[发明专利]用于评估宝石的光学性质的设备和方法

说明书

本发明涉及用于评估宝石的光学性质的设备和方法。本发明提供一种用于评估宝石的色彩特性的设备。设备包括：不透光平台，用于支撑待评估的样本宝石；近似日光光源，用以提供均匀照明至宝石；影像捕获组件；和远心透镜，其经定位以将照明宝石的影像提供至影像捕获组件。也提供基于使用此设备所收集的影像的色彩分析的方法。

本申请是分案申请，原申请的申请日为2016年3月30日，申请号为201680031327.2，发明名称为“用于评估宝石的光学性质的设备和方法”。

相关申请的交叉参考

本申请主张2015年3月30日申请且名称为“APPARATUS AND METHOD FORASSESSING OPTICAL QUALITY OF GEMSTONES(用于评估宝石的光学性质的设备和方法)”的美国专利申请第14/673,776号的优先权，该申请的全文以引用的方式并入本文中。

技术领域

本文中所揭示的设备和方法大体上涉及宝石(具体来说切割宝石)的光学性质的评估。具体来说，设备和方法涉及切割钻石的色彩质量的评估。本文中所揭示的设备和方法进一步涉及基于色彩分量分析的数字影像处理。

背景技术

钻石和其它宝石通常由多个经训练和技术擅长的人基于钻石和其它宝石的视觉外观而被分析和分级。例如，钻石分析的基础包括四个C(色彩、澄清度、切割和克拉重量)的分析，其中的两个(色彩和澄清度)传统上由人工检测评定。具体来说，钻石在自然光或近似日光下对人眼的视觉外观是钻石的质量的主要指示符。据此，因为钻石质量实质上是基于人类视觉感知，所以分析和分级需要基于视觉比较的判断的练习、看法的形成和得出精细区别的能力。

检测和分析的程序通常耗时，涉及由各经训练和技术擅长的人的检测、测量和检查的多个回合。程序也涉及质量控制且可包含各种非破坏性测试来识别可影响样品的质量的处理、填料或其它缺陷。最后，程序包含钻石与用作相对于钻石色彩的历史标准的参考集钻石比色石的密集视觉比较。

已产生仪器来改良效率且容许在缺乏经训练和技术擅长的人的情况下的宝石分析。然而，即使仪器的效能大致良好，但存在继续引起关注的问题。最明显的是，似乎很好地证明某些石头当在仪器上测量时相较于由有经验的人工分级机的视觉分级一致地给出显著不同结果。

需要设备和方法，其可一致地并精确地近似于由经训练和有经验的人的宝石分析和分级(例如宝石的色彩)。

发明内容

在一方面中，本文提供一种用于评估宝石的色彩特性的设备。设备包括：不透光平台，其中平台具有经配置用于支撑待评估宝石的表面；近似日光光源，其经成形以至少部分围封平台，其中光源经设计以提供均匀漫射照明至平台上的宝石；影像捕获组件，其中使影像捕获组件以相对于支撑宝石的平台表面的预定角度定位，且其中影像捕获组件和平台经配置以相对于彼此旋转；和远心透镜，其经定位以将照明宝石(illuminated gemstone)的影像提供至影像捕获组件。

在另一方面中，本文提供一种用于评估宝石的色彩特性的设备。设备包括：不透光平台，其中平台具有经配置用于支撑待评估宝石的表面；近似日光光源；漫射器，其中漫射器和近似日光光源经耦合以提供均匀漫射照明至平台上的宝石；影像捕获组件，其中使影像捕获组件以相对于支撑宝石的平台表面的预定角度定位，且其中影像捕获组件和平台经配置以相对于彼此旋转；和远心透镜，其经定位以将照明宝石的影像提供至影像捕获组件。

在一些实施方式中，设备进一步包括反射器装置，反射器装置具有内部表面，所述内部表面为至少部分球形的且包括反射性材料，其中反射器装置至少部分覆盖近似日光光源和平台表面，且引导光自光源朝向定位于平台表面上的宝石。在一些实施方式中，反射器装置的内部表面具有半球形形状。

在一些实施方式中，远心透镜包括物体空间远心透镜或双远心透镜。在一些实施方式中，远心透镜是双远心透镜。