn)有技術(shù)寶石加工系統(tǒng)都存在一個潛在缺陷,所有現(xiàn)有技術(shù)寶石系統(tǒng)加工在沒有優(yōu)化分辨率水平和/或優(yōu)化放大率水平。
該背景技術(shù)還描述了一種系統(tǒng),其通常包括一對光軌,在每個光軌上包括有一個照相機,其按照鉆石尺寸定位。然而,該系統(tǒng),其包含兩組透鏡、照相機及鉆石保持器,是很笨重且很費成本的。
因此需要一種系統(tǒng)和方法,諸如本發(fā)明所披露的,與已知用于寶石加工、測量及限定加工參數(shù)的寶石成像設(shè)備和方法相比,其提供上述問題的一種解決方案并更有效并更具成本效率,同時提供增強測量及終端產(chǎn)品的精度。
發(fā)明概要本發(fā)明設(shè)計一種寶石成像裝置。而且本發(fā)明涉及一種用于寶石加工、確定加工參數(shù)的寶石成像裝置。本發(fā)明還提供了一種寶石成像系統(tǒng)和方法,其采用諸如寶石加工、確定加工參數(shù)一種系統(tǒng)。而且,本發(fā)明提供使用寶石成像系統(tǒng)裝置的方法。優(yōu)選地,本發(fā)明適用于任何鉆石加工階段。
在本發(fā)明第一實施例中提供一種寶石成像裝置,包括(a)照相機設(shè)備,包括至少一透鏡,用于產(chǎn)生寶石圖像;(b)一寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu)中,以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡。
在本發(fā)明的第二實施例中提供了一種成像寶石的方法,包括步驟(a)提供寶石成像裝置包括(i)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(ii)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(iii)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(iv)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(v)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(b)提供一寶石,其通過寶石安裝機構(gòu)安裝在寶石成像裝置中;(c)提供一計算機,以瀏覽寶石圖像;及(d)用提供裝置將寶石成像到計算機上。
在一優(yōu)選實施例中,該寶石移位元件是手工操作的。
在一優(yōu)選實施例中,該寶石移位元件是自動操作的。
在一優(yōu)選實施例中,該寶石移位元件是從由單軌系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、編碼器系統(tǒng)、磁性移位系統(tǒng)、旋軸型系統(tǒng)、躍動系統(tǒng)或其組合的系統(tǒng)組成的組中選取的。
在一優(yōu)選實施例中,該移動至少一透鏡的透鏡位移元件是手工操作的。
在一優(yōu)選實施例中,該移動至少一透鏡的透鏡位移元件是自動操作的。
在一優(yōu)選實施例中,該移動至少一透鏡的透鏡位移元件還包括一個夾具系統(tǒng)。
在一優(yōu)選實施例中,該寶石為鉆石。
在一優(yōu)選實施例中,該照相設(shè)備從由電子照相機、數(shù)碼照相機、CCD、CCTV照相機及CCIR照相機組成的組中選取。組包括凹、凸、定焦、變焦及其組合。
在一優(yōu)選實施例中,該成像由操作照相設(shè)備完成。
在一優(yōu)選實施例中,移動照相機和該至少一透鏡直到在圖形用戶界面呈現(xiàn)優(yōu)化圖像。
在本發(fā)明一第三實施例中提供了一種用于成像寶石的寶石成像系統(tǒng)包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(f)一寶石;及(g)一計算機,以瀏覽寶石圖像。
在本發(fā)明的第四實施例中提供了一種寶石成像裝置包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡。
在本發(fā)明的第五實施例中提供了一種用于角度設(shè)置系統(tǒng)的寶石成像裝置包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(f)一寶石角度設(shè)置系統(tǒng),包括計算機軟件以配合執(zhí)行角度設(shè)置功能。
在本發(fā)明的第六實施例中提供了一種成像寶石的方法,包括步驟(a)提供用于角度設(shè)置系統(tǒng)的寶石成像裝置包括(i)照相設(shè)備、其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(ii)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(iii)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(iv)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;(v)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(vi)一寶石角度設(shè)置系統(tǒng),包括計算機軟件以配合執(zhí)行角度設(shè)置功能;(b)提供一寶石;(c)用提供裝置將寶石成像以生成一圖像;及(d)使用寶石角度設(shè)置系統(tǒng)中所述圖像。
此處所用術(shù)語“寶石”應(yīng)包括但非限定性的包括任何礦石或水晶,其可被切割并拋光以用做珠寶或任何珍石或半成品珍石。該珍石可為粗糙未加工或半加工或精致加工過的珍石。優(yōu)選地,該寶石是鉆石,然而,在該說明書中雖然使用術(shù)語“鉆石”,但可以理解其適用于任何一種合適的寶石。
此文中術(shù)語“成像”應(yīng)該包括但非限定性的包括樣品的任何合適復(fù)制,諸如物品的光學形成的重現(xiàn),其包括但不限定于攝影或在任何合適屏幕上的任何合適投影。
此文中術(shù)語“成像系統(tǒng)”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何成像寶石系統(tǒng),其執(zhí)行功能包括但非限定性包括粗測、精側(cè)及寶石角度設(shè)置。
此文中術(shù)語“粗制寶石”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何可切割寶石或工業(yè)品,從泥土中發(fā)現(xiàn)的,在進行加工處理之前或后來進行部分加工。
此文中術(shù)語“精制寶石”應(yīng)該包括但非限定性的包括進行拋光后的寶石、粗制寶石的放置刻面加工的寶石、提供收尾或精制后的寶石、完工可市售的寶石。
此文中術(shù)語“照相設(shè)備”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何快門控制帶光圈攝影設(shè)備或任何可適用類型帶透鏡系統(tǒng)可生成圖像的光學設(shè)備。該照相設(shè)備可以是任何一種可適用類型的照相機。優(yōu)選地,照相設(shè)備為電子照相機或CCD照相機。
此文中術(shù)語“角度設(shè)置系統(tǒng)”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何可精確設(shè)置拋光的系統(tǒng),諸如成品寶石將遵從拋光參數(shù)諸如劃分邊界中角度的需要。
此文中術(shù)語“步進系統(tǒng)”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何運用無電刷電轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)動磁場附加馬達,以用于開放封閉電路控制系統(tǒng)。
此文中術(shù)語“編碼器系統(tǒng)”應(yīng)該包括但非限定性的包括任何運用數(shù)字移動傳感器包括光學、磁性、壓電或其他原理元件的系統(tǒng),通常與移動元件諸如電學、氣動力學、水力學或其他元件耦合,以給出相關(guān)移動方向、速度、位置的顯示和數(shù)字輸出,其在關(guān)閉的封閉電路控制系統(tǒng)中。
圖1示出本發(fā)明系統(tǒng)側(cè)視圖;及圖2示出一個實施例的透鏡移位系統(tǒng)側(cè)視圖。
優(yōu)選實施例細節(jié)描述本發(fā)明提供一種寶石成像裝置,包括(a)照相設(shè)備,包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)一寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu)中,以關(guān)于至少一透鏡移位寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡。
本發(fā)明還提供了一種用于成像寶石的寶石成像系統(tǒng)包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(f)一寶石;及(g)一計算機,以瀏覽寶石圖像。
本發(fā)明還提供了一種成像寶石的方法,包括步驟(a)提供寶石成像裝置包括(i)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(ii)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(iii)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡移位該寶石;(iv)一調(diào)整安裝照相設(shè)備的裝置;及(v)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(b)提供一寶石,其通過寶石安裝機構(gòu)安裝在寶石成像裝置中;(c)提供一計算機,以瀏覽寶石圖像;及(d)用提供裝置將寶石成像到計算機上。
進一步,本發(fā)明提供了一種用于成像系統(tǒng)的寶石成像裝置包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝照相機的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝照相機,以關(guān)于寶石移位該照相機;(f)一寶石加工軟件以配合執(zhí)行寶石加工功能。
本發(fā)明提供的寶石成像裝置、系統(tǒng)和方法具有廣泛用途,在加工中,尤其在測量及限定寶石加工參數(shù)中。寶石加工包括但非限定性包括切割、拋光、終極拋光及確定最終精制寶石參數(shù)、尺寸、幾何形狀、角度、刻面。
本發(fā)明裝置非強制性包括一導(dǎo)軌,至少一易于可移動透鏡,該透鏡是易于可移動的并且沿著導(dǎo)軌長度方向定位,該裝置包括一相機,該照相設(shè)備同于移動透鏡,沿著該導(dǎo)軌也易于可移動。這樣可形成圖像。其中軸側(cè)移沿著導(dǎo)軌上透鏡移動路徑。垂直移動軸大致垂直于鉆石側(cè)移路徑,其被大致垂直可移動安裝機構(gòu)保持。
優(yōu)選地,鉆石為繞著垂直軸易于可轉(zhuǎn)動,由此可易于從任何角度成像鉆石。
在背景技術(shù)寶石成像系統(tǒng)中該透鏡是固定的,當加工不同尺寸寶石時,需要對每個寶石的加工都旋松透鏡并手工改變照相機和透鏡與寶石之間的相對距離,其耗時而低效?;蛘?,通過移置位于預(yù)定位置透鏡促進改變預(yù)定放大率的透鏡移動。
優(yōu)選地,本發(fā)明的裝置和系統(tǒng),其中一導(dǎo)軌配置成使至少一透鏡自由移動,其位于裝置和系統(tǒng)中導(dǎo)軌上,可有效掃描任何尺寸鉆石。
該易于可移動透鏡和相機的新穎特征易于促進裝置和系統(tǒng)生成放大成像不同寶石尺寸,其中照相機和/或透鏡可位于離寶石不同的距離。
背景技術(shù):
的寶石成像方法還存在視差的問題。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法是無視差的,這歸因于多透鏡系統(tǒng),其中該透鏡不在固定位置。
本發(fā)明還提供一種裝置,其可結(jié)合用于任何現(xiàn)有自動寶石處理或加工系統(tǒng),諸如但非限定于拋光機器,諸如但非限定于Dialit GS700。由本發(fā)明裝置和方法得到的鉆石的圖像如上所述具有一個定位并確定的裝置,用于寶石加工諸如拋光中。
本發(fā)明自動成像裝置、系統(tǒng)和方法由此提供一種適用技術(shù)以克服該固定透鏡方法或雙導(dǎo)軌成像方法的外在缺點。
此文描述,當本發(fā)明系統(tǒng)同用于易于確定寶石特征、特性及易于測量。
為確定測量,獲得在由相機得到圖像和寶石實際尺寸之間比例以基本完成寶石精確測量。
本發(fā)明系統(tǒng)原理和操作可通過附圖更易于理解。附圖顯示了本發(fā)明的一個實施例但非限定性的。
圖1展示本發(fā)明成像裝置10的側(cè)視圖。如圖1所示,一寶石,諸如鉆石12被任何一種合適的安裝機構(gòu)14安裝,其中安裝機構(gòu)14包括用于鉆石12垂直移位裝置16。成像系統(tǒng)10還包括一導(dǎo)軌18,其包括安裝調(diào)整裝置(圖1未示出)。至少一透鏡20和相機22沿著導(dǎo)軌18易于可移動。導(dǎo)軌18易于促進透鏡20沿著導(dǎo)軌18側(cè)移,由此獲得任意焦距或鉆石的放大。
優(yōu)選地,一轉(zhuǎn)動移位元件24安裝到,或集成于安裝裝置14和/或鉆石12,以轉(zhuǎn)動移位安裝裝置14和/或鉆石12用于從任意角度完成瀏覽和/或成像寶石12的目的。
可選地,轉(zhuǎn)動移位元件24可手動或自動操作。此文中術(shù)語“自動操作”包括但非限定性包括自動、半自動操作轉(zhuǎn)動移位鉆石12。
可選地,手動移位可用任意合適手動移位裝置完成,諸如但非限定性為操縱桿。在一個實施例中該轉(zhuǎn)動移位元件24是自動操作的,該自動移位可通過算法實現(xiàn)。
優(yōu)選地,透鏡20包括透鏡移位促動器26以用于沿著導(dǎo)軌18移位透鏡20。更優(yōu)選地,透鏡移位促動器26可選擇地為手工操作或自動操作。
可選地,手工移位透鏡20可采用任意合適手動移位裝置26完成,諸如但非限定性為一操縱桿。在手工移位中用戶控制透鏡20的移位。
在一個實施例中該透鏡20的移位自動操作,該自動移位可由算法實現(xiàn)。
該自動移位完成透鏡20和照相機22的移位,直到優(yōu)化圖像尺寸完成在圖形用戶界面(GUI)。
優(yōu)選地,照相機22包括照相機移位促動器28以用于沿著導(dǎo)軌18移位相機22。更優(yōu)選地,相機移位促動器28可選擇地為手動或自動操作。
可選地,手動移位相機22可采用任何合適手動移位裝置28完成,諸如但非限定性為一操縱桿。在手動移位中用戶控制相機22的移位。
在一實施例中該移位相機22為自動操作,該自動移位可由算法實現(xiàn)。
優(yōu)選地,任何合適類型移位系統(tǒng)可選擇地用于在該系統(tǒng)中作為透鏡移位元件26或相機移位元件28。優(yōu)選地,按照本發(fā)明方法,該移位系統(tǒng)可從由單軌系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、編碼器系統(tǒng)、磁性移位系統(tǒng)、旋軸型系統(tǒng)、躍動系統(tǒng)或其組合的系統(tǒng)組成的組中選出。
在移位系統(tǒng)為單軌系統(tǒng)時,導(dǎo)軌18包括內(nèi)單軌和外單軌(圖1中未示出),其中相機22固定到外軌上并且透鏡20易于單軌上移位。
或者,如圖1所示,相機22通過相機移位促動器28沿著導(dǎo)軌18易于移位,同時透鏡20在內(nèi)軌30通過移位促動器26易于可移位。
這樣,關(guān)于照相機22的透鏡20相關(guān)移位是易于實現(xiàn)的。
在一個實施例中該移位采用步進系統(tǒng),移位的精度為細微精度。
可選地,可采用任意合適數(shù)量的透鏡20和任何合適尺寸透鏡20??蛇x擇地,任何種類合適透鏡20諸如但非限定性的為凹、凸、定焦、變焦透鏡20可運用在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中??上胂蟪?,透鏡20可由任意合適材料包括但非限定性為玻璃、樹脂玻璃和塑料做成。
可選地,至少一透鏡20為照相設(shè)備22的集成部分(圖1中未示出)。可選擇的,照相設(shè)備22可為任意合適類型相機22。優(yōu)選地,該照相設(shè)備為電子相機、數(shù)碼相機、CCTV相機或CCIR。
本發(fā)明系統(tǒng)易于促進透鏡20相對彼此和相對照相設(shè)備22移位。另外,本發(fā)明系統(tǒng)使寶石相對透鏡20或相機22移動,也可反過來。寶石12的垂直移動與X軸上移動相等。透鏡20和/或相機22沿著導(dǎo)軌18水平移動相應(yīng)于沿著Y軸的移動。
優(yōu)選地,用于照明鉆石12的照明器32位于大致鉆石12相對側(cè)上,由此易于使照明在通過鉆石12后到達透鏡20和相機22。
優(yōu)選地,相機22包括接口34以用于將相機22安裝到計算機36上以處理由相機22獲得的圖像。
可選擇地,系統(tǒng)10可運用固定放大透鏡20并獲得優(yōu)化分辨率和精度。
或者,透鏡20包括可放大或縮小計算機36得到的鉆石12圖像的可變焦鏡頭。
優(yōu)選地,當在計算機36上瀏覽鉆石12其他超出鉆石12外邊界的區(qū)域,其用對比色調(diào)或色彩表示。
由此,當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器38的大致80-90%以上時,相機22和/或透鏡20移遠鉆石12,由此縮小鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可向相機22移動由此產(chǎn)生鉆石12更小圖像。
當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器38的大致70-80%以下時,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可向相機22反方向移動由此產(chǎn)生鉆石12更大圖像。
或者,在原始系統(tǒng)10,相機22和透鏡20向?qū)к?8上一固定位置移動,其中該固定位置易于瀏覽具有達300mm大小的鉆石和寶石12。此后,根據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器8呈現(xiàn)的鉆石整體尺寸,計算機36計算定位透鏡20和相機22的最佳位置。此后,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像為所需或用戶鍵入的精確度。
可以理解,本發(fā)明不限于其結(jié)構(gòu)描述及說明書中繼續(xù)說明的組件布置的應(yīng)用中。本發(fā)明還包括其他實施例并可以各種方式實踐與實施。另外還可理解,此文使用的措辭與術(shù)語僅為描述而不能被認為是限定。
圖2展示第二實施例移位系統(tǒng)為旋軸型系統(tǒng)。如圖2示出了一本發(fā)明第二實施例成像裝置側(cè)視圖。如圖2所示,寶石,諸如鉆石12由抽吸安裝機構(gòu)40安裝,其中該抽吸安裝機構(gòu)40包括寶石12垂直移動裝置16。
優(yōu)選地,形成在抽吸安裝機構(gòu)40的光圈42通過抽吸促動器44易于促進空氣抽吸,以使鉆石12易于反向安裝到安裝機構(gòu)40。
優(yōu)選地,抽吸安裝機構(gòu)40為易于轉(zhuǎn)動可移置,使鉆石12易于任何角度和/或方向觀察。
和圖1相似,成像系統(tǒng)10還包括一導(dǎo)軌18。至少一透鏡20和照相機22易于沿著導(dǎo)軌18移位。導(dǎo)軌18易于促進透鏡20和/或相機22沿著導(dǎo)軌18的側(cè)移,由此易于獲得鉆石12的任何焦距和或放大。
可選地,抽吸安裝機構(gòu)40可手工或自動轉(zhuǎn)動移置。此文所用術(shù)語“自動操作”包括但非限定性包括自動和半自動操作轉(zhuǎn)動移置鉆石12。
可選地,手工轉(zhuǎn)動移置可用任何合適手動移置裝置完成。在一個實施例中,該抽吸安裝機構(gòu)40的轉(zhuǎn)動移置為自動操作的,該自動轉(zhuǎn)動移位可由算法完成。
優(yōu)選地,相機22安裝于或整體形成于相機螺釘安裝元件46,安裝到相機螺釘元件48,使相機螺釘元件48的轉(zhuǎn)動移置致使相機螺釘安裝元件46和相機22的很好側(cè)移。
優(yōu)選地,相機螺釘促動器50可被安裝于或整體形成于相機螺釘元件48以易于可轉(zhuǎn)動移置相機螺釘元件48。
優(yōu)選地,透鏡20安裝于或整體形成于透鏡螺釘安裝元件52,安裝于透鏡螺釘元件54,使透鏡螺釘元件54轉(zhuǎn)動移置導(dǎo)致透鏡螺釘安裝元件50和透鏡20的很好的側(cè)移。
優(yōu)選地,透鏡螺釘促動器56安裝于或整體形成于透鏡螺釘元件54以易于可轉(zhuǎn)動移置透鏡螺釘元件54。
在一個實施例中該透鏡20的移置為自動操作的,該自動操作可由算法實現(xiàn)。
該自動移置導(dǎo)致透鏡20和相機22的移動直到在圖形用戶界面(GUI)獲得最佳圖像尺寸。
可選地,手動移置相機22可用任意手工移置裝置50完成,諸如但非限定性為一操縱桿。在手動移置中該用戶控制相機22的移置。
在一個實施例中相機22的移置為自動操作,該自動移置可由算法實現(xiàn)。
或者,如圖2所示,相機22通過相機螺釘促動器50易于沿著導(dǎo)軌18可移置,而透鏡20通過透鏡螺釘促動器56易于在透鏡螺釘元件54上可移置。
由此完成關(guān)于相機22的透鏡20的相對移置。
在一實施例中該移置采用步進系統(tǒng),該移置的精度為細微精度。
同樣,可使用任何合適數(shù)量透鏡20和合適尺寸透鏡20??蛇x擇地,任何類型合適透鏡20諸如但非限定性為凹、凸、定焦或變焦透鏡20可使用在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中。可以想象透鏡20可由任何合適材料包括但非限定性包括玻璃、樹脂玻璃和塑料等制成。
這里同樣,至少一透鏡20為相機設(shè)備22一集成部分(圖2未示出)。可選擇地,相機設(shè)備22可為任何合適型相機22。優(yōu)選地,相機設(shè)備為電子相機、數(shù)碼相機、CCD、CCTV相機或CCIR。
同樣,本發(fā)明的系統(tǒng)用于促進透鏡20相對彼此移動和相對相機設(shè)備22移動。另外本發(fā)明系統(tǒng)使寶石22相對透鏡20或相機22移動,反過來也這樣。寶石12垂直移動等于X軸上移動。透鏡和/或相機22沿著導(dǎo)軌18的移動相應(yīng)于沿著Y軸的移動。
如圖1中,用于照明鉆石12的照明器32位于大致鉆石12的相對端,由此易于促進照明在經(jīng)過鉆石12后到達透鏡20和相機22。
優(yōu)選地,照明器32通過任何選自可見光譜、IR、X射線及UV組中的照明易于照明鉆石12。
優(yōu)選地,相機22包括一接口34以用于將相機22連接到計算機36以處理由相機22獲得的圖像。
可選地,系統(tǒng)10可用固定放大透鏡20并獲得最佳分辨率和精度。
或者,透鏡20包括可易于放大或縮小計算機36上獲得的鉆石12圖像的變焦鏡頭。
優(yōu)選地,當鉆石12在計算機36看到的超出鉆石12外邊界的區(qū)域用對比色調(diào)或色彩表示。
由此,當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器38的大致80-90%以上時,相機22和/或透鏡20遠離鉆石12移動,由此縮小鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可向相機22移動由此產(chǎn)生鉆石12更小的圖像。
當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器38的大致70-80%以下時,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可遠離相機22移動由此產(chǎn)生鉆石12更大的圖像。
這里同樣,在原始系統(tǒng)10,相機22和透鏡20向?qū)к?8上一固定位置移動,其中該固定位置易于觀察具有達300mm大小的鉆石和寶石12。此后,根據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示器38呈現(xiàn)的鉆石整體尺寸,計算機36計算定位透鏡20和相機22的最佳位置。此后,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像為所需或用戶鍵入的精確度。
由此,本發(fā)明系統(tǒng)易于確定寶石特征、特性及測量。
優(yōu)選地,為確定測量,獲得在由相機22得到圖像和寶石12實際尺寸之間比例,一刻度計58,具有預(yù)定尺寸,易于可移動鉆石12,由此易于提供基本刻度以完成寶石精確測量。
另外,由于刻度計58的截面幾何特征,自動聚焦刻度可通過改變刻度計58在計算機36上的焦點完成,通過移動透鏡20和/或相機22方式,直到限定對比區(qū)域被減至最小,由此促進在任何鉆石12所需成像上自動聚焦能力。
圖3顯示本發(fā)明成像裝置10特別優(yōu)選實施例。如圖3所示,寶石,諸如鉆石12被任何合適安裝機構(gòu)14保持。
僅僅為示例性的,在一個用于角度設(shè)置的成像裝置中,一環(huán)60用于容納鉆石12。優(yōu)選地,環(huán)移置機構(gòu)62提供用于移置環(huán)60,使環(huán)60大致上沿被用戶定位于鉆石12的任何區(qū)域和/或點,以獲得最佳和/或任何拋光特性。
優(yōu)選地,安裝機構(gòu)14包括垂直移動安裝元件14和鉆石12的裝置(圖3未示出)。成像系統(tǒng)10還包括導(dǎo)軌18。至少一透鏡20和相機22沿著導(dǎo)軌18可移動。導(dǎo)軌18用于促進透鏡20沿著導(dǎo)軌18的側(cè)移,由此用于獲得鉆石12的任何焦距或放大。
優(yōu)選地,用于照明鉆石12的照明器32位于鉆石12大致相對端,由此用于促進照明在通過鉆石12后到達透鏡20和相機22。
相機支架28提供用于安裝相機22,使相機支架28促進用于相機22的移動而大致防止相機22在透鏡20、鉆石12或照明器32的列隊之外。
優(yōu)選地,移置穩(wěn)定器26位于大致平行于導(dǎo)軌18使透鏡支架30用于大致與穩(wěn)定保持在照相機22、鉆石12或照明器32隊列中的同時沿著導(dǎo)軌18移置。
優(yōu)選地,相機支架28用于安裝相機以使相機支架28促進用于相機22移動而大致防止相機22位于透鏡20、鉆石12或照明器32隊列之外。
優(yōu)選地,一相機移置促動器36安裝到或整體形成于相機22或相機支架28以用于沿著導(dǎo)軌18移置相機22。更優(yōu)選地,一透鏡移置促動器38安裝到透鏡20或透鏡支架30并且照相機移位促動器36可選擇地為手工操作或自動操作。
在一實施例中透鏡20的移置為自動操作的,該自動移置可由算法實現(xiàn)。
自動移置透鏡20和相機22直到在圖形用戶界面(GUI)呈現(xiàn)最佳圖像尺寸。
在一個實施例中相機22的移置自動操作的,該自動移置可由算法實現(xiàn)。
優(yōu)選地,任何合適型移置系統(tǒng)可選擇地用在該系統(tǒng)中作為透鏡移置促動器38或相機移置促動器36。優(yōu)選地,按照本發(fā)明的方法,該移置系統(tǒng)可從由單軌系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、編碼系統(tǒng)、磁性移位系統(tǒng)、旋軸型系統(tǒng)和躍移系統(tǒng)或其組合組成的組中選取。
或者,如圖3所示,相機22通過相機移置促動器36用于沿著導(dǎo)軌18可移動,而透鏡20通過透鏡移置促動器38用于在內(nèi)軌64上可移動。
由此,可實現(xiàn)關(guān)于相機22透鏡20的相對移置。
優(yōu)選地,相機22包括用于將相機22連接到計算機36的接口34以處理相機22獲得的圖像。
更優(yōu)選地,第二促動器38安裝到透鏡支架30上用于促進透鏡支架30關(guān)于相機支架28的側(cè)移,由此用于獲得想要的任何焦距和/或放大。
尤其優(yōu)選地,第一促動器36和第二促動器38響應(yīng)計算機36的指令。
可選的,系統(tǒng)10可運用一固定放大透鏡20并獲得最佳分辨率和精度。
優(yōu)選地,當鉆石12從計算機36觀看超出該鉆石12外邊界的任何區(qū)域用對比色調(diào)或色彩表示。
由此,當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示屏(圖3未示出)的大致80-90%以上時,相機22和/或透鏡20遠離鉆石12移動,由此縮小鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可向相機22移動由此產(chǎn)生鉆石12更小圖像。
當鉆石12圖像占據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示屏(圖3未示出)的大致70-80%以下時,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像。
或者,透鏡20可遠離相機22移動由此產(chǎn)生鉆石12更大圖像。
或者,在原始系統(tǒng)10,相機22和透鏡20向?qū)к壣弦还潭ㄎ恢靡苿樱渲性摴潭ㄎ恢靡子谟^察具有達100mm大小的鉆石和寶石12。此后,根據(jù)圖形用戶界面(GUI)或顯示屏(圖3未示出)呈現(xiàn)的鉆石整體尺寸,計算機36計算定位透鏡20和相機22的最佳位置。此后,相機22和/或透鏡20向鉆石12移動,由此放大鉆石整體圖像為所需或用戶鍵入的精確度。
本發(fā)明通過參照例子及相應(yīng)描述可更好的被理解。
例1本發(fā)明攝像系統(tǒng)已經(jīng)被用在了鉆石角度設(shè)置系統(tǒng)中。該角度設(shè)置系統(tǒng)可使用一自動寶石拋光機械,其功能為可對拋光準確設(shè)置以使該成品寶石遵從在限定邊界內(nèi)拋光角度的需求,收益最大化并在限定邊界內(nèi)保留自然性。
鉆石被放置安裝在本發(fā)明的裝置的安裝機構(gòu)中。兩透鏡位于導(dǎo)軌上。透鏡自動在導(dǎo)軌上移動并且該鉆石也是自動移動的,直到在計算機GUI上獲得鉆石最佳圖像。本發(fā)明系統(tǒng)生成鉆石圖像在計算機屏幕上被瀏覽,其包括用于角度設(shè)置系統(tǒng)的軟件。因此,該角度設(shè)置系統(tǒng)使用生成圖像分析樣品鉆石并確定鉆石角度大小并測量鉆石直徑。這些參數(shù)隨后用于拋光樣品鉆石。
雖然本發(fā)明已經(jīng)參照有限數(shù)實施例作出了描述,但其應(yīng)該被理解成可作出本發(fā)明的很多變化、修正及其他應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種寶石成像裝置,包括(a)照相機設(shè)備,包括至少一透鏡,用于產(chǎn)生寶石圖像;(b)一寶石安裝機構(gòu),以安裝所述寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu)中,以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位所述寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝所述至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于該寶石移位該至少一透鏡。
2.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中所述寶石轉(zhuǎn)動移位元件被手動操作。
3.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中所述寶石轉(zhuǎn)動移位元件被自動操作。
4.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,進一步包括一透鏡移位元件,該透鏡移位元件從由單軌系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、編碼器系統(tǒng)、磁性移位系統(tǒng)、旋軸型系統(tǒng)、躍動系統(tǒng)或其組合的系統(tǒng)組成的組中選取。
5.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中移位該至少一透鏡的所述透鏡移位元件被手動操作。
6.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中移位該至少一透鏡的所述透鏡移位元件被自動操作。
7.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中移位該至少一透鏡的所述透鏡移位元件還包括一個夾具系統(tǒng)。
8.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中所述寶石為鉆石。
9.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中所述照相設(shè)備從由電子照相機、數(shù)碼照相機、CCD、CCTV照相機及CCIR照相機組成的組中選取。
10.如權(quán)利要求1所述寶石成像裝置,其中所述至少一透鏡由凹、凸、定焦、變焦及其組合組中選取。
11.一種成像寶石的方法,包括步驟(a)提供寶石成像裝置包括(i)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(ii)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(iii)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(iv)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(v)一透鏡移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(b)提供一寶石,其通過寶石安裝機構(gòu)安裝在寶石成像裝置中;(c)提供一計算機,以瀏覽寶石圖像;及(d)用提供裝置將寶石成像到計算機上。
12.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述寶石轉(zhuǎn)動移位元件被手動操作。
13.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述寶石轉(zhuǎn)動移位元件被自動操作。
14.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述透鏡移位元件從由單軌系統(tǒng)、步進系統(tǒng)、編碼器系統(tǒng)、磁性移位系統(tǒng)、旋軸型系統(tǒng)、躍動系統(tǒng)或其組合的系統(tǒng)組成的組中選取。
15.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述移位至少一透鏡的透鏡移位元件被手動操作。
16.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述移位至少一透鏡的透鏡移位元件被自動操作。
17.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述移位至少一透鏡的透鏡移位元件還包括一夾具系統(tǒng)。
18.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述寶石為鉆石。
19.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述照相設(shè)備從由電子照相機、數(shù)碼照相機、CCD、CCTV照相機及CCIR照相機組成的組中選取。
20.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述成像由操作照相設(shè)備完成。
21.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述照相設(shè)備和所述至少一透鏡被移動直到在圖形用戶界面呈現(xiàn)優(yōu)化圖像。
22.如權(quán)利要求11所述方法,其中所述至少一透鏡由凹、凸、定焦、變焦及其組合組中選取。
23.一種用于成像寶石的寶石成像系統(tǒng)包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(f)一寶石;及(g)一計算機,以瀏覽寶石圖像。
24.一種鉆石成像系統(tǒng)包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生鉆石圖像;(b)鉆石安裝機構(gòu),以安裝鉆石;(c)鉆石移位元件,其安裝到鉆石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該鉆石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于所述鉆石移位該至少一透鏡。
25.一種用于角度設(shè)置系統(tǒng)的寶石成像裝置包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石轉(zhuǎn)動移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以轉(zhuǎn)動移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;及(f)一寶石角度設(shè)置系統(tǒng),包括計算機軟件以配合執(zhí)行角度設(shè)置功能。
26.一種成像寶石的方法,包括步驟(a)提供用于角度設(shè)置系統(tǒng)的寶石成像裝置包括(i)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(ii)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(iii)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡移位該寶石;(iv)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;(v)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡;(v)一寶石角度設(shè)置系統(tǒng),包括計算機軟件以配合執(zhí)行角度設(shè)置功能;(b)提供一寶石;(c)用提供裝置將寶石成像以生成一圖像;及(d)使用寶石角度設(shè)置系統(tǒng)中所述圖像。
27.根據(jù)此文大體上描述并參照附圖及實施例的權(quán)利要求1-10、24、25任一種裝置。
28.根據(jù)此文大體上描述并參照附圖及實施例的權(quán)利要求23任一種系統(tǒng)。
29.根據(jù)此文大體上描述并參照附圖及實施例的權(quán)利要求11-22、26任一種的方法。
30.一種用于輔助任何鉆石加工工藝的角度設(shè)定系統(tǒng),包括(a)一具有一長度和一寬度的主體;(b)一沿著所述主體長度易于移位的透鏡;(c)一寶石,安裝在近乎所述主體所述長度的第一端,以移位所述透鏡產(chǎn)生一具有多種放大率和清晰度水平的圖像;及(d)一顯示器,用于對用戶顯示所述圖像。
31.如權(quán)利要求1-10的寶石成像裝置,其中該寶石成像裝置被結(jié)合用于任何一種已知自動寶石處理或加工系統(tǒng)中。
32.如權(quán)利要求31的寶石成像裝置,其中自動寶石加工系統(tǒng)為DialitGS7000。
33.一種寶石成像裝置,包括(a)照相設(shè)備,其包括至少一透鏡以產(chǎn)生寶石圖像;(b)寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu),以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位該寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一相機移位元件,其安裝到該相機上,以移位該相機。
34.一種用于輔助任何鉆石加工工藝的角度設(shè)定系統(tǒng),包括(a)一具有一長度和一寬度的主體;(b)一沿著所述主體長度易于移位的透鏡;(c)一沿著所述主體長度易于移位的相機;(d)一寶石,安裝在近乎所述主體所述長度的第一端,以移位所述相機產(chǎn)生一具有多種放大率和清晰度水平的圖像;及(e)一顯示器,用于對用戶顯示所述圖像。
35.一種用于輔助任何鉆石加工工藝的角度設(shè)定系統(tǒng),包括(a)一具有一長度和一寬度的主體;(b)一沿著所述主體長度易于移位的含有透鏡的相機;(c)一寶石,安裝在近乎所述主體所述長度的第一端,以移位所述相機產(chǎn)生一具有多種放大率和清晰度水平的圖像;及(d)一顯示器,用于對用戶顯示所述圖像。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種寶石成像裝置和系統(tǒng)及使用該系統(tǒng)的方法以測量并定義寶石及鉆石加工參數(shù),并相比現(xiàn)有寶石成像系統(tǒng)及方法,提供提高精度的測量和生成的終端產(chǎn)品。該寶石成像用于加工測量并限定寶石加工參數(shù)。寶石成像系統(tǒng)包括(a)照相機設(shè)備,包括至少一透鏡,用于產(chǎn)生寶石圖像;(b)一寶石安裝機構(gòu),以安裝寶石;(c)寶石移位元件,其安裝到寶石安裝機構(gòu)中,以關(guān)于至少一透鏡轉(zhuǎn)動移位寶石;(d)一調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置;及(e)一移位元件,其安裝到該調(diào)整安裝至少一透鏡的裝置上,以關(guān)于寶石移位該至少一透鏡。
文檔編號G01N21/00GK1646893SQ03808788
公開日2005年7月27日 申請日期2003年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月19日
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