用于宝石的准确3d建模的系统的制作方法_2

文档序号:9239908阅读:来源:国知局
的比原始3D模型更准确的3D模型,所述第一系统包括第一组宝石固持件,其各自具有第一宝石安装表面、第一照明源和第一成像装置,所述套件包括至少以下各项:
[0057]-至少一个第二照明源,其不同于第一照明装置;以及
[0058]-第二成像系统,其不同于第一成像系统。
[0059]所述套件还可包括第二组宝石固持件,其各自具有第二宝石安装表面,且被配置来用于安装在台座上,以便允许所述第二照明源进入到所述第二宝石安装表面与所述台座之间的空间。
[0060]或者,所述套件可包括被配置来以例如允许来自所述照明源的照明进入到所述第一宝石安装表面之间的下面的空间的方式使用第一组宝石固持件的装置。
[0061]所述套件还可包括非暂时性计算机可读存储媒介,其中包括计算机可读程序代码,所述计算机可读程序代码致使用于宝石的准确3D建模的系统如本文详述那样操作。
[0062]在实施方案和所附权利要求书的详细描述中呈现本发明所公开主题的不同方面的额外可能特征。
[0063]附图简述
[0064]为了更好地理解本文所公开的主题,且为了例示其在实践中可如何进行,现在将参考附图仅借助于非限制实例来描述实施方案,其中:
[0065]图1A是根据本发明所公开主题的一个实例的用于产生宝石的准确3D模型的系统的示意性透视图;
[0066]图1B是图1A中所示的系统的台和冠部照明装置的透视图;
[0067]图2A是面对X轴来看的图1A中所示的系统的侧视图;
[0068]图2B是图1a的系统的示意性局部侧视图,示出其底侧翻光面照明装置;
[0069]图2C是图1A的系统的示意性局部侧视图,示出其冠部照明装置;
[0070]图2D是图1A的系统的示意性局部侧视图,示出其腰棱翻光面照明装置的一个实例;
[0071]图2E是图1A的系统的示意性局部侧视图,示出其腰棱翻光面照明装置的另一实例;
[0072]图3示出用于通过图1A中所示的系统产生宝石的准确3D模型的上面安装有不同大小的宝石的不同宝石固持件的示意图;
[0073]图4是安装在图3中所示的固持件中的一个的支撑表面上的宝石的示意图;
[0074]图5是可在图1A中所示的系统的照明装置中的一个中使用的掩模的一个实例的示意图;
[0075]图5A到图5C示出根据本发明所公开的主题的一个实例的过程的流程图;
[0076]图6A和图6B以及图6C和图6D是根据本发明所公开主题的一个实例的方法的框架中所产生的分别为宝石的原始和准确3D模型的部分的两个实例的示意性表示;
[0077]图6E示意性地说明根据本发明所公开主题的一个实例的方法的框架内所获得的宝石的一个表面部分的示例性图像;
[0078]图7A到图7D在透视图和侧视图中示意性地说明根据本发明所公开主题的一个实例的使原始3D建模系统(图7A、图7C)升级以获得用于产生宝石的准确3D模型的系统(图7B、图7D)的过程。
[0079]实施方案详述
[0080]图1A示意性地说明用于产生根据规划的切割几何形状来切割以具有冠部、底侧翻光面、腰棱翻光面和切平面的宝石G的外表面的准确3D模型的系统10的一个实例,所述冠部和所述底侧翻光面具有规划的小面、邻接所述小面的边缘,以及结合点,其各自构成与至少两个小面相关联的至少三个此类边缘的交汇区域。
[0081]虽然宝石的规划切割几何形状是已知的,但宝石的真实几何形状,且尤其是其底侧翻光面、冠部和腰棱翻光面的几何形状是系统10旨在通过以下步骤以高准确度确定的内容:
[0082]-获得所述宝石的原始3D模型,
[0083]-对仅具有其相关联小面和边缘的邻近部分的结合点进行成像,所述结合点的位置是基于至少部分地通过使用原始3D模型获得的信息,且在提供允许区分其间的边缘的邻近小面之间的对比度的条件下来确定的,其中放大率和分辨率中的至少一个比获得原始3-D模型所处的放大率和分辨率高,和/或焦点深度比获得原始3-D模型所处的焦点深度低;以及
[0084]-分析上述图像的结果,以获得关于所述宝石在所述结合点处的细节的信息;以及使用此信息来产生宝石的新3D模型,其比原始3-D模型更准确。
[0085]在本发明所公开的实例中,将多面切割钻石视为将建模的宝石,但这纯粹是出于阐释的需要,且可能存在可通过本发明所公开的系统来分析的若干可能宝石切割几何形状。事实上,宝石的任何切割均可由所述系统来建模,只要其提供一个搁置表面,保持可放置在所述搁置表面上以供分析。
[0086]参考图1A、图1B,系统10包括:台基点30,用于支撑宝石G ;第一 3D建模系统60,其具有第一光轴F0A,用于产生宝石的原始3D模型;以及第二 3D建模系统100,其具有第二光轴S0A,用于以与原始3D模型的准确度相比增加的准确度等级来产生宝石的准确3D模型。
[0087]台基点30以及第一和第二 3D建模系统全部固定地安装在系统基座12上,其间形成系统腔15,所述系统腔15被配置成用于在其中接纳宝石G,宝石G被台基点30支撑在其搁置或安装表面S (见图4),以便允许两个3-D建模系统有权光学接近宝石的除其搁置表面之外的任何表面,而不将宝石从台基点移除。
[0088]第一和第二 3D建模系统60和100安装在基座12上,使得第一光轴FOA与基座12的空间关系保持恒定,而第二光轴SOA在系统的操作期间可移动,如下文进一步详细描述。
[0089]必须强调的是,如此实例中所示的第二 3D建模系统100相对于第一 3D建模系统60的安置纯粹是作为非约束、阐释性说明,为了实现理解本文所公开的主题的目的,且3D建模相对于彼此的任何其他相对安置完全是可能的。
[0090]系统10还包括:计算机系统300,其包括处理器(未图示),所述处理器操作地耦合到存储适当的软件的存储器(未图示)和控制卡310,控制卡310 —方面也连接到上述系统的组件,且另一方面借助于连接线223连接到计算机系统300,以允许必要地控制所有其操作。
[0091]除非另有具体说明,否则如从以下论述明白,应了解,在利用例如“处理”、“计算”、“核算”、“产生”、“配置”、“控制”、“选择”、“建立”、“决定”等术语的整个说明书论述中,参考计算机的动作和/或进程,其操纵数据和/或将数据变换成其它数据,所述数据表示为物理(例如电子)量,和/或所述数据表示物理对象。术语“计算机”应被扩大解释为涵盖具有数据处理能力的任何种类的电子装置,作为非限制实例,包括本申请中公开的计算系统300。
[0092]根据本文教导的计算机化操作可由特别为所要目的构造的计算机或由通过存储在计算机可读存储媒介中的计算机程序为所要目的特别配置的通用计算机来执行。
[0093]不参考任何特定编程语言来描述本发明所公开主题的实施方案。将了解,可使用多种编程语言来实施如本文所述的本发明所公开主题的教示。
[0094]注意,控制卡310可与计算机系统300集成。另外或替代地,控制卡(或其零件)的功能可分布在系统10的所有或一些组件之间。
[0095]现在将参考对应图式,更详细地单独描述系统的组件。
[0096]台基点30
[0097]参考图1A和图1B,台基点30包括:
[0098]-可更换宝石固持件31;以及
[0099]-台座42,其具有传动步进电动机43,以便可借助于电动机43围绕旋转轴RA旋转。
[0100]台座42具有固持件安装表面42a,宝石固持件31安装在固持件安装表面42a处,相对于系统基座12安置在恒定高度。第一 3-D建模系统60的第一光轴FOA在系统10的相对笛卡尔坐标系RCCS的原点处与旋转轴RA相交,X轴与FOA重合,且Z轴与RA重合。
[0101]可更换宝石固持件31包括:
[0102]-固持件基座32,其具有固持件基座上表面32a和固持件基座下表面32b;以及
[0103]-塔台36,其一端一体安装在固持件基座上表面32a上,且在其另一端处具有宝石支撑表面37,宝石支撑表面37被配置来在宝石安装于其上时接触宝石的搁置表面S (在图4中最佳看到),且界定平行于系统10的RCCS的XY平面的照明平面IP (在图2B中最佳看到)。参考图2A,RCCS的X-Y平面相对于垂直的重力方向将腔15内的空间分为安置在宝石支撑表面的平面上方的宝石空间15a,以及安置在宝石支撑表面的平面下方的台空间15b。
[0104]然而,应注意,塔台和宝石的这种垂直定向不是唯一的可能。如本领域已知,可结合用于固持宝石的对应特殊布置,使用任何其它适当定向。
[0105]现在参看图1A和图1B,固持件基座下表面32b被配置来可拆分地将其配合到台座42的固持件安装表面42a,以便将固持件31锁定到台座42的适当位置中,使得固持件的塔台36与系统10的旋转轴RA和轴Z同轴。
[0106]宝石固持件31是选自对应于将用系统10建模的若干宝石大小群组A到N的一组固持件31a到31η。图3示意性地说明对应于三个宝石大小群组A、B、C的三个此类宝石固持件31a、31b、31c。每一大小群组由对应固持件大小所适合的克拉重量范围界定。图3中的宝石1A、1B、I。各自分别表示来自相应大小群组A、B、C中的一个的石头。
[0107]不同固持件31a到31η之间的主要差异在于宝石支撑高度SH,宝石支撑表面37相对于固持件基座下表面32b定位在所述宝石支撑高度SH处,且宝石支撑高度SH在不同固持件中分别为SHa到SHn,以便确保宝石的大小越大,其相对于固持件基座安装得越低,即高度SH越短。换句话说,在固持件31a到31η之中,具有最大高度SHmax的固持件被配置来支撑系统10被配置来建模的最小宝石。使固持件基座32的厚度(即,其上表面32a与下表面32b之间的距离)为BH,塔台36的高度(即,宝石支撑表面37与固持件基座32的上表面之间的距离)为TH,且宝石总支撑高度为SH = TH+BH,在所描述的实例中,通过提供宝石固持件32的对应不同高度BHa到BHn,并使塔台36的高度TH保持恒定,来获得不同宝石固持件的不同宝石支撑高度SHa搭配SHn之间的差异。
[0108]另外,宝石固持件31a到31η在其宝石支撑表面37的面积方面不同,对于具有较大尺寸的宝石群组为较大,且其例如是为了确保在宝石安装在其上时,宝石的邻近于其搁置表面S但除搁置表面之外的任何表面均从宝石支撑表面37径向突出。例示性地,图3和图4中所示的宝石中的每一个安装在塔台36的宝石支撑表面37上,使得其搁置表面S由其切平面GT的中心部分构成,而切平面GTP的周边以及其余宝石冠部C相交的边缘GTC从宝石支撑表面37径向突出。
[0109]需要注意的是,虽然上文所描述的具有若干固持件31η的配置是用于实现将宝石放置在必要位置中以供分析的目标的一个选择,但可使用其它适当布置。举例来说,代替多个固持件31η,可配置塔台36,其可移位地安装在台座42内,使得其可沿Z轴移位宝石,且其支撑表面37的直径可恒定,或其直径可调整。
[0110]如所看到,在本发明的实例中,宝石的搁置表面是其切平面。然而,应理解,宝石的此定向不是强制性的,且宝石可安装在处于任何其它适当定向的系统中。另外,应理解,整个台基点或其选定组件(包括宝石支撑表面37)的定向可不同于图中所示的定向。
[0111]系统10还可包括具有居中轴的可移位居中机构50,其被配置为:
[0112]-被放置在宝石支撑表面37上的可将宝石G接纳在里面并使宝石G居中的其操作居中
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