CN101086443A - 用于确定宝石形状的设备 - Google Patents

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CN101086443A CN200610101886.4A CN200610101886A CN101086443A CN 101086443 A CN101086443 A CN 101086443A CN 200610101886 A CN200610101886 A CN 200610101886A CN 101086443 A CN101086443 A CN 101086443A
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耶迪亚·阿列尔
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Abstract

提供了一种用于确定宝石形状、包括在其表面上的不规则性的设备，该设备包括：平台，其适于支承宝石；扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；照明***，其适于在宝石上投射多束激光束；成像***，其适于捕获从宝石表面反射的所述激光束的至少一部分；和处理器。所述处理器适于根据所述几何信息计算各激光束的预测反射，以将捕获的反射与所述预测反射进行比较，并使各个捕获的反射与其相应的预测反射关联，从而根据所述比较和所述几何信息确定宝石的所述形状。

Description

用于确定宝石形状的设备
技术领域
本发明涉及一种用于检验宝石以确定其形状的设备。
背景技术
消费者可用的成品宝石是从天然宝石切割而成的。为了确定切割或锯割天然宝石的最佳方式，必须首先检验。
可以通过受过训练的专业人员进行该检验，于是专业人员用锯割线标记天然宝石以指示石匠如何从天然宝石形成一个或多个成品宝石。
或者，已经研制了自动检验并在天然宝石上标记锯割线的***。这些***通常首先测绘天然宝石以确定其形状，然后确定如何对其进行最佳的切割，最后在其上标记锯割线。这种测绘标记***的一个示例是由Sarin Technologies Ltd，Ramat Gan，Israel(以色列拉马特甘的萨林技术有限公司)生产的DiaMark。
在近来类型的***中，使待测绘的宝石旋转，确定其三维轮廓，并在宝石的多个角位置使表面成像，从而确定宝石的形状，包括在其表面上的凹陷。
在申请人的US6,567,156中描述了一种测绘宝石的方法，其中为了确定宝石表面上的凹陷，采用了结构光三角测量，其中使激光束指向宝石的不同角位置，捕获其反射并与从具有相同3-D轮廓的假想宝石接收到的反射进行对比。通过捕获的反射与从假想宝石检测到的反射之间的偏差，指出缺陷和凹陷。
发明内容
根据本发明一个方面，提供了一种用于确定宝石的形状、包括在其表面上的不规则性(例如，凹陷和缺陷)的设备，该设备包括：平台，其适于支承宝石；扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息(例如笛卡儿坐标或极坐标)；照明***，其适于沿着两个分开的光路在宝石上投射呈至少两束激光束形式的照明；成像***，其适于在所述照明从宝石反射时捕获至少一部分所述照明；和处理器，其适于根据捕获的照明和几何信息确定所述形状，所述设备适于使宝石相对于照明***围绕旋转轴线转动，并且至少一个所述光路与轴线间隔开。
根据本发明另一方面，提供了一种用于确定宝石形状、包括确定在其表面上的不规则性的设备，该宝石的尺寸不大于预定的最大尺寸，所述设备包括：平台，其适于支承宝石；扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；照明***，其适于在宝石上投射呈多束激光束形式的照明；成像***，其适于在照明从宝石反射时捕获至少一部分所述照明；和处理器，其适于根据捕获的照明和所述几何信息确定所述形状，所述多束激光束包括第一极限激光束和第二极限激光束、以及在其间的剩余激光束，所述极限激光束至少在平台附近彼此间隔开大于所述宝石最大尺寸的距离。
在根据本发明上述两个方面的设备中，所述处理器可以以宝石的合成三维再现的形式提供所述形状，该形状可通过现有技术中已知的任何方式显示或使用。
激光束可以是线性或任何其它的合适形状。
可通过转动平台或通过转动照明***和成像***，来提供宝石相对于照明***的相对转动。
根据本发明该方面的设备的一个实施例，照明***可包括多束激光源，根据另一实施例，其可包括至少两个激光源，每个激光源都投射至少一束激光束。在两个实施例中，建议两个相邻激光束的光路在它们之间形成预定角度，所述角度以及照明***与支承宝石的平台之间的距离可确保激光束的两个光路穿过待由该设备检查的预定最小尺寸的宝石。该角度例如可以在0.05°到10°之间的范围内。
成像***可以包括具有诸如CCD的检测器的相机。
扫描***可包括至少成像***和光源，光源面向平台并基本与成像***相对地布置，以在其多个角位置确定宝石的轮廓，在该情况下，凸包络可以是由处理器计算的宝石的合成轮廓。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于确定宝石形状、包括确定在其表面上的不规则性的设备，该设备包括：平台，其适于支承宝石；扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；照明***，其适于在宝石上投射多束激光束；成像***，其适于捕获从宝石表面反射的所述激光束的至少一部分；和处理器，其适于根据所述几何信息计算各激光束的预测反射，从而将捕获到的反射与所述预测反射进行比较，并使各个捕获的反射与其相应的预测反射关联，从而根据比较和所述几何信息确定宝石的所述形状。
根据该方面，便于由多束激光束同时进行扫描。因而，为了实现从不同激光束的扫描，仅需要一次转动，从而减少了扫描所需的总时间。
通过使各捕获的反射与其对应的预测反射关联，能够同时使用多束激光束进行投射。
根据一个实施例，通过确定各个捕获的反射接近预测反射而实现关联。
根据另一实施例，通过确定各个捕获的反射相对于各个预测反射落在的哪一侧而实现关联。
根据另一实施例，各束激光束具有不同的波长，其中根据其波长实现关联。
根据又一实施例，在不同时间投射各束激光束。通过形成与捕获各个捕获的反射的时间相对应的激光束而实现关联。
应理解的是，根据上述任一方面，当从单个光源投射多束激光束时，宝石可以更快地转动，从而减少扫描整个宝石表面所需的时间。这是因为对于宝石的各个角位置，与通过单束激光束进行扫描相比，扫描了更大的宝石表面面积。因此，可以在宝石的较少的角位置对其进行扫描而不会降低精确度，至少在与通过来自激光束源的单个激光束进行扫描相比时是如此。
附图说明
为了理解本发明并明白如何在实践中实现本发明，下面将参照附图通过非限定性示例描述实施例，在附图中：
图1A是根据本发明的设备的一个示例的示意图；
图1B是在图1A中所示设备的示意图，示出了投射的激光束；
图1C是在图1A中所示设备的另一示例的示意图，示出了投射的激光束；
图1D是在图1B中所示设备的照明***和平台的特写图；
图1E是图1D的特写图，其中通过平台支承宝石；
图2A是具有凹陷缺陷的宝石的示意性立体图；
图2B是在图2A中所示宝石的轮廓外形，且指出了缺陷位置。
图3表示在图1中所示的宝石，且在其上照射多束激光束；
图4A表示根据宝石的凸包络对来自激光照明***的五束激光束的预测反射；
图4B表示来自宝石的激光束的捕获的反射；
图4C表示叠加在图4B中所示的捕获的反射上的图4A所示的预测反射；
图5A至5G表示在图3A至3C中所示宝石的截面表面上的计算点；
图6表示叠加的图5A至图5G的点；
图7表示宝石的凸包络的截面；
图8A表示宝石的计算外形；
图8B表示叠加在图8A中所示的计算外形上的图7的截面；
图9是根据本发明的设备的另一示例的示意图；
图10A是宝石的侧视图；
图10B至10J(有意省去图10I)是图10A中所示的宝石在不同角位置的俯视图；
图11A和11B表示在其不同角位置的宝石，且在其上照射有单束激光束；
图11C和11D表示在图11A和图11B中所示的、处于其其它角位置的宝石，且在其上照射有来自第二光源的附加单束激光束；以及
图11E至11J(有意省去图11I)表示在图11A至11D中所示的宝石，且在其上照射有来自单个源的若干激光束。
具体实施方式
如图1A示意性所示，提供了一种总体由附图标记10表示的设备，其包括宝石支承平台14(在本技术领域中也称为“宝石夹”)、处理器26、以及包括扫描***15和激光照明***24的测绘装置(未标示)。该设备还包括用于提供在平台14与测绘装置之间围绕旋转轴线X的相对转动的装置(未示出)。该相对转动可以通过平台14的转动或通过测绘装置的转动来实现。
设备10被设计为用于通过将各所述宝石安装在平台14上并通过测绘装置对其进行测绘来确定宝石的形状，包括在其表面上的不规则性，所述宝石在沿着旋转轴线X的预定高度处的截面尺寸不小于最小尺寸Dmin并且不大于最大尺寸Dmax。图2A表示这种具有凹陷28的宝石12。
扫描***15包括背光16和位于与旋转轴线X交叉的光轴O1上的成像***22。其适于在宝石12的多个角位置处确定宝石12的轮廓。在图2B中由线32a示出了一个所述轮廓的外形，并且如看到的那样，它不包括凹陷28，该凹陷28在此处由虚线32b表示。
成像***22通常包括：相机部分18，其可以是CCD或其它感光装置；以及光学部分20，该光学部分可包括适于投射来自背光16的光以及投射从宝石向相机部分反射的激光束的透镜(未示出)。光学部分20可以是在现有技术中已知的远心透镜装置。使用该装置的优点在于当漫射光从宝石反射时，只有那些平行于成像***22的光轴的光线才能到达相机部分18。
照明***24具有光轴O2，其在旋转轴线X处与轴线O1交叉，并与光轴O1限定一锐角(未标示)，从而允许成像***在由照明***24投射的照明从宝石反射时捕获该照明中的至少一部分。
照明***24适于产生多束激光束21，这些激光束沿着它们各自不同的光路都穿过包括旋转轴线X并垂直于光轴O2定向的平面P。激光束的光路可以平行于光轴O2或者可以与之形成角度。在前者的情况下，照明***24可包括激光源阵列，如图1B中所示，在后者的情况下，其可包括单个多束光源，如图1C中所示。
如图1D所示，多束激光束包括两束极限激光束21a，其光路在以大于Dmax的距离彼此间隔开的位置处与平面P相交。例如，该距离可在10mm到40mm之间的范围内。该多束激光束的特征还在于，两束相邻激光束之间的间距使得两束相邻激光束的光路在以小于Dmin的距离彼此间隔开的位置处与假想平面P相交。例如，该距离可以在0.5mm到3mm之间的范围内。
通过提供结合图1D所描述的激光束，可以实现宝石整个表面的最佳成像。宝石最终图像的分辨率取决于相邻激光束之间的间距，这将在下面变得清楚。通过确保激光束的总展宽(定义为极限激光束21a之间的间隔或间距)与平面P相交跨越大于宝石最大尺寸Dmax的距离，则可在宝石的各个角位置处最大量地对宝石表面进行成像。
激光束21在点23处照射在图1E所示的宝石12上，激光束21a未照射在其上。应理解的是，可以将其它宝石设置成这样，即它们除了不被极限激光束21a照射之外，还不被激光束21中的一些激光束照射。
激光束可具有任意合适的形状，例如，它们可以成形为使得它们与平面P的相交处的形状呈直线或曲线或点的形式。
可在所述设备中使用的激光照明***的一个示例是由Stocker Yaleof Salem，MA，USA提供的733L SNF激光器。相邻激光束之间的间距P为0.38°，并投射33束激光束。激光束的波长可在635nm到830nm之间变化。
处理器26适于控制所述设备的操作，用于计算宝石的合成轮廓以提供其凸包络，根据计算的凸包络计算各激光束的预测反射，从而将激光束的捕获的反射与其预期反射作比较，如下所述，从而确定宝石的形状，包括凹陷。
在使用中，将宝石12放在平台14上。宝石可以是琢石，或天然宝石，并且可以涂覆有在现有技术中已知的可除去的漫射物质，例如US6,567,156从第3栏第47行到第4栏第2行，此处并入其内容作为参考。平台14转动经过两个整转(rotation)。
在第一转期间，背光16照射宝石。成像***22通过在第一组预定角位置的每一个处捕获宝石图像而扫描宝石。这些图像的每一个都是宝石的轮廓。处理器26根据轮廓计算宝石12的三维再现。
因为使用轮廓图像计算出该再现，所以不会再现宝石12的任何凹入特征(即，凹陷)，如图2A和2B所示。
应理解的是，因为为了计算凸包络，处理器26必须获知宝石12对应于各个轮廓的角位置，所以可以由此控制平台14的转动。
一旦已经计算出凸包络，则处理器26就执行两个处理-预测处理和精细处理。在预测处理期间，处理器26根据宝石的实际几何结构与凸包络的几何形状相配的假设进行预测，其中成像***将检测各个激光束的捕获的反射的路径。在精细处理期间，处理器26将各个激光束的捕获的反射与预测阶段的结果进行比较，以确定在宝石表面上的凹陷的位置和几何形状。下面将描述这两个处理。
预测处理利用这样的事实，即，已知照明***24相对于成像***22的布置。因此，假设宝石的实际形状对应于凸包络的形状，处理器对于宝石第二组角位置的每一个预测来自照明***的激光束将如何从那里反射。各个预测点(如果使用的照明源24投射线性激光束)或线(如果照明源投射平面激光束)称为预测反射。可以通过任何已知方法，例如通过三角测量进行预测。该预测可在第一转之后的任何时间执行。
为了进行精细处理，宝石12经历第二转。在第二转期间，照明***24将激光束投射在宝石上。在第二转期间成像***22在宝石的第二组预定角位置的每一个处捕获激光束的反射。这些位置可以是在第一转期间捕获宝石轮廓的相同位置。
应理解的是，虽然对于精细处理而言，第二转和将来自照明***24的激光束投射到宝石12上是必需的步骤，但它们不必在预测处理之后进行。可以进行第二转和相关照明，并且仅在之后才可以进行预测和精细处理。另选地，对于宝石的各个角位置，可以同时进行全部三个步骤。
各个激光束的捕获的反射可以在视觉上与其相应的预测反射进行对比。可以确定在捕获的反射基本对应于预测反射的位置中没有凹陷。如果捕获的反射落在预测反射侧，就可以确定在那个位置存在凹陷。通过三角测量得到的偏差程度来确定凹陷的程度。
例如，如图3所示，激光束被投射到宝石12上。线40表示激光束投射到其上的位置。图4A表示一系列预测反射34a至34e。这些线的每一个均对应于来自照明***24的从宝石的激光束的其中一个的预测反射，该宝石具有与凸包络形状对应的形状，其中各个激光束均是平面的。应注意，对于宝石的单个角位置计算所示的预测反射。图4B分别表示当宝石处于与计算预测反射所用的角位置相同的角位置时，各个激光束的捕获的反射36a至36e。捕获的反射36a至36e实际上是实体宝石上的激光束反射点。这例如使用现有技术中本身已知的三角测量来确定。图4C表示叠加在其对应的预测反射34a至34e上的捕获的反射36a至36e。
在精细处理期间，处理器26通过记录捕获的反射36a至36e落入与其相关的位置，确定哪个捕获的反射36a至36e对应于哪个预测反射34a至34e；来自凹陷的捕获的反射将总是落在预测反射的相同侧。如果从宝石右侧投射激光束，则捕获的反射将落在其相应预测反射的左边。另选地，照明***可适于投射具有不同波长(即，颜色)的激光束，或者可在不同时间投射各束激光束以将它们区分开来。
一旦确定捕获的反射36a至36e与它们相应的预测反射34a至34e的对应关系，则可以通过例如在位置38中预测反射与捕获的反射之间的偏差看出凹陷的位置。
对于宝石的各个截面，例如由图3中的线II-II表示的一个截面，计算其外形。对于各束激光束，在宝石上的各个角位置，例如通过三角测量计算截面上的照射点。将与单束激光束以及针对所有角位置的截面相关的点聚集起来，如针对七个典型激光束的图5A至5G所示。宝石的旋转轴线以附图标记40表示。
将观察到，不是所有的宝石侧对于所有角位置都具有与它们相关的点。然而，如图6所示，当所有图像叠加时，出现了在截面处的宝石外形的完整图片。
除了上述之外，可以计算凸包络的截面，在图7中总体上以42表示。该计算构成一部分预测处理，并可在任何时候执行。
由44总体表示的线对应于图6所示的外形图片，并由处理器计算，如图8A所示。作为比较，图8B例示了叠加在凸包络截面42上方的线44。在计算线44时，可以考虑几个因素。由于正常的操作误差，例如噪音、振动等，几个捕获的反射可能给出关于其相应激光束在宝石上的照射位置的不正确信息。因此，可以不考虑与相同附近区域中其它激光束获得的点相差较大的点。同样，可以不考虑位于凸包络截面外的点。
如上所述，通过提供几束用于成像的激光束，对宝石表面上的多个点进行多次成像，从而更精确地计算线44。另外，特别在深凹陷中，单束激光束将不足以对整个宝石表面进行测绘，下面将给出进一步解释。
在图11A和11B中，激光束50照射在具有凹陷28的宝石12上，并沿着路径50a反射。宝石沿由箭头51表示的方向转动。随着宝石12转动，激光束50照射在宝石12表面的不同部分上。在激光束50能够进入凹陷并且沿着成像装置22的方向从凹陷反射的宝石的角度(即，旋转)范围内(该范围的极限位置在图11A和11B中示出)，只有由标记55表示的区域通过单束激光束成像。
如图11C和11D所示，沿着路径150a反射的附加的第二激光束150从不同方向被引导，而其仅在有限程度上有用，因为仅标记155处表示的区域由此成像。
两个因素致使在从各个方向仅投射单束激光束时缺乏凹陷成像。第一个是激光束不能到达凹陷的所有表面。第二个是即使在那些其上投射有激光束的点中，所述点与成像***之间的视线也可能会被凹陷的相对壁所阻挡。
如图11E至11J所示，当多束激光束50从相同方向投射在宝石上的不同角位置时，使凹陷28的其上未投射有单束激光束的部分成像。另外，通过成像装置22检测大量激光束的反射。结果是成像的区域55大于可用单束激光束从各个光源单独获得的区域。
除了上述之外，可以理解的是，通过提供若干激光束，更多的宝石表面将多次成像，从而提供更高的精确度以及更低的噪音，结果是获得更精细的图像。
尽管如图1所示，照明***24包括适于投射若干激光束的单个激光源，但本发明不限于该实施例。如图9所示，照明***可分成两个或更多的激光源24a和24b。各个激光源可投射一束或多束激光束。在这样的设置中，至少一束激光束与平台的旋转轴线间隔开(即，激光束不与旋转轴线相交)。这对于例如使用诸如图10A所示的宝石12是有用的，宝石12包括从其向上伸出的部分46，该部分围绕旋转轴线X转动。
如图10B至10J所示，当宝石12沿着箭头49所示的方向转动时，在一些部分的转动中，部分46仅被穿过旋转轴线X的激光束50(下文称为“中央束”)照射，并且该部分的仅一些区域被照射，如图10D和10H所示。这些相同区域将被照射而与中央束50投射的方向无关。通过投射不穿过旋转轴线X的另一激光束52，部分46的其它区域被照射，如图10B、10C和10D所示。另外，被中央束50照射的区域部分被更加直接地照射，从而获得更加精确的结果。
在选择用作照明***24的多束激光源时，必须考虑几个因素。第一个是成像***22的分辨率。成像***可能不能区分彼此太近的激光束。另外，即使成像***能区分它们，也可能产生处理误差，例如处理器将捕获的反射与错误的预测反射相关联，从而根据捕获的反射与错误激光束的关联进行计算。另一方面，彼此相离太远的激光束可能遗漏宝石的某些特征，即，宝石的合成三维形状的分辨率会较低。另外，提供彼此相离太远的激光束的照明***可能不能投射多于一束照射在很小的宝石上的激光束。
可以理解的是，在讨论激光束之间的距离时，使得在激光束照射在宝石上的距离作为基准。对于平行激光束，这就是其间的绝对距离。对于分叉激光束，可以改变照明***距平台的距离以获得不同的距离。
属于本发明领域的技术人员将容易理解到，在不脱离本发明必要变更范围的情况下可进行许多改变、变型和修改。例如，如果可通过其它装置提供宝石的凸包络，那么可省去第一转。

Claims (33)

1.一种用于确定宝石形状、包括在其表面上的凹陷的设备，该宝石的尺寸不小于预定的最小尺寸，所述设备包括：
(a)平台，其适于支承宝石；
(b)扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；
(c)照明***，其适于沿着至少两个分开的光路在所述宝石上投射呈至少两束激光束形式的照明；
(d)成像***，其适于在所述照明从宝石反射时捕获所述照明的至少一部分；和
(e)处理器，其适于根据所述捕获的照明和所述几何信息确定所述形状；
所述设备适于使所述宝石相对于所述照明***围绕旋转轴线转动；至少一个所述光路与所述旋转轴线间隔开。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述宝石的尺寸不小于预定的最小尺寸，并且所述照明***具有光轴并适于产生所述激光束，从而使所述激光束在彼此间隔开小于所述最小尺寸的距离的位置处，穿过包括所述旋转轴线并垂直于所述光轴定向的平面。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述宝石的尺寸不大于预定的最大尺寸，所述多束激光束包括第一极限激光束和第二极限激光束、以及投射在其间的全部其它激光束，其中所述极限激光束至少在所述平台附近彼此间隔开大于宝石的所述最大尺寸的距离。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器适于根据所述几何信息计算各激光束的预测反射，以将捕获的反射与所述预测反射进行比较，并使各个捕获的反射与其相应的预测反射关联，从而根据所述比较和所述几何信息确定宝石的所述形状。
5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述激光束是线性的，从而它们中的每一束在宝石上的投射都呈点的形式。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述激光束是平面的，从而它们中的每一束在宝石上的投射都呈线的形式。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述平台适于转动，从而产生旋转。
8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述照明***和成像***适于转动，从而产生旋转。
9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述照明***包括多束激光源。
10.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，来自多束激光源的所述激光束中的每一束都布置成相对于相邻激光束成大小在0.05°到10°之间的范围内的角。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述照明***包括至少两个激光源，每个所述激光源都投射至少一束激光束。
12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述成像***包括具有CCD的相机。
13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述扫描***包括至少所述成像***和光源，所述光源面向所述平台并基本与所述成像***相对地布置。
14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理器适于计算凸包络。
15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述凸包络是由所述扫描***提供的宝石合成轮廓。
16.一种用于确定宝石形状的设备，该宝石的尺寸不大于预定的最大尺寸，所述设备包括：
(a)平台，其适于支承宝石；
(b)扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；
(c)至少一个激光源，其适于投射多束激光束，所述多束激光束包括第一极限激光束和第二极限激光束、以及投射在其间的所有其它激光束；
(d)成像***，其适于在所述照明从宝石反射时捕获所述照明的至少一部分；和
(e)处理器，其适于根据所述捕获的照明和所述几何信息确定所述形状；
其中所述极限激光束至少在平台附近彼此间隔开大于宝石的所述最大尺寸的距离。
17.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述宝石的尺寸不小于预定的最小尺寸，所述照明***具有光轴并适于产生所述激光束，从而使所述激光束在彼此间隔开小于所述最小尺寸的距离的位置处，穿过包括所述旋转轴线并垂直于所述光轴定向的平面。
18.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器适于根据所述几何信息计算各激光束的预测反射，以将捕获的反射与所述预测反射进行比较，并使各个捕获的反射与其相应的预测反射关联，从而根据所述比较和所述几何信息确定宝石的所述形状。
19.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述激光束是线性的，从而它们中的每一束在宝石上的投射都呈点的形式。
20.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述激光束是平面的，从而它们中的每一束在宝石上的投射都呈线的形式。
21.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，来自所述激光源的所述激光束中的每一束均布置为相对于相邻激光束成0.38°的角。
22.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述平台适于转动，从而产生旋转。
23.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述至少一个激光源和成像***适于转动，从而产生旋转。
24.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述成像***包括具有CCD的相机。
25.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述扫描***包括至少所述成像***和光源，所述光源面向所述平台并基本与所述成像***相对地布置。
26.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述处理器适于计算所述凸包络。
27.根据权利要求16所述的设备，其特征在于，所述凸包络是由所述扫描***提供的宝石合成轮廓。
28.一种用于确定宝石形状的设备，该设备包括：
(a)平台，其适于支承宝石；
(b)扫描***，其适于提供关于宝石三维凸包络的几何信息；
(c)照明***，其包括至少一个激光源，所述照明***适于沿着至少两个分开的光路在所述宝石上投射呈至少两束激光束形式的照明；
(d)成像***，其适于在所述照明从宝石反射时捕获所述照明的至少一部分；和
(e)处理器，其适于根据所述几何信息计算各激光束的预测反射，从而将捕获的反射与所述预测反射进行比较，并使各个捕获的反射与其相应的预测反射关联，从而根据所述比较和所述几何信息确定宝石的所述形状。
29.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，所述宝石的尺寸不小于预定的最小尺寸，并且所述照明***具有光轴并适于产生所述激光束，从而使所述激光束在彼此间隔开小于所述最小尺寸的距离的位置处，穿过包括所述旋转轴线并垂直于所述光轴定向的平面。
30.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，通过确定各个捕获的反射接近预测反射而完成所述关联。
31.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，通过确定各个捕获的反射落在各个预测反射的哪一侧而完成所述关联。
32.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，各个激光束的波长不同，通过根据其波长确定与各个捕获的反射对应的激光束而完成所述关联。
33.根据权利要求28所述的设备，其特征在于，在不同时间投射各束激光束，通过确定与捕获各个捕获的反射的时间对应的激光束而完成所述关联。
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