5989161 カット石を撮像する方法およびシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5989161

(24)【登録日】2016年8月19日

(45)【発行日】2016年9月7日

(54)【発明の名称】カット石を撮像する方法およびシステム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/87 20060101AFI20160825BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/87

【請求項の数】3

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2015-34719(P2015-34719)

(22)【出願日】2015年2月25日

(62)【分割の表示】特願2011-553602(P2011-553602)の分割

【原出願日】2010年3月11日

(65)【公開番号】特開2015-143691(P2015-143691A)

(43)【公開日】2015年8月6日

【審査請求日】2015年2月25日

(31)【優先権主張番号】61/202,537

(32)【優先日】2009年3月11日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】512082392

【氏名又は名称】サリン カラー テクノロジーズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100103816

【弁理士】

【氏名又は名称】風早 信昭

(74)【代理人】

【識別番号】100120927

【弁理士】

【氏名又は名称】浅野 典子

(72)【発明者】

【氏名】シュニッツァー， シャイ

(72)【発明者】

【氏名】ベン−ハガイ， ヤニフ

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２０１４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２３３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２８２８６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２１１９８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４−２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ガードルを有するカット石を撮像する方法であって、
（ａ）カット石の第１配置において、ガードルを含むカット石の第１部分の第１ボリュメトリックモデルを取得し、前記第１配置において、複数の観察方向から第１部分の複数の第１画像を撮影するステップと、ただし、前記複数の観察方向は、それぞれ、ガードルを介して通過する平面に対するその水平角および頂角によって規定される、
（ｂ）カット石の第２配置において、ガードルを含むカット石の第２部分の第２ボリュメトリックモデルを取得し、前記第２配置において、複数の観察方向から第２部分の複数の第２画像を撮影するステップと、ただし、前記第２配置は、前記第１配置とは異なり、前記複数の観察方向は、それぞれ、ガードルを介して通過する平面に対するその水平角および頂角によって規定され、第１ボリュメトリックモデルおよび第２ボリュメトリックモデルは、第２画像を、同様の水平角および頂角を有する第１画像と相関させるために使用される、
（ｃ）カット石の第１部分および第２部分の相関させられた画像からクロップされたセグメントをマージすることによってカット石のボリュメトリック画像を生成するステップと、
（ｄ）前記ボリュメトリック画像を出力して、前記観察方向から撮像されたカット石を、その第１部分および第２部分と共に観察者が観察することを可能にするステップと
を含む方法。

【請求項2】

前記カット石の第１部分は、カット石のテーブルおよびガードルを含み、カット石の第１配置において、そのテーブルは、上向きに面し、前記カット石の第２部分は、カット石のパビリオンおよびガードルを含み、カット石の第２配置において、そのパビリオンは、上向きに面する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

ステップ（ａ）は、カット石の第１部分の複数の第１モデリング画像を取得して、これらの第１モデリング画像を使用して、カット石の第１部分の前記第１ボリュメトリックモデルを生成することを含み、
ステップ（ｂ）は、カット石の第２部分の複数の第２モデリング画像を取得して、これらの第２モデリング画像を使用して、カット石の第２部分の前記第２ボリュメトリックモデルを生成することを含み、
ステップ（ａ）および（ｂ）において、第１ボリュメトリックモデルおよび第２ボリュメトリックモデルを使用して、走査パターンを計算し
前記走査パターンを使用して、前記走査パターンに従って、前記カット石のホルダの少なくとも１つ、および少なくとも１つの画像センサが操作され、少なくとも前記センサによってカット石の第１部分の第１画像およびカット石の第２部分の第２画像がそれぞれ取得される、請求項１または２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
この出願は、２００９年３月１１日に出願した米国仮特許出願第６１／２０２５３７からの優先権を主張する。上記文献の全ての内容は、本明細書中に完全に述べられているかのように参考として組み入れられる。

【0002】

技術分野
本発明は、その一部の実施形態では、撮像に関し、さらに詳しくは、カット石を撮像する方法およびシステムに関するが、それのみに限定されない。

【背景技術】

【0003】

ダイヤモンドのようなカット石はしばしば、人間の目に対する石の視覚的外観に基づいて分析される。そういうものとして、カット石の視覚的外観はダイヤモンドの品質の主要な指標である。したがって、ダイヤモンドの品質は実質的に人間の視知覚に基づくので、ダイヤモンド分析は判断の行使、意見の形成、および目視による比較に基づいて微妙な差異を区別する能力を必要とする。

【0004】

ダイヤモンド分析に関しては、ダイヤモンド分析の基礎は、米国宝石学会（ＧＩＡ）によって定義された分析の方法である、４つのＣ（カラー、クラリティ、カット、およびカラット重量）の分析を含む。４つのＣのうちの２つ、カラーおよびクラリティは、スケールまたは連続体に沿って評価される。無色ないし淡黄色のダイヤモンドの場合、分析は一般的にＧＩＡ ＤないしＺスケールと呼ばれるものに沿って行なわれる。無色から黄色の範囲のＧＩＡ ＤないしＺカラースケールは、ＧＩＡのマスタダイヤモンドの創生以来それに合わせて較正されてきた国際標準である。

【0005】

通常、ダイヤモンド品質分析は、内包物および構造欠陥のような特徴に対してダイヤモンドを目視で検査する、訓練された個人のチームによって実行される。この時間集約的プロセスは各個人による多くの検査、測定、および点検を含む。プロセスは品質管理をも含み、かつ被検査物の品質に影響を及ぼすおそれのある処理、フィリング、または他の欠陥を識別するように種々の非破壊試験を含むことができる。

【0006】

過去数年間に、カット石撮像を含む方法が開発された。例えば２００４年４月３０日に出願された米国特許第７４６１０１７号は、宝石物品の特徴に関する情報証明書を顧客に提供するシステムおよび方法を記載している。該システムは、第１宝石物品の第１特徴に関するユーザ入力情報を受け取るように構成されたユーザインタフェースを有する端末と、第１宝石物品の少なくとも一部分に関する画像情報を得ることのできるカメラ装置と、少なくとも一時的に端末およびカメラ装置に結合され、第１証明書を印字することのできる印刷装置とを含み、第１証明書が、ユーザ入力情報に基づく情報の第１部分と、画像情報に基づく情報の第２部分とを含み、かつ端末、カメラ装置、および印刷装置が第１宝石物品の局所販売地点に近接している。

【0007】

ダイヤモンド評価プロセスを改善または容易化するために、他の方法およびシステムが開発されてきた。例えば２００３年６月９日に出願された米国特許第７１３６１５４号は、ダイヤモンドのカットを格付けするために使用される貴石格付けシステムを記載しており、該システムでは、特定のカットおよび特徴を測定し、結果は理論的に完璧なカットからのずれに基づいて予め定められたスコアと比較されてスコアを与えられ、かつ該システムでは、ずれのスコアを合計し、次いで初期の満点のスコアから減算して、カットの品質の普遍的に比較可能な指標を提供する。

【発明の概要】

【0008】

本発明の一部の実施形態では、カット石を撮像する方法を提供する。該方法は、ａ）カット石のオリエンテーション（向き付け）を識別するステップと、ｂ）オリエンテーションに従ってカット石のボリュメトリックモデルを形成するステップと、ｃ）カット石を中心とする複数の観察角度からカット石の複数の画像を取得するステップと、ｄ）ボリュメトリックモデルを使用して複数の画像からカット石を表わす複数のセグメントをクロッピングするステップと、ｅ）複数のセグメントからカット石のボリュメトリック画像を生成するステップとを含む。

【0009】

任意選択的に、該方法はさらに、複数の観察角度のいずれからでもカット石の撮像を可能にするように、ボリュメトリック画像を提示するステップを含む。

【0010】

任意選択的に、複数のセグメントは第１配置のカット石を表わし、該方法はさらに、カット石を第２位置に再配置するステップと、ｂ）〜ｄ）を繰り返して、第２配置のカット石を表わす複数の追加セグメントを形成するステップを含み、生成ステップは、複数のセグメントと複数の追加セグメントとをマージしてボリュメトリック画像を生成するステップを含む。

【0011】

さらに任意選択的に、生成ステップは、複数のセグメントと複数の追加セグメントとを相関させるステップを含む。

【0012】

任意選択的に、識別ステップは、カット石を中心とする複数の視点からカット石の複数の較正画像を取得するステップと、複数の較正画像の解析に従ってオリエンテーションを推定するステップとを含む。

【0013】

任意選択的に、形成ステップは、カット石を中心とする複数の視点からカット石の複数のモデリング画像を取得するステップと、複数のモデリング画像の解析に従ってボリュメトリックモデルを形成するステップとを含む。

【0014】

さらに任意選択的に、識別ステップは、オリエンテーションに従って走査経路を計算するステップと、少なくとも１つの画像センサを操作して、走査経路に従って複数のモデリング画像を取得するステップとを含む。

【0015】

任意選択的に、取得ステップは、少なくとも１つの画像センサを操作して、ボリュメトリックモデルおよびオリエンテーションの少なくとも一方に従って複数の画像を取得することによって実行される。

【0016】

任意選択的に、取得ステップは、カット石を中心とする仮想球体の表面上の複数の観察角度から複数の画像を取得することを含む。

【0017】

任意選択的に、該方法はさらに、複数の反射要素から拡散される光をカット石に照射するステップを含む。

【0018】

本発明の一部の実施形態では、カット石を撮像するシステムを提供する。該システムは、カット石を装着するためのホルダと、少なくとも１つの画像センサと、少なくとも１つの画像センサを操作して、カット石を中心とする複数の観察角度からカット石の複数の画像を取得させる画像センサアクチュエータと、複数の画像を解析してカット石のボリュメトリックモデルを計算し、かつボリュメトリックモデルに従って１グループの複数の画像からカット石を表わす複数のセグメントをクロッピングする画像取得モジュールと、複数のセグメントからカット石のボリュメトリック画像を再構成する再構成モジュールと、ボリュメトリック画像を出力して、複数の観察角度のいずれからでもカット石の撮像を可能にする出力ユニットとを備える。

【0019】

任意選択的に、画像取得モジュールは複数の画像を解析してカット石のオリエンテーションを計算して走査パターンを計算し、該システムはさらに、ボリュメトリックモデルを計算するときに走査パターンに従ってホルダおよび画像センサアクチュエータにカット石および画像センサをそれぞれ回転させるように命令するコントローラを含む。

【0020】

さらに任意選択的に、該システムはさらに、ホルダおよび画像センサアクチュエータにカット石および画像センサをそれぞれ回転させて複数の観察角度からグループを取得するように命令するコントローラを含む。

【0021】

任意選択的に、観察角度はカット石を中心とする仮想球体の表面上にある。

【0022】

任意選択的に、ホルダは第１回転軸を中心にカット石を回転させるように設定され、画像センサアクチュエータは第２回転軸を中心に画像センサを回転させるように構成され、第１および第２回転軸は互いに直角を成し、回転は、少なくとも画像センサを複数の観察角度の間で操作するように実行される。

【0023】

任意選択的に、該システムは、各画像が背景要素を背景にしてカット石を表わすように操作するように設定された背景要素を備える。

【0024】

任意選択的に、該システムは、カット石に照光する照明設備と、カット石と少なくとも１つの画像センサとの間に配置される大きさおよび形状の光拡散器とを備え、光拡散器は、少なくとも１つの画像センサが複数の観察角度から複数の画像を取得することを可能にするために、少なくとも１つのスリットを有する。

【0025】

任意選択的に、該システムは、少なくとも１つの画像センサの露光を高めるために光拡散器内に配置された少なくとも１つの照光源を備える。

【0026】

任意選択的に、該システムは、カット石をホルダ上に維持するための真空圧発生器を備える。

【0027】

任意選択的に、該システムは、複数の観察角度からカット石を照光するように、少なくとも画像センサにより操作されるように設定された照光源を備える。

【0028】

本発明の一部の実施形態では、カット石を撮像する方法を提供する。該方法は、ａ）第１部分を中心とする複数の観察角度から撮影した複数の画像からカット石の第１部分の第１部分ボリュメトリック画像を生成するステップと、ｂ）第２部分を中心とする複数の追加観察角度から撮影した複数の追加画像からカット石の第２部分の第２部分ボリュメトリック画像を生成するステップと、ｃ）第１および第２部分ボリュメトリック画像をマージしてカット石のボリュメトリック画像を生成するステップと、ｄ）ボリュメトリック画像を出力するステップとを含む。

【0029】

別途定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術的用語および／または科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書に記載される方法および材料と類似または同等である方法および材料を本発明の実施または試験において使用することができるが、例示的な方法および／または材料が下記に記載される。矛盾する場合には、定義を含めて、本特許明細書が優先する。加えて、材料、方法および実施例は例示にすぎず、限定であることは意図されない。

【0030】

本発明の実施形態の方法および／またはシステムを実行することは、選択されたタスクを、手動操作で、自動的にまたはそれらを組み合わせて実行または完了することを含んでいる。さらに、本発明の装置、方法および／またはシステムの実施形態の実際の機器や装置によって、いくつもの選択されたステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはファームウェア、あるいはオペレーティングシステムを用いるそれらの組合せによって実行できる。

【0031】

例えば、本発明の実施形態による選択されたタスクを実行するためのハードウェアは、チップまたは回路として実施されることができる。ソフトウェアとして、本発明の実施形態により選択されたタスクは、コンピュータが適切なオペレーティングシステムを使って実行する複数のソフトウェアの命令のようなソフトウェアとして実施されることができる。本発明の例示的な実施形態において、本明細書に記載される方法および／またはシステムの例示的な実施形態による１つ以上のタスクは、データプロセッサ、例えば複数の命令を実行する計算プラットフォームで実行される。任意選択的に、データプロセッサは、命令および／またはデータを格納するための揮発性メモリ、および／または、命令および／またはデータを格納するための不揮発性記憶装置（例えば、磁気ハードディスク、および／または取り外し可能な記録媒体）を含む。任意選択的に、ネットワーク接続もさらに提供される。ディスプレイおよび／またはユーザ入力装置（例えば、キーボードまたはマウス）も、任意選択的にさらに提供される。

【図面の簡単な説明】

【0032】

本明細書では本発明のいくつかの実施形態を単に例示し添付の図面を参照して説明する。特に詳細に図面を参照して、示されている詳細が例示として本発明の実施形態を例示考察することだけを目的としていることを強調するものである。この点について、図面について行う説明によって、本発明の実施形態を実施する方法は当業者には明らかになるであろう。

【0033】

【図1】図１は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石のボリュメトリック画像を生成するためのカット石撮像システムの略図である。

【0034】

【図2】図２は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石が装着されたホルダの回転軸に平行な面内でカット石を中心に画像センサを操作するように設定された画像センサアクチュエータの略図である。

【0035】

【図3】図３は、本書で使用する用語を示すための例示的カット石の例示的略図である。

【0036】

【図4】図４は、本発明の一部の実施形態に係る、ホルダ上のカット石に照光するために使用される１組のランプを有する照明設備の略図である。

【0037】

【図5】図５は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石を撮像する方法のフローチャートである。

【0038】

【図6A-6B】図６Ａは、本発明の一部の実施形態に係る、ある配置の例示的カット石を支持する例示的ホルダの略図である。図６Ｂは、本発明の一部の実施形態に係る、別の配置の例示的カット石を支持する例示的ホルダの略図である。

【0039】

【図7】図７は、本発明の一部の実施形態に係る、座標系に対するカット石のオリエンテーションの計算のフローチャートである。

【0040】

【図8】図８は、本発明の一部の実施形態に係る、例示的座標系に対するホルダ上のカット石の略図である。

【0041】

【図9】図９は、本発明の一部の実施形態に係る、複数の円周画像に基づいてボリュメトリックモデルを生成する方法のフローチャートである。

【0042】

【図10】図１０は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石の外頂角の略図である。

【0043】

【図11】図１１は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石を表わすセグメントを識別しかつクロッピングするクロッピングプロセスのフローチャートである。

【0044】

【図12】図１２は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石の回転モデルから得たカット石セグメントの平坦化画像である。

【0045】

【図13】図１３は、本発明の一部の実施形態に係る、カット石セグメントのバイナリマスクである。

【0046】

【図14】図１４は、カット石のボリュメトリック画像から得たマージ相関セグメントを含む画像である。

【0047】

【図15】図１５は、本発明の一部の実施形態に係る、例示的マージマスク勾配を示す。

【0048】

【図16】図１６は、本発明の一部の実施形態に係る、例示的マージボリュメトリック画像から得た例示的画像を示す。

【発明を実施するための形態】

【0049】

本発明は、その一部の実施形態では、撮像に関し、さらに詳しくは、カット石を撮像する方法およびシステムに関するが、それのみに限定されない。

【0050】

本発明の一部の実施形態では、ダイヤモンドのようなカット石のボリュメトリック画像を自動的にまたは半自動的に生成する方法およびシステムであって、観察者が撮像されるカット石を複数の異なる観察角度から観察することを可能にする方法およびシステムを提供する。例えば、ボリュメトリック画像は、約１°の間隔で約５°から１８０°の間のカット石を貫通する異なる平面内で、約６０°から約３６０°の間の可能な観察角度からの、例えば１４４°からのカット石を表わす。

【0051】

該システムは、カット石を装着するためのホルダ、任意選択的に回転ホルダと、１つ以上の画像センサアクチュエータに取り付けられた１つ以上の画像センサとを含む。画像センサアクチュエータは、カット石を中心とする複数の観察角度からカット石の複数の画像を取得するように画像センサを操作する。任意選択的に、画像センサおよびホルダは直交する回転軸を有する。該システムはさらに、複数の画像を解析してカット石のボリュメトリックモデルを計算し、かつボリュメトリックモデルに従って１群の画像からカット石を表わす複数のセグメントをクロッピングする、画像取得モジュールを含む。該システムはさらに、複数のセグメントからカット石のボリュメトリック画像を再構成する再構成モジュールと、複数の観察角度のいずれからでもカット石の撮像が可能となるようにボリュメトリック画像を出力する出力ユニットとを含む。

【0052】

本発明の一部の実施形態では、カット石を撮像する方法を提供する。該方法は、例えばカット石を中心とする複数の周点から撮影した１組の較正画像を解析することによって、カット石のオリエンテーションを識別するステップを含む。次いで、オリエンテーションを使用して、例えばオリエンテーションに従って計算された走査経路に沿って取得した複数のモデリング画像を取得することによって、カット石のボリュメトリックモデルが形成される。ここで、カット石を中心とする複数の観察角度から、例えばカット石を包囲する仮想球体上の複数の観察角度から、カット石の画像が取得される。ここで、カット石を表わすセグメントは、ボリュメトリックモデルを使用する画像からクロッピングされる。このプロセスは、複数のセグメントからカット石のボリュメトリック画像を生成することを可能にする。

【0053】

本発明の一部の実施形態では、部分ボリュメトリック画像を使用してカット石を撮像する方法を提供する。該方法は、第１部分を中心とする複数の観察角度から撮影された複数の画像から生成されるカット石の第１部分の第１部分ボリュメトリック画像、および第２部分を中心とする複数の追加観察角度から撮影された複数の追加画像から生成されるカット石の第２部分の第２部分ボリュメトリック画像に基づく。これらの画像は任意選択的に、上で概説し以下で説明するシステムを用いて撮影される。これは、第１および第２部分ボリュメトリック画像をマージしてカット石のボリュメトリック画像を生成すること、およびボリュメトリック画像を例えばディスプレイ用に出力することを可能にする。

【0054】

本発明の少なくとも１つの実施形態を詳しく説明する前に、本発明は、その適用において、下記の説明に示されるか、および／または図面および／または実施例において例示される構成要素および／または方法の組み立ておよび構成の細部に必ずしも限定されないことを理解しなければならない。本発明は他の実施形態が可能であり、または様々な方法で実施または実行されることが可能である。

【0055】

ここで図１を参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、カット石のボリュメトリック画像を生成するカット石撮像システム１００の略図である。本書で使用する場合、ボリュメトリック画像とは、カット石の多次元表現、例えば３次元表現をもたらすデータセットを意味する。ボリュメトリック画像は、各々が異なる観察角度からのカット石を表わす１組の複数の画像、および／または複数の画像に基づいて生成された３Ｄ要素とすることができる。
本書で使用する場合、カット石９９とは、カットされかつ任意選択的に研磨された、ダイヤモンド、貴石等のような鉱物片を意味する。カットは、例えば、ラウンド・ブリリアント・カット、ミックスカット、ローズカット、および／またはステップカットとすることができる。カットは、次の規格すなわちａｃｃｒｅｄｉｔｅｄ ｇｅｍ ａｐｐｒａｉｓｅｒｓ（ＡＧＡ）、アメリカン・スタンダード、プラクティカル・ファイン・カット、スカンジナビアンスタンダード、ユーリッツブリリアント、アイディアルブリリアント、およびパーカーブリリアントで定義されている通りである。この規格を参照によって本書に援用する。

【0056】

カット石撮像システム１００は、カット石９９を装着するためのホルダ１０１、任意選択的に回転ホルダと、簡潔のために本書で画像センサ１０２と呼ぶカメラのような、カット石９９の画像を取得する１つ以上の画像センサ１０２とを含む。画像センサ１０２は、ホルダを中心とする複数の視点からカット石９９の画像を取得するように該センサを操作する画像センサアクチュエータ１０３に接続される。任意選択的に、画像センサアクチュエータ１０３は、ステップモータのようなモータによって作動するレバーである。任意選択的に、画像センサアクチュエータ１０３は、回転中に画像センサのレンズがカット石から約１０センチメートルの距離に位置するように、画像センサ１０２を支持する。任意選択的に、図２に示す通り、画像センサアクチュエータ１０３は、ホルダ１０１の回転軸と平行な面内でカット石９９を中心に画像センサ１０２を操作するように設定される。そのような実施形態では、画像センサ１０２がそれを中心に回転する回転軸は、カット石９９がそれを中心に回転する回転軸に対し直角である。この回転軸は画像センサをほぼ石の中心の正面に維持する。これらの回転軸は、カット石９９を中心とする仮想球体の表面上にどの点からでもカット石９９を撮像することを可能にする。ホルダによって隠蔽されたセグメントを撮像するために、カット石９９は、例えば以下で説明しかつ図６Ａおよび６Ｂに示す通り、２つの対向配置で撮像される。画像センサは、電荷結合素子（ＣＣＤ）ベースのセンサ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）ベースのセンサ、および／またはカット石の画像を取得するための任意の他のセンサとすることができる。任意選択的に、画像センサ１０２は３メガピクセルＭＰセンサ以上である。任意選択的に、画像センサ１０２は交換可能なレンズを有する。そのようなやり方で、種々のレンズ、例えばマクロレンズ１６ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍ、および／または５０ｍｍをカット石９９の大きさに基づいて選択し、使用することができる。任意選択的に、画像センサ１０２は、任意選択的に貴石から画像センサ１０２の距離に従って決定される制御可能な焦点を有する。距離は手動で設定され、以下で生成されるボリュメトリックモデルから抽出され、かつ／またはレーザベースの距離検出器のような距離検出器を使用して推定することができる。任意選択的に、例えばテーブルを撮像するために、同一領域に対し種々の焦点深度が使用される。焦点は、画像センサ１０２のレンズの内側の焦点モータによって、画像センサの位置を変更し、かつ／または走査中に例えばホルダ１０１内の昇降要素を用いて貴石を上昇させて変更することができる。任意選択的に、画像センサ１０２は顕微鏡画像センサを含み、微細な内包物検出のために画像を取得することを可能にする。
図３は、本書で使用する用語を表わすための例示的カット石９９の例示的略図である。ガードル８１、パビリオン８３、クラウン８４、アッパーテーブル８５、およびキューレット８２がそれぞれの番号で描かれている。任意選択的に、画像センサ１０１は、それが撮像する領域の方向に向けられた照光源を含む。任意選択的に、画像センサ１０２は、反射を低減するために半透ミラー（ｈａｌｆ ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｌｅ ｍｉｒｒｏｒ）および／または白色反射体の背後に配置される。任意選択的に、画像センサ１０２のレンズには白色反射体が設けられる。

【0057】

カット石撮像システム１００はさらに、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、マイクロプロセッサ、および／またはデジタル信号処理（ＤＳＰ）のようなコンピューティングユニット１０５、ならびに画像センサアクチュエータ１０３を制御するコントローラ１０４を含む。コンピューティングユニット１０５は任意選択的に、画像センサ１０２を操作しかつ／またはホルダ１０１を回転させるための動き走査パターンを計算する画像取得モジュール１０６と、複数の視点から画像センサ１０２によって撮影された複数のカット石画像をマージすることによって、カット石９９のボリュメトリック画像を再構成する再構成モジュール１０７とをホスティングし、カット石９９および／または画像センサ１０２は操作される。ボリュメトリック画像はカット石を中心とする複数の視点から撮影された複数の画像に基づくので、観察者は全ての可能な角度からカット石の画像を受信することが可能になる。下でさらに説明する通り、ボリュメトリック画像は推定値を持つ画素を含まず、したがってカット石９９の真性かつ信頼できる表現を提供する。下で生成されるボリュメトリック画像はカット石９９の画像のみに基づくものであり、したがって所定のモデル、推定輪郭線のような外部データ源を使用する必要が無い。そういうものとして、ボリュメトリック画像はカット石を正確に評価するために使用することができる。

【0058】

任意選択的に、システム１００は、カット石９９が撮影される間、それに照光する照明設備を含む。これにより、カット石９９の輝度を高めながら、カット石９９の内包物を明瞭に示す画像を取得することが可能になる。任意選択的に、自然かつ均質な光を提供するために、小型の蛍光ランプおよび／またはＬＥＤが使用される。

【0059】

光の均質性は、輝度差を生じることなくまたは実質的に生じることなく、ボリュメトリック画像を形成するように、カット石９９を包囲する仮想球体上の異なる視点から撮影した画像のマージを可能にする。例えば照明セットは、ガードル８１より下のパビリオンコノイド（パビリオン ｃｏｎｏｉｄ）およびガードル８１より上の切頭クラウンコノイド（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ クラウンｃｏｎｏｉｄ）の両方を、それらの撮像中に、同様に照光することを可能にする。例えば、ここで図４を参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、ホルダ１０１上のカット石９９を照光するために使用される１組のランプ１３１の略図である。例えば、ランプ１３１の組は、箱の中に配置された６個のＬＰ２８Ｗクール白色光電球を含む。

【0060】

任意選択的に、画像センサ１０２によって取得される画像に背景を提供するために、背景要素がホルダ１０１上に配置される。そのようなやり方で、任意選択的に黒の背景要素がホルダと共に回転し、カット石９９が撮像プロセス中に画像センサ１０２と背景要素との間に位置することを確実にする。

【0061】

図４に示す通り、回転ホルダ１０１は、白色の表面で被覆された内壁を有する、３５×３５×３５ｃｍの箱のような、箱の中心に配置される。任意選択的に、照明設備は光拡散器、例えば直径１５ｃｍの白色無光沢半球状または略半球状要素を含む。半球状要素の配置は、その内部空間がホルダ１０１およびカット石９９の方向を向くように、かつカット石９９が半球状要素の中心の手前に、例えば上縁から５センチメートル（ｃｍ）下に配置されるように、行なわれる。任意選択的に、約２ｃｍ幅の垂直スロットは半球状要素の正面側に形成される。任意選択的に、カット石９９と半球状要素との間の距離は約１１０ｍｍである。この垂直スロットは、例えば画像センサ１０２をその光軸が垂直スロットを通過するように回転させることによって、カット石９９を撮像することを可能にする。垂直スロットは任意選択的に電球の先端より高いので、直接光は半球体内に侵入しない。

【0062】

照明設備は、箱および／または光拡散器の壁のような反射要素から拡散される光をカット石９９に照光させることを可能にする。そのような実施形態では、均質で軟らかい照明を得るために、光は任意選択的に複数回、例えば２回拡散する。例えば、第１の拡散は外箱１３２によるものであり、そこで光は内壁から均等に拡散され、第２の拡散は半球体によるものであり、そこで光はカット石９９に向かって集束する。複数回の拡散はカット石９９の内部の明瞭な照光を誘発する。そのような照光はカット石９９のファセットのきらめきを高め、カット石９９の表面、例えばアッパーテーブル８５からの直接反射の影響を打ち消す。ダイヤモンドのようなカット石９９の内部空間からのロアーファセットの明瞭な視認も達成される。

【0063】

任意選択的に、３×３個の大型白色ＬＥＤの配列のような１つ以上の照光源が、カット石９９をスリットに対して正面位置から照光するように、半球体の内側に配置される。任意選択的に、各照光源は、ＬＥＤの鮮明な縁部をぼやかすために、粗研磨されたアクリル系ガラス箔で被覆されたＬＥＤを含む。使用時に、走査プロセス中に、石とその周囲との間の強いコントラストを達成し、画像がカット石の輪郭を捕獲するように、照光源は画像センサ１０２を過剰露光させるべく通電される。

【0064】

また図５をも参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、カット石を撮像する方法２００のフローチャートである。

【0065】

最初に、２０１に示す通り、カット石９９は、１０１のような第１配置で回転ホルダ１０１上に装着される。例えば、カット石９９は図６Ａに示すように、または図６Ｂに示すように配置される。これらの図は、ホルダ１０１におけるカット石９９の第１および第２配置をそれぞれ示す。第１および第２配置は反対の配置である。例えば、カット石９９がブリリアント・カット・ダイヤモンドである場合、第１配置はテーブル側を上にしたカット石９９の配置であり、第２配置はパビリオン側を上にしたカット石９９の配置である。任意選択的にホルダ１０１は、キューレット８２が下を向きかつカット石９９の中心軸がカット石９９を保持するホルダ１０１の基部に対し直角になるようにカット石９９を保持する、任意選択的に環状の支持要素７１を含む。ホルダは、カット石９９を走査プロセスの間安定して装着することを可能にする。任意選択的に、支持要素７１は着脱自在かつ交換可能である。そのような実施形態では、１組の複数の支持要素から、カット石９９の形状および／または大きさに従って支持要素が選択される。そのようなやり方で、特定の石のカットは、例えば円形、楕円形等の調整された支持体を有することができる。

【0066】

任意選択的に、例えばホルダが回転している間、ホルダ１０１上にカット石９９を維持するために、真空圧発生器が使用される。真空圧発生器は任意選択的に、カット石９９上に真空アタッチメント圧力を生成するための管を含む。管は、その先端が支持要素７１に対面するように、ホルダ１０１に沿って配置される。管は任意選択的に、モータの中空シャフトに連結される、ガラスまたはアクリルガラス製の白色ストローである。管は、走査プロセス中に、カット石９９に真空圧を加えることを可能にする。この圧力はカット石９９を所定の位置に保持する。任意選択的に、カット石９９の表面に適合するように、任意選択的にシリコン製のアダプタが管の先端に取り付けられる。石が上向きのときは、石のキューレットがアダプタによって覆われる。石が下向きに配置されるときは、石のテーブルがアダプタ上に配置される。

【0067】

２０２に示す通り、現在の配置におけるカット石のオリエンテーションが検出される。ここで図７を参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、座標系に対するカット石９９のオリエンテーション計算のフローチャートである。簡潔を期すため、上述の通り例示的カット石、ブリリアントカットのダイヤモンドの画像である図３をも参照する。

【0068】

最初に、３００に示す通り、カット石を中心とする複数の視点からカット石９９を示す１組の複数の較正画像が取得され、かつ提示される。任意選択的に、本書で較正画像と呼ぶこれらの画像は、円周画像センサ１０２の光軸がダイヤモンド９９のガードルに対し略直角であるときに撮影された画像である。任意選択的に、較正画像はダイヤモンド９９の周りで撮影される。例えば、カット石９９の中心軸の周りで０°から２５９°の間の異なる角度から各々撮影した３６０枚の画像を取得することができる。任意選択的に、異なる画像の観察角度間の水平角差は約１°から約６°の間、例えば２．５°である。明確を期すため、観察角度とは、カット石９９内および／または上の１点を起点とし、任意選択的にカット石９９の中心を起点とする軸の角度を意味する。該角度は、水平線に対するもの、および／またはカット石９９を貫通する平面、任意選択的にカット石９９の中心を貫通する平面に対するものとすることができる。ここで、カット石９９のオリエンテーションが較正画像に従って計算される。

【0069】

ブロック３０１〜３０４は較正画像毎に繰り返される。３０１に示す通り、ガードルの左右のエッジ４０１、４０２が求められる。任意選択的に、較正画像は高域通過フィルタを用いて処理される。次いで、２つのサブ画像が予め取得された較正画像における予め識別された左右のエッジ４０１、４０２の座標の周りをクロッピングされ、そこで最初に左右のエッジは、任意選択的に水平線に対して最も高い点から貴石９９の輪郭に従うことによって識別される。クロッピングされた各画像は、凸包アルゴリズムを用いて充填される。これは、その中の左または右のエッジ４０１、４０２を任意選択的にキューレット８２の位置に従って識別されるダイヤモンドの中心から最も遠い５つの水平画素の平均としてマーキングすることを可能にする。

【0070】

３０２に示す通り、４０３に示す左右のエッジ４０１間の距離が計算される。この距離を本書ではガードル線長と呼ぶことがある。３０３に示す通り、ガードル４０４の幅が計算される。この幅を本書ではガードル幅と呼ぶことがある。３０４に示す通り、左右のエッジ４０１を結ぶ線と、カット石９９の配置によってパビリオン８３またはクラウン８４との間の角度４０５が計算される。

【0071】

各較正画像３０２〜３０４について収集したデータは複数のベクトルに保存される。各画像における左右のエッジ間の距離はベクトルに記録され、各画像におけるガードル４０２の幅はガードル幅ベクトルに記録され、各画像における左右のエッジを結ぶ線とパビリオン／クラウンとの間の角度は、勾配ベクトルまたは角度ベクトルに記録される。任意選択的に、座標は、ガードル４０２を中心とする円周画像センサ１０２の座標に対して決定される。これらのベクトルは、カット石９９の周囲のマッピングを提供し、カット石９９のオリエンテーションの計算を可能にする。

【0072】

カット石９９は、３次元空間に割り当てられた座標系に関連して向き付けられる。３０５に示す通り、座標系の水平面に対するカット石９９の傾きは、例えば平均ガードル線と水平面との間の平均角度を計算することによって推定される。ここで、３０６に示す通り、ベクトルに従ってカット石９９の法線ベクトルが計算される。これは、３０７に示す通り、本書でファイ（Φ）と呼ぶ、法線ベクトルの水平面上の射影と座標系のＸ軸との間の角度、および３０８に示す通り、本書でシータ（Θ）と呼ぶ、法線ベクトルと座標系のＺ軸との間の角度を計算することを可能にする。任意選択的に、ファイおよびシータは、傾きの影響が打ち消された後で計算される。明確を期すために、本発明の一部の実施形態に係る、例示的座標系に対するホルダ１０１上のカット石９９の略図である図８に、例示的座標系ファイ（Φ）およびシータ（Θ）を示す。

【0073】

ここで、３０９に示す通り、傾き、シータ、およびファイは、カット石９９のオリエンテーションを計算するために使用される。シータは全ての画像における左右のエッジ間の角度によって生成される正弦の振幅であり、ファイは、ガードルと水平軸との間の角度が最大になる（シータと等しい）石の回転角であることに留意されたい。

【0074】

ここで再び図５を参照する。カット石９９のオリエンテーションが計算された後、現在の配置のカット石のボリュメトリックモデルが２０３に示す通り評価される。

【0075】

ここで図９を参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、複数の円周画像に基づいてボリュメトリックモデルを生成する方法のフローチャートである。

【0076】

最初に、５０１に示す通り、２０２で推定されたオリエンテーションに従って走査経路が計算される。任意選択的に、動き走査経路は傾きの影響、および上述の通り各較正画像に対し計算されるシータ歪みを取り消すことによって計算される。

【0077】

これは、５０２に示す通り、画像センサの光軸がカット石９９のガードルに対し略直角となるように、画像センサ１０２を動き走査経路に沿って操作することを可能にする。画像センサ１０２が動き走査経路に沿って操作される間、本書でモデリング画像と呼ぶ第２組の画像が取得される。これらの画像からのセグメントをマージして、下でさらに説明する通り、カット石９９のボリュメトリックモデルが再構成される。使用時に、画像センサアクチュエータ１０３は任意選択的に、画像センサ１０２が動き走査経路全体に沿ってガードルに対面するように、水平線に対する画像センサ１０２の仰角および／または角度を変更する。任意選択的に、同一円周視点から撮影された較正画像に従って計算されたシータに従って、円周視点の動きの振幅が計算される。そのような実施形態では、取得された画像におけるカット石９９は取得された画像で傾斜しているが、ガードルは直線状である。

【0078】

各画像について以下のことが実行される。最初に、５０３に示す通り、外頂角が抽出される。明確を期すために、ここで、カット石９９の外頂角の略図である図１０をも参照する。任意選択的に、外頂角は、カット石９９が第１および第２配置のときに画像センサ１０２のビュービジョン（ｖｉｅｗ ｖｉｓｉｏｎ）に従って画定される角度である。例えば外頂角は、それより下では上向きのテーブル面が撮像されるときにカット石９９のテーブル部分が明瞭に観察できない、本書でＭｉｎＣｒｏｐと呼ばれる頂角、およびそれより上では上向きのパビリオン面が撮像されるときにキューレットが明瞭に観察できない、本書でＭａｘＣｒｏｐと呼ばれる頂角を含む。これらの角度は、ダイヤモンドのパビリオン側を完全に示す画像と、ダイヤモンドのテーブル側を完全に示す画像との間のマージを可能にする。外頂角は任意選択的に、左右のエッジの外頂角を含む。パビリオンおよびテーブルはカット石９９の配置および／または面を説明するためのものであるが、異なるカットを持つカット石もシステム１００および方法２００を用いて撮像することができることに注目されたい。そのような実施形態では、パビリオンは下面を指し、テーブルは上面を指す。

【0079】

５０４に示す通り、カット石９９の動きの関数は、カット石９９の回転運動の中心および傾き角の計算を可能にする。ここで、ＸＸに示す通り、モデリング画像におけるカット石を表わす部分をセグメント化またはスライシングされる。例えば画像は、推定される回転運動の中心の周りでクロッピングされる。次いで画像は、例えば高域通過フィルタを使用して、かつ／または特定の閾値に従って、フィルタリングされる。これは、モデリング画像に表れるカット石スライスの境界を識別することを可能にする。

【0080】

５０６に示す通り、カット石スライスは、カット石９９の推定角度に従って位置合わせされる。

【0081】

５０７に示す通り、全てのモデリング画像からのカット石スライスはここで、例えば対向角度の２つのスライス画像間の平均直径に従っては位置することができる。本書で使用する場合、対向セグメントとは、対向セグメントが（画像センサ１０２からの距離を除いて）鏡像化されるように、２つの対向する視点からのカット石９９を表わす画像である。画像は、動き走査経路に沿った画像センサ１０２に対するカット石９９の回転に従って、座標系のＺ軸の周りに配置される。

【0082】

これは、５０８に示す通り、カット石の全スライスから現在の配置で撮像されたカット石９９のボリュメトリック部分のボリュメトリックモデルの作成を可能にする。任意選択的に、ボリュメトリックモデルは凸包アルゴリズムを用いて充填される。

【0083】

任意選択的に、カット石セグメント９９の大きさは、そこから１８０度離れた対向カット石セグメント９９を使用し、かつ両方のカット石セグメントの平均直径をスケーリングすることによって、補正することができる。

【0084】

任意選択的に、エッジフィルタおよび／または「画像閉」形態学的方法を介する線密度の識別を使用して、クロッピングを洗練する。

【0085】

任意選択的に、光軸がカット石９９の中心軸上にあるかそれと平行であるときに撮影されたカット石９９の画像は、ボリュメトリックモデルを作成するために、かつ／またはセグメントをレベリングするために使用される。

【0086】

ここで再び図５を参照する。ここで、２０４に示す通り、カット石９９を包囲する仮想球体の表面に沿って複数の視点から、１組のカット石画像が取得される。任意選択的に、異なる画像の観察角度間の水平角および／または頂角の差は、約１°から約４°の間、例えば、１°の水平角差および３．６°の頂角差である。
任意選択的に、カット石画像は、ガードルを介して通過する平面に対して約−４０°から約９０°の間で撮影される。任意選択的に、画像センサは、それがＸ軸に沿った回転運動の中心の正弦挙動と、ＸａｍｐがＸの運動振幅でありかつＹａｍｐがＹ軸の運動振幅である場合にｓｉｎｅ（ｖｅｒＡｎｇ）＊Ｘａｍｐおよびｃｏｓｉｎｅ（ｖｅｒＡｎｇ）＊Ｙａｍｐの重畳とを有するように計算された走査パターンで操作される。
画像は、カット石９９の表面に対する画像センサ１０２の観察角度を変更するように、ホルダ１０１および画像センサアクチュエータ１０３を回転することによって取得される。各画像において、画像センサ１０２の光軸は、カット石９９の表面上の別の点位置に向けられる。これは、現在の配置のカット石９９のボリュメトリックモデルに基づいてボリュメトリック画像を作成することを可能にする。クロッピングプロセスは、カット石９９を示す画像のセグメントをホルダ１０１および背景から分離させる。

【0087】

上述の通り、カット石９９は例えば手動でホルダに配置される。さらに、画像センサ１０２の走査パターンは、例えば上述の通り、カット石９９のオリエンテーションに従って変動することがある。そういうものとして、カット石９９と画像センサ１０２との間の距離は、事前に固定および／または知ることができる。このずれは、ホルダ１０１および／または画像センサの回転中に、回転軸の推定中心に従って是正することができる。任意選択的に、是正は、回転円を１８０°回った位置にある対向スライス直径によるセグメントの直径の比率に従って、セグメントのサイズを正規化することによって行なわれる。この対向スライス直径は反対側から石の輪郭を描くが、同時に同様の輪郭を有する。

【0088】

ここで、２０５に示す通り、現在の配置のカット石のカット石画像は、２０３で作成されたそれぞれのボリュメトリックモデルに従ってクロッピングされる。

【0089】

ここで図１１を参照すると、それは、本発明の一部の実施形態に係る、現在の配置のカット石９９を示すセグメントを識別し、かつカット石画像でクロッピングする、クロッピングプロセスのフローチャート６００である。このプロセスはカット石画像の各々に保持される。

【0090】

最初に、６０３に示す通り、画像は推定される角度に従って位置合わせされる。位置合わせは任意選択的に、複数の画像を取得するために使用される走査パターンに従って実行される。

【0091】

ここで、６０４に示す通り、セグメント用のバイナリマスクがボリュメトリックモデルから作成される。ボリュメトリックモデルは、現在のカット石画像に示された視点の水平角および頂角と一致するように回転される。任意選択的に、ボリュメトリックモデルの原点位置は、頂角＝０°となるように設定される。マスクの作成にモデルを使用するために、モデルはそれが現在の画像に適合するように水平方向および垂直方向に回転される。３Ｄ回転モデルは、例えば図１２に示す通り、２Ｄ画像に適合するように平坦化される。平坦化モデルは次いで凸包され、充填される。その結果、カット石９９のバイナリマスクが得られ、それは、図１３に示す通り、背景およびホルダ１０１を表わすセグメントを除去することを可能にする。

【0092】

６０５に示す通り、マスクはセグメントをクロッピングするために使用される。任意選択的に、セグメントにバイナリマスクを乗算することによって新しい画像が形成される。任意選択的に、セグメントの背景に（１−マスク）を乗算することによって人工背景が形成される。このプロセスの出力は、背景またはホルダ１０１無しの現在の配置のカット石９９を表わす画像である。ここで、全てのカット石画像がクロッピングされた後、異なる角度からの現在の配置のカット石９９の複数のカット石セグメントを受け取る。任意選択的に、これらのカット石セグメントは合成され、その現在の配置のカット石９９の部分ボリュメトリック画像が生成される。例えば、部分ボリュメトリック画像は、図６Ａに示す通り、テーブルを上に向けた配置のカット石９９を表わすか、あるいは図６Ｂに示す通り、パビリオンを上に向けた配置のカット石９９を表わすことができる。

【0093】

任意選択的に、カット石９９の特性は、カット石９９を背景から分離するために、例えばマスクを生成するために使用される。任意選択的に、石の特性は、システム１００に接続されたキーボードのようなマン・マシン・インタフェース（ＭＭＩ）を使用して手動で提供され、かつ／または例えば取得した画像および／またはホルダに接続されたスケールの画像処理を使用して、自動的に提供される。特性は石から反射する推定光、光反射強度、サイズの色、および／またはそのサイズとすることができる。これは、マスクを作成するために使用されるフィルタおよび／またはエッジ検出プロセスを洗練させることを可能にする。

【0094】

ここで、２０６に示す通り、カット石９９は、現在の配置が例えばテーブルを上に向けた配置からパビリオンを上に向けた配置に、またはその逆に変更されるように、上下を逆転される。カット石９９が今は別の配置になった現在の配置に着くと、ブロック２０２〜２０５が繰り返される。これは、各々カット石９９の部分ボリュメトリック画像として配置される２組のカット石セグメントの作成を可能にする。第１組は第１配置のカット石９９を複数の観察角度から示し、第２組は第２配置のカット石９９を複数の観察角度から示す。第１および第２配置は任意選択的に、パビリオンが上の配置およびテーブルが上の配置である。

【0095】

ここで、２０７に示す通り、第１および第２配置のカット石のカット石セグメントは次に相関される。そのようなやり方で、本書でテーブルボリュメトリック画像と呼ばれる、テーブルが上の配置のカット石を示す部分ボリュメトリック画像における特定のカット石セグメントの水平角および頂角は、本書でパビリオンボリュメトリック画像と呼ばれる、パビリオン位置のカット石を示す部分ボリュメトリック画像から得た、同様の水平角および頂角を有するそれぞれのカット石画像と相関される。

【0096】

任意選択的に、相関は多段階プロセスで実行される。任意選択的に、パビリオンボリュメトリック画像のために作成されたボリュメトリックモデル、およびテーブルボリュメトリック画像のために作成されたボリュメトリックモデルが使用される。簡潔を期すために、これらのモデルを本書では、パビリオン・ボリュメトリック・モデルおよびテーブル・ボリュメトリック・モデルと呼ぶ。

【0097】

相関の全ての段階において、パビリオン・ボリュメトリック・モデルは固定水平角だけ回転され、かつテーブル・ボリュメトリック・モデルと統合される。この回転は、２つのモデルの統合ボリュームの作成を可能にする。統合されたボリュームが最小であり、かつ２つのモデルが一致する場合に相関が達成される。最初に、テーブルおよびパビリオン・ボリュメトリック・モデルから共通の部分が識別され、かつ任意選択的に抽出される。ここで、パビリオン・ボリュメトリック・モデルは、テーブル・ボリュメトリック・モデルの形状に適合するように方向転換される。次いで、パビリオン・ボリュメトリック・モデルは、デルタ水平角回転される。テーブル・ボリュメトリック・モデルを回転後のパビリオン・ボリュメトリック・モデルと統合する。任意選択的に、テーブルおよびパビリオン・ボリュメトリック・モデルは各々、３Ｄ点マトリクスとして表わされる。これらのマトリクスは、例えばテーブル・ボリュメトリック・モデルの３Ｄ点マトリクスを回転後のパビリオン・ボリュメトリック・モデルの３Ｄ点マトリクスに付加することによって、互いに付加される。任意選択的に、統合されたモデルのボリュームは任意の相関毎に計算され、選択される相関は最小限の統合ボリュームを有する相関である。

【0098】

加えて、または代替的に、パビリオンボリュメトリック画像のセグメントとテーブルボリュメトリック画像スライス画像のセグメントとの間の任意の相関の領域表面は相関を検出するために使用される。この相関のためのデータ源は、例えば上述の通り作成されたパビリオンおよびテーブルボリュメトリック画像の両方のカット石セグメントの組を含む。

【0099】

ここで、パビリオンボリュメトリック画像のセグメントの組の第１のセグメントは、テーブルボリュメトリック画像のセグメントの組の最後のセグメントと相関するようにシフトされ、シーケンシャルセグメントが第１のセグメントになる。このシフト中に、テーブルボリュメトリック画像のセグメントはシフトされない。ここで、パビリオンボリュメトリック画像の各セグメントは、対応するテーブルボリュメトリック画像のそれぞれのセグメントと統合され、統合表面が計算される。全ての統合表面の総和が計算され、このプロセスの結果は２つのボリュメトリック画像の統合ボリュームを表わす。このプロセスは、ｎ個のカット石セグメントを有する組に対しｎ回繰り返される。２つのボリュメトリック画像が一致することを示す、統合ボリュームが最小限であるときに、相関が達成される。

【0100】

加えて、または代替的に、左右のエッジ間の距離、ガードルの幅、および左右のエッジ４０１を結ぶ線とパビリオンまたはクラウン直径との間の角度が、相関を検出するために使用される。この相関のためのデータは距離、幅、および／または上で計算された角度ベクトルである。

【0101】

最初に、パビリオンボリュメトリック画像のセグメントの距離ベクトルと、テーブルボリュメトリック画像のセグメントの距離ベクトルとの間の最善および次善の相関点が求められる。幅および角度ベクトルは、２つのうちのどちらが実相関およびそれらの厳密な位置を示しているかを決定するために使用することができる。これは相関を定義し、相関点に従ってカット石セグメントの回転を可能にする。任意選択的に、相関はオペレータによる視覚的指標によって補正される。任意選択的に、オペレータはおおよその領域を指摘し、正確な位置はこの領域の最善の相関によって決定される。任意選択的に、底部および／または上部画像は、底部の適切なピクチャを求めるために画像レジストレーション技術を用いて求められる。

【0102】

ここで、２０８に示す通り、部分ボリュメトリック画像をマージして、カット石９９の完全なボリュメトリック画像が形成される。カット石９９のボリュメトリック画像は、例えば図１４に示す通り、複数のマージされた相関セグメントを含む。このプロセス中に、部分的かつ相補的画像が合成されて、部分ボリュメトリック画像の一方だけでは画像化されない部分を含む、カット石９９の単一の完全な画像になる。上述の通り、カット石９９の幾つかの部分は走査中にカバーされる。例えばカット石９９の先端は、図３に示す通りホルダ１０１内に配置される。パビリオンおよびテーブルボリュメトリック画像の両方からのセグメントを使用することによって、カット石９９の全表面が完全にカバーされる。最初に、各画素のマージ比率を定義するための範囲［０，１］の値を含むマージマスクが作成される。各画素の値はマージの割合を定義し、値１の画素は、画素が１つの組、例えば上部の組から得られることを示し、０は、画素が別の組、例えば下部の組から得られることを示す。

【0103】

これは、部分ボリュメトリック画像の１つからボリュメトリック画像を生成し、かつマージマスクに従って、もう１つの部分ボリュメトリック画像からの画素を追加および／または置換することを可能にする。任意選択的に、マージマスクは次のように作成される。

【0104】

最初に、マージマスクを「０」で開始することによって、マージ・マスク・スケルトンが作成される。マージ・マスク・スケルトンの寸法は、クロッピングされた画像に従って設定される。次いで、ボリュメトリックモデルの１つで画定されたガードル線からガードル表面が抽出される。ガードル表面はマスクにマーク表示される。ここで、ガードル表面とマスクの上部境界との間の空間に「１」が充填される。領域の画素は上部設定画像のみから取り出される。マージ領域の底部はパビリオンモデルに配置される。この段階点は段階を表わしており、結果に現われないはずである。ガードル線はガードル線からカット石９９段階点の領域に複製される一方、勾配画像を持つためにその値は１から０に減衰される。段階点より下では、マスクは零になったままであり、この領域はパビリオン画像のみから得られる。例えば図１５を参照されたい。

【0105】

パビリオンボリュメトリック画像のセグメントはマージマスクによって１画素ずつ乗算され、テーブルボリュメトリック画像のセグメントは１−（マージマスク）によって乗算される。２つの乗算の結果は１画素ずつ合計され、マージされた画像がもたらされる。図１６は、マージされたボリュメトリック画像から得られた画像を示す。

【0106】

ここで、２０９に示す通り、ボリュメトリック画像を観察者に提示することができ、カット石セグメントを表わす画像が撮影された複数の観察角度のいずれからでも観察者がカット石９９を観察することが可能になる。これは、マウスまたはタッチスクリーンのようなポインティング装置を使用してカット石９９を回転させ、１つの観察角度から別の観察角度に表示を切り替えることを可能にする。カット石９９は、パーソナルコンピュータ、タブレット、携帯電話、スマートフォン、ラップトップ等のような任意のクライアントの端末に表示することができる。

【0107】

回転命令は、現在ユーザに表示されているボリュメトリック画像のマージセグメントの変更に変換される。ボリュメトリック画像は、独立したファイル、各々が異なるマージセグメントを表わす１組の複数のファイル等として提示することができる。

【0108】

本発明の一部の実施形態では、システム１００は、カット石９９の他の側面を自動的に検討するために使用される。例えば、色、蛍光発光、および／またはカットを公知の方法に従って評価するために、画像処理モジュールを追加することができる。任意選択的に、対称性を評価するために、石の形状の周波数拡散を使用し、石を様々な角度でそれに当てはめることによって、プロポーション評価が行なわれる。任意選択的に、重量を評価するために秤が使用される。

【0109】

本発明の一部の実施形態では、システム１００は、カット石９９を認証するために使用される。例えば熱伝導率検査、および／または視覚的ボリューム識別および／または秤量による比重検査を行なうことができる。熱伝導率検査は、当業界で公知の適応型センサを用いて行なうことができる。

【0110】

本発明の一部の実施形態では、システム１００は、カット石９９を識別するためにも使用される。上述の通りボリュメトリック画像は、複数の観察角度からの貴石９９を表わし、したがってそれについて、例えばクラリティおよび／または正確なカットおよび／またはその不純物などの独特なビジュアルデータを含む。この独特のデータを分析して、カット石９９を識別することができる。例えば、その派生物のボリュメトリック画像を識別されたボリュメトリック画像および／またはその派生物と照合することができる。識別プロセスは、重量のような他の特性識別と組み合わせることができる。

【0111】

本出願から成熟する特許の存続期間の期間中には、多くの関連するシステムおよび方法が開発されることが予想され、画像処理、モジュール、画像センサ、光源、およびコンピューティングユニットの用語の範囲は、すべてのそのような新しい技術を先験的に包含することが意図される。

【0112】

本明細書中で使用される用語「約」は、±１０％を示す。

【0113】

用語「含む／備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ、ｉｎｃｌｕｄｅｓ、ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」、およびそれらの同根語は、「含むが、それらに限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｂｕｔ ｎｏｔ ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｏ）」ことを意味する。この用語は、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」および「から本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」を包含する。

【0114】

表現「から本質的になる」は、さらなる成分および／または工程が、特許請求される組成物または方法の基本的かつ新規な特徴を実質的に変化させない場合にだけ、組成物または方法がさらなる成分および／または工程を含み得ることを意味する。

【0115】

本明細書中で使用される場合、単数形態（「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」）は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、複数の参照物を包含する。例えば、用語「化合物（ａ ｃｏｍｐｏｕｎｄ）」または用語「少なくとも１つの化合物」は、その混合物を含めて、複数の化合物を包含し得る。

【0116】

用語「例示的」は、本明細書では「例（ｅｘａｍｐｌｅ，ｉｎｓｔａｎｃｅ又はｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎ）として作用する」ことを意味するために使用される。「例示的」として記載されたいかなる実施形態も必ずしも他の実施形態に対して好ましいもしくは有利なものとして解釈されたりかつ／または他の実施形態からの特徴の組み入れを除外するものではない。

【0117】

用語「任意選択的」は、本明細書では、「一部の実施形態に与えられるが、他の実施形態には与えられない」ことを意味するために使用される。本発明のいかなる特定の実施形態も対立しない限り複数の「任意選択的」な特徴を含むことができる。

【0118】

本開示を通して、本発明の様々な態様が範囲形式で提示され得る。範囲形式での記載は単に便宜上および簡潔化のためであり、本発明の範囲に対する柔軟性のない限定として解釈すべきでないことを理解しなければならない。従って、範囲の記載は、具体的に開示された可能なすべての部分範囲、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値を有すると見なさなければならない。例えば、１〜６などの範囲の記載は、具体的に開示された部分範囲（例えば、１〜３、１〜４、１〜５、２〜４、２〜６、３〜６など）、ならびに、その範囲に含まれる個々の数値（例えば、１、２、３、４、５および６）を有すると見なさなければならない。このことは、範囲の広さにかかわらず、適用される。

【0119】

数値範囲が本明細書中で示される場合には常に、示された範囲に含まれる任意の言及された数字（分数または整数）を含むことが意味される。第１の示された数字および第２の示された数字「の範囲である／の間の範囲」という表現、および、第１の示された数字「から」第２の示された数「まで及ぶ／までの範囲」という表現は、交換可能に使用され、第１の示された数字と、第２の示された数字と、その間のすべての分数および整数とを含むことが意味される。

【0120】

明確にするため別個の実施形態の文脈で説明されている本発明の特定の特徴が、単一の実施形態に組み合わせて提供されることもできることは分かるであろう。逆に、簡潔にするため単一の実施形態で説明されている本発明の各種の特徴は別個にまたは適切なサブコンビネーションで、あるいは本発明の他の記載される実施形態において好適なように提供することもできる。種々の実施形態の文脈において記載される特定の特徴は、その実施形態がそれらの要素なしに動作不能である場合を除いては、それらの実施形態の不可欠な特徴であると見なされるべきではない。

【0121】

本発明はその特定の実施態様によって説明してきたが、多くの別法、変更および変形があることは当業者には明らかであることは明白である。従って、本発明は、本願の請求項の精神と広い範囲の中に入るこのような別法、変更および変形すべてを包含するものである。

【0122】

本明細書で挙げた刊行物、特許および特許出願はすべて、個々の刊行物、特許および特許出願が各々あたかも具体的にかつ個々に引用提示されているのと同程度に、全体を本明細書に援用するものである。さらに、本願で引用または確認したことは本発明の先行技術として利用できるという自白とみなすべきではない。節の見出しが使用されている程度まで、それらは必ずしも限定であると解釈されるべきではない。

【図1】

【図2】

【図4】

【図5】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図3】

【図6A-6B】

【図14】

【図15】

【図16】