用于宝石的准确3d建模的系统的制作方法_5

文档序号:9239908阅读:来源:国知局
br>[0212]在步骤1026中,计算机系统进行到步骤1110(图5B),进行到腰棱翻光面分析过程。
[0213]在步骤1110中,计算机系统提供用于腰棱翻光面照明激活,且用于关断所有其它照明的指令。
[0214]在步骤1111中,通过获取腰棱翻光面的不同部分的多个图像来扫描腰棱翻光面。执行此扫描过程,使得整个腰棱翻光面被相应成像系统成像。
[0215]在步骤1112中,通过计算机系统300来分析所述图像,且记录所有的可区分细节。这些细节由计算机系统在步骤1113用来确定规划腰棱翻光面几何形状中缺乏的新的腰棱翻光面特征,例如额外小面和/天然。
[0216]计算机系统因此首先识别新腰棱翻光面特征所位于的区,其可位于邻近根据规划的底侧翻光面/冠部几何形状应该存在的结合点缺失或在步骤1111中取得图像的地方的位置处,腰棱翻光面图案相对于规划的图案存在失真。
[0217]计算机系统接着界定上述区的界线,对其形状和面积以及新腰棱翻光面特征进行分类。举例来说,如果界线是直线,那么新腰棱翻光面特征为额外小面,其为平坦表面。如果界线不直且被清楚界定,那么这将是典型的天然。因此,在步骤1114中,计算系统作出关于将在准确3D模型中表示每一新腰棱翻光面特征且存储对应信息的方式的决策。
[0218]阶段IV’:建立具有腰棱翻光面信息的准确3D模型
[0219]在执行子阶段II1.4的情况下,在上文所述的步骤1200中,可基于腰棱翻光面的不同部分/细节的图像和/或其描述,用其中所获得的腰棱翻光面信息来补充宝石的准确3D模型。此信息可呈新的腰棱翻光面特征的图形表示的形式,例如额外小面和/或天然,其添加在石头的准确3D模型中的腰棱翻光面上的对应位置处,例如,通过计算机系统绘制和呈现新特征的界线,且甚至向其增加当所述新特征在对应图像中出现时的外观的图形表示。计算机系统还可框腰棱翻光面的不同部分的图像结合在一起,以形成整个腰棱翻光面的展开视图。
[0220]现在将参考图6A到图6D来描述上文所述的子阶段II1.2中所提到的通过计算机系统将新的边缘和新的结合点关联到原始3D模型,图6A到图6D说明计算机系统基于上文所述的数据将新的边缘和新的结合点关联到3D模型的方式。
[0221]在第一情况下,其中仅一小面缺失,但通过边缘连接的两个所揭露结合点PAla、PAlb存在且已知,计算机系统在检查结合点PAla后,将检测新的边缘NE应该连接到第二所揭露的结合点PAlb,且将在此第二所揭露的结合点PAlb处核实那里是否也存在缺失边缘NE’,以核实所述缺失小平面。如果在第二所揭露的结合点PAlb处未检测到缺失边缘,那么将需要沿所检测边缘的另一组图像来检测此边缘连接到哪里。
[0222]在第二情况下,其中存在缺失结合点,这意味着一小面缺失,且边缘应该连接到的结合点PA3是未知的。计算机系统将计算起源于所揭露的结合点PA2的边缘NE2的投影PNE2应该连接到何处,且将发现,所述方向上不存在已知结合点。所述边缘将接着与另一所揭露边缘RE结合,且其将为缺失结合点PA3的可疑位置。计算机系统将需要可疑位置PA3处的此可疑区域的另一组图像来核实作为来自NE2的投影的端点的局部边缘NE2’是否真的在那形成结合点。
[0223]应注意,尽管在所述系统的操作的以上示例性描述中,对所有其非平面部分(即底侧翻光面、冠部和腰棱翻光面)执行宝石的分析,但这不一定需要是这种情况。取决于分析的目的,可仅为宝石的一个部分准确地建模,例如,当已切割了粗石的仅一个部分来具有规划切割几何形状时。
[0224]此外,根据本发明所公开主题的系统可用来出于任何所要目的获得宝石的图像,聚焦或不聚焦在任何特定位置上,且分析或不分析其图像来找出上文所述的方法中未揭露的特征。
【主权项】
1.一种用于产生宝石的准确3D模型的方法,所述方法包括: a)获得所述宝石的外表面的原始3D模型,所述外表面包括小面、邻接所述小面的边缘,以及各自构成与至少两个小面相关联的至少三个所述边缘的交汇区域的结合点; b)对至少一个选定结合点进行成像,其中其相关联小面和边缘的仅若干部分安置成邻近所述结合点,基于至少部分地通过使用所述原始3D模型获得的信息来确定所述结合点的位置,所述成像是在至少一个不同于获得所述原始3-D模型所处的条件的成像条件下,且在提供例如邻近小面之间允许区分其间的边缘的对比度的照明条件下执行; c)分析所述成像的结果,以获得关于所述宝石在所述结合点处的细节的信息;以及 d)使用步骤c)中所获得的所述信息来产生所述宝石的所述外表面的准确3D模型,其比所述原始3-D模型更准确。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述宝石具有规划切割几何形状,且其中所述宝石的所述外表面的所述原始3D模型包括所揭露的边缘和所揭露的结合点,且步骤(a)还包括用以下方式中的至少一个来选择所述至少一个选定结合点: e)将所述所揭露的结合点中的至少一个视为所述选定结合点;以及 f)确定所述规划切割几何形状中存在但所述3D模型中不存在的至少一个非所揭露的结合点,从而将所述非所揭露的结合点的预测位置视为所述选定结合点。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述宝石是具有带规划腰棱翻光面特征的腰棱翻光面的切割宝石,所述规划腰棱翻光面特征为在所述腰棱翻光面被切割时其被规划具有的特征,所述方法还包括以下步骤: g)获得所述腰棱翻光面的至少一个选定部分的一个或多个图像,所述一个或多个图像是在例如使得能够区分所述腰棱翻光面的所述选定部分处的所述规划特征中的至少一个的条件下取得的; h)分析所述一个或多个图像来获得关于其所述选定部分的所述腰棱翻光面的细节的信息;以及 i)当产生所述准确3D模型时,使用所述信息。4.根据权利要求2或当从属于权利要求2时的权利要求3所述的方法,其还包括基于步骤(c)和(h)中的至少一个中获得的所述信息,预测从所述原始3D模型且从所述规划切割几何形状不存在的新的结合点,从而将所述新的结合点视为选定结合点,且相对于其执行所述步骤(b)到⑷。5.根据权利要求4所述的方法,其中当确定从所述原始3D模型不存在的新边缘时,通过使所述新的结合点和所述新边缘与所述原始3D模型中所揭露的边缘的预测交叉点处的预测端点相关联,来执行所述预测。6.根据权利要求2到5中任一权利要求所述的方法,其中当基于步骤(c)和(h)中至少一个中所获得的所述信息时,认识到至少一个所揭露的边缘从其相关联结合点的任何图像缺失,此缺失边缘不包括在所述步骤(d)和(i)中的所述准确模型中。7.根据权利要求3到5或当从属于权利要求3时的权利要求6中任何一个权利要求所述的方法,其中在例如区分与所述腰棱翻光面交汇的至少一个边缘的条件下执行步骤(g),且如果所述图像包括此边缘和/或与此边缘在此终止的所述腰棱翻光面相关联的结合点,那么此边缘和/或此结合点构成步骤(C)中的所述细节。8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中步骤(b)中的所述至少一个成像条件是放大率和分辨率中的至少一个,其高于获得所述原始3-D模型所处的放大率和分辨率中的至少一个。9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中步骤(b)中的所述至少一个成像条件是焦点深度,其低于获得所述原始3-D模型所处的焦点深度。10.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述步骤(a)包括 I)借助于一个或多个步骤-(a)照明装置来照明所述宝石, m)借助于步骤-(a)成像装置来对所述宝石进行成像,以及 η)使所述宝石相对于所述步骤-(a)照明装置和步骤-(a)成像装置旋转,以获得多个图像,基于所述图像,计算所述原始3D模型;以及 ο)其中在所述步骤(b)中获得所述一个或多个图像包括:借助于一个或多个步骤-(b)照明装置来照明所述宝石;以及借助于步骤-(b)成像装置来对如此被照明的所述宝石进行成像,且其中满足以下条件中的至少一个: i)所述步骤-(b)照明装置中的至少一个提供与所述步骤-(a)照明装置的照明不同的照明,以及 ?)所述步骤-(b)成像装置不同于所述步骤-(a)成像装置。11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的方法,其中所述宝石由宝石台基点支撑,所述宝石台基点包括具有宝石支撑表面的宝石固持件,以及具有固持件安装表面的台,对于所述系统被配置来检查的任何大小的宝石,所述固持件安装表面的中心具有相对于步骤(a)中所使用的成像装置的第一光轴FOA不变的安置,且从所述安置到所述宝石支撑表面的距离可取决于所述宝石的所述大小而变化,使得在相对笛卡尔坐标系(RCCS)中所述第一光轴FOA由所述RCCS的Y轴界定,且所述距离沿Z轴可变,所述Z轴任选地构成所述宝石固持件相对于所述成像装置和/或相对于步骤(b)中所使用的成像装置的旋转轴。12.根据权利要求11所述的方法,其中借助于一个或多个步骤-(b)照明装置,用如下照明来照明所述宝石,所述照明使得所述冠部或所述底侧翻光面的至少三个邻近小面,或所述冠部或所述底侧翻光面的两个小面和所述腰棱翻光面各自至少部分地以至少一对其邻近被照明表面之间例如使得能够区分其间的边缘的对比度被照明。13.根据权利要求12所述的方法,其中通过以下各项中的至少一个来获得所述对比度: P)所述照明沿步骤(b)中所使用的成像系统的整个视野均匀的散布;q)所述照明具有主光线,其具有由基于所述至少三个小面或两个小面和所述腰棱翻光面与所述轴Z界定的角度之间的平均值来选择的入射角度; r)所述照明由照明源使用对比度改进技术来提供,所述对比度改进技术任选地包括在所述掩模的不同表面部分处与从所述照明源出来的光不同地交互的掩模,包括以下各项中的至少一个: iii)具有不同吸收特性的至少两个表面部分, iv)具有不同偏振特性的至少两个表面部分,以及 V)提供所述光的不同传播特性的至少两个表面部分。14.根据权利要求13所述的方法,其中所述表面部分的数目对应于所述视野中的小面的数目。15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的方法,其中用安置在X-Y平面的与所述台相对的侧上的上部照明装置,任选地用与所述Z轴形成锐角的主光线来照明所述宝石O16.根据权利要求15所述的方法,其中所述上部照明装置可沿所述RCCS的所述Z轴移动,以改变其距所述X-Y平面的距离,且从而获得均匀散布的照明。17.根据权利要求12到16中任一权利要求所述的方法,其中用安置在所述X-Y平面的与所述台相同的侧上的下部照明装置,任选地在距所述平面恒定距离处照明所述宝石。18.根据权利要求12到17中任一权利要求所述的方法,其中在已执行所述步骤(a)之后,在不使所述宝石相对于所述宝石支撑表面移动的情况下,执行所述步骤(b)。19.根据权利要求11到18中任一权利要求所述的方法,其中所述宝石具有与所述宝石支撑表面接触的搁置表面,且所述支撑表面具有例如允许所述宝石的邻近部分从其径向突出的尺寸,且其中任选地,所述宝石的所述搁置表面至少大部分为其切平面,且突出部分至少为其冠部,且可能为所述切平面的邻近于所述冠部的区域。20.根据权利要求11到19中任一权利要求所述的方法,其还包括提供所述宝石支撑表面与步骤(b)中所使用的成像装置之间在沿所述Z轴的方向和沿正交于所述Z轴的方向中的至少一个方向上的相对平移。21.根据前述权利要求中任一权利要求所述的方法,其中所述步骤(b)包括:获得所述或每一选定结合点的多个图像;以及从中选择至少一个选定图像,其中与在其它图像中相比,较好地区分在其中所看到的一个或多个边缘。22.根据权利要求2或当直接或间接地从属于权利要求2时的权利要求3到21中任一权利要求所述的方法,其中对步骤(e)中所揭露的所有结合点,且对步骤(f)中所确定的所有非所揭露的结合点,执行所述步骤(b)到(d),且任选地,其中如果所述宝石具有包括多个规划腰棱翻光面特征的规划腰棱翻光面几何形状的腰棱翻光面
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