СПОСОБ И СИСТЕМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРУППЫ ЦВЕТА ДЛЯ БРИЛЛИАНТОВ
METHOD AND SYSTEM FOR DETERMINING A COLOR GROUP FOR DIAMONDS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к системе и способу для определения цвета драгоценного камня. Более конкретно, настоящее изобретение предлагает систему и способ для определения цвета бриллианта.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Бриллианты являются ключевым компонентом, используемым в предметах роскоши, в частности в ювелирных изделиях, и могут иметь очень большую стоимость. Стоимость бриллианта зависит от нескольких физических свойств бриллианта.
Существует четыре общепринятых стандарта, используемых для оценки качества бриллианта, как правило, известных как 4C, а именно: чистота, цвет, огранка и вес в каратах.
Для бриллианта, за исключением цвета бриллианта, который может иметь конкретный или фантазийный цвет, стоимость бриллианта сильно зависит от того, что известно как его бесцветность. Чем бесцветнее бриллиант, тем она выше.
Например, Американский геммологический институт (GIA) имеет группу цвета от D до Z, для которой группа D обозначает бриллиант, который является полностью бесцветным, и варьируется до группы Z, которая обозначает бриллиант, имеющий значительное количество нежелательного цвета.
Ниже показана цветовая шкала Американского геммологического института (GIA), по которой применяют определение группы цвета, с группами, показанными от бесцветных до светлых.
ШКАЛА ЦВЕТА GIA
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Q
R
S
T
U
V
W
X
Y
Z
Бесцветный
Почти бесцветный
Бледный
Очень светлый
Светлый
Хотя визуальное распознавание человеком различного цвета бриллианта не является особенно чувствительным, в частности в отношении бриллиантов аналогичных групп, лишь незначительное изменение цвета может существенно влиять на стоимость бриллианта.
Несколько факторов вносят вклад в цвет бриллианта, при этом наиболее распространенным и важным фактором являются примеси внутри бриллианта. Примеси могут легко внедряться во время процесса образования алмазов. Азот является наиболее распространенной примесью, обнаруживаемой в природных бриллиантах, которая производит нежелательный желтый цвет. Чем выше содержание азота в бриллианте, тем глубже цвет и, следовательно, ниже группа цвета камня. Бор также может влиять на цвет бриллианта, но является менее распространенным. Бриллианты с примесью бора имеют светло-голубой цвет. Есть и другие примеси, также влияющие на цвет бриллианта, но они редки.
Помимо примесей, дефекты пустот внутри бриллианта также вносят вклад в цвет бриллианта. Существуют различные формы пустот, такие как изолированная пустота, многопустотный комплекс и пустота, объединенная с примесями и т.д.
В некоторых бриллиантах из-за условий давления окружающей среды во время процесса образования глубоко в земле, атомы углерода могут не образовывать идеальные тетраэдрические структуры и тетраэдрические структуры могут деформироваться. Такие остатки деформации кристалла в природном бриллианте могут также вызывать изменения цвета. Для оценки цвета бриллианта наиболее приемлемый отраслевой стандарт и практика для определения цвета бриллианта - это подготовленными человеческими глазами.
Используя GIA в качестве примера, персонал по определению группы цвета подготавливают в течение нескольких месяцев, используя стандартные образцовые камни из набора образцовых камней с различными цветовыми группами. Кроме того, во время способа определения группы цвета оцениваемый бриллиант сравнивают в непосредственной близости с образцовыми камнями в управляемой среде.
Управляемая среда представляет собой стандартный световой короб с белой плиткой для размещения позади образцовых камней и для исследования бриллианта в качестве фона. В этой стандартизированной среде можно определять группу цвета бриллианта отнесением его к образцовому камню ближайшего цвета.
Бриллиант, как правило, просматривают снизу под углом около 45 градусов к павильону, причем сортировщик цвета смотрит в основном на павильон бриллианта и в направлении к площадке бриллианта.
Применяют повторную подготовку сортировщиков цвета, с тем, чтобы разные сортировщики могли воспроизводить одинаковые результаты оценки, с тем, чтобы обеспечивать однородность и согласованность между персоналом по определению группы цвета. Хотя такой способ определения группы цвета широко используют и в соответствии с этими строгими процедурами определения группы цвета, надежность и повторяемость методологии определения группы цвета все еще подвержены несоответствиям, и такие несоответствия могут приводить к неправильному определению группы, что может отрицательно влиять на стоимость бриллианта.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задачей настоящего изобретения является разработка системы и способа для определения цвета драгоценного камня, в частности бриллианта, которая преодолевает или, по меньшей мере, частично устраняет, по меньшей мере, некоторые недостатки, связанные с известным уровнем техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В первом аспекте настоящее изобретение предлагает способ, работающий с использованием компьютеризированной системы для определения группы цвета бриллианта, в котором цвет бриллианта сопоставляют с цветом бриллианта из множества бриллиантов, каждый из которых имеет присвоенную ему группу цвета, при этом компьютеризированная система включает в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода, функционально соединенные вместе, причем упомянутый способ включает в себя этапы, на которых:
(i) получают через устройство получения оптического изображения, по меньшей мере, первое оптическое изображение площадки бриллианта, причем первое оптическое изображение получают под заданным углом относительно центральной оси, проходящей перпендикулярно площадке и через вершину павильона бриллианта и в направлении к площадке, при этом первое оптическое изображение получают в среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности;
(ii) в модуле процессора сравнивают данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения, с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует бриллианту из множества бриллиантов, причем каждый из наборов данных получают из оптического изображения площадки множества бриллиантов, получаемого устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, такую же, как и в (i), а каждому из наборов данных присваивают группу цвета, при этом упомянутые данные, полученные в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения, и данные упомянутых наборов данных представляют собой данные, указывающие цвет бриллианта, из которого его получают; и
(iii) из модуля вывода, реагирующего на заданный порог корреляции между данными, получаемыми из ввода первого оптического изображения и одним из множества наборов данных из этапа (ii), подают выходной сигнал, указывающий группу цвета бриллианта.
Предпочтительно, первое оптическое изображение получают под углом в диапазоне от нуля градусов до 90 градусов относительно упомянутой центральной оси.
Множество первых оптических изображений может быть получено под разными углами относительно упомянутой центральной оси, а цвет площадки бриллианта определяют как функцию множества первых оптических изображений.
Каждый из наборов данных может быть получен из множества оптических изображений бриллианта из множества бриллиантов. Оптические изображения площадки множества бриллиантов предпочтительно получают под углом в диапазоне от нуля градусов до 90 градусов относительно упомянутой центральной оси. Множество оптических изображений каждого из множества бриллиантов может быть получено под разными углами относительно упомянутой центральной оси, и при этом цвет каждого из множества бриллиантов определяют в виде функции множества оптических изображений каждого бриллианта из множества бриллиантов.
Предпочтительно, способ дополнительно включает в себя этап, на котором получают, по меньшей мере, одно второе оптическое изображение бриллианта, причем, по меньшей мере, одно второе оптическое изображение получают под заданным углом относительно центральной оси, и при этом, по меньшей мере, одно второе оптическое изображение представляет собой изображение павильона бриллианта.
Выходной сигнал, указывающий цвет, может быть подан при указанном заданном пороге корреляции между данными, получаемыми из ввода, по меньшей мере, оптического изображения, и одним из упомянутого множества наборов данных; и обеспечивают при заданном пороге корреляции между данными, получаемыми из ввода, по меньшей мере, одного второго оптического изображения с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует бриллиантам из упомянутого множества бриллиантов, причем каждый набор данных получают из оптического изображения павильона множества бриллиантов, получаемого устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, такую же, как при получении по меньшей мере одного второго оптического изображения.
По меньшей мере, первое оптическое изображение бриллианта может делиться на две или более подобласти процессором, и определяют средний цвет каждой подобласти, и каждой подобласти присваивают группу цвета, а конечную группу цвета бриллианта определяют на основе взвешивания между группой цвета двух или более подобластей. Первая подобласть и вторые подобласти могут быть приблизительно одинакового размера.
Предпочтительно, данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения и данные упомянутых наборов данных, представляют собой данные RGB (красный, зеленый, синий) цветовой модели RGB. Данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения и данные упомянутых наборов данных, могут быть данными HSL (оттенок, насыщенность, яркость).
По меньшей мере, второе оптическое изображение бриллианта может делиться на две или более подобласти процессором, и определяют средний цвет каждой подобласти, и каждой подобласти присваивают группу цвета, а конечную группу цвета бриллианта определяют на основе взвешивания между группой цвета двух или более подобластей. Первая подобласть и вторые подобласти могут быть приблизительно одинакового размера.
Предпочтительно, данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, второго оптического изображения и данные упомянутых наборов данных, представляют собой данные RGB (красный, зеленый, синий) цветовой модели RGB. Данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, второго оптического изображения и данные упомянутых наборов данных, представляют собой данные HSL (оттенок, насыщенность, яркость).
Предпочтительно, по меньшей мере, одно второе оптическое изображение и оптические изображения множества бриллиантов получают под углом наклона в диапазоне от 30 градусов до 60 градусов относительно центральной оси. По меньшей мере, одно второе оптическое изображение и оптические изображения множества бриллиантов могут быть получены под углом наклона в диапазоне от 40 градусов до 50 градусов относительно центральной оси. По меньшей мере, одно второе оптическое изображение и оптические изображения множества бриллиантов получают под углом наклона около 45 градусов относительно центральной оси.
Предпочтительно, по меньшей мере, первое оптическое изображение и оптические изображения множества бриллиантов получают внутри системы из пары интегрирующих сфер.
Предпочтительно, источник света, обеспечивающий упомянутый заданный уровень освещенности, выбирают из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Предпочтительно, множество бриллиантов представляет собой стандартные эталонные бриллианты из образцового набора, соответствующего уже существующей системе определения группы цвета. Уже существующая система определения группы цвета может быть системой определения группы цвета Американского геммологического института (GIA).
Множество оптических изображений бриллианта может быть получено в форме кольца вокруг упомянутой центральной оси, а группа цвета может быть определена из среднего значения группы цвета, определяемого для каждого получаемого оптического изображения. Может быть получено множество оптических изображений и равные кольцевые интервалы вокруг центральной оси.
Во втором аспекте настоящее изобретение обеспечивает компьютеризированную систему для определения группы цвета бриллианта, в которой определяют группу цвета бриллианта на основе заданного порога корреляции цвета бриллианта с цветом бриллианта из множества бриллиантов, каждый из которых имеет присвоенную ему группу цвета, причем компьютеризированная система включает в себя:
устройство получения оптического изображения для получения, по меньшей мере, первого оптического изображения бриллианта, причем первое оптическое изображение площадки бриллианта получают под заданным углом наклона к центральной оси, проходящей перпендикулярно площадке и через вершину павильона бриллианта и в направлении к площадке, при этом первое оптическое изображение получают в среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности;
модуль процессора для сравнения данных, получаемых в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения, с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует бриллианту из множества бриллиантов, причем каждый из наборов данных получают из оптического изображения площадки множества бриллиантов, получаемого устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, так же, как и получают первое оптическое изображение, а каждому из наборов данных присваивают группу цвета, при этом упомянутые данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения, и данные упомянутых наборов данных, представляют собой данные, указывающие цвет бриллианта, из которого его получают; и
модуль вывода для реагирования на заданный порог корреляции между данными, получаемыми из ввода первого оптического изображения, и одним из множества наборов данных, подающий выходной сигнал, указывающий группу цвета бриллианта.
Модуль процессора может включать в себя устройство для хранения данных, причем упомянутое устройство для хранения данных включает в себя упомянутое множество наборов данных для множества бриллиантов.
Модуль процессора может располагаться в месте, удаленном от устройства получения оптического изображения и модуля вывода, и соединен линией связи с устройством получения оптического изображения и модулем вывода через телекоммуникационную сеть.
Устройство получения оптического изображения может быть наклонено под углом в диапазоне от нуля градусов до 90 градусов относительно центральной оси.
Компьютеризированная система может дополнительно содержать второе устройство получения оптического изображения для получения, по меньшей мере, второго оптического изображения, причем второе оптическое изображение представляет собой оптическое изображение павильона бриллианта.
Модуль процессора может быть предназначен для дополнительного сравнения данных, получаемых в результате получения, по меньшей мере, второго оптического изображения, с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует упомянутому бриллианту из множества бриллиантов, при этом каждый набор данных получают от павильона множества бриллиантов из второго оптического изображения, получаемого вторым устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, так же, как получают первое оптическое изображение; причем модуль вывода для реагирования на заданный порог корреляции между данными, получаемыми из ввода первого оптического изображения, и одним из множества наборов данных, и заданный порог корреляции между вторым оптическим изображением и затем множеством наборов данных, подает выходной сигнал, указывающий на группу цвета бриллианта.
Второе устройство получения оптического изображения может быть наклонено под углом в диапазоне от 40 градусов до 50 градусов относительно центральной оси и более предпочтительно наклонено под углом около 45 градусов относительно центральной оси. Второе устройство получения оптического изображения расположено на расстоянии в диапазоне от 100 мм до 300 мм от бриллианта. Второе устройство получения оптического изображения может располагаться на расстоянии около 200 мм от бриллианта.
Компьютеризированная система может дополнительно содержать, по меньшей мере, один источник света для обеспечения упомянутого заданного постоянного уровня освещенности с цветовой температурой 6500 К. Источник света может быть выбран из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное.
Компьютеризированная система предпочтительно дополнительно содержит систему из пары интегрирующих сфер, в которой располагают бриллиант, когда получают изображение бриллианта, и в которой бриллиант располагают у апертуры, соединяющей каждую сферу системы интегрирующих сфер.
Предпочтительно, источник света располагают в каждой из сфер.
Компьютеризированная система может дополнительно содержать вращающуюся платформу, выполненную с возможностью вращаться вокруг упомянутой центральной оси и внутри системы интегрирующих сфер, причем вращающаяся платформа обеспечивает вращение бриллианта вокруг центральной оси, так что множество оптических изображений бриллиантов может быть получено устройствами получения оптического изображения.
Предпочтительно, устройство получения оптического изображения представляет собой цифровую камеру.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для получения более точного понимания вышеизложенного изобретения, более конкретное описание изобретения, кратко описываемого выше, будет представлено ссылкой на конкретные варианты его осуществления, которые иллюстрируют на прилагаемых чертежах. Чертежи, представленные в данном документе, могут быть выполнены не в масштабе, и любая ссылка на размеры на чертежах или в следующем описании является конкретной для раскрытых вариантов осуществления.
Фиг.1 показывает схематичное представление первого варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 показывает блок-схему последовательности этапов способа согласно настоящему изобретению.
Фиг.3 показывает схематичное представление варианта осуществления системы согласно настоящему изобретению.
Фигуры 4а и 4b показывают фотографии бриллианта в виде полученного оптического изображения согласно настоящему изобретению.
Фиг.5 показывает блок-схему последовательности этапов варианта осуществления способа согласно настоящему изобретению.
Фиг.6а и фиг.6b показывают сравнение между углом просмотра по отношению к граням павильона с бриллиантами разной огранки.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Авторы настоящего изобретения определили недостатки в методе, которым выполняют определение группы цвета бриллиантов, и при идентификации проблем с известным уровнем техники, обеспечили систему и способ, которые преодолевают проблемы известного уровня техники и обеспечивают систему и способ для определения группы цвета драгоценных камней, в частности бриллиантов, которая является более последовательной и надежной.
Проблемы, идентифицируемые авторами настоящего изобретения, включают в себя следующее.
(i) Присущие факторы - Эталонные образцовые камни
Для стандартных эталонов групп цвета, образцовые камни должны быть выполнены с очень высокой точностью и повторяемостью между разными наборами.
Поскольку из природных бриллиантов в больших количествах очень трудно выбирать образцовые камни, соответствующие стандартным цветам и другим физическим требованиям, то образцовые камни могут быть настоящими или альтернативно синтетическими бриллиантами, диоксидом циркония или другими материалами, которые считают подходящими. Независимо от материала, из которого образованы образцовые камни, они должны быть одинакового размера и одинаковой огранки в пределах одного набора.
Однако, поскольку бриллианты, для которых требуется определение группы цвета, по сути, имеют разные размеры, то для того, чтобы сортировщиком бриллиантов было сделано надлежащее сравнение, необходимо использовать набор образцовых камней одинаковых размеров с оцениваемым бриллиантом, чтобы уменьшать ошибку оптического сравнения.
По сути, очень дорого и коммерчески непрактично иметь наборы образцовых камней, охватывающие диапазон, такой, чтобы охватывать все размеры бриллиантов для оценки.
Дополнительно и более важно, каждый образцовый камень из набора определения группы должен быть однородно насыщен конкретным стандартным цветом, чтобы можно было наилучшим образом сравнивать камень, подлежащий оценке, с эталонным камнем из набора для определения группы.
Точность и удобство использования образцовых камней применимы не только к разным наборам образцовых камней, но также и к одним и тем же наборам образцовых камней в разные моменты времени, когда проводят оценку. По этой причине цвет образцовых камней должен быть постоянным и без каких-либо изменений с течением времени, в противном случае необходимо обеспечивать практичные сроки службы образцовых камней.
После истечения срока службы или годности к использованию образцового камня, нет никакой гарантии того, что цвет будет оставаться стабильным, и, следовательно, нет гарантии в отношении точности и повторяемости оценки группы цвета.
Все вышеупомянутые проблемы влияют на точность и повторяемость определения группы цвета и приводят к большим техническим трудностям и, следовательно, к высокой стоимости производства для подготовки наборов образцовых камней для определения группы цвета.
(ii) Неприсущие факторы - проблемы среды
Даже с самыми надежными образцовыми камнями и в течение гарантированного срока службы, когда расхождение из-за присущих факторов минимизировано, по сути, надежность и повторяемость из-за определения группы цвета и оценки, проводимой человеческими глазами, все равно будут представлять проблему для правильного определения группы цвета бриллианта.
Цветовое восприятие представляет собой общий психологический эффект цветового зрения человека. Любые различия или вариации цвета фона и условий освещения могут вносить вклад в ошибки, связанные с определением группы цвета драгоценных камней.
Таким образом, параметры среды также могут оказывать существенное влияние на определение группы цвета.
(iii) Неприсущие факторы - ошибка несогласованности и восприятия человека
Из-за физиологического эффекта зрения человека, усталости, различные суждения по одному и тому же бриллианту могут быть сделаны до и после оценки множества разных камней даже одним сортировщиком цвета.
По этой причине, оценка цвета одного и того же бриллианта одним и тем же человеком в разное время может приводить к разной оценке и вызывать отклонение группы цвета.
Даже в строго управляемой среде и хорошо отдохнувшем человеке, физические свойства бриллианта также могут влиять на определение группы цвета. Огранка бриллианта может оказывать физическое влияние на цветовое суждение и оценку.
Очень высокий показатель преломления бриллиантов вызывает полное внутреннее отражение и дисперсию света, что также может влиять на точное определение цвета человеком. Огранка варьируется между разными бриллиантами, поэтому нет соответствующих образцовых камней для каждой огранки для удовлетворительного сравнения.
Таким образом, при стандартизированных процедурах подготовки и оценки, профессиональные сортировщики цвета по-прежнему сталкиваются с трудностями в отношении надежности и повторяемости из-за психологических, физиологических и физических эффектов.
(iv) Факторы точки зрения потребителя
С точки зрения потребителя, вид павильона не является самой очевидной частью бриллианта и не отражает вид бриллианта, как правило, наблюдаемого потребителем.
Наиболее очевидной частью бриллианта является площадка бриллианта, а не грани павильона, которые, как правило, используются при оценке цвета бриллиантов в данном уровне техники.
Кроме того, для большинства ювелирных изделий, бриллианты устанавливают площадкой, обращенной наружу, что, как правило, делает грани павильона невидимыми людьми. Кроме того, грани павильона, как правило, закрывают такими оправами, как зубцы, крапановые закрепки и оправки.
По этой причине, определение группы цвета со стороны павильона, используемое в известном уровне техники, неправдиво отражает воспринимаемый цвет, видимый потребителями бриллианта при установке и наблюдении, как это предусматривают с ювелирным изделием.
(v) Физические факторы
Существуют и другие физические факторы, влияющие на определение цвета бриллианта со стороны павильона известного уровня техники, приводящие к недостаточному способу определения группы цвета.
Одним из таких факторов является то, что свет непосредственно от источника белого света отражается гранями павильона снаружи бриллианта. Этот отраженный свет может влиять на точность определения группы цвета, поскольку грани, отражающие свет, кажутся более бледными по цвету.
Кроме того, при просмотре граней павильона, как правило, видны несколько граней, которые находятся под разными углами друг к другу, вызывая разные впечатления от цвета во время оптической оценки.
Кроме того, грань павильона является довольно вытянутой и имеет высокое соотношение сторон, что ухудшает восприятие цвета при оптическом просмотре и восприятии цвета.
Другим фактором, касающимся определения группы цвета, является огранка бриллианта. Например, для бриллианта круглой бриллиантовой огранки существуют определенные соотношения между высотой короны, глубиной павильона, углом короны, углом павильона, толщиной рундиста и т.п. для превосходно ограненного бриллианта. При сравнении одного бриллианта с другим, задача уменьшается, если все бриллианты имеют отличную оценку и одинаковую огранку. Однако существуют бриллианты с огранкой, отклоняющейся от номинальных соотношений, угол относительно поверхности павильона может быть разным, как показано на фигурах 6a и 6b ниже. Следовательно, с учетом того, что павильон бриллианта просматривают под другим углом, такие бриллианты могут иметь разную видимость цвета.
Кроме того, аналогичная вариация цветового эффекта также присутствует при использовании такого ориентированного на павильон способа оценки цвета известного уровня техники для бриллиантов, имеющих огранку, отличную от круглой бриллиантовой огранки.
Помимо бриллиантов круглой бриллиантовой огранки, бриллианты также могут быть огранены различным образом, таким как принцесса, овал, маркиза, грушевидная форма, подушка, изумруд, ашер, радиант и сердцевидная огранка и тому подобное. Свет, выходящий из павильона под углом 45 градусов, уже, по сути, не является репрезентативным по сравнению с образцовым набором, имеющим другой угол павильона. По этой причине, группа цвета таких других бриллиантов должна определяться в разных направлениях.
Настоящее изобретение
Для обеспечения воспроизводимого и надежного определения группы цвета, которая также имеет большую и более подходящую корреляцию с точкой зрения потребителя на бриллиант, по меньшей мере, с точки зрения «использования», настоящее изобретение обеспечивает превосходный новый и инновационный способ для оценки и определения группы цвета бриллианта по отношению к способам определения группы цвета известного уровня техники.
Для преодоления, по меньшей мере, выше упомянутых недостатков известного уровня техники, обозначенных авторами настоящего изобретения, новый и инновационный способ и система для осуществления такого способа использует просмотр цвета со стороны площадки бриллианта.
Предпочтительно, как представлено вариантами осуществления настоящего изобретения, авторы настоящего изобретения обнаружили, что использованием двух взаимосвязанных интегрирующих сфер для обеспечения среды, в которой получают изображения бриллианта, в частности площадки, можно по существу избегать эффекта сверкания бриллианта, так что можно получать подходящее и полезное оптическое изображение площадки бриллианта для оценки цвета.
Кроме того, предпочтительно, грань площадки, как правило, является самой большой и наиболее выделяющейся гранью бриллианта и, в общем, имеет низкое соотношение сторон, что обеспечивает прочную основу и область для оценки цвета бриллианта, а также является более подходящей, чем использование грани павильона с точки зрения «использования» и с точки зрения потребителя.
Теперь будет понятно, что схема просмотра и способ использования площадки бриллианта могут обеспечивать многочисленные преимущества над традиционными способами определения группы цвета известного уровня техники, и, что очень важно, просмотр цвета со стороны площадки может давать наиболее точную группу в отношении восприятия потребителем цвета бриллианта. Ввиду того, что группа цвета бриллианта оказывает большое влияние на стоимость бриллианта, настоящее изобретение обеспечивает существенные коммерческие преимущества.
Еще дополнительно, поскольку цвет бриллианта просматривают со стороны площадки, то отражения света, такие, как отражения от граней павильона, могут быть минимизированы. Соответственно, и поскольку цвет может определяться от одной и большей грани, это дает меньше отвлекающих факторов для анализа цвета и последующего определения группы цвета.
Площадка, как правило, является универсальной для большинства бриллиантов, и, как таковое, использование площадки для оценки цвета, как обеспечено настоящим изобретением, предпочтительно позволяет проводить оценку цвета и определение группы бриллиантов разных огранок, и по этой причине, настоящее изобретение также обеспечивает универсальную схему оценки цвета среди бриллиантов разных огранок.
Аналогично, что касается круглой бриллиантовой огранки, так как площадка плоская, нет вариации для разных групп огранки по сравнению с использованием граней павильона, которое является преобладающей методологией для определения группы цвета с использованием способа определения группы цвета GIA. Соответственно, настоящее изобретение позволяет более независимо определять группу цвета независимо от влияния огранки бриллианта.
Также, в отличие от способов известного уровня техники, настоящее изобретение устраняет необходимость иметь множество наборов образцовых камней для разных размеров и разных типов бриллиантов.
Кроме того, поскольку разные огранки бриллианта, по сути, имеют разный угол павильона, при использовании способа оценки цвета и определения группы известного уровня техники, согласно которому грани павильона просматривают под углом 45 градусов к оси, проходящей перпендикулярно площадке бриллианта, угол наклона относительно плоскости грани павильона варьируется в виде функции от угла павильона, что влияет на цветовое представление бриллианта. Однако, как представлено настоящим изобретением, поскольку плоскую грань площадки используют для оценки цвета, для определенного угла просмотра относительно площадки в ориентации площадки вниз, в настоящем изобретении можно воспроизводить просмотр цвета под углом 45° со стороны павильона. Различие, представленное настоящим изобретением, включает в себя улучшение отражения света от граней павильона. Соответственно, также может быть обеспечена связь между традиционным способом определения группы цвета со стороны павильона известного уровня техники способом GIA и способом определения группы цвета со стороны площадки настоящего изобретения, который может использоваться для сравнительных целей или в качестве эталона, если требуется.
Настоящее изобретение, в дополнение к применимому для определения цвета и определения группы белых или прозрачных бриллиантов, предпочтительно также применимо для определения цвета и определения группы фантазийных или цветных бриллиантов.
Чтобы преодолевать эти трудности повторяемости и надежности, авторы настоящего изобретения разработали систему и способ для надежного, повторяемого и последовательного определения группы цвета бриллианта, которые устраняют выше упомянутые присущие и неприсущие факторы, которые влияют на оценку при определении группы цвета бриллианта, а также предпочтительно обеспечивает систему и способ, которые преодолевают факторы точки зрения потребителя и обеспечивает более полезный способ оценки цвета и определения группы, чем обеспечено известным уровнем техники.
Ссылаясь на фиг.1, показывают схематичное представление первого варианта осуществления системы 100 согласно настоящему изобретению. Система 100 включает в себя, по меньшей мере, одно устройство 110 получения оптического изображения по линии связи 112 с модулем процессора, включающим в себя процессор 120, который соединен линией связи 122, 132 с устройством 130 для хранения данных. Используют устройство 140 вывода, которое соединено линией связи 124 с процессором 120.
Устройство 110 получения оптического изображения предпочтительно представляет собой устройство цифровой камеры CCD, которое позволяет получать оптическое изображение площадки бриллианта.
Система 100 может выполняться в виде единого блока, причем целые числа системы 100 представлены как единое устройство. Альтернативно, целые числа системы 100 могут устанавливаться отдельно, причем процессор 120 устанавливается либо в смежном месте, например, к сенсорному устройству ввода и блоку 140 визуального отображения, либо устанавливается в удаленном месте и соединено линией связи с сенсорным устройством ввода и блоком 140 визуального отображения посредством телекоммуникационной сети.
Дополнительно, устройство 130 для хранения данных может располагаться смежно с процессором 120 или располагаться в удаленном месте и соединено линией связи с процессором 120 посредством телекоммуникационной сети.
Ссылаясь теперь на фиг.2, показывают блок-схему 200 последовательности этапов способа согласно настоящему изобретению.
Способ настоящего изобретения работает с использованием компьютеризированной системы, такой как те, которые показаны и описаны со ссылкой на фиг.1.
Способ, реализованный в компьютеризированной системе, обеспечивает определение группы цвета бриллианта.
В рамках способа настоящего изобретения, группу цвета определяют или отображают на основе заданного порога корреляции между данными, получаемыми из ввода первого оптического изображения площадки, и набором данных, соответствующих бриллианту с предварительно присвоенной группой цвета.
Компьютеризированная система, в которой осуществляют способ, включает в себя устройство получения оптического изображения, модуль процессора и модуль вывода.
Способ включает в себя этапы, на которых:
Первый этап (210) включает в себя этап, на котором получают оптическое изображение площадки бриллианта, для которого должна быть определена группа цвета. Оптическое изображение получают с использованием устройства получения изображения, такого как цифровая камера или CCD, с заданным углом наклона к центральной оси, проходящей перпендикулярно площадке и через вершину павильона бриллианта и в направлении к площадке.
Оптическое изображение получают в среде, имеющей заданный постоянный уровень освещенности, например в пределах системы двух связанных между собой интегрирующих сфер. Возможно, также можно получать оптическое изображение граней павильона бриллианта.
Второй этап (220) включает в себя сравнение данных, получаемых в результате получения оптического изображения площадки бриллианта, с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует бриллианту из множества бриллиантов, каждый из которых имеет цветовую группу, присвоенную ему.
Каждый набор данных получают из оптического изображения, получаемого устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, такую же, как на первом этапе. Каждому из наборов данных присваивают группу цвета, которая может быть предварительно присвоена, или присваивают значение или группу. Данные, получаемые в результате получения оптического изображения, и данные наборов данных, представляют собой данные, указывающие цвет бриллианта, от которого их получают.
Третий этап (230) - этап, на котором при заданном пороге корреляции между данными, получаемыми из ввода оптического изображения площадки, и одним из множества наборов данных из второго этапа, подают выходной сигнал, указывающий группу цвета бриллианта.
Для сравнительных целей бриллианты из множества наборов данных могут быть получены из набора образцовых камней, имеющих промышленно приемлемую группу цвета, например из набора GIA определенных по группе цвета бриллиантов. Хотя воспринимаемый цвет со стороны павильона образцовых камней может отличаться от воспринимаемого цвета вида бриллианта со стороны площадки в зависимости от угла просмотра относительно площадки и геометрии и размеров бриллианта, определение цвета может быть выполнено из изображения площадки бриллиантов образцовых камней с заданной группой цвета, присвоенной им.
Ссылаясь на фиг.3, показывают схематичное представление системы 300 согласно настоящему изобретению. Система 300 включает в себя два первых устройства 310 и 310а получения оптического изображения соединенных линиями связи 312, 312а с модулем процессора, включающим в себя процессор 320, который соединен линией связи 322, 332 с устройством 330 для хранения данных, которое содержит множество наборов данных для множества бриллиантов. Устанавливают устройство 340 вывода, которое соединено линией связи 324 с процессором 320.
Два первых устройства 310 и 310a получения оптического изображения позволяют получать изображения площадки бриллианта 315, который имеет свою площадку, обращенную вниз, под углом 90 градусов - устройством 310 получения изображения, а под наклоном - устройством 310a получения изображения. Таким образом, могут быть получены изображения под двумя углами к грани площадки бриллианта 315. Альтернативно в других вариантах осуществления, угол наклона бриллианта 315 может варьироваться посредством держателя для бриллианта 315, чтобы изменять угол получения просмотра. Система 300 включает в себя систему интегрирующих сфер, содержащую две интегрирующие сферы 350 и 350a в оптической связи друг с другом в области 316 апертуры, в которой располагают бриллиант 315, когда получают оптическое изображение.
Первые устройства 310 и 310a получения оптического изображения предпочтительно представляют собой устройства цифровой камеры, которые позволяют получать оптическое изображение бриллианта 315 под углом 90 градусов устройством 310 получения, а с наклоном под углом, например, 45 градусов, устройством 310a получения относительно центральной вертикальной оси бриллианта 315.
Устройства 310 и 310a получения оптического изображения расположены на расстоянии около 200 мм от бриллианта 315, или меньше, или больше.
Система 300 включает в себя два источника 318 и 318a света, обеспечивающих упомянутый заданный постоянный уровень освещенности, который имеет цветовую температуру 6500 K, внутри каждой интегрирующей сферы 350 и 350a. Источники света могут быть выбраны из группы, включающей в себя источник света LED (светоизлучающий диод), источник света с ксеноновой лампой, и источник света с лампой накаливания, и источник света с флуоресцентной лампой, имитатор солнечного излучения или тому подобное, с тем, чтобы обеспечивать заданный постоянный уровень освещенности в сферах 350 и 350a с цветовой температурой 6500 К.
Система 300 дополнительно включает в себя вращающуюся платформу 317, выполненную с возможностью вращаться вокруг упомянутой центральной оси бриллианта 315 и внутри системы интегрирующих сфер 350 и 350a, причем вращающаяся платформа 317 обеспечивает вращение бриллианта 315 вокруг центральной оси, так что множество оптических изображений бриллиантов может быть получено устройствами 310 и 310a получения оптического изображения.
Второе устройство 310b получения оптического изображения также устанавливают для получения, по меньшей мере, второго оптического изображения, причем второе оптическое изображение представляет собой оптическое изображение павильона бриллианта 315.
Выходной сигнал 312b, указывающий цвет, подают при заданном пороге корреляции между данными, получаемыми из ввода, по меньшей мере, первого оптического изображения, и одним из наборов данных упомянутого множества.
При заданном пороге корреляции между данными, получаемыми из ввода, по меньшей мере, одного второго оптического изображения 312b с множеством наборов данных, каждый из которых соответствует бриллиантам упомянутого множества бриллиантов, причем каждый набор данных получают из оптического изображения со стороны павильона множества бриллиантов, получаемого устройством получения оптического изображения в среде, имеющей заданную постоянную освещенность, такую же, как и при получении по меньшей мере одного второго оптического изображения, может быть подан выходной сигнал, указывающий цвет.
Первое оптическое изображение площадки бриллианта может делиться на две или более подобласти процессором 320, и средний цвет каждой подобласти может определяться, и каждой подобласти присваивают группу цвета, а конечную группу цвета бриллианта определяют на основе взвешивания между группой цвета двух или более подобластей.
Дополнительно, оптическое изображение павильона бриллианта 315 могут делить на две или более подобласти процессором 320, и определяют средний цвет каждой подобласти, и присваивают каждой подобласти группу цвета, а окончательную группу цвета бриллианта определяют на основе взвешивания между группой цвета двух или более подобластей, как показано на фигурах 4а и 4b, где показана фотография бриллианта 400 в виде получаемого оптического изображения. Оптическое изображение павильона бриллианта 400 делят на две или более подобласти 410, 420, и определяют средний цвет каждой подобласти 410, 420 и группу цвета присваивают каждой подобласти. Затем определяют окончательную группу цвета бриллианта на основе взвешивания между группой цвета двух или более подобластей 410, 420. Как показано на фиг.4b, оптическое изображение бриллианта 400 делят на две подобласти 410, 420, причем первая подобласть 410 включает в себя область короны бриллианта, а вторая подобласть 420 включает в себя павильон бриллианта. В этом варианте осуществления первая подобласть 410 и вторая подобласть 420 имеют приблизительно одинаковый размер.
Аналогично, изображение площадки бриллианта также может быть последовательно разделено, как описывается со ссылкой на фигуры 4а и 4b, и цвет определяется соответственно.
Данные, получаемые в результате получения оптического изображения бриллианта 400 и данные наборов данных, могут быть данными RGB (красный, зеленый, синий) цветовой модели RGB. Предпочтительно, как в настоящем варианте осуществления, данные, получаемые в результате получения, по меньшей мере, первого оптического изображения и данные наборов эталонных данных, представляют собой данные HSL (оттенок, насыщенность, яркость).
Эталонные данные бриллиантов представляют собой стандартные эталонные бриллианты из образцового набора, соответствующие уже существующей системе определения группы цвета, предпочтительно, например, системе определения группы цвета Американского геммологического института (GIA).
Фиг.5 показывает технологическую схему варианта осуществления способа 500 согласно настоящему изобретению.
Способ включает в себя этапы, на которых:
Этап (i) 510 - на котором захватывают изображение площадки бриллианта;
Этап (ii) 520 - на котором проводят анализ захваченного изображения площадки с этапа (ii) и, возможно, анализируют участки упомянутого изображения. Дополнительно, возможно также получать изображение павильона бриллианта для сравнительных целей и для эталона со стандартным набором данных;
Этап (iii) 530 - на котором вычисляют и определяют цвет бриллианта, возможно участками изображения, и обеспечивают представление пространства HLS; и
Этап (iv) 540 - на котором определяют группу цвета бриллианта сравнением с набором данных эталонных бриллиантов.
Способ по настоящему изобретению, в предпочтительном варианте осуществления использующий систему интегрирующих сфер, используют для анализа цветов бриллиантов, которые разрабатывают.
Такая система и способ могут обеспечивать хорошую альтернативу с высокой повторяемостью по сравнению с системами и способами известного уровня техники, а также могут снижать затраты и время на изготовление образцовых наборов камней и подготовку профессионального геммолога. Это также может уменьшать время подготовки профессионального геммолога. Дополнительно, это может устранять необходимость иметь разные наборы образцовых камней для оценки цвета бриллиантов разных размеров.
Благодаря визуальной природе цвета оценку цвета бриллианта необходимо проводить в управляемой среде. Настоящее изобретение гарантирует, что условия освещения и фон для каждого бриллианта, оцениваемого по цвету, являются одинаковыми, избегая отрицательных воздействий среды.
Кроме того, управляемая среда должна быть воспроизводимой в разных местах, чтобы люди в разных местах могли по-прежнему иметь одинаковую оценку цвета бриллианта.
Система интегрирующих сфер помогает играть эту роль, поскольку интенсивность света, спектр и однородность могут быть хорошо управляемыми и повторяемыми, и удовлетворять этому требованию.
Камеры на системе интегрирующих сфер могут решать проблемы повторяемости и надежности, вызываемые человеческим зрением и необходимостью изменяемых во времени образцовых камней, поскольку определение группы цвета и оценку выполняют процессором, использующим математические критерии сопоставления с теми же полученными в электронном виде данными «образцового камня», а не оценку человеческим глазом.
Как описывалось выше, использование площадки бриллианта для определения цвета и определения группы, дают многочисленные преимущества над известным уровнем техники, который использует павильон в качестве объекта для определения цвета и определения группы.
Как показано на фиг.6а и фиг.6b, при использовании стандартного эталонного угла к граням павильона, как это используют в известном уровне техники, угол просмотра относительно плоскости граней меняется, что влияет на определение цвета. В отличие от этого настоящее изобретение обеспечивает постоянный угол наблюдения к площадке для определения цвета, который не зависит от типа огранки бриллианта.