[实用新型]基于机器视觉的宝石三维自动设计和检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种宝石切工设计和检测装置。

背景技术

对于一颗宝石来说，对其进行设计和检测都是宝石加工工艺流程中十分重要的工序，设计的好坏是对宝石商业价值的初次体现，而对于一个切工完成的宝石进行检测，则是其价值二次衡量。随着用户要求日趋复杂和需求量的不断加大，设计和检测设备也不断提高，主要有以下几种：

宝石设计主要采用一种精度高，算法相对成熟，目前在该领域已有大量研究成果并初步实现产业化的设备，如三维成像仪和三维扫描仪等产品，然而这类产品通常结构复杂，造价昂贵，无法实现小型化和低成本的要求。

而在宝石检测装置主要有两类：一类比例尺投影检测，存在着精度低、效率较低、实用性差，而且整个过程繁琐，耗时长，一般需要几十分钟甚至数小时才能完成，并且结果严重依赖检测者的经验，需要人工操作来完成，很难达到检测的要求。另一类系统将宝石置于高精度二维移动平台装置，使用显微镜放大宝石，调节二维平台使宝石的尖角处于显微镜的十字丝处，通过平台上的位置传感器记录宝石的各个尖角的二维坐标，然后使用信号处理装置计算各个尖角之间的角度和距离进而确定宝石的参数。该方法同样存在效率低的缺点，同时由于仅仅记录宝石尖角坐标，并不能真实反映宝石各个面的三维信息。

现有的设计与检测装置的功能单一，在实际操作中需要不同的设备来完成其工作要求，使整体工艺成本提高。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有装置成本高、工艺复杂、效率较低、实用性差、功能单一的缺点，而提出了一种基于机器视觉的宝石三维自动设计和检测装置。

本实用新型的装置包括图像采集系统1、转动平台设备2和处理系统3，所述图像采集系统1由采集装置1-1、图像采集卡1-2和照明装置1-3组成，采集装置1-1的信号输出端连接图像采集卡1-2的信号输入端，图像采集卡1-2的信号输出端连接处理系统3的信号输入端，所述采集装置1-1、待测宝石A和照明装置1-3依次设置在同一照射条轴线上，所述转动平台设备2由平台机体2-1、驱动电机2-2和设备控制卡2-3组成，所述处理系统3的信号输出端连接设备控制卡2-3的信号输入端，设备控制卡2-3的第一控制端连接驱动电机2-2的受控端，驱动电机2-2的传动输出端连接平台机体2-1上，所述装置中至少有一个图像采集系统1。

本实用新型的特点在于：

(1)设计和检测完全自动化，无需人工干预。系统检测时间短，每颗宝石检测时间仅在10秒左右；设计和测量方便，仅需将宝石随意置于旋转平台上，无需手工校准位置。因而可方便地进行宝石批量设计和检测。

(2)本实用新型还包括显示装置4，处理系统3将数据内容通过显示装置4以直观的三维立体的方式显示设计和检测结果，用户查看方便。同画面、三维显示设计完成的宝石、检测后的宝石和标准宝石的三维立体图像，用户可直观的进行宝石整体和任意局部刻面的切工和参数对比。

(3)系统基于机器视觉原理，使用商业化的摄像机、控制卡、辅助光源等元件设备，相对同类系统，无需专门测量器具，因而使用便捷，性价比高。

(4)装置还可以设计和检测其它任意类型的小型工件。

(5)处理系统具有保存、查询，以及报表的生成与打印的功能，从而提供日后调出使用和查询。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的装置由图像采集系统1、转动平台设备2和处理系统3组成，所述的图像采集系统1由采集装置1-1、图像采集卡1-2和照明装置1-3组成，采集装置1-1的信号输出端连接图像采集卡1-2的信号输入端，图像采集卡1-2的信号输出端连接处理系统3的信号输入端，所述的采集装置1-1、待测宝石A和照明装置1-3依次设置在同一条照射轴线上，所述的转动平台设备2由平台机体2-1、驱动电机2-2和设备控制卡2-3组成，所述的处理系统3的信号输出端连接设备控制卡2-3的信号输入端，设备控制卡2-3的第一控制端连接驱动电机2-2的受控端，驱动电机2-2的传动输出端连接平台机体2-1上，所述的照明装置1-3的受控端连接设备控制卡2-3的第二控制端，所述装置中至少有一个图像采集系统1。