[发明专利]一种宝石身份的特征表征和识别方法

说明书

一种刻面宝石图像特征提取方法，通过对刻面宝石图像进行非局部均值去噪、大津法二值化处理后，使用canny算法提取边缘点集合并做最小二乘法圆周拟合，作为刻面宝石的轮廓特征，并划分出4个距离空间，同时采用harris角点算法计算图像的特征角点，再计算特征角点到达拟合心圆点的距离，最后将距离处前述划定的距离区间内的特征角点，作为刻面宝石的强角点特征。该方法充分考虑了刻面宝石几何性状和角点分布规律，利用距离区间筛选了最能代表刻面宝石特征的强角点，排除了冗余角点的干扰。

技术领域

本发明属于宝石鉴定的方法，更具体地，涉及一种用于宝石的特征表征和识别方法。

背景技术

目前宝石或钻石在流通过程中，主要使用出具的纸质鉴定证书作为依据。但是纸质鉴定证书容易遗失、甚至被仿冒，所以在流通过程中可信度不高。

中国专利CN 107238409A《一种用于识别宝石身份的方法及其识别系统》公开了一种识别宝石身份的方法，该方法主要通过识别宝石的多种集合特征参数，实现宝石身份的唯一性。但是该方法采集的宝石的集合特征参数较多，宝石的集合特征参数包括宝石的几何结构特征参数和素面宝石的结构特征参数两大类型，宝石的几何结构特征参数包括宝石各的周长、面积、与腰面的角度、腰部波形、琢形、长宽高和3D模型；素面宝石的结构特征参数包括宝石表面弧度、表面积、琢型、长宽高和3D模型，一共13个参数，参数的测量过程较为复杂，限制了参数采集、特征表征和宝石识别的速度，不适合大批量宝石身份的快速建立和识别，限制了其在流通过程中的使用。

因此，本发明以宝石的特征表征和识别为研究对象，提出了一种使用宝石特征图像，并通过多种图像处理方法采集宝石特征数据并存档，建立具有唯一性的身份，在宝石鉴定过程中，匹配特征数据进行识别，对于大批量宝石的流通和追溯具有重要意义。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种新型宝石身份的特征表征和识别方法，其目的在于，通过采集宝石图像，使用图像处理得到宝石的主要特征参数并存档，建立身份，并在流通过程中通过采集宝石图像并匹配特征参数完成识别，减少人的操作量，易于实现自动化的要求。

为实现上述目的，本发明提供一种新型宝石特征表征和识别方法，包括宝石、天平、图像采集终端和数据库组成。其中宝石通过天平测量重量，采集重量特征；所述宝石通过图像采集终端采集宝石图像，并通过图像处理，依次得到色彩分布特征、hash数据表特征、几何特征、角点分布特征和尺寸不变特征；根据所述宝石ID号将所述重量、色彩分布、hash数据表、几何特征、角点分布和尺寸不变特征存入数据库，完成对宝石身份的建立；在所述宝石流通过程中，通过所述天平和图像采集终端采集所述宝石特征，并与由ID号调出数据库中特征数据依次进行重量、色彩分布、hash数据表、几何特征、角点分布和尺寸不变特征匹配，如其中一项不符，说明物证不符，如全部符合，说明物证一致，完成所述宝石的识别，实现了流通过程中的追溯。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

（1）本发明主要依次通过重量和图像的特征参数为依据，对宝石的特征表征和识别参数根据影响大小进行了分类，生成了宝石从宏观到微观的参数，并依次进行参数的识别，提供了一种解决宝石特征表征和识别的新思路，是宝石鉴定技术中一种全新方法，该方法原理简单，易于实现，通用性强，并易于实现自动化的要求；

（2）本发明中通过专用的图像采集终端采集宝石图像，宝石在旋转过程中特征不变，具有可重现的特点，保证了同一宝石重复成像的准确性；

（3）本发明中可根据宝石的色彩分布特征识别宝石的种类，简化了识别过程；

（4）本发明中使用Hash感知算法抽取图像基本强度和频谱信息，并压缩为hash表结构，是一种图像海量搜索和初始身份定位的有效方法，提高了运算速度；