本发明涉及宝石检测领域，尤其涉及一种钻石明亮度分级方法。
背景技术：
钻石璀璨是因其特殊的琢型而产生对入射光线的强烈反射，这些反射作用分为光泽、内部反射、火彩和闪烁等，这些光学效果统称为明亮度(brilliance)。亮光的优劣与组成钻石琢型的刻面角度、大小密切相关，在钻石切工评价中简称为切工参数。
现有的切工参数仅包括主要的角度与刻面大小的比例，冠角、亭角、台宽比、亭深比、下腰小面比、上腰小面比等，与钻石实际拥有的切工参数比少很多，很难描述一粒具体钻石的光学效果，往往切工参数相同的不同钻石，具有不同的反射光图案，具有不同的光学效果、尤其是不能根据现有的切工参数判断钻石光学效果的好坏。同时，周到地测量钻石的每个切工参数，也甚为困难，即使测量出来其含义也不易解释，因此不能很好的对钻石的明亮度做出评价。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种钻石明亮度分级方法，能针对被测试钻石样品做出明确的明亮度优劣评价。
为解决上述技术问题，发明采用如下所述的技术方案。一种钻石明亮度分级方法，包括：建立数据库：获取多种光源条件下若干钻石样品的光学参数形成所述数据库，所述光学参数包括亮度、火彩强度、闪烁强度中的一种或几种；确定分级标准：按照数据库中不同光源条件下所获取的光学参数按照数值大小进行排序，确定不同等级的数值区间；获取待分级钻石多种光源条件下的光学参数，并根据所确定的分级标准判定待分级钻石的明亮度级别。
优选地，在所述的确定分级标准中确定4-6个数值区间。
优选地，将所获取的光学参数按照数值从大到小进行排序并确定四个区间端点，从而确定5个数值区间。
优选地，所述四个区间端点分别为排列在第10％、第30％、第60％及第90％的数值。
优选地，所述多种光源包括3-6种。
优选地，所述多种光源包括5种，分别为穹顶光源、环形光源、钻石灯光源、珠宝店光源和客厅光源。
优选地，所述根据所确定的分级标准判定待分级钻石的明亮度级别采用最低级别判定的规则或者平均值规则。
优选地，当所述光学参数包括两种或两种以上时，所述确定分级标准包括确定不同光学参数下等级的数值区间，所述根据所确定的分级标准判定待分级钻石的明亮度级别包括：先判定待分级钻石在不同光学参数中的等级，然后依据不同光学参数中的等级判定待分级钻石的明亮度级别。
优选地，建立所述数据库时，获取至少2000颗具有不同切工参数的钻石样品的光学参数。
本发明的有益效果在于：
本发明提供了一种钻石明亮度分级方法，通过建立数据库并确定分级标准，从而能针对被测试钻石样品做出明确的明亮度优劣评价。并且，在多种光源下进行测试并分级，避免单一光源下可能存在的不完整性，能全面准确的进行钻石明亮度的分级。
附图说明
图1是本发明所提供的钻石明亮度分级方法的流程示意图。
图2是本发明所提供的钻石明亮度分级方法中步骤s4的流程示意图。
具体实施方式
为使本领域的普通技术人员更加清楚地理解发明的目的、技术方案和优点，以下结合附图和实施例对发明做进一步的阐述。
如图1所示，一种钻石明亮度分级方法，包括：
步骤s1：建立数据库：获取多种光源条件下若干钻石样品的光学参数形成所述数据库，所述光学参数包括亮度、火彩强度、闪烁强度中的一种或几种；
步骤s2：确定分级标准：按照数据库中不同光源条件下所获取的光学参数按照数值大小进行排序，确定不同等级的数值区间；
步骤s3：获取待分级钻石多种光源条件下的光学参数；
步骤s4：根据所确定的分级标准判定待分级钻石的明亮度级别。
本发明所提供的钻石明亮度分级方法通过建立数据库并确定分级标准，从而能针对被测试钻石样品做出明确的明亮度优劣评价。并且，在多种光源下进行测试并分级，避免单一光源下可能存在的不完整性，能全面准确的进行钻石明亮度的分级。
在步骤s1中，更好的是，获取大量的数据以保证数据库的完整性，故而优选的是，建立所述数据库时，获取至少2000颗具有不同切工参数的钻石样品的光学参数，钻石样品的切工参数范围最好涵盖：台宽比44％-72％，冠角20°-40°，亭角35°-45°，并包括全部切工级别。所述光学参数可以是亮度、火彩强度、闪烁强度其中一种，或者是两两组合，更好的是所述光学参数包括亮度、火彩强度、闪烁强度三种。其中亮度以亮度值l表示，火彩强度以火彩值h表示，闪烁强度以闪烁值s表示。
优选地，所述多种光源包括3-6种，更好的是，所述多种光源包括5种，分别为穹顶光源、环形光源、钻石灯光源、珠宝店光源和客厅光源。可以通过不同的光源组件以形成相应的光源。其中，穹顶光源指的是天空无阻挡的漫射光线，例如无阳光直射的广场环境的照明条件，可以是利用反射板将灯光进行反射后形成类似的光源条件；环形光源是指环形的均匀光线，可以是将多个光珠环形设置即可；通常钻石交易时利用一侧灯光照射在钻石上进行观察，钻石灯光源则是模拟的这种光源；珠宝店光源和客厅光源则是指的模拟相应环境下的光源。
在这里需要进一步说明的是，如果采用某种单一的光源存在着不够全面的缺陷。因为实际上钻石的明亮度在很大程度上受到光源条件的影响。例如钻石在旷野的穹顶光源下看钻石，与在珠宝店内的集中强光下看钻石，钻石的外观是不同的。强光照射下，明亮度较高，反之明亮度低。另外光源射入钻石的角度不同，光线发生全反射、分裂、色散等光学作用的刻面位置不一样，也会造成钻石不同的外观。同时对钻石光学的计算机模拟研究发现，不同模式的光源下，钻石的明亮度不同，例如在环形光源下明亮度最高的钻石，在穹顶光源下不是最高。因此，本发明中采用多种光源能全面准确的进行钻石明亮度的分级。
可以理解，在步骤s1中所述的获取多种光源条件下若干钻石样品的光学参数或者是步骤s3中所述的获取待分级钻石多种光源条件下的光学参数，就是提供不同的光源，以形成其相应的入射光线照射在钻石样品或待分级钻石上，并采集钻石样品或待分级钻石反射所述入射光线所形成的图像，然后依据采集的图像处理分析得到所需的光学参数。
在一些优选的实施例中，通过测试大量的(不少于2000颗)钻石样品在上述5种光源下的亮度值、火彩值和闪烁值，其中包含穹顶光源的亮度值、火彩值与闪烁值；环形光源的亮度值、火彩值与闪烁值、钻石灯光源；珠宝店光源的亮度值、火彩值与闪烁值；客厅光源的亮度值、火彩值与闪烁值，共计15项变量，从而建立得到数据完善的钻石明亮度数据库。
在步骤s2中，则是利用数据库中的数据以确定分级标准，采用比例分级的方式。优选的，是在所述的确定分级标准中确定4-6个数值区间，以得到详细的等级区分。更好的是，将所获取的光学参数按照数值从大到小进行排序并确定四个区间端点，从而确定5个数值区间。所述四个区间端点分别为排列在第10％、第30％、第60％及第90％的数值。
以穹顶光源的亮度值为例，共获取得到2000个钻石样品穹顶光源的亮度值，记为l11、l21、l31、l41……l20001。然后按照数值从大到小进行排列，记为no1l1、no2l1、no3l1、no4l1……no2000l1，将第10％、第30％、第60％及第90％，也即将no200l1、no600l1、no1200l1、no1800l1作为区间端点，各区间分别对应五个级别，分别为极好(ex)、很好(vg)、好(g)、中(f)、差(p)。也就是当待分级钻石在穹顶光源下测得的亮度值大于no200l1时，其级别为ex；当待分级钻石在穹顶光源下测得的亮度值为no200l1与no600l1之间时，其级别为vg；当待分级钻石在穹顶光源下测得的亮度值为no600l1与no1200l1之间时，其级别为g；当待分级钻石在穹顶光源下测得的亮度值为no1200l1与no1800l1之间时，其级别为f；当待分级钻石在穹顶光源下测得的亮度值小于no1800l1时，其级别为p。
在判定待分级钻石的明亮度级别时，可以采用最低级别判定的规则或者平均值规则。所述最低级别判定的规则为以各光源条件中的最低级别作为待分级钻石的明亮度级别；所述平均值规则为以各光源条件的平均级别作为待分级钻石的明亮度级别。
当光学参数只有一种，则是根据不同光源条件下所判定的级别来确定待分级钻石的明亮度级别；当所述光学参数包括两种或两种以上时，所述确定分级标准包括确定不同光学参数下等级的数值区间，所述根据所确定的分级标准判定待分级钻石的明亮度级别包括：先判定待分级钻石在不同光学参数中的等级，然后依据不同光学参数中的等级判定待分级钻石的明亮度级别。也即步骤s4包括：
步骤s41：判定待分级钻石在不同光学参数中的等级；
步骤s42：依据不同光学参数中的等级判定待分级钻石的明亮度级别。
在判定待分级钻石在不同光学参数中的等级时，可以采用最低级别判定的规则或者平均值规则。
下面针对本发明所提供的钻石明亮度分级方法，做一些具体详细的说明：
一、设定分级的评价指标。
在穹顶光源、环形光源、钻石灯光源、珠宝店光源和客厅光源下测试钻石亮度、火彩和闪烁的数值，共15项评价指标。并将穹顶光源、环形光源、钻石灯光源、珠宝店光源和客厅光源简称为光源1、光源2、光源3、光源4和光源5。
二、建立分级数据库
测试2000颗钻石的指标变量,建立钻石的明亮度数据库。2000粒钻石包括不同切工的标准圆钻，比例范围尽量能横跨台宽比44％-72％，冠角20°-40°，亭角35°-45°的五个切工级别(极好ex、很好vg、好g、一般f、差p)。
例如，第一个钻石在数据库中的存储格式为：
其中l1,i、f1,i、s1,i(i＝1,2,3,4,5)分别代表第一个钻石样品在第i种光源下钻石的亮度值、火彩值和闪烁值。
三、建立分级标准。
将测试的所有参照样品的各项指标变量的值从大到小排列。分别记为no1li、no2li……nozli；no1fi、no2fi……nozfi；no1si、no2si……nozsi。z为数据库中样品的数量。no1li代表在第i种光源下(i＝1,2,3,4,5)，z个样品中亮度值排序第一的数；no2li代表在第i种光源下，z个样品中亮度值排序第二的数；依次类推，代nozli表在第i种光源下，z个样品中亮度值排序最末的数。no1fi代表在第i种光源下(i＝1,2,3,4,5)，z个样品中火彩值排序第一的数；no2fi代表在第i种光源下，z个样品中火彩值排序第二的数；依次类推，nozfi代表在第i种光源下，z个样品中火彩值排序最末的数。no1si代表在第i种光源下(i＝1,2,3,4,5)，z个样品中闪烁值排序第一的数；no2si代表在第i种光源下，z个样品中闪烁值排序第二的数；依次类推，nozsi代表在第i种光源下，z个样品中闪烁值排序最末的数。
然后，参考排好的数据划分五个级别，分别为极好、很好、好、中、差(用英文分别记为ex、vg、g、f、p。把每项指标的数据跨度分成五段，最高的一段为极好、次为很好、再次为好、中、差。
可使用多种方式划分级别。例如，分别根据排列好的第10％、第30％、第60％、第90％个数据作为刻划分度。
如果共有2000个钻石样品，可将nol(f、s)i200(第10％个)数据作为ex级别的下线和vg级别的上限；将nol(f、s)i600(第30％个)数据作为vg级别的下限和g级别的上限；将nol(f、s)i1200(第60％个)数据作为g级别的下限和f级别的上限；将nol(f、s)i1800(第90％个)数据作为f级别的下限和p级别的上限。
nol1200、nol1600、nol11200、nol11800分别代表在第1种光源下亮度值的级别中极好和很好的分度、很好和好的分度、好和中的分度、中和差的分度。如果待判定级别的数值刚好在分度上，则定为较高级别。
nof1200、nof1600、nof11200、nof11800分别代表在第1种光源下火彩值的级别中极好和很好的分度、很好和好的分度、好和中的分度、中和差的分度。如果待判定级别的数值刚好在分度上，则定为较高级别。
nos1200、nos1600、nos11200、nos11800分别代表在第1种光源下闪烁值的级别中极好和很好的分度、很好和好的分度、好和中的分度、中和差的分度。如果待判定级别的数值刚好在分度上，则定为较高级别。
四、测试待分级钻石的光学参数
待分级钻石在步骤一所述的5种光源下测试获得15项指标数据，分别为lx1、fx1、sx1、lx2、fx2、sx2、lx3、fx3……sx5,顺序依次表示在第一种光源下的亮度值、火彩值、闪烁值，在第二种光源下的亮度值、火彩值、闪烁值，依次类推，直到在第五种光源下的亮度值、火彩值、闪烁值。
五、判定待分级钻石的明亮度级别
将获得的待分级钻石的15项指标数据与相应的级别值比较，获得待分级钻石的15项指标的级别。
不同光源下亮度值的级别判定中：
如果lx1≥nol1200，那么lx1定为极好(ex)级别；
如果nol1200>lx1≥nol1600，那么lx1定为很好(vg)级别；
如果nol1600>lx1≥nol11200，那么lx1定为好(g)级别；
如果nol11200>lx1≥nol11800，那么lx1定为中(f)级别；
如果lx1<nol11800，那么lx1定为差(p)级别。
不同光源下火彩值的级别判定中：
如果fx1≥nof1200，那么fx1定为极好(ex)级别；
如果nof1200>fx1≥nof1600，那么fx1定为很好(vg)级别；
如果nof1600>fx1≥nof11200，那么fx1定为好(g)级别；
如果nof11200>fx1≥nof11800，那么fx1定为中(f)级别；
如果fx1<nof11800，那么fx1定为差(p)级别。
不同光源下闪烁值的级别判定中：
如果sx1≥nos1200，那么sx1定为极好(ex)级别；
如果nos1200>sx1≥nos1600，那么sx1定为很好(vg)级别；
如果nos1600>sx1≥nos11200，那么sx1定为好(g)级别；
如果nos11200>sx1≥nos11800，那么sx1定为中(f)级别；
如果sx1<nos11800，那么sx1定为差(p)级别。
假设判定后级别归属结果如下：
lx1为ex；lx2为vg；lx3为g；lx4为f；lx5为f；
fx1为vg；fx2为g；fx3为vg；fx4为g；fx5为ex；
sx1为g；sx2为f；sx3为f；sx4为vg；sx5为p。
六、判定待分级钻石的明亮度级别
采用最低级别判定的规则或者平均值规则。
在最低级别规则下，步骤五待分级钻石在5种光源下的亮度指标级别分别为：ex、vg、g、f、f，那么取最低级别f作为这颗待分级钻石的亮度级别。
待分级钻石在5种光源下的火彩指标级别分别为：vg、g、vg、g、ex，那么取最低级别g作为这颗待分级钻石的火彩级别。
待分级钻石在5种光源下的闪烁指标级别分别为：g、f、f、vg、p，那么取最低级别p作为这颗待分级钻石的闪烁级别。
在平均值规则下，步骤五钻石在5种光源下的亮度指标级别分别为：ex、vg、g、f、f，那么取其中间级别作为这颗待分级钻石的亮度级别。中间级别的算法是，分别对五个级别赋值，ex＝5,vg＝4,g＝3，f＝2，p＝1。将对应级别的赋值相加除以5，即为(5+4+3+2+2)/5＝3.2，使用四舍五入的方式判定最终级别，为g。
待分级钻石在5种光源下的火彩指标级别分别为：vg、g、vg、g、ex，那么，分别对五个级别赋值，vg＝4,g＝3,vg＝4，g＝3，ex＝5。将对应级别的赋值相加除以5，为(4+3+4+3+5)/5＝3.8,使用四舍五入的方式判定最终级别，为vg。
待分级钻石在5种光源下的闪烁指标级别分别为：g、f、f、vg、p，那么，分别对五个级别赋值，g＝3,f＝2,f＝2，vg＝4，p＝1。将对应级别的赋值相加除以5，为(3+2+2+4+1)/5＝2.4,使用四舍五入的方式判定最终级别，为f。
钻石明亮度级别的判定方式同样在钻石亮度、火彩、闪烁指标级别判定完成的基础上，遵循最低级别判定的规则或者平均值规则，具体为：
在最低级别原则下，待分级钻石明亮度级别为亮度级别、火彩级别、闪烁级别的最低级别。待分级钻石的亮度级别为：中(f)、火彩级别为：好(g)、闪烁级别为：差(p)，那么这一待分级钻石的明亮度级别定为：差(p)。
在平均级别原则下，待分级钻石明亮度级别为亮度级别、火彩级别、闪烁级别的平均级别。若待分级钻石的亮度级别为：好(g)、火彩级别为：极好(vg)、闪烁级别为：中(f)，那么这一待分级钻石的明亮度级别定为：好(g)。