[go: up one dir, main page]

WO2017135845A1 - Method of sorting objects by shape and device for the implementation thereof - Google Patents

Method of sorting objects by shape and device for the implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2017135845A1
WO2017135845A1 PCT/RU2017/000039 RU2017000039W WO2017135845A1 WO 2017135845 A1 WO2017135845 A1 WO 2017135845A1 RU 2017000039 W RU2017000039 W RU 2017000039W WO 2017135845 A1 WO2017135845 A1 WO 2017135845A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
objects
sorting
shape
image
zone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2017/000039
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Екатерина Анатольевна АВЕРЬЯНОВА
Евгений Васильевич БУБЫРЬ
Александр Вячеславович ГИНЖУЛ
Леонид Васильевич КАЗАКОВ
Сергей Николаевич КУПРИЯНОВ
Владимир Ильич ЛУЩЕНКО
Александр Викторович МЕСТНИКОВ
Геннадий Александрович МИГУНОВ
Юрий Константинович ОКОЕМОВ
Максим Константинович УСТИНОВ
Людмила Ионовна ХУДОВА
Владимир Иосифович ЦВЕТКОВ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RESEARCH AND PRODUCTION ENTERPRISE "BOUREVESTNIK"
Alrosa PJSC
Original Assignee
RESEARCH AND PRODUCTION ENTERPRISE "BOUREVESTNIK"
Alrosa PJSC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RESEARCH AND PRODUCTION ENTERPRISE "BOUREVESTNIK", Alrosa PJSC filed Critical RESEARCH AND PRODUCTION ENTERPRISE "BOUREVESTNIK"
Priority to CA3029632A priority Critical patent/CA3029632C/en
Publication of WO2017135845A1 publication Critical patent/WO2017135845A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07CPOSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
    • B07C5/00Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches

Definitions

  • the invention relates to methods for sorting various objects into a limited number of classes in accordance with their form.
  • the invention finds its main application for the processes of sorting (sorting out) precious stones by their shape, primarily diamonds and for devices carrying them out.
  • Known methods for sorting objects by shape and other signs are based on the following general principles: organizing the transportation of a sequence of objects with a special device through the observation zone, lighting individually each object passing through the observation zone, obtaining an image of the object’s shape or the reaction of the object to lighting in the registration device, pre-processing and conversion the received image (signal) in digital form, the analysis of the information thus obtained in the computing device triad for compliance with a predetermined system of parameters that determine whether an object belongs to a certain class, making a decision and issuing a command to the actuator to move the object to the appropriate bunker - the drive of objects of one of the classes according to the selected classification.
  • a rotary conveyor delivers piecewise classified objects to the lighting and observation zone, where, by means of illuminators and radiation detectors that have passed (reflected) through (from) object (a), information is received for making a classification decision. Then, the same rotary conveyor delivers the object to the sorting device, which, upon the command of the computing device, places the object in the drive compartment corresponding to the object class.
  • the classifying feature is the shape of objects, for example, the shape of crystals of rough diamonds.
  • a comprehensive analysis of the form would require an increase in the number of recording devices (cameras) in the observation zone, while part of the object in the vacuum unit remains inaccessible for observation.
  • a device for sorting diamond crystals is known (RF Patent Ns 2424859, IPC V07C 5/342 (2006.01), published July 27, 2018 1), which has a unit for supplying units of objects and a horizontal conveying disk.
  • RF Patent Ns 2424859, IPC V07C 5/342 (2006.01), published July 27, 2018 1 which has a unit for supplying units of objects and a horizontal conveying disk.
  • a control computing device and a sorting unit for placing crystals in bins in accordance with classification criteria.
  • Illumination of objects, obtaining information about the form is carried out on a horizontal transporting disk.
  • the control computing device analyzes the information received and issues a command to the sorting unit to place the crystal in the hopper corresponding to its classified form.
  • the disadvantages of this technical solution are low productivity, an incomplete overview of the crystal surface, possible violations of the rhythm of the flow of crystals into the observation zone.
  • the solution to combine the requirements of high performance with the full representativeness of the viewing directions of the object is to analyze its shape in the free fall phase.
  • a known method and device for sorting objects by shape U.S. Patent No. 5,184,732, IPC 5 B07C 5/342, published 09/02/1993.
  • each classified object is sent to the observation zone in the free fall phase.
  • the observation zone in one plane perpendicular to the direction of incidence there are, as a rule, several lighting and observation devices that capture an instant picture of the profile (silhouette) of an object by each of the observation devices.
  • a computing device based on a hierarchical algorithm sets the object to belong to one of the classes of the form. For example, for rough diamonds, it can be 16 different classes.
  • the aforementioned device also discloses the essence of the apparatus for sorting crystalline objects in a form that includes an observation zone for objects freely falling through it.
  • this zone there are devices for illuminating objects and devices for acquiring images of objects for subsequent processing according to a hierarchical algorithm to obtain a classification decision regarding the belonging of an object that has passed the observation zone to a particular form class.
  • the installation provides for a node for sorting classified objects by shape with corresponding storage bins for each class.
  • the productivity of such a device reaches 10 crystals per second or more, up to 20.
  • the sorting quality defined as the percentage of crystals to be manually sorted after the installation works out of their total number, was low, about 30 for crystals from 1/15 to 4 carat.
  • the main disadvantage of the described method and device is the relatively high proportion of crystals that are not automatically classified and must be manually sorted.
  • Classification errors are caused by both the hardware implementation of the method and the algorithm of the process of identifying the class of the form implemented by the computing device. So, the location of the illuminators and the recording cameras in one plane and the processing of the image of a passing object obtained at one time for all recording devices does not fundamentally exclude identification errors due to an accidental instantaneous location of the object when the shape silhouette falls at the time of registration.
  • the increase in the number of illuminators and co-located recording devices (cameras) is limited by design and does not result in to a proportional decrease in the probability of identification errors, also due to an increase in the array of processed data.
  • the device comprises a vacuum nozzle for extracting precious stones from the feed set, having a central channel for supplying vacuum, made of a transparent material for measuring the optical properties of the stone, as well as with the possibility of manipulation to change the orientation of the gem; a transporting mechanism rotating around the hub and containing many nozzles for transporting the gem held by it to the measurement site, a measuring system, a control system associated with a vacuum nozzle and a measuring system to ensure that the gemstone arrives at the measurement site at a specific time, a positive pressure application system for separating the gem from the nozzle in the drop zone.
  • the method for sorting gems implemented by the apparatus is based on extracting crystalline objects from the supplied set, measuring the properties of the gem supplied and held by a moving vacuum nozzle at one or more measurement sites, or when it is freely falling, and feeding the gem into a container selected from many containers depending on the measured properties.
  • a collimated light source and observation means are used so that the gem held by the nozzle passes between the light source and observation means to form a series of images of each stone with the further construction of a 3D model of the stone’s shape from a series of images. Picture formed at different angles with respect to the light source.
  • the disadvantage of this sorting method is the presence of glare in the means of observation and, accordingly, the fuzzy formation of the image of the stone in connection with the location of the light source, the means of observation and the simultaneous formation of images by all measuring instruments, which leads to an increase in the identification errors of the shape of the stone and an increase in the share of unclassified objects.
  • the measuring device presents a diffuse light source and an array of cameras in various places, including the bottom of the stone, as well as means for rotating the nozzle holding the stone around its axis to identify the color of the stone.
  • One of the measuring devices contains a spectrometer for determining the photoluminescence spectrum of the stone.
  • a device for sorting raw materials is known "Sorting aggregate material)) (International application PCT / EP2013 / 055240, applicant” DE BEERS CENTENARY AG, priority date 03.16.2012, published 09.19.2013), we selected as a prototype, having a transport system for individually transporting a crystalline object to a measurement site, including a rotating carousel, on which a stone is held using a vacuum nozzle; a measuring system that determines the properties of an object, typically a diamond held by a nozzle, such as: identification of diamond, quality of diamond and its shape; and also a switchgear for guiding the gem from the transport system to one of the plurality of cells.
  • the measuring system for determining the shape of a gemstone contains many cameras located in relation to the measurement point (observation) in the same plane in a circle or in a sphere, while the transport system feeds and rotates the classified gemstone to the measurement point (observation).
  • the transport system moves the gem from the measurement (observation) point to the second level, at which the stone is dumped into a specific cell, depending on the classification decision made, using a multi-pass carousel of the first and second levels.
  • the objective of the proposed technical solution is to develop a method and device that provides high performance sorting objects by shape.
  • the technical result of the invention is expressed in ensuring high performance of the method for sorting objects by form classes while reducing the percentage of classification errors expressed in the number of objects to be repeated or manually sorted.
  • the technical result of the invention is achieved by the fact that in the proposed method for sorting objects in accordance with their shape, which includes the piecewise supply of objects to the lighting-observation zone in the free fall phase, obtaining images of objects in the radiation of illuminators from at least eight electronic image forming devices, processing received images with the aim of assigning the shape of the object to one of the predefined classes of the form, the formation of the team on the Executive sorting device that places the volume t in the storage hopper corresponding to its shape, the following action has been additionally introduced: illumination of the object in the observation zone and image formation of its shape is carried out by sequentially switching on each individual pair “illuminator - image forming device”, from the first to the eighth, when the object is on the free fall path in the lighting-observation zone.
  • the device for implementing the method of sorting objects according to a form consisting of a node for generating a sequence and supplying objects, a lighting and observation zone, a sorting zone and a computing device that processes images of classified objects flying through the observation zone, the following location is additionally introduced pairs “illuminator - imaging device”: no less than eight pairs of “illuminator - imaging device” are located in different planes and uniformly in a sphere around the point of intersection of the trajectory of free fall of the object and the optical axes of the pairs “illuminator - image forming device”.
  • the image formation process begins at the command of the first sensor of the presence of the object located at the entrance of the object to the lighting-observation zone.
  • the object is in a free fall phase.
  • each separate pair of “illuminator - imaging device” is switched on sequentially from the first to the last during the time while the object is in the lighting-observation zone.
  • Illuminator - imaging device When imaging, not less than eight pairs of “illuminator - imaging device” are used. Illuminators and imaging devices are synchronized in pairs. The illuminators are emitted in the infrared range to obtain maximum image contrast.
  • a device for sorting by shape consists of a piece-by-piece object feeding onto the path of a free fall of a node including rotary vacuum conveyor and two vibratory feeders, lighting zones - observations, sorting zones with storage bins and a computing device for processing the resulting images of object shapes.
  • the sorting device is characterized in that the illuminators and image forming devices are located in different planes around a portion of the object’s path of free fall and at different angles with respect to the path of the object’s fall, which allows obtaining the most complete information about the object, forming the image of the object and reducing the number of classification errors.
  • the registration of images of each flying object is carried out by the sequential process of switching on the pair of illuminator - image forming device while the object is in the observation zone, which allows to eliminate glare from neighboring illuminators, optimize the processing time of the received images, which also reduces the number of classification errors and, accordingly, increases productivity sorting process.
  • the figure shows a block diagram of the proposed device.
  • a method for sorting objects by shape consists in feeding objects to a free fall path, passing an illumination-observation zone by an object, turning on each separate pair “illuminator - image forming device”, forming images of objects, processing the resulting images of object shapes by a computing device, passing the sorting zone with storage bins.
  • a device that implements the proposed method consists of a feed unit, consisting of a vacuum rotary feed conveyor of objects 1 and two vibratory feeders, forming a sequence of objects - a large vibratory feeder 2 and a small vibratory feeder 3, which provides a uniform, adjustable and reproducible flow of classified objects into the lighting-observation zone along the trajectory of free fall.
  • the first optoelectronic sensor for entering the object into the lighting zone - observation 4 is installed, which starts the synchronized process of sequential shooting of the object with each camera 5.
  • the object is illuminated by LED illuminators of the objects 6 in the infrared range to obtain the maximum contrast image.
  • LED illuminators 6 provide a high-quality image by the camera 5 at the point of the trajectory of free fall of the object in the lighting-observation zone, are switched on sequentially and synchronously. In addition to optimizing the processing time, sequential shooting avoids distorting images of glare in the camera from neighboring illuminators.
  • the microprocessor of electronic cameras performs preliminary digital processing of the received image profile of the object to increase contrast. The reception of this pre-processed information about the shape of an object in the form of digital images by a computing device starts from the moment information is received from the first camera and ends after the image is received last. Further, the object is identified by a certain class of form or a decision is made about the impossibility of classifying the shape of the object.
  • the cut-off zone consists of a rotating buffer drum - a storage unit with cells 8, a number of pneumatic cutoffs 10 and storage bins 9 for objects sorted by shape .
  • the object After passing the second optoelectronic sensor entering the object into the sorting zone 7, the object enters one of the cells of the buffer drum 8, the number of which is transmitted to the computing device.
  • the computing device By the time the cell reaches the deflection position by pneumatic shutoffs 10, the computing device identifies the object to be classified by one of the classes in shape, after which it moves by pneumatic pulse of cutter 10 into the storage hopper 9 of the corresponding shape class.
  • Distinctive features of the described sorting method namely, the sequential process of obtaining an image of the shape of an object at a point of the lighting-observation zone and the location of illuminators and recording cameras in a sphere, reduce the share of unclassified objects in their total number by reducing the likelihood of identification errors.
  • the sequential transmission of the obtained images of the object in the process of its being in the lighting-observation zone allows for high processing performance of objects when maintaining the share of unclassified below (5 - 10)% of their total number.
  • An example of the practical implementation of the proposed method and device can serve as a plant for sorting rough diamonds in the form of USA-1, ASA-2F. These plants are used for sorting rough diamonds in industrial conditions. Tests of the installation when sorting into 10 classes according to the shape of the raw material with a particle size of (- 6 + 1, 5) mm showed a productivity of 10 crystals per second. The share of unidentified crystals for re-sorting was less than 10% of the total number of past sorting.
  • the method of sorting objects by shape and a device for its implementation allows to ensure high performance of sorting objects by class of form, reduce the number of classification errors and can be used to sort (sort) gems according to their shape.

Landscapes

  • Sorting Of Articles (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The invention relates to methods of sorting different objects into a limited number of classes according to their shape. The main use of the invention is in processes for sorting (grading) precious stones, primarily diamonds, by shape. The present method of sorting objects by shape consists in feeding objects one-by-one in a free-fall phase into an illumination and examination zone, generating an image of the objects in the light of light sources by means of electronic image generating devices paired with said light sources, processing the resulting images using a computing device with the aim of putting the shape of an object into one of a number of predetermined classes of shapes, and generating a command to a sorting device, which places the object into the appropriate storage bin for its size. The illumination of the object in the illumination and examination zone and the generation of an image of the shape of the object are carried out by the consecutive activation of each individual pair of illuminating devices and image generating devices as the object is on a free-fall trajectory in the illumination and examination zone. The not less than eight pairs of illuminating devices and image generating devices are all arranged in different planes equidistantly about a sphere around the point at which the free-fall trajectory of the object intersects the optical axes of the pairs of illuminating devices and image generating devices. The technical result is a method of sorting objects by classes of shapes which is highly efficient and also reduces the degree of classification error, which in turn reduces the number of objects that need to be resorted or manually processed.

Description

СПОСОБ СОРТИРОВКИ ОБЪЕКТОВ ПО ФОРМЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ  METHOD FOR SORTING OBJECTS BY FORM AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Область техники Technical field

Изобретение относится к способам сортировки различных объектов на ограниченное количество классов в соответствии с их формой. Основное применение изобретение находит для процессов сортировки (разбраковки) драгоценных камней по их форме, прежде всего алмазов и для устройств их осуществляющих.  The invention relates to methods for sorting various objects into a limited number of classes in accordance with their form. The invention finds its main application for the processes of sorting (sorting out) precious stones by their shape, primarily diamonds and for devices carrying them out.

Предшествующий уровень техники  State of the art

Известные способы сортировки объектов по форме и иным признакам основываются на следующих общих принципах: организация транспортирования последовательности объектов специальным устройством через зону наблюдения, освещение индивидуально каждого проходящего зону наблюдения объекта, получение изображения формы объекта или реакции объекта на освещение в устройстве регистрации, предварительная обработка и преобразование полученного изображения (сигнала) в цифровую форму, анализ полученной таким образом информации в вычислительном устройстве на предмет соответствия заранее установленной системе параметров, определяющих принадлежность объекта к определенному классу, принятие решения и выдача команды на исполнительный механизм о перемещении объекта в соответствующий бункер - накопитель объектов одного из классов по избранной классификации.  Known methods for sorting objects by shape and other signs are based on the following general principles: organizing the transportation of a sequence of objects with a special device through the observation zone, lighting individually each object passing through the observation zone, obtaining an image of the object’s shape or the reaction of the object to lighting in the registration device, pre-processing and conversion the received image (signal) in digital form, the analysis of the information thus obtained in the computing device triad for compliance with a predetermined system of parameters that determine whether an object belongs to a certain class, making a decision and issuing a command to the actuator to move the object to the appropriate bunker - the drive of objects of one of the classes according to the selected classification.

Так, известна установка для автоматической классификации кристаллических объектов (например, алмазного сырья) по цвету или чистоте (Патент США NQ 4,951 ,825, МПК5 В07С 5/342, В07С 5/36, опубл. 28.08.1990), в которой транспортирующее устройство реализовано в виде комбинации вибропитателя и роторного конвейера с системой вакуумных захватов. В установке имеется зона освещения и наблюдения, включающая осветители и устройства регистрации изображения объектов, а также накопитель объектов с соответствующим принятой классификации числом отделений накопителя. Установка работает следующим образом. Вибропитатель растягивает объекты из общей неклассифицированной массы в последовательность, один за другим. Роторный конвейер подает поштучно классифицируемые объекты в зону освещения и наблюдения, где посредством осветителей и детекторов излучения, прошедшего (отраженного) через (от) объект(а), осуществляется получение информации для принятия классификационного решения. Далее тот же роторный конвейер доставляет объект к сортирующему устройству, выполняющему по команде вычислительного устройства помещение объекта в соответствующее классу объектов отделение накопителя. Очевидны ограничения описанной установки, если классифицирующим признаком будет форма объектов, например форма кристаллов алмазного сырья. Исчерпывающий анализ формы потребовал бы увеличения количества регистрирующих устройств (камер) в зоне наблюдения, при этом часть объекта в вакуумном узле остается недоступной для наблюдения. So, there is a known installation for the automatic classification of crystalline objects (for example, rough diamonds) by color or purity (US Patent NQ 4,951, 825, IPC 5 В07С 5/342, В07С 5/36, publ. 08/28/1990), in which the conveying device implemented as a combination of a vibratory feeder and a rotary conveyor with a vacuum gripper system. The installation has a lighting zone and observations, including illuminators and devices for recording images of objects, as well as a drive of objects with the corresponding classification accepted by the number of drive compartments. Installation works as follows. The vibrator feeds the objects from the total unclassified mass into a sequence, one after the other. A rotary conveyor delivers piecewise classified objects to the lighting and observation zone, where, by means of illuminators and radiation detectors that have passed (reflected) through (from) object (a), information is received for making a classification decision. Then, the same rotary conveyor delivers the object to the sorting device, which, upon the command of the computing device, places the object in the drive compartment corresponding to the object class. The limitations of the described installation are obvious if the classifying feature is the shape of objects, for example, the shape of crystals of rough diamonds. A comprehensive analysis of the form would require an increase in the number of recording devices (cameras) in the observation zone, while part of the object in the vacuum unit remains inaccessible for observation.

В устройстве сортировки (Патент РФ N° 2016672, МПК5 In the sorting device (RF Patent N ° 2016672, IPC 5

В07С 5/342, G01 N 21/87, опубл. 30.07.1994) предпринята попытка путем усложнения конструкции вакуумного роторного конвейера обеспечить необходимую представительность данных системы наблюдения за счет средств вращения объекта (кристалла) вокруг своей оси при прохождении поля зрения оптической измерительной системы. Описанная установка применима к сортировке объектов по форме. Тем не менее, принципиальный недостаток транспортирующей системы на базе роторного конвейера - отсутствие обзора со стороны узла вакуумного крепления кристалла остался не преодоленным. Другим недостатком описанных устройств и реализуемых ими способов является недостаточная производительность, менее 5 - 10 объектов в секунду. B07C 5/342, G01 N 21/87, publ. 07/30/1994) an attempt was made by complicating the design of the vacuum rotor conveyor to provide the necessary representativeness of the data of the monitoring system due to the means of rotation of the object (crystal) around its axis when passing the field of view of the optical measuring system. The described installation is applicable to sorting objects by form. Nevertheless, the fundamental drawback of the conveying system based on the rotor conveyor - the lack of visibility from the side of the vacuum attachment unit of the crystal has not been overcome. Another disadvantage of the described devices and implemented by them Ways is insufficient performance, less than 5 - 10 objects per second.

Известно устройство для сортировки кристаллов алмазов (Патент РФ Ns 2424859, МПК В07С 5/342 (2006.01 ), опубликован 27.07.201 1 ), имеющее узел поштучной подачи объектов и горизонтальный транспортирующий диск. В этой установке имеются средства освещения и наблюдения, управляющее вычислительное устройство и сортировочный узел для помещения кристаллов в бункеры в соответствии с классификационными критериям. Освещение объектов, получение информации о форме осуществляется на горизонтальном транспортирующем диске. Управляющее вычислительное устройство осуществляет анализ полученной информации и выдает на сортировочный узел команду для помещения кристалла в бункер, соответствующий его классифицированной форме. Недостатками этого технического решения являются низкая производительность, неполный обзор поверхности кристалла, возможные нарушения ритмичности подачи кристаллов в зону наблюдения.  A device for sorting diamond crystals is known (RF Patent Ns 2424859, IPC V07C 5/342 (2006.01), published July 27, 2018 1), which has a unit for supplying units of objects and a horizontal conveying disk. In this installation, there are lighting and observation equipment, a control computing device and a sorting unit for placing crystals in bins in accordance with classification criteria. Illumination of objects, obtaining information about the form is carried out on a horizontal transporting disk. The control computing device analyzes the information received and issues a command to the sorting unit to place the crystal in the hopper corresponding to its classified form. The disadvantages of this technical solution are low productivity, an incomplete overview of the crystal surface, possible violations of the rhythm of the flow of crystals into the observation zone.

Решением, позволяющим совместить требования высокой производительности с полной представительностью направлений обзора объекта, является анализ его формы в фазе свободного падения. Известен способ и устройство сортировки объектов по форме. (Патент США N° 5,184,732, МПК5 В07С 5/342, опубликован 09.02.1993). Согласно способу каждый классифицируемый объект направляется в зону наблюдения в фазе свободного падения. В зоне наблюдения в одной, перпендикулярной направлению падения плоскости расположены, как правило, несколько устройств освещения и наблюдения, которые фиксируют мгновенную картину профиля (силуэта) объекта каждым из устройств наблюдения. За время пролета объекта из зоны наблюдения в нижележащую зону сортировки вычислительное устройство на основе иерархического алгоритма устанавливает принадлежность объекта к одному из классов формы. Например, для сырья алмазов это может быть 16 различных классов. The solution to combine the requirements of high performance with the full representativeness of the viewing directions of the object is to analyze its shape in the free fall phase. A known method and device for sorting objects by shape. (U.S. Patent No. 5,184,732, IPC 5 B07C 5/342, published 09/02/1993). According to the method, each classified object is sent to the observation zone in the free fall phase. In the observation zone in one plane perpendicular to the direction of incidence, there are, as a rule, several lighting and observation devices that capture an instant picture of the profile (silhouette) of an object by each of the observation devices. During the flight of an object from the observation zone to the underlying sorting zone, a computing device based on a hierarchical algorithm sets the object to belong to one of the classes of the form. For example, for rough diamonds, it can be 16 different classes.

В упомянутом выше устройстве также раскрыта сущность установки для сортировки кристаллических объектов по форме, включающей зону наблюдения свободно падающих через неё объектов. В этой зоне располагаются устройства освещения объектов и устройства получения изображения объектов для последующей обработки по иерархическому алгоритму с получением классификационного решения относительно принадлежности прошедшего зону наблюдения объекта тому или иному классу формы. В установке предусматривается узел сортировки классифицированных объектов по форме с соответствующими бункерами-накопителями для каждого класса. Производительность такого устройства достигает 10 кристаллов в секунду и более, вплоть до 20. При этом качество сортировки, определяемое, как процент кристаллов, подлежащих ручной сортировке после работы установки из их общего количества, было невысоким, около 30 для кристаллов от 1/15 до 4 карат.  The aforementioned device also discloses the essence of the apparatus for sorting crystalline objects in a form that includes an observation zone for objects freely falling through it. In this zone, there are devices for illuminating objects and devices for acquiring images of objects for subsequent processing according to a hierarchical algorithm to obtain a classification decision regarding the belonging of an object that has passed the observation zone to a particular form class. The installation provides for a node for sorting classified objects by shape with corresponding storage bins for each class. The productivity of such a device reaches 10 crystals per second or more, up to 20. At the same time, the sorting quality, defined as the percentage of crystals to be manually sorted after the installation works out of their total number, was low, about 30 for crystals from 1/15 to 4 carat.

Главным недостатком описанных способа и устройства является относительно высокая доля кристаллов, неклассифицированных автоматически и подлежащих ручной переборке. Ошибки классификации обусловлены как аппаратной реализацией метода, так и алгоритмом процесса идентификации класса формы, реализуемым вычислительным устройством. Так, расположение осветителей и регистрирующих камер в одной плоскости и обработка изображения пролетающего объекта, полученного в один момент времени для всех регистрирующих устройств, принципиально не исключает ошибки идентификации вследствие случайного мгновенного расположения объекта при падении в момент регистрации силуэта формы. Наращивание количества осветителей и расположенных соосно с ними устройств регистрации (камер) ограничено конструкцией и не приводит к пропорциональному снижению вероятности ошибок идентификации, также и вследствие увеличения массива обрабатываемых данных. The main disadvantage of the described method and device is the relatively high proportion of crystals that are not automatically classified and must be manually sorted. Classification errors are caused by both the hardware implementation of the method and the algorithm of the process of identifying the class of the form implemented by the computing device. So, the location of the illuminators and the recording cameras in one plane and the processing of the image of a passing object obtained at one time for all recording devices does not fundamentally exclude identification errors due to an accidental instantaneous location of the object when the shape silhouette falls at the time of registration. The increase in the number of illuminators and co-located recording devices (cameras) is limited by design and does not result in to a proportional decrease in the probability of identification errors, also due to an increase in the array of processed data.

Известно устройство и способ для проверки драгоценных камней (заявка РСТ/ЕР2013/055165 «GEMSTONE INSPECTION)), заявитель DE BEERS CENTENARY AG, дата приоритета 16.03.2012г). Устройство содержит вакуумное сопло для извлечения драгоценных камней из подаваемого множества, имеющее центральный канал для подачи вакуума, выполненный из прозрачного материала для измерения оптических свойств камня, а также с возможностью манипулирования для изменения ориентации драгоценного камня; транспортирующий механизм, вращающийся вокруг ступицы и содержащий множество сопел для транспортирования удерживаемого им драгоценного камня к месту измерения, измерительную систему, управляющую систему, связанную с вакуумным соплом и измерительной системой для обеспечения подхода драгоценного камня к месту измерения в определенное время, систему приложения положительного давления для отделения драгоценного камня от сопла в зоне сбрасывания.  A device and method for checking precious stones (application PCT / EP2013 / 055165 "GEMSTONE INSPECTION), applicant DE BEERS CENTENARY AG, priority date 16.03.2012). The device comprises a vacuum nozzle for extracting precious stones from the feed set, having a central channel for supplying vacuum, made of a transparent material for measuring the optical properties of the stone, as well as with the possibility of manipulation to change the orientation of the gem; a transporting mechanism rotating around the hub and containing many nozzles for transporting the gem held by it to the measurement site, a measuring system, a control system associated with a vacuum nozzle and a measuring system to ensure that the gemstone arrives at the measurement site at a specific time, a positive pressure application system for separating the gem from the nozzle in the drop zone.

Реализуемый установкой способ сортировки драгоценных камней основан на извлечении кристаллических объектов из подаваемого множества, измерении свойств драгоценного камня, подаваемого и удерживаемого движущимся вакуумным соплом в одном или нескольких местах измерения, либо при его свободном падении, и подачи драгоценного камня в контейнер, выбранный из множества контейнеров в зависимости от измеренных свойств.  The method for sorting gems implemented by the apparatus is based on extracting crystalline objects from the supplied set, measuring the properties of the gem supplied and held by a moving vacuum nozzle at one or more measurement sites, or when it is freely falling, and feeding the gem into a container selected from many containers depending on the measured properties.

В предлагаемом способе сортировки драгоценных камней в одном из измерительных устройств используется коллимированный источник света и средства наблюдения, расположенные таким образом, чтобы драгоценный камень, удерживаемый соплом, проходил между источником света и средствами наблюдения для формирования ряда изображений каждого камня с дальнейшим построением 3D модели формы камня из серии изображений. Изображение формируется под разными углами по отношению к источнику света. Недостатком такого способа сортировки является наличие бликов в средстве наблюдения и, соответственно, нечеткое формирование изображения камня в связи с расположением источника света, средств наблюдения и одновременного формирования изображений всеми средствами измерений, что ведет к увеличению ошибок идентификации формы камня и увеличению доли неклассифицированных объектов. In the proposed method for sorting precious stones in one of the measuring devices, a collimated light source and observation means are used so that the gem held by the nozzle passes between the light source and observation means to form a series of images of each stone with the further construction of a 3D model of the stone’s shape from a series of images. Picture formed at different angles with respect to the light source. The disadvantage of this sorting method is the presence of glare in the means of observation and, accordingly, the fuzzy formation of the image of the stone in connection with the location of the light source, the means of observation and the simultaneous formation of images by all measuring instruments, which leads to an increase in the identification errors of the shape of the stone and an increase in the share of unclassified objects.

В другом варианте измерительного устройства представлен диффузный источник света и массив камер в различных местах, в том числе снизу камня, а также средство для вращения сопла, удерживающего камень, вокруг своей оси для идентификации цвета камня.  In another embodiment, the measuring device presents a diffuse light source and an array of cameras in various places, including the bottom of the stone, as well as means for rotating the nozzle holding the stone around its axis to identify the color of the stone.

Одно из измерительных устройств содержит спектрометр для определения спектра фотолюминесценции камня.  One of the measuring devices contains a spectrometer for determining the photoluminescence spectrum of the stone.

Все вышеописанные в данном источнике устройства и реализуемые на их основе способы определяют классификационные характеристики драгоценного камня, удерживаемого соплом и, соответственно, им присущи те же недостатки, что были указаны выше, а именно невозможность получения изображения полной формы объекта и повышенная доля ошибочно классифицированных кристаллов. В описании данного изобретения упомянут, но не раскрыт способ и устройство для определения классификационных признаков драгоценного камня, например формы, в котором этот процесс происходит в фазе свободного падения. Таким образом, главный недостаток описанного способа и устройства - низкая производительность сортировки, остается не преодоленным.  All the devices described above in this source and the methods implemented on their basis determine the classification characteristics of the gem held by the nozzle and, accordingly, they have the same disadvantages that were mentioned above, namely the impossibility of obtaining an image of the full shape of the object and an increased proportion of erroneously classified crystals. In the description of the present invention mentioned, but not disclosed, a method and apparatus for determining the classification features of a gemstone, for example, the form in which this process occurs in the free fall phase. Thus, the main disadvantage of the described method and device is the low sorting performance, which has not been overcome.

Известно устройство для сортировки необработанного сырья «Sorting aggregate material)) (Международная заявка РСТ/ЕР2013/055240, заявитель «DE BEERS CENTENARY AG», дата приоритета 16.03.2012, опубликована 19.09.2013), выбранное нами в качестве прототипа, имеющее транспортную систему для индивидуальной транспортировки кристаллического объекта к месту измерения, включающую вращающуюся карусель, на которой удерживается камень с помощью вакуумного сопла; измерительную систему, определяющую свойства объекта, как правило, алмаза, удерживаемого соплом, такие как: идентификация алмаза, качество алмаза и его форму; а также распределительное устройство для направления драгоценного камня от транспортной системы к одной из множества ячеек. A device for sorting raw materials is known "Sorting aggregate material)) (International application PCT / EP2013 / 055240, applicant" DE BEERS CENTENARY AG, priority date 03.16.2012, published 09.19.2013), we selected as a prototype, having a transport system for individually transporting a crystalline object to a measurement site, including a rotating carousel, on which a stone is held using a vacuum nozzle; a measuring system that determines the properties of an object, typically a diamond held by a nozzle, such as: identification of diamond, quality of diamond and its shape; and also a switchgear for guiding the gem from the transport system to one of the plurality of cells.

Измерительная система для определения формы драгоценного камня содержит множество камер, расположенных по отношению к точке измерения (наблюдения) в одной плоскости по кругу либо по сфере, при этом транспортная система подает и вращает классифицируемый драгоценный камень в точку измерения (наблюдения).  The measuring system for determining the shape of a gemstone contains many cameras located in relation to the measurement point (observation) in the same plane in a circle or in a sphere, while the transport system feeds and rotates the classified gemstone to the measurement point (observation).

Транспортная система перемещает драгоценный камень с точки измерения (наблюдения) на второй уровень, на котором происходит сбрасывание камня в определенную ячейку в зависимости от принятого классификационного решения с помощью многоходовой карусели первого и второго уровня.  The transport system moves the gem from the measurement (observation) point to the second level, at which the stone is dumped into a specific cell, depending on the classification decision made, using a multi-pass carousel of the first and second levels.

В данном способе сортировки кристаллических объектов (драгоценных камней) по форме в процессе измерения объект удерживается соплом, что, в принципе, может приводить к ошибкам идентификации формы за счет неполноты наблюдаемого силуэта драгоценного камня, а также ограничивает скорость сортировки объектов по форме.  In this method of sorting crystalline objects (precious stones) by shape during measurement, the object is held by a nozzle, which, in principle, can lead to identification errors due to the incompleteness of the observed silhouette of the gem, and also limits the speed of sorting objects by shape.

Указанные проблемы могут быть разрешены с помощью заявляемого изобретения. Раскрытие изобретения These problems can be solved using the claimed invention. Disclosure of invention

Задачей предлагаемого технического решения является разработка способа и устройства, обеспечивающих высокую производительность сортировки объектов по форме.  The objective of the proposed technical solution is to develop a method and device that provides high performance sorting objects by shape.

Технический результат изобретения выражается в обеспечении высокой производительности способа сортировки объектов по классам формы с одновременным снижением доли ошибок классификации, выражающейся в числе объектов, подлежащих повторной или ручной переборке.  The technical result of the invention is expressed in ensuring high performance of the method for sorting objects by form classes while reducing the percentage of classification errors expressed in the number of objects to be repeated or manually sorted.

Технический результат изобретения достигается тем, что в предлагаемом способе сортировки объектов в соответствии с их формой, включающем поштучную подачу объектов в зону освещения- наблюдения в фазе свободного падения, получение изображения объектов в излучении осветителей от не менее чем восьми электронных устройств формирования изображений, обработку полученных изображений с целью отнесения формы объекта к одному из предустановленных классов формы, формирование команды на исполнительное сортировочное устройство, помещающее объект в соответствующий его форме бункер-накопитель, дополнительно введено следующее действие: освещение объекта в зоне наблюдения и формирование изображения его формы осуществляют последовательным включением каждой отдельной пары «осветитель - устройство формирования изображения», от первой до восьмой, при нахождении объекта на траектории свободного падения в зоне освещения-наблюдения.  The technical result of the invention is achieved by the fact that in the proposed method for sorting objects in accordance with their shape, which includes the piecewise supply of objects to the lighting-observation zone in the free fall phase, obtaining images of objects in the radiation of illuminators from at least eight electronic image forming devices, processing received images with the aim of assigning the shape of the object to one of the predefined classes of the form, the formation of the team on the Executive sorting device that places the volume t in the storage hopper corresponding to its shape, the following action has been additionally introduced: illumination of the object in the observation zone and image formation of its shape is carried out by sequentially switching on each individual pair “illuminator - image forming device”, from the first to the eighth, when the object is on the free fall path in the lighting-observation zone.

Предпочтительно выполнить в качестве устройств формирования изображения высокоскоростные электронные камеры, имеющие возможность предварительной обработки изображения для выделения профиля формы объекта непосредственно в процессоре камеры. Поставленная задача решается также тем, что в устройстве для осуществления способа сортировки объектов по форме, состоящем из узла формирования последовательности и подачи объектов, зоны освещения и наблюдения, зоны сортировки и вычислительного устройства, обрабатывающего изображения классифицируемых объектов, пролетающих зону наблюдения, дополнительно введено следующее расположение пар «осветитель - устройство формирования изображения»: не менее, чем восемь пар «осветитель - устройство формирования изображения» расположены в разных плоскостях и равномерно по сфере вокруг точки пересечения траектории свободного падения объекта и оптических осей пар «осветитель - устройство формирования изображения». It is preferable to perform as imaging devices high-speed electronic cameras having the ability to pre-process the image to highlight the shape profile of the object directly in the camera processor. The problem is also solved by the fact that in the device for implementing the method of sorting objects according to a form consisting of a node for generating a sequence and supplying objects, a lighting and observation zone, a sorting zone and a computing device that processes images of classified objects flying through the observation zone, the following location is additionally introduced pairs “illuminator - imaging device”: no less than eight pairs of “illuminator - imaging device” are located in different planes and uniformly in a sphere around the point of intersection of the trajectory of free fall of the object and the optical axes of the pairs “illuminator - image forming device”.

Процесс формирования изображения начинается по команде первого датчика присутствия объекта, расположенного на входе объекта в зону освещения-наблюдения. Объект находится в фазе свободного падения. Далее, происходит последовательное включение каждой отдельной пары «осветитель - устройство формирования изображения» от первой до последней в течение времени, пока объект находится в зоне освещения-наблюдения. The image formation process begins at the command of the first sensor of the presence of the object located at the entrance of the object to the lighting-observation zone. The object is in a free fall phase. Further, each separate pair of “illuminator - imaging device” is switched on sequentially from the first to the last during the time while the object is in the lighting-observation zone.

При осуществлении формирования изображений используются не менее, чем восемь пар «осветитель - устройство формирования изображения». Осветители и устройства формирования изображений синхронизированы попарно. Излучение осветителей осуществляется в инфракрасном диапазоне для получения максимальной контрастности изображений.  When imaging, not less than eight pairs of “illuminator - imaging device” are used. Illuminators and imaging devices are synchronized in pairs. The illuminators are emitted in the infrared range to obtain maximum image contrast.

Для повышения контрастности изображения в электронных устройствах формирования изображения проводится предварительная цифровая обработка полученного изображения профиля объекта. Устройство сортировки по форме состоит из подающего поштучно объекты на траекторию свободного падения узла, включающего вакуумный роторный транспортер и два вибропитателя, зоны освещения - наблюдения, зоны сортировки с накопительными бункерами и вычислительного устройства для обработки получаемых изображений форм объектов. To increase the contrast of the image in electronic image forming devices, preliminary digital processing of the obtained image of the profile of the object is carried out. A device for sorting by shape consists of a piece-by-piece object feeding onto the path of a free fall of a node including rotary vacuum conveyor and two vibratory feeders, lighting zones - observations, sorting zones with storage bins and a computing device for processing the resulting images of object shapes.

Устройство сортировки отличается тем, что осветители и устройства формирования изображений расположены в разных плоскостях вокруг участка траектории свободного падения объекта и под разными углами по отношению к траектории падения объекта, что позволяет получать максимально полную информацию об объекте, формировать изображение объекта и снижать число ошибок классификации. При этом регистрация изображений каждого пролетающего объекта осуществляется последовательным процессом включения пары осветитель - устройство формирования изображения во время нахождения объекта в зоне наблюдения, позволяющим устранить блики изображений от соседних осветителей, оптимизировать время обработки полученных изображений, что также снижает количество ошибок классификации и, соответственно повышает производительность процесса сортировки. The sorting device is characterized in that the illuminators and image forming devices are located in different planes around a portion of the object’s path of free fall and at different angles with respect to the path of the object’s fall, which allows obtaining the most complete information about the object, forming the image of the object and reducing the number of classification errors. In this case, the registration of images of each flying object is carried out by the sequential process of switching on the pair of illuminator - image forming device while the object is in the observation zone, which allows to eliminate glare from neighboring illuminators, optimize the processing time of the received images, which also reduces the number of classification errors and, accordingly, increases productivity sorting process.

Краткое описание фигуры чертежей  Brief Description of the Drawings

На фигуре приведена блок-схема предлагаемого устройства. The figure shows a block diagram of the proposed device.

1 - вакуумный роторный подающий транспортер объектов; 1 - vacuum rotary feed conveyor of objects;

2 - формирующий последовательность объектов большой вибропитатель;  2 - a large vibratory feeder forming a sequence of objects;

3 - малый вибропитатель; 3 - small vibratory feeder;

4 - датчик входа объекта в зону освещения - наблюдения;  4 - sensor entrance of the object into the lighting zone - observation;

5 - устройства регистрации изображений объектов (камеры);  5 - device for recording images of objects (camera);

6 - светодиодные осветители объектов;  6 - LED illuminators of objects;

7 - датчик входа объекта в зону сортировки;  7 - sensor input of the object into the sorting zone;

8 - буферный барабан - накопитель с ячейками; 8 - buffer drum - drive with cells;

9 - бункер - накопитель по классам формы объектов 10 - пневматические отсекатели объектов в соответствующий их форме бункер - накопитель. 9 - bunker - drive by object shape classes 10 - pneumatic shutoffs of objects in their respective form of the hopper - drive.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения  Preferred Embodiment

Способ сортировки объектов по форме заключается в подаче объектов на траекторию свободного падения, прохождении объектом зоны освещения-наблюдения, последовательном включении каждой отдельной пары «осветитель - устройство формирования изображения», формировании изображений объектов, обработки вычислительным устройством получаемых изображений форм объектов, прохождении зоны сортировки с накопительными бункерами.  A method for sorting objects by shape consists in feeding objects to a free fall path, passing an illumination-observation zone by an object, turning on each separate pair “illuminator - image forming device”, forming images of objects, processing the resulting images of object shapes by a computing device, passing the sorting zone with storage bins.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из подающего узла, состоящего из вакуумного роторного подающего транспортера объектов 1 и двух вибропитателей, формирующих последовательность объектов - большого вибропитателя 2 и малого вибропитателя 3, что обеспечивает равномерную, регулируемую и воспроизводимую подачу классифицируемых объектов в зону освещения-наблюдения по траектории свободного падения. На входе объекта в зону освещения-наблюдения установлен первый оптоэлектронный датчик входа объекта в зону освещения - наблюдения 4, запускающий синхронизированный процесс последовательной съемки объекта каждой камерой 5. Освещение объекта происходит светодиодными осветителями объектов 6 в инфракрасном диапазоне для получения максимально контрастного изображения. Светодиодные осветители 6 обеспечивают получение качественного изображения камерой 5 в точке траектории свободного падения объекта в зоне освещения-наблюдения, включаются последовательно и синхронно. Последовательная съемка кроме оптимизации времени на обработку позволяет избежать искажающих изображения бликов в камере от соседних осветителей. Кроме того, микропроцессор электронных камер проводит предварительную цифровую обработку полученного изображения профиля объекта для повышения контрастности. Прием этой предварительно обработанной информации о форме объекта в виде цифровых изображений вычислительным устройством начинается с момента получения информации с первой камеры и завершается после получения изображения последней. Далее объект идентифицируется определенным классом формы или принимается решение о невозможности классифицировать форму объекта. Пройдя зону освещения-наблюдения, объект перед входом в зону отсечки регистрируется вторым оптоэлектронным датчиком входа объекта в зону сортировки 7. Зона отсечки состоит из вращающегося буферного барабана - накопителя с ячейками 8, рядом пневматических отсекателей 10 и бункеров-накопителей 9 для отсортированных по форме объектов. После прохождения второго оптоэлектронного датчика входа объекта в зону сортировки 7 объект попадает в одну из ячеек буферного барабана 8, номер которой передается вычислительному устройству. К моменту, когда ячейка достигает позиции отклонения пневматическими отсекателями 10, вычислительное устройство идентифицирует классифицируемый объект одним из классов по форме, после чего он пневмоимпульсом отсекателя 10 перемещается в бункер-накопитель 9 соответствующего класса формы. A device that implements the proposed method consists of a feed unit, consisting of a vacuum rotary feed conveyor of objects 1 and two vibratory feeders, forming a sequence of objects - a large vibratory feeder 2 and a small vibratory feeder 3, which provides a uniform, adjustable and reproducible flow of classified objects into the lighting-observation zone along the trajectory of free fall. At the object’s entrance to the lighting-observation zone, the first optoelectronic sensor for entering the object into the lighting zone - observation 4 is installed, which starts the synchronized process of sequential shooting of the object with each camera 5. The object is illuminated by LED illuminators of the objects 6 in the infrared range to obtain the maximum contrast image. LED illuminators 6 provide a high-quality image by the camera 5 at the point of the trajectory of free fall of the object in the lighting-observation zone, are switched on sequentially and synchronously. In addition to optimizing the processing time, sequential shooting avoids distorting images of glare in the camera from neighboring illuminators. In addition, the microprocessor of electronic cameras performs preliminary digital processing of the received image profile of the object to increase contrast. The reception of this pre-processed information about the shape of an object in the form of digital images by a computing device starts from the moment information is received from the first camera and ends after the image is received last. Further, the object is identified by a certain class of form or a decision is made about the impossibility of classifying the shape of the object. Having passed the lighting-observation zone, the object before entering the cut-off zone is registered by the second optoelectronic sensor entering the object into the sorting zone 7. The cut-off zone consists of a rotating buffer drum - a storage unit with cells 8, a number of pneumatic cutoffs 10 and storage bins 9 for objects sorted by shape . After passing the second optoelectronic sensor entering the object into the sorting zone 7, the object enters one of the cells of the buffer drum 8, the number of which is transmitted to the computing device. By the time the cell reaches the deflection position by pneumatic shutoffs 10, the computing device identifies the object to be classified by one of the classes in shape, after which it moves by pneumatic pulse of cutter 10 into the storage hopper 9 of the corresponding shape class.

Отличительные признаки описанного способа сортировки, а именно последовательный процесс получения изображения формы объекта в точке зоны освещения-наблюдения и расположение осветителей и регистрирующих камер по сфере, обеспечивают снижение доли неклассифицированных объектов в общем их количестве за счет уменьшения вероятности ошибок идентификации. Последовательная передача полученных изображений объекта в процессе его нахождения в зоне освещения-наблюдения позволяет обеспечить высокую производительность обработки объектов при сохранении доли неклассифицированных ниже (5 - 10)% от их общего числа. Distinctive features of the described sorting method, namely, the sequential process of obtaining an image of the shape of an object at a point of the lighting-observation zone and the location of illuminators and recording cameras in a sphere, reduce the share of unclassified objects in their total number by reducing the likelihood of identification errors. The sequential transmission of the obtained images of the object in the process of its being in the lighting-observation zone allows for high processing performance of objects when maintaining the share of unclassified below (5 - 10)% of their total number.

Примеры практической реализации способа и устройства Examples of practical implementation of the method and device

Примером практической реализации предлагаемого способа и устройства может служить установка сортировки сырья алмазов по форме УСА-1 , АСА-2Ф. Данные установки используется для сортировки алмазного сырья в промышленных условиях. Испытания установки при сортировке на 10 классов по форме сырья крупностью (- 6 + 1 ,5) мм показали производительность 10 кристаллов в секунду. При этом доля неидентифицированных кристаллов для повторной сортировки была менее 10% от общего числа прошедших сортировку. An example of the practical implementation of the proposed method and device can serve as a plant for sorting rough diamonds in the form of USA-1, ASA-2F. These plants are used for sorting rough diamonds in industrial conditions. Tests of the installation when sorting into 10 classes according to the shape of the raw material with a particle size of (- 6 + 1, 5) mm showed a productivity of 10 crystals per second. The share of unidentified crystals for re-sorting was less than 10% of the total number of past sorting.

Промышленная применимость Industrial applicability

Способ сортировки объектов по форме и устройство для его осуществления позволяет обеспечить высокую производительность сортировки объектов по классам формы, снизить число ошибок классификации и может быть применен для сортировки (разбраковки) драгоценных камней по их форме.  The method of sorting objects by shape and a device for its implementation allows to ensure high performance of sorting objects by class of form, reduce the number of classification errors and can be used to sort (sort) gems according to their shape.

Claims

Формула изобретения Claim 1. Способ сортировки объектов в соответствии с их формой, включающий поштучную подачу объектов в зону освещения - наблюдения в фазе свободного падения, получение изображения объектов в излучении осветителей от не менее чем восьми электронных устройств формирования изображений, обработку полученных изображений с целью отнесения формы объекта к одному из предустановленных классов формы, формирование команды на исполнительное сортировочное устройство, помещающее объект в соответствующий его форме бункер - накопитель, отличающийся тем, что для повышения производительности сортировки и снижения числа ошибок классификации, освещение объекта в зоне наблюдения и формирование изображения его формы осуществляют последовательным включением каждой отдельной пары «осветитель - устройство формирования изображения», от первой до восьмой, при нахождении объекта на траектории свободного падения в зоне освещения - наблюдения.  1. A method for sorting objects in accordance with their shape, including the piecewise supply of objects to the lighting zone — observations in the free fall phase, obtaining images of objects in the radiation of illuminators from at least eight electronic image forming devices, processing the obtained images in order to assign the shape of the object to one of the predefined classes of the form, the formation of the team on the Executive sorting device, placing the object in the appropriate form of the hopper - drive, characterized in that o to increase the performance of sorting and reduce the number of classification errors, the illumination of an object in the observation zone and the formation of an image of its shape is carried out by sequentially turning on each individual pair of “illuminator - image forming device”, from the first to the eighth, when the object is on the free fall path in the lighting zone - observations. 2. Способ сортировки объектов в соответствии с их формой по пункту 1 , в котором в качестве устройств формирования изображения используются высокоскоростные электронные камеры с предварительной обработкой изображения по выделению профиля формы объекта непосредственно в процессоре камеры, до передачи изображения в обработку в персональном компьютере.  2. The method of sorting objects in accordance with their shape according to paragraph 1, in which high-speed electronic cameras are used as image forming devices with preliminary image processing by extracting the shape profile of the object directly in the camera processor, before transferring the image for processing in a personal computer. 3. Устройство для осуществления способа сортировки объектов по форме по пункту 1 , состоящее из узла формирования последовательности и подачи объектов, зоны освещения и наблюдения, зоны сортировки и вычислительного устройства, обрабатывающего изображения классифицируемых объектов, пролетающих зону наблюдения, отличающееся тем, что каждая из не менее, чем восьми пар «осветитель - устройство формирования изображения» расположены в разных плоскостях и равномерно по сфере вокруг точки пересечения траектории свободного падения объекта и оптических осей пар «осветитель - устройство формирования изображения». 3. A device for implementing the method for sorting objects according to the form of claim 1, consisting of a node for generating a sequence and supplying objects, a lighting and observation zone, a sorting zone, and a computing device that processes images of classified objects flying through the observation zone, characterized in that each of less than eight pairs of “illuminator - device forming images ”are located in different planes and uniformly in a sphere around the point of intersection of the trajectory of free fall of the object and the optical axes of the pairs“ illuminator - image forming device ”.
PCT/RU2017/000039 2016-02-01 2017-01-30 Method of sorting objects by shape and device for the implementation thereof Ceased WO2017135845A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA3029632A CA3029632C (en) 2016-02-01 2017-01-30 Method for sorting objects by shape and apparatus for the implementation thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016103230A RU2615625C1 (en) 2016-02-01 2016-02-01 Method for sorting objects by shape and device for its implementation
RU2016103230 2016-02-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017135845A1 true WO2017135845A1 (en) 2017-08-10

Family

ID=58505810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000039 Ceased WO2017135845A1 (en) 2016-02-01 2017-01-30 Method of sorting objects by shape and device for the implementation thereof

Country Status (3)

Country Link
CA (1) CA3029632C (en)
RU (1) RU2615625C1 (en)
WO (1) WO2017135845A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111266301A (en) * 2019-12-18 2020-06-12 深圳市中科华工科技有限公司 Thermal efficiency full-detection machine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699751C1 (en) * 2019-03-21 2019-09-09 АО "ИЦ "Буревестник" Method of sorting objects by their colour characteristics

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1809921A1 (en) * 1986-08-20 1993-04-15 De Beers Cons Mines Ltd Method for separation of diamonds from associated ore rock in diamond-bearing material
US20100046826A1 (en) * 2007-03-27 2010-02-25 Visys Nv Method and system for use in inspecting and/or removing unsuitable objects from a stream of products and a sorting apparatus implementing the same
RU2521215C1 (en) * 2012-12-24 2014-06-27 Григорий Владимирович Чуйко Fibre-optic laser-based sorting machine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1809921A1 (en) * 1986-08-20 1993-04-15 De Beers Cons Mines Ltd Method for separation of diamonds from associated ore rock in diamond-bearing material
US20100046826A1 (en) * 2007-03-27 2010-02-25 Visys Nv Method and system for use in inspecting and/or removing unsuitable objects from a stream of products and a sorting apparatus implementing the same
RU2521215C1 (en) * 2012-12-24 2014-06-27 Григорий Владимирович Чуйко Fibre-optic laser-based sorting machine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111266301A (en) * 2019-12-18 2020-06-12 深圳市中科华工科技有限公司 Thermal efficiency full-detection machine

Also Published As

Publication number Publication date
CA3029632C (en) 2021-07-06
CA3029632A1 (en) 2017-08-10
RU2615625C1 (en) 2017-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2013231242B2 (en) Gemstone inspection
US9024223B2 (en) Optical type granule sorting machine
EP3001185B1 (en) Optical granular substance sorter
EP2914387B1 (en) Apparatus and method for appraising gemstones
CN104245159B (en) sorting aggregate
CN104070016B (en) A kind of little granule agricultural material quality detects and grading plant and method in real time
WO2016147203A1 (en) A novel intelligent grading machine with trajectory tracking sensor network and a process thereof
JPS61223632A (en) Measuring device measuring grain size and grain size distribution of grain
US20020084172A1 (en) Device and system for use in imaging particulate matter
WO2017135845A1 (en) Method of sorting objects by shape and device for the implementation thereof
RU2699751C1 (en) Method of sorting objects by their colour characteristics
TWI885451B (en) Method and device for sorting silicon chunks
CN211437057U (en) Edible betel nut waste removing equipment
EP1287330B1 (en) Method and system for automatic analysis of particles
RU2809855C1 (en) Optical-electronic device for sorting crop seeds
RU2824518C1 (en) Optical separator

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17747857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3029632

Country of ref document: CA

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17747857

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1