一种3D珠宝测绘装置的制作方法

本实用新型涉及珠宝信息采集技术领域，具体涉及一种3d珠宝测绘装置。

背景技术：

由于珠宝具有较高的价值，珠宝商或者其他珠宝持有人均需要对珠宝的各种属性(尤其是形状、尺寸)进行采集，以便于珠宝的管理或者珠宝的后续加工处理(对天然珠宝进行切割以获得成品珠宝，以及对珠宝首饰进行复制加工)。目前，珠宝信息采集方式主要还是通过手工测量、称重、拍照后再将获得的信息输入到计算机中，这给珠宝商带来了繁重的工作，使得信息采集的效率低，并且由于珠宝信息采集者的不同，或者珠宝信息采集者的操作熟练程度不同，导致了采集到的珠宝信息并不很准确。

此外，由于珠宝形状不规则，手工对其进行长宽尺寸测量非常不便。因此，需要设计一种能够高效进行珠宝图像及尺寸信息采集的装置。

技术实现要素：

本实用新型提供一种3d珠宝测绘装置，以解决现有技术存在的珠宝形状不规则，信息采集困难的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种3d珠宝测绘装置，包括底座、电控部、筒体、光源、光线采集件，所述底座上部设置有筒体，所述筒体内设置有可转动的平台，所述平台上放置有用于放置珠宝的托盘，筒体内壁上设置有用于为放置在所述托盘的珠宝提供光线的光源，所述筒体的顶部设有桶盖，所述桶盖上设有用于采集放置在所述托盘的珠宝的信息的光线采集件，所述光线采集件通过导线与电控部连接，所述电控部设置在所述底座内部。

进一步的，所述底座内设有用于驱动所述平台转动的平台驱动件。

进一步的，所述电控部包括处理器和存储器，所述处理器通过导线与存储器连接，所述存储器用于存储所述光线采集件采集的信息，所述处理器用于对光线采集件采集的信息进行处理。

进一步的，还包括用于将所述存储器存储的信息发送到上级平台的外部通讯模块，所述处理器可将处理后的信息通过所述外部通讯模块发送至上级平台。

进一步的，所述光源为激光光源，所述光源包括对称设置在筒体内壁上的四个光源固定柱，每个所述光源固定柱上分布设置有4-20个光点，所述光点可发出光线，投射于待测珠宝上。

进一步的，每个所述光源固定柱上分布设置有10个光点。

进一步的，所述光线采集件为高清摄像头。

本实用新型带来的有益效果：

本实用新型提供的3d珠宝测绘装置通过设置可转动的平台，可以将珠宝放置在平台上，通过平台的转动，实现珠宝旋转，从而通过光线采集件对珠宝信息(例如尺寸和内部特性)进行全方位的采集，并且可以将采集到的信息存储到存储器中，再通过外部通讯模块将信息发送到上级平台或根据需要可以直接导入加工设备，提高了工作效率。因此，本实用新型提供的珠宝测绘装置能够实现珠宝信息的自动采集，并且由于珠宝信息的采集过程减少了人为参与的程度，因此可以保证信息的准确性。

附图说明

图1是本实用新型的3d珠宝测绘装置的主视图。

图2是本实用新型的3d珠宝测绘装置的立体结构示意图。

图3是本实用新型提供的3d珠宝测绘装置的原理示意图。

其中，1-底座，2-电控部，3-筒体，4-光源，5-光线采集件，6-平台，7-托盘，8-桶盖，9-平台驱动件，10-处理器，11-存储器，12-外部通讯模块，13-上级平台，14-光源固定柱，15-光点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-3所示，本实用新型提供一种3d珠宝测绘装置，包括底座1、电控部2、筒体3、光源4、光线采集件5，所述底座1上部设置有筒体3，所述筒体3内设置有可转动的平台6，所述平台6上放置有用于放置珠宝的托盘7，筒体内壁上设置有用于为放置在所述托盘7的珠宝提供光线的光源4，所述筒体3的顶部设有桶盖8，桶盖具有密封作用，所述桶盖上设有用于采集放置在所述托盘7的珠宝的信息的光线采集件5，所述光线采集件5通过导线与电控部2连接，所述电控部2设置在所述底座1内部，所述电控部2用于分析、处理光线采集件5收集的光线信息。

所述底座1内设有用于驱动所述平台6转动的平台驱动件9，通过平台驱动件驱动平台6旋转，使得待测绘的珠宝旋转。

在本实用新型中，所述平台6可以直接安装在平台驱动件的输出轴上，通过平台驱动件的输出轴的转动，以实现平台6的转动。所述平台6的上表面为平面或者在上表面上形成上凸的圆台，以便于放置珠宝。为了使平台能够以适当的转速转动，如匀速转动，所述平台驱动件优选使用步进电机。

为了便于更换需要采集信息的珠宝，珠宝通过托盘放置在所述平台上，托盘上可以具有与珠宝形状相适应的固定结构，如卡槽等，用户可以根据珠宝形状选择不同的托盘。平台驱动件可以使托盘360度旋转，以便获得珠宝360度的数据。

所述电控部2包括处理器10和存储器11，所述处理器10通过导线与存储器11连接，所述存储器11用于存储所述光线采集件5采集的信息，所述处理器10用于对光线采集件5采集的信息进行处理。

在本实用新型中，所述光源4为激光光源，所述光源包括对称设置在筒体内壁上的四个光源固定柱14，每个所述光源固定柱上分布设置有4-20个光点15，所述光点可发出光线，投射于待测珠宝上。优选的，每个所述光源固定柱上分布设置有10个光点或者更多，常见尺寸的光源固定柱为10个光点，根据所需测绘珠宝的不同体积还可以有迷你尺寸的光源固定柱，设置有小于10个光点；还可以有大型尺寸的光源固定柱，设置有20个光点等。优选的，光源固定柱上的多个光点呈各个不同角度设置，以便可以从不同角度给平台上的珠宝提供光线，保证测绘数据的全面。

所述激光光源可以用于测量珠宝的整体形状和尺寸，用激光光源测量珠宝的方法可以使用光三角测量法，通过转动珠宝，可以测量珠宝的整个曲面。光三角测量法可以分为直射式和斜射式。直射式是指通过光源发出的光束垂直入射到珠宝的表面上，珠宝转动使得入射光点沿入射光轴移动，通过光线采集件的接收透镜接收来自入射光点处的散射光，并将其成像在光线采集件的光电接收元件敏感面上。斜射式是指光源发出的光与珠宝的被测面的法线方向成一定角度入射到被测面上，其它的与直射式一样。与直射式相比，斜射式可接收来自被测珠宝的正反射光，比较适合测量表面接近镜面的珠宝，而直射式由于其接收散射光的特点，适合于测量散射性能好的表面，否则可能由于光线大多被反射而存在测量盲区；斜射式入射光光点是照射在珠宝的不同点上，无法直接得到被测物体某点的位移情况，而直射式可以；斜射式分辨率高于直射式，但测量范围较小、光斑较大，而直射式光斑小，光强集中。因此，可针对直射式与斜射式各自的优缺点，根据需要测量的珠宝的特点，相应地选择直射式或斜射式光三角测量法，以达到较好的测量效果。所述激光光源也可以用于采集珠宝的内部特性。

在本实用新型的一个优选实施方式中，所述光源还包括照明光源，照明光源可以采用如led光源或者卤素光源等。所述照明光源用于为光线采集件采集珠宝的颜色等参数提供照明。

本实用新型中，所述光线采集件5用于接收经珠宝反射的光线或者透射的光线，可以包括摄像机或者照相机等装置，其中摄像机或者照相机等装置具有能够将光信号转换为电信号的结构，以能够将采集到的信息存储在存储器中，所述光线采集件优选使用ccd高清摄像机或者照相机。所述光线采集件的数量根据需要可以为一个、两个或者更多个。

为了便于采集珠宝底面的信息，优选地，所述珠宝测绘装置还包括用于翻转放置在所述平台上的珠宝的机械手。当采集完成珠宝的正面信息后，可以通过控制机械手将珠宝翻转，从而采集珠宝的底面信息。所述机械手用于夹持珠宝的部分采用高摩擦力的柔性材料制作。

为了便于对珠宝进行后续处理，例如，珠宝设计人员对珠宝进行切割设计，或者为了便于购买者了解珠宝的相关信息，以及为了对珠宝首饰进行复制加工，本实用新型的3d珠宝测绘装置还包括用于将所述存储器存储的信息发送到上级平台13的外部通讯模块12。所述外部通讯模块可以选择无线通信模块或者有线通信模块，相比较而言，无线通信模块具有成本廉价、建设工程周期短、适应性好、扩展性好等优点，因此本实用新型中的外部通讯模块优选使用无线通信模块。

在本实用新型的优选实施方式中，所述3d珠宝测绘装置的处理器与所述存储器和所述外部通讯模块连接，以对采集的信息进行处理并将处理后的信息通过所述外部通讯模块发送至上级平台。所述处理器可以采用计算机或者工控机。所述处理器可以用于处理光线采集件所采集的各种信息，例如，当光源为激光光源时，可以用于分析珠宝的折射；当光源为卤素光源或者led光源时，所述处理器可以进行珠宝的清澈度分析，表面缺陷分析，暗色珠宝和珍珠的颜色分析或者珍珠的光泽分析。所述处理器可以将处理后的信息存储到存储器中，再通过外部通讯模块将信息发送到上级平台，或者所述处理器10可直接将处理后的信息通过所述外部通讯模块12发送至上级平台13。

在本实施例中，所述处理器用于处理光线采集件5传输过来的光线信息，并生成平面图形、立体图形和尺寸信息，平面图形、立体图形和尺寸信息通过所述外部通讯模块12发送至上级平台13。所述上级平台可以为电脑(例如设计师的个人电脑)和加工设备。

所述上级平台可以为设计师或珠宝商对珠宝进行设计加工提供便利。具体地，当上级平台接收到处理器处理的珠宝的基本信息(如尺寸信息)和模型后(通过处理器对珠宝进行建模而获取珠宝的模型)，设计师或珠宝商能够根据接收到的基本信息和模型进行珠宝复制加工。

综上所述，本实用新型提供的3d珠宝测绘装置通过设置可转动的平台，可以将珠宝放置在平台上，通过平台的转动，实现珠宝360°旋转，从而通过光线采集件对珠宝信息(例如尺寸和内部特性)进行全方位的采集，并且可以将采集到的信息存储到存储器中，再通过外部通讯模块将信息发送到上级平台或根据需要可以直接导入加工设备，提高了工作效率。因此，本实用新型提供的珠宝测绘装置能够实现珠宝信息的自动采集，并且由于珠宝信息的采集过程减少了人为参与的程度，因此可以保证信息的准确性。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。