宝石的光学属性的光谱确定背景技术
除非在本文中另外指出，否则此部分所描述的材料不是针对本申请的权利要求的
现有技术，并且也不通过被包括在此部分中而被认为是现有技术。
昂贵的宝石，诸如钻石、红宝石、祖母绿和蓝宝石，基于针对四个“C”，即克拉数、切
割、色泽和净度的每个的单个价值在批发市场上交易。在零售市场上，消费者被建议使用四
个“C”来挑选他们期望的宝石，并且针对每个宝石的实际市场价格可以由每个“C”内的更详
细的信息来确定。尽管克拉重量和切割角度是数学定义的，但在选择宝石时，切割质量会是
主观的。
目前，美国宝石研究院(GIA)和比利时高阶层钻石议会(HRD)这两个非盈利宝石组
织对宝石进行评级并且基于评级提供证书。然而，证书通常不准确，因为诸如宝石的亭角和
冠角这样的影响切割的测度可以不被包括在内，并且仅可以提供对切割质量的主观评价。
此外，会要求受过训练的眼睛和/或需要有经验的操作员的实验室仪器来判断切割的质量，
并且目前没有基于所判断的切割质量对宝石的诸如亮度这样的光学属性进行评级的标准。
因此，可获得并且对用户友好的、允许实现宝石评级方法的方法和/或设备可以使
用经改进的以及另选或附加的方案来提供用于宝石评级的标准，其不要求专家级别的受过
训练的眼睛或需要有经验的操作员的昂贵实验室仪器。
发明内容
本公开总体上描述了用于使用光谱分析(spectroscopic analysis)来确定宝石
的一个或更多个光学属性的技术。
根据一些示例，可以描述被构造成确定宝石的一个或更多个光学属性的设备。示
例设备可以包括成像装置，该成像装置可以包括被构造成用多个不同波长的光照射宝石的
至少一部分的多个光源，以及被构造成检测响应于照射而来自宝石的至少一部分的反射光
的一个或更多个光电检测器。示例设备可以还包括可通信地耦接到成像装置的分析模块，
以及被构造成容纳宝石的支撑装置。分析模块可以被构造成分析反射光来确定宝石的至少
一部分的光学属性。
根据一些实施方式，可以描述被构造成确定宝石的光学属性的系统。示例系统可
以包括对齐子系统，该对齐子系统包括定位模块，其中该定位模块可以被构造成通过耦接
到支撑装置的便携式平台调整容纳包含宝石的环的所述支撑装置的位置，使得所述宝石的
至少一部分与成像装置的光路对齐。示例系统可以还包括成像子系统，该成像子系统包括：
照射模块，该照射模块被构造成用来自所述成像装置内的多个光源的光照射所述宝石的所
述至少一部分；以及检测模块，该检测模块被构造成在定位在所述成像装置内的一个或更
多个光电检测器处检测响应于所述照射而来自所述宝石的所述至少一部分的反射光。示例
系统可以还包括分析子系统，该分析子系统包括：剖析模块，该剖析模块被构造成分析所述
反射光以确定所述宝石的所述至少一部分的所述光学属性；至少一个控制器，该至少一个
控制器被构造成控制所述对齐子系统、所述成像子系统和所述分析子系统的一个或更多个
操作方面。
根据一些示例，可以描述用于确定宝石的光学属性的方法。示例方法可以包括以
下步骤：用来自定位在成像装置中的多个光源的多个不同波长的光依次照射所述宝石的至
少一部分；在定位在所述成像装置中的一个或更多个光电检测器检测响应于所述照射而来
自所述宝石的所述至少一部分的反射光；以及分析所述反射光以确定所述宝石的所述至少
一部分的所述光学属性。
以上发明内容仅是示例性的，并且不旨在以任何方式限制。除了上述例示性方面、
实施方式，以及特征以外，通过参照附图和下面的详细描述，进一步的方面、实施方式，以及
特征将变得清楚。
附图说明
结合附图并根据以下描述和所附权利要求书，本公开的前述特征和其它特征将变
得更加充分明显。
应当明白，这些附图仅描绘了根据本公开的几个实施方式，并因此，不被视为对其
范围的限制，本公开通过使用附图，以附加特性和细节进行描述，其中：
图1例示了示例宝石；
图2例示了响应于照射而来自宝石的多种不同切割的反射光的示例；
图3A和图3B例示了被构造成确定宝石的光学属性的示例设备和设备的旋转能力；
图4例示了被构造成确定宝石的光学属性的系统的示例控制器；
图5例示了通用计算装置，其可以用于确定宝石的光学属性；
图6是例示了可以由诸如图5中的计算装置这样的计算装置执行的确定宝石的光
学属性的示例处理的流程图；以及
图7例示了示例计算机程序产品的框图，其全部根据本文描述的至少一些实施方
式来设置。
具体实施方式
在下面的详细描述中，针对形成本公开的一部分的附图进行说明。在图中，类似附
图标记通常标识类似组件，除非上下文另有规定。在该详细描述、附图，以及权利要求书中
描述的例示性实施方式不是旨在进行限制。在不脱离本文所展示的主题的精神或范围的情
况下，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它修改。应立即理解的是如本文总体描述并
且在附图中例示的，本公开的方面可以被以不同配置排列、替换、组合、分离和设计，全部在
此明确想到。
本公开总体上涉及与宝石的光学属性的光谱确定有关的方法、设备、系统、装置
和/或计算机程序产品等。
简而言之，总体上描述了用于宝石的一个或更多个光学属性的光谱确定的技术。
成像装置可以包括被构造成照射宝石的一个或更多个部分的多个光源，以及被构造成检测
响应于照射而来自宝石的部分的反射光的一个或更多个光电检测器。分析模块可以可通信
地耦接到成像装置，并且被构造成分析反射光来确定宝石的部分的光学属性。光学属性可
以包括宝石的部分的净度、色泽、荧光、双折射、二色性和亮度中的至少一项。在一些示例
中，基于一个或更多个所确定的宝石的部分的光学特性可以创建宝石的光学指纹，其中，光
学指纹可以唯一标识该宝石。可以使用具体宝石的光学指纹来将其与其他类似宝石标识或
区分，甚至与具有相同克拉数、切割、色泽和净度级别的宝石标识或区分。
图1例示了根据本文描述的至少一个实施方式设置的示例宝石。
如在图形100中所示，示例宝石可以包括一个或更多个部件，诸如台部102、冠部
106、亭部110和腰部114，其中，高度、宽度、直径，或部件的特性中的两个或更多个的组合可
以贡献于宝石的光学属性。腰部114是宝石的薄周边，其将冠部106与亭部110分开。亭部110
可以被构造成将通过台部102进入宝石的光通过冠部106反射回到观察者。
冠部106的高度和对应的冠角、以及亭部110的深度和对应的亭角112可以是用于
确定宝石的切割质量的重要测度。如前面讨论的，GIA和HRD对宝石评级并且基于评级提供
证书。然而，证书经常是不准确的，因为冠部106的高度和对应的冠角108、以及亭部110的深
度和对应的亭角112可以不被包括在内，这增加了评级的主观性。
台部102是位于冠部106上方的大致平坦的表面，并且台部102是宝石的最大面
(facet)，光可以通过其进入宝石。台部102的面积随着宝石的直径104而改变，对于市面流
通的大多数宝石，其可以在直径上从约0.3毫米(mm)到约6mm。台部102可以提供用于包括支
撑装置、成像装置和分析模块在内的设备的接口，其中设备可以被构造成确定宝石的一个
或更多个光学属性，并且在一些示例中，创建宝石的光学指纹。
支撑装置可以容纳包含宝石的环，并且可以通过采用耦接到支撑装置和成像装置
的便携式平台来调整环的位置以将宝石的至少一部分与成像装置的光路对齐。环位置的调
整可以例如是绕着两个正交轴来旋转。成像装置可以包括被构造成用多个不同波长的光依
次照射宝石的部分的一个或更多个光源，以及被构造成检测响应于照射而来自宝石的部分
的反射光的一个或更多个光电检测器。分析模块可以耦接到成像装置，并且被构造成分析
反射光来确定宝石的部分的光学属性。光学属性可以包括例如净度、色泽、荧光、双折射、二
色性、闪烁(scintillation)、或亮度。分析模块可以还耦接到被构造成向用户提供基于反
射光分析的信息的显示器。在一些实施方式中，宝石的一个或更多个其他部分可以被光源
照射以分析在光电检测器检测到的反射光使得确定一个或更多个光学特性，根据其可以创
建光学指纹。
图2例示了根据本文描述的至少一些实施方式设置的响应于照射而来自宝石的多
种不同切割的反射光的示例。
宝石的切割可以影响宝石的一个或更多个光学属性，如图形200通过响应于对宝
石的三种不同切割照射的反射光分析所例示的。构造200A可以表示宝石的理想切割。理想
切割可以允许来自一个或更多个光源的照射宝石的至少一部分的光通过宝石的台部210进
入，并且穿过宝石的冠部212到宝石的亭部214。在亭部214，光可以被向后反射通过冠部212
并且到台部210的外面到观察者。
构造200B可以表示宝石的深切割，其中冠部222的高度、亭部224的深度或两者增
大。深切割可以允许来自一个或更多个光源的照射宝石的至少一部分的光通过台部220进
入，并且穿过冠部222到亭部224。然而，在亭部224，对应于增大的亭部224的深度的较钝的
亭角可以造成光向后反射通过亭部224的相对表面，而不是向后通过冠部222而到台部220
的外面到观察者。
构造200C可以表示宝石的浅切割，其中冠部232的高度、亭部234的深度或两者减
小。浅切割可以允许来自一个或更多个光源的照射宝石的至少一部分的光通过台部230进
入，并且穿过冠部232到亭部234。然而，在亭部234，对应于增大的亭部234的深度的较锐的
亭角可以造成光通过亭部234的同一表面反射出来，而不是向后通过冠部232而到台部230
的外面到观察者。
图3A和图3B例示了根据本文描述的至少一些实施方式设置的被构造成确定宝石
的光学属性的示例设备和设备的旋转能力。
如图3A所示，图形300，被构造成确定宝石的光学属性的设备可以包括耦接到分析
模块的成像装置302，以及支撑装置310。
成像装置302可以包括多个光源304和一个或更多个光电检测器306。在一些示例
中，光源304可以定位在成像装置302内，使得光源304围绕光电检测器306。光源304可以包
括LED、激光二极管、白光源、紫外(UV)光源、红外光源、红光源、橙光源、黄光源、绿光源、蓝
光源或紫光源中的一种或更多种。在一些实施方式中，包括用户接口的输入装置可以耦接
到成像装置302。设备的用户通过输入装置的用户接口可以输入宝石314的身份，并且该身
份可以确定使用哪种光源304来照射宝石314的部分。光电检测器306可以包括光电二极管、
光电倍增管、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、电荷耦合器件(CCD)和微通道板中
的一种或更多种。
支撑装置310可以容纳包含宝石314的环312，并且可以被构造成使宝石314相对于
成像装置302旋转或平移。支撑装置310可以还被构造成对宝石314称重和/或基于宝石314
的一个或更多个特性确定环的底座大小、形状、设计或其组合，并且基于所确定的大小、形
状、设计或其组合来限定环的底座的大小。在一些示例中，支撑装置310可以是还确定或调
整环312的直径的环大小限定装置。直径调整可以通过施加机械力、热能或两者的组合来进
行。支撑装置310可以是一体机器或例如一组带。
平台316可以耦接到支撑装置310和成像装置302。平台316可以是便携式的，并且
可以被构造成调整支撑装置310的位置使得宝石314的至少一部分与成像装置302的光路对
齐。支撑装置310可以定位成使得光路在入射点处垂直于宝石314的表面。在一些实施方式
中，支撑装置310的位置可以基于用户的输入来调整。另外，支撑装置310的位置可以响应于
确定成像装置302的光路在要照射的宝石314的部分不对齐而自动调整。
成像装置302的光源304可以被构造成通过光路用多个不同波长的光按照依次或
随机顺序地依次照射宝石314的部分达预定时间段，其中宝石314的被照射的部分的直径可
以称为斑直径。成像装置的光电检测器306可以接着被构造成检测响应于照射而来自宝石
314的部分的反射光。在一些示例中，成像装置302可以还包括一个或更多个光学元件，其中
光学元件包括透镜、反射镜、偏振镜、或被构造成遮挡、反射、偏振或部分反射光的部分反射
镜。在进一步示例中，成像装置302可以包括挡光滤光器以在照射宝石314时减少来自光源
304的光的被指向到一个或更多个光电检测器306的部分。
光源中的一个或更多个可以可操作以发射电磁波谱的光学部分中的一部分或全
部的光，其包括电磁波谱的可见部分、近红外部分和/或近紫外部分。
另外，或另选地，光源可以可操作以发射电磁波谱的其他部分的光，诸如红外、紫
外、和/或微波部分。
在一些实施方式中，光源中的至少一个可以可操作以发射在其他光源的不同波长
的光。例如，光源中的一个或更多个可以发射约450nm的波长的光，一个或更多个光源可以
发射约500nm的波长的光，并且光源中的至少一个可以发射约550nm的波长的光。在一些实
施方式中，每个光源可以发射不同波长的光。使用发射不同波长的光的光源，可以使得可以
从固定数量的光源捕捉的独立样本的数量最大化。当被构造成确定宝石光学属性的设备小
和/或对于光源具有有限空间或占位时可以特别有用。
针对每个光源的光谱分量的分布依赖于光源的类型可以随着驱动电平(例如，电
流、电压和占空比)、温度、和/或其他环境因素而变化。这种变化可以被积极采用来将物理
光源的一个或更多个作为“逻辑光源”操作，其中每个逻辑光源可以可操作以从相应物理源
提供相应发射光谱。例如，通过改变和/或调整驱动电平和/或温度，每个光源发光的峰值波
长可以变化。驱动电平和/或温度的调整可以造成峰值波长移位，允许每个光源发射不同波
长的光使得可以用不同波长的光照射宝石的部分。
耦接到成像装置302的分析模块可以被构造成分析反射光来确定宝石314的部分
的光学属性，其中，光学属性可以包括净度、色泽、荧光、双折射、二色性和亮度以及其他属
性。例如，为了确定宝石314的部分的亮度，耦接到成像装置302的分析模块可以被构造成分
析在多个不同波长的每个波长处反射光的相对光强度，并且将在多个不同波长的每个波长
处反射光的相对光强度相加来确定总亮度。分析模块可以还被构造成基于总亮度、宝石的
被照射的部分的直径或斑直径和宝石的腰部的直径来确定相对亮度。
在一些实施方式中，宝石的一个或更多个其他部分可以被光源304照射以分析在
光电检测器检测到的反射光，使得确定一个或更多个光学特性，根据一个或更多个光学特
性可以创建光学指纹。例如，成像装置302、支撑装置310、平台316或其组合可以被构造成旋
转或调整包含宝石314的环312的位置，使得宝石314多个部分可以被照射和分析。光学指纹
可以是针对宝石314的唯一身份，其可以对标识被盗或假冒宝石有用。
在图3B中，图形350例示了结合图3A描述的设备的旋转能力。在构造352中，例示了
设备的默认位置。支撑装置310可以将包含宝石314的环312容纳在使宝石314的与成像装置
的光路对齐的至少一部分可以是宝石的大致平坦表面(称为宝石314的台部)的位置处。
在构造354中，耦接到支撑装置310和成像装置302的平台316可以被构造成调整支
撑装置310的位置使得宝石314的一个或更多个部分可以与成像装置302的光路对齐。支撑
装置310的位置可以基于用户的输入来调整。另外，支撑装置310的位置可以响应于确定成
像装置302的光路在要照射的宝石314的部分不对齐而自动调整。在其他实施方式中，支撑
装置310自身可以被构造成使宝石314相对于成像装置302旋转或平移。在构造356中，成像
装置302可以被构造成旋转以使得宝石314的一个或更多个部分可以与成像装置302的光路
对齐。
通过旋转宝石，例如，通过从多个不同视点的成像，可以确定宝石的三维形状。宝
石的形状和体积可以因此被确定，并且可以根据三维形状、宝石类型和光束追踪模拟来评
估切割质量。根据重量和体积，可以确定密度。密度、色泽、和荧光也可以在宝石标识和假石
检测中使用。在一些示例中，在从同一宝石的多次测量之间可以自动进行位置/方位调整。
在构造354和构造356这两者中，平台316、支撑装置310或成像装置302的旋转或平
移能力允许来自光源304的光照射宝石314的多个部分。通过在光电检测器306检测响应于
多个部分的照射的反射光，并且在分析模块分析反射光，可以针对宝石314确定一个或更多
个光学特性。光学特性可以用于创建针对宝石314的光学指纹来唯一标识宝石314。
图4例示了根据本文描述的至少一个实施方式设置的、被构造成确定宝石的光学
属性的系统的示例控制器。
系统400可以包括至少一个控制器420、对齐子系统430的至少一个定位模块422、
成像子系统432的至少一个照射模块424和至少一个检测模块426以及分析子系统434的至
少一个剖析模块428。控制器420可以由人工控制来操作或者可以被构造成自动操作，或可
以由远程控制器450通过至少一个网络(例如，经由网络410)指导。与控制不同生产处理关
联的数据可以存储在数据存储460或从数据存储460接收。
控制器420可以包括或控制对齐子系统430的定位模块422。定位模块422可以被构
造成调整包含宝石的环的位置以将宝石的至少一部分与成像装置的光路对齐，使得光路在
入射点处垂直于宝石的表面。定位模块422可以采用耦接到容纳环的支撑装置的平台来调
整环的位置。平台可以是便携式平台，其通过定位模块422自动或人工构造来调整环的位
置。在一个示例中，定位模块422可以被构造成响应于宝石的至少一部分与成像装置的光路
的不对齐的光学检测通过采用平台来自动调整支撑装置的位置。在另一示例中，定位装置
422可以被构造成基于从用户接收的输入来自动调整支撑装置的位置。定位模块422可以还
被构造成旋转支撑装置、成像装置或这两者，使得可以照射宝石的超过一个部分。
控制器420可以包括或控制成像子系统432的照射模块424和检测模块426。照射模
块424可以被构造成用来自定位在成像装置中的光源的多个不同波长的光通过成像装置的
光路依次照射宝石的部分。光源可以包括LED、激光二极管、白光源、UV光源、红外光源、红光
源、橙光源、黄光源、绿光源、蓝光源或紫光源中的一种或更多种。检测模块426可以被构造
成在定位在成像装置中的一个或更多个光电检测器处检测响应于照射而来自宝石的部分
的反射光。在一些示例中，光电检测器可以定位在成像装置内使得光源大致围绕光电检测
器。光电检测器可以包括光电二极管、光电倍增管、互CMOS图像传感器、CCD和微通道板中的
一种或更多种。
控制器420可以包括或控制分析子系统434的剖析模块428。剖析模块428可以被构
造成分析反射光来确定宝石的部分的光学属性。光学属性可以从由净度、色泽、荧光、双折
射、二色性、闪烁和亮度组成的光学属性的组选择。在一个示例中，亮度可以是所确定的光
学属性。剖析模块428可以被构造成分析在多个不同波长的每个波长处反射光的相对光强
度，将在多个不同波长的每个波长处反射光的相对光强度相加以确定总亮度，并且基于总
亮度、宝石的被照射的至少一部分的直径或斑直径和宝石的腰部的直径来确定相对亮度。
在另一示例中，剖析模块428可以被构造成分析来自宝石的一个或更多个部分的反射光来
确定宝石的一个或更多个光学特性以创建宝石的光学指纹。
已经使用确定宝石的一个或更多个光学属性的具体设备、构造和系统描述了图1
到图4中的示例。确定宝石的光学属性的实施方式不限于根据这些示例的具体设备、构造和
系统。
图5例示了根据本文描述的至少一个实施方式设置的、可以用于确定宝石的光学
属性的通用计算装置。
例如，计算装置500可以用作服务器、桌上型计算机、便携式计算机、智能电话、特
殊用途计算机、或类似装置，诸如控制器、新部件、在包括车辆和智能挖掘的可运行系统已
有部件的集群。在示例基本构造502中，计算装置500可以包括一个或者更多个处理器504和
系统存储器506。可以使用存储器总线508用于处理器504和系统存储器506之间的通信。所
描述的基本构造502在图5中通过内部虚线的部件来例示。
依赖于所期望的配置，处理器504可以是任意类型的处理器，包括(但不限于)微处
理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或它们的任意组合。处理器504可以包括一
级以上的高速缓存(例如，级缓存512、一个或更多个处理内核514和寄存器515。示例性的处
理器内核514可以包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理内核(DSP Core)
或它们的任意组合。示例存储器控制器518可以还与处理器504一起使用，或在一些实现方
式中存储器控制器518可以是处理器504的内部部分。
依赖于所期望的配置，系统存储器506可以是任意类型的存储器，包括(但不限于)
易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪速存储器等)或者它们的任意组合。
系统存储器506可以包括操作系统520、控制器应用522和程序数据524。控制器应用522可以
包括一个或更多个子系统模块526，其可以是应用的一体部分或自身的单独应用。子系统模
块526可以包括对齐子系统的定位模块、成像子系统的照射模块和检测模块以及分析子系
统的剖析模块。定位模块可以被构造成调整包含宝石的环的位置以将宝石的至少一部分与
成像装置的光路对齐。照射模块可以被构造成从定位在成像装置中的多个光源用多个不同
波长的光按照依次顺序或随机顺序依次照射宝石的部分达预定时间段。检测模块可以被构
造成在定位在成像装置中的一个或更多个光电检测器处检测响应于照射而来自宝石的部
分的反射光。剖析模块可以被构造成分析反射光来确定宝石的部分的光学属性。程序数据
524可以包括与本文描述的反射光分析有关的光谱资料数据528及其他数据。
计算装置500可以具有附加特征或功能以及附加接口，以便于基本构造502和任何
期望的装置和接口之间的通信。例如，可以使用总线/接口控制器530，以便于经由存储接口
总线534在基本构造502和一个或更多个数据存储装置532之间的通信。数据存储装置532可
以是一个或更多个可移除存储装置536、一个或更多个不可移除存储装置538或者它们的组
合。可移除存储装置和不可移除存储装置的示例包括，仅作为示例，诸如软盘驱动器和硬盘
驱动器(HDD)这样的磁盘驱动器、诸如质密盘(CD)驱动器或数字通用盘(DVD)驱动器这样的
光盘驱动器、固态驱动器(SSD)以及磁带驱动器等。示例性计算机存储介质可以包括以任何
方法或技术实现的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据这样的
信息的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质。
系统存储器506、可移除存储装置536以及不可移除存储装置538是计算机存储介
质的示例。计算机存储介质包括(但是不限于)RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其它存储技
术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)、固态驱动器、或其它光学存储器、磁带盒、磁带、磁盘存储器
或其它磁存储装置，或者可以用于存储期望信息并且可以被计算装置500访问的任何其它
介质。任何这种计算机存储介质可以是计算装置500的一部分。
计算装置500可以还包括用于便于经由总线/接口控制器530从各种接口装置(例
如，一个或更多个输出装置542、一个或更多个外围接口544和一个或更多个通信装置546)
到基本构造502的通信的接口总线540。示例性输出装置542种的一些包括图形处理单元550
和音频处理单元550，它们可以被配置为通过一个或更多个A/V端口552与例如显示器或扬
声器这样的各种外部装置通信。一个或更多个示例性外围接口544可以包括串行接口控制
器554或并行接口控制器556，它们可以被配置为经由一个或更多个I/O端口558与诸如输入
装置(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入装置、触摸输入装置等)或其它外围装置(例如，打印
机、扫描仪等)这样的外部装置进行通信。示例性通信装置546包括网络控制器560，其可以
被设置为便于经由一个或更多个通信端口564通过网络通信链路与一个或更多个其它计算
装置562通信。一个或更多个其他计算装置562可以包括服务器、客户机装置和类似装置。
网络通信链路可以是通信媒介的一种示例。通信媒介通常可以通过诸如载波或其
它传输机制这样的已调制数据信号中的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据
来具体实现，并且可以包括任何信息传递媒介。“已调制数据信号”可以是这样的信号，即，
该信号具有以在信号中对信息编码的方式设置或改变的一个或者更多个特征。作为示例，
但不限于此，通信媒介可以包括诸如有线网络或者直接有线连接这样的有线媒介，以及诸
如声波、射频(RF)、微波、红外(IR)和其它无线媒介的无线媒介。本文所使用的术语计算机
可读介质可以包括存储介质和通信媒介两者。
计算装置500可以被实现成通用或专用服务器、主机、或类似计算机，其包括以上
功能的任意功能。计算装置500也可以被实现为包括膝上型计算机和非膝上型计算机装置
在内的个人计算机。
示例实施方式可以还包括应用确定宝石的一个或更多个光学属性的方法。这些方
法可以按照多种方式实现，包括本文描述的结构。一种这种方式可以是通过本公开描述的
类型的装置的机器操作。其它可选方式可以是针对方法的各个操作中的一个或者更多个与
进行一些操作的一个或者更多个人工操作员结合进行，而其它操作可以由机器进行。这些
人工操作员不需要彼此并置，而是每个操作员可以仅利用进行程序的一部分的机器。在其
它实施方式中，人工交互可以是自动化的，诸如可以机器自动化的预选择的准则。
图6是例示了根据本文描述的至少一个实施方式设置的、可以由诸如图5中的计算
装置的计算装置执行的确定宝石的一个或更多个光学属性的示例处理的流程图。
示例处理可以包括由块622、624和/或626例示的一个或者更多个操作、功能或者
动作。在块622到626种描述的操作可以被作为计算机可执行指令存储在诸如计算装置610
的计算机可读介质620这样的计算机可读介质中。
确定宝石的一个或更多个光学属性的示例处理可以开始于块622，“用来自定位在
成像装置中的多个光源的光照射宝石的至少一部分”，其中包括多个光源的成像装置可以
用多个不同波长的光按照依次顺序或随机顺序中的一项依次照射宝石的至少一部分达预
定时间段。光源可以包括LED、激光二极管、白光源、UV光源、红外光源、红光源、橙光源、黄光
源、绿光源、蓝光源或紫光源中的一种或更多种。在一些实施方式中，包括用户接口的输入
装置可以耦接到成像装置，其允许用户通过用户接口来输入宝石的身份。所选择用于照射
宝石的部分的光源的类型可以基于用户输入的身份来进行。
块624可以跟随着块624，“在定位在成像装置中的一个或更多个光电检测器检测
响应于照射而来自宝石的至少一部分的反射光”，其中成像装置可以还包括被构造成检测
响应于照射而来自宝石的至少一部分的反射光。在一些示例中，光电检测器可以定位在成
像装置中，使得光源围绕光电检测器。
块626可以跟随着块624，“在耦接到成像装置的分析模块分析反射光以确定宝石
的至少一部分的光学属性”，其中耦接到成像装置的分析模块可以分析反射光以确定宝石
的至少一部分的光学属性。光学属性可以包括宝石的部分的净度、色泽、荧光、双折射、二色
性、闪烁和亮度中的至少一项。在一些示例中，基于一个或更多个所确定的宝石的部分的光
学特性可以创建宝石的光学指纹，其中，光学指纹可以唯一标识该宝石。在另外的实施方式
中，显示器可以耦接到分析模块并且被构造成向用户显示反射光分析。
在以上描述的处理中包括的块是为了例示。用于设备的基于传感器的安全特征可
以由类似处理用较少或附加块来实现。在一些实施方式中，可以按照不同顺序执行块。在一
些其它实施方式中，可以取消各个块。在再一些实施方式中，各个块可以被划分为附加块，
或者组合成较少的块。
图7例示示例根据本文描述的至少一些实施方式设置的计算机程序产品的框图。
在一些示例中，如图7所示，计算机程序产品700可以包括信号承载介质702，其信
号承载介质802可以还包括一个或更多个机器可读指令704，当被例如处理器执行时，可以
提供本文描述的功能。因此，例如，参照图5的处理器504，响应于由介质702传送到处理器
504的指令704，在处理器504上执行的子系统模块526可以采取图7中所示的任务中的一个
或更多个，以执行与本文描述的用于设备的基于传感器的安全特征的实现方式关联的动作
这些指令中的一些可以包括例如针对以下的一个或更多个指令：用来自定位在成像装置中
的多个光源的光照射宝石的至少一部分；在定位在成像装置中的一个或更多个光电检测器
检测响应于所述照射而来自宝石的至少一部分的反射光；以及在耦接到成像装置的分析模
块分析反射光以确定宝石的至少一部分的光学属性。
在一些实现方式中，图7描绘的信号承载介质702可以包含计算机可读介质706，诸
如但不限于硬盘驱动器、固态驱动器、质密盘(CD)、数字通用盘(DVD)数字带、存储器等。在
一些实施方式中，信号承载介质702可以包含可记录介质708，诸如但不限于存储器、读/写
(R/W)CD、R/W DVD等。在一些实现方式中，信号承载介质702可以包含基本构造710，诸如但
不限于数字和/或模拟通信媒介(例如，光纤线缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。
因而，程序产品700通过RF信号承载介质可以传送到图5的处理器504的一个或更多个模块，
其中信号承载介质702由无线通信媒介710传送(例如，遵循IEEE 802.11标准的无线通信媒
介)。
在一些示例中，被构造成确定宝石的光学属性(例如亮度)的设备包括：成像装置，
该成像装置包括多个光源，该多个光源被构造成照射宝石的至少一部分，一个或更多个光
电检测器，该一个或更多个光电检测器被构造成检测响应于所述照射而来自所述宝石的所
述至少一部分的反射或折射光，该分析模块可通信地耦接到所述成像装置；分析模块被构
造成分析反射光来确定宝石的至少一部分的光学属性；以及支撑装置，该支撑装置被构造
成容纳所述宝石。在一些示例中，支撑装置可以被构造成旋转和/或平移所述宝石，例如，相
对于一个或更多个光源或来自其的入射光束。在一些示例中，入射光束可以保留入射在宝
石的所选择的面(诸如台部)上并且宝石绕着可以平行于入射光方向的轴线旋转。出自宝石
(例如，通过在宝石内一次或更多次反射，或通过面折射)的光可以由一个或更多个光电检
测器检测。在一些示例中，反射光可以从示例多面宝石的亭部的一个或更多个面反射并且
可以沿着可以大致平行于入射光束并且由于宝石内的光路而可以在空间上偏移的路径返
回到检测器。在一些示例中，反射光可以由光电检测器检测，对应于在宝石内经过至少一次
内反射的反射光。在一些示例中，在入射光入射在宝石上的点处从空气-台部接口向后反射
的光可以被选择性地去除(例如，以选择性地研究通过宝石的内部的至少部分的光)或选择
性地分析(例如，以研究反射点处的表面粗糙度等)。
在一些示例中，设备可以被构造成用来自定位在成像装置中的多个光源的多个不
同波长的光依次照射所述宝石的至少一部分。例如，光源可以包括不同颜色的发光LED和/
或激光二极管。分析模块可以被构造成依次对多个光源中的一个光源通电。所述设备可以
包括：一个或更多个光电检测器，该一个或更多个光电检测器被构造成检测响应于所述照
射而来自所述宝石的所述至少一部分的反射光。在一些示例中，光电检测器定位在成像装
置中。在一些示例中，成像装置包括单独的成像传感器，以及在一些示例中，成像装置可以
仅包括一个或更多个光电检测器。光电检测器信号可以被分析模块分析，例如，以表征在多
个波长的每个波长的反射光以确定宝石的至少一部分的光学属性。
在一些示例中，通过分析在多个不同波长的每个波长处所述反射光的相对光强度
可以分析宝石的色泽。将在多个不同波长的每个波长处所述反射光的所述相对光强度相加
以确定总亮度可以确定宝石的亮度；并且基于所确定的总亮度、所述宝石的被照射的至少
一部分的直径、和所述宝石的腰部的直径来确定相对亮度。在一些示例中，来自所选择的光
源的入射光使用反射镜可以被选择性地反射回光电检测器，并且反射光的此个或类似测量
用于归一化所测量的反射强度，例如，通过将归一化反射强度确定为针对宝石测量的反射
强度(在特定波长)与从光源直接获得的针对该波长的基准强度(例如，使用反射镜反射)的
比。在一些示例中，光电检测器可以用于监测光源的光亮性，并且这些测量结果用于测量的
反射强度的归一化。
光源提供的光可以包括近IR、红、橙、黄、绿、蓝、紫和UV光中的一个或更多个。在一
些示例中，可以使用白光源，并且白光源可以具有对应于阳光光谱光源、白炽灯光源、或任
何具体室内照明光谱的光谱。光源可以是半导体装置，诸如发光二极管、激光二极管等。归
一化反射强度可以被确定为随着入射强度变化，以确定强度对色泽的影响等。在一些示例
中，可以随着宝石被模拟日光照射来进行测量(例如，使用包括可观的蓝、紫和/或UV光的光
源)，例如，以测量光引起的光学效应，诸如亚历山大效应。在一些示例中，光源可以是偏振
的，并且使用光学元件在测量之间旋转入射光的偏振(或其他方案用于旋转入射光的偏
振)。测量可以例如针对在多个波长的正交偏振并且用于确定诸如二色性的多色效应。在一
些示例中，不同偏振的反射光束的检测可以用于确定宝石的双折射，例如，通过确定从宝石
反射的偏振光束的相对强度和/或出射角。
在一些示例中，成像装置可以包括光电检测器的阵列并且可以用于确定宝石的二
维图像。图像强度的空间分布可以用于确定来自宝石的反射或折射光束的强度和方向。在
一些示例中，成像装置可以包括一个或更多个光电检测器和具有不同发光波长的多个光
源，并且成像可以可选地通过相对于成像装置平移宝石来实现。
在一些示例中，宝石是明亮切割(brilliant cut)宝石。然而，在一些示例中，宝石
可以具有不同切割，诸如公主式切割(princess cut)、祖母绿式切割(emerald cut)，或其
他切割。在一些示例中，本文描述的设备和方法可以用于确定宝石的其他物理形式的光学
属性，诸如切片(slice)、圆锥花(cabochon)等。一个或更多个光电检测器可以位于层的相
对侧。在一些示例中，第一成像装置和第二成像装置可以位于透射层等的各侧，并且第一成
像装置的光电检测器用于测量从第二成像装置的光源透射通过石头的光，并且反之亦然。
在一些示例中，来自不透明宝石的光可以被表征，反射光在入射光在宝石上的入射点从宝
石的外部反射。
在一些示例中，本文描述的设备和方法可以用于确定合成宝石、玻璃、胶体、液体、
和其他光透射材料的光学属性。
根据一些示例，可以描述被构造成确定宝石的一个或更多个光学属性的设备。示
例设备可以包括成像装置，该成像装置可以包括被构造成用多个不同波长的光照射宝石的
部分的多个光源，以及被构造成检测响应于照射而来自宝石的至少一部分的反射光的一个
或更多个光电检测器。示例设备可以还包括分析模块，该分析模块可通信地耦接到成像装
置，以及被构造成容纳宝石的支撑装置。分析模块可以被构造成分析反射光来确定宝石的
至少一部分的光学属性。
在其他示例中，光源可以包括发光二极管(LED)。光源可以包括激光二极管。光源
包括白光源、紫外(UV)光源、红外光源、红光源、橙光源、黄光源、绿光源、蓝光源和/或紫光
源。光电检测器可以包括光电二极管、光电倍增管、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感
器、电荷耦合器件(CCD)和/或微通道板。光电检测器可以定位在成像装置内，使得光源围绕
光电检测器。设备可以还包括耦接到所述分析模块的显示器，其中所述显示器可以被构造
成向用户提供基于反射光分析的信息。设备可以包括耦接到所述支撑装置和所述成像装置
的便携式平台，其中所述便携式平台可以被构造成调整所述支撑装置的位置使得宝石的至
少一部分与所述成像装置的光路对齐。支撑装置可以被构造成将宝石容纳在使与所述成像
装置的光路对齐的所述宝石的所述至少一部分为所述宝石的大致平坦表面的位置处。支撑
装置可以是环大小限定装置，其还被构造成基于宝石确定针对环的底座的大小、形状和/或
设计，并且基于所确定的大小、形状和/或设计限定环的底座的大小。
在另外的示例中，可以分析在多个不同波长的每个波长处所述反射光的相对光强
度，可以将在多个不同波长的每个波长处所述反射光的所述相对光强度相加以确定总亮
度，并且可以基于所确定的总亮度、所述宝石的被照射的至少一部分的直径、和所述宝石的
腰部的直径来确定相对亮度。一个或更多个光学元件可以定位在所述成像装置内，其中所
述光学元件可以包括透镜、反射镜、偏振镜和部分反射镜中的一种或更多种。挡光滤光器可
以被构造成在照射所述宝石的所述至少一部分时减少来自光源的光的被指向到光电检测
器的部分。所述光学属性可以是从由净度、色泽、荧光、双折射、二色性和亮度组成的光学属
性的组选择的。所述支撑装置可以还被构造成将宝石相对于成像装置旋转或平移。光学属
性可以是闪烁。支撑装置可以还被构造成对所述宝石称重。
根据一些实施方式，可以描述被构造成确定宝石的光学属性的系统。示例系统可
以包括对齐子系统，该对齐子系统包括定位模块，其中该定位模块可以被构造成通过耦接
到支撑装置的便携式平台调整容纳包含宝石的环的所述支撑装置的位置，使得所述宝石的
至少一部分与成像装置的光路对齐。示例系统可以还包括成像子系统，该成像子系统包括：
照射模块，该照射模块被构造成用来自所述成像装置内的多个光源的光照射所述宝石的所
述至少一部分；以及检测模块，该检测模块被构造成在定位在所述成像装置内的一个或更
多个光电检测器处检测响应于所述照射而来自所述宝石的所述至少一部分的反射光。示例
系统可以还包括分析子系统，该分析子系统可以包括剖析模块，该剖析模块被构造成分析
所述反射光以确定所述宝石的所述至少一部分的所述光学属性；以及至少一个控制器，该
至少一个控制器被构造成控制所述对齐子系统、所述成像子系统和所述分析子系统的一个
或更多个操作方面。
在其他实施方式中，光学属性可以从由净度、色泽、荧光、双折射、二色性、闪烁和
亮度组成的光学属性的组选择。所述对齐子系统可以被构造成响应于人工输入来调整所述
支撑装置的所述位置。所述对齐子系统可以被构造成响应于所述宝石的所述至少一部分与
所述成像装置的所述光路的不对齐的光学检测而自动调整所述支撑装置的所述位置。所述
照射模块可以被构造成用来自多个光源的多个不同波长的光按照依次顺序或随机顺序照
射所述宝石的所述至少一部分达预定时间段。所述检测模块可以被构造成检测响应于所述
多个不同波长的所述照射而来自所述宝石的所述至少一部分的反射光，使得所述剖析模块
分析所述反射光以确定在每个波长处所述宝石的所述至少一部分的所述光学属性。
在另外的实施方式中，照射模块可以被构造成照射宝石的多个部分并且检测模块
可以被构造成检测来自宝石的多个部分的反射光，其中剖析模块可以还被构造成确定宝石
的多个部分的一个或更多个光学特性。剖析模块可以还被构造成基于对所确定的一个或更
多个特性的分析创建所述宝石的光学指纹。
根据一些示例，可以描述用于确定宝石的光学属性的方法。示例方法可以包括以
下步骤：用来自定位在成像装置中的多个光源的多个不同波长的光依次照射所述宝石的至
少一部分；在定位在所述成像装置中的一个或更多个光电检测器检测响应于所述照射而来
自所述宝石的所述至少一部分的反射光；以及分析所述反射光以确定所述宝石的所述至少
一部分的所述光学属性。
在其他示例中，调整包含所述宝石的环的位置以将所述宝石的所述至少一部分与
所述成像装置的光路对齐。可以采用耦接到容纳所述环的支撑装置的平台来调整所述环的
位置。可以将所述宝石的所述至少一部分与所述成像装置的光路对齐使得所述光路在入射
点处垂直于所述宝石的表面。成像装置和/或支撑装置可以被旋转使得成像装置的光路与
宝石的一个或更多个其他部分对齐。宝石的其他部分可以用来自光源的多个不同波长的光
照射，响应于照射而来自宝石的其他部分的反射光可以在光电检测器被检测，可以分析所
述反射光以确定所述宝石的所述光学属性。可以确定所述宝石的所述一个或更多个其他部
分的一个或更多个光学特性以创建所述宝石的光学指纹。
在另外的示例中，分析反射光以确定宝石的至少一部分的亮度可以包括分析在多
个不同波长的每个波长处反射光的相对光强度，并且将在多个不同波长的每个波长处反射
光的相对光强度相加来确定总亮度。可以基于所确定的总亮度、所述宝石的被照射的至少
一部分的直径、和所述宝石的腰部的直径来确定相对亮度。
示例
以下是一些实施方式可以如何实现的例示示例，其不旨在以任何方式限制实施方
式的范围。
示例1：宝石分析设备的设计和构建
示例宝石分析设备可以包括三个子系统：成像系统、支撑设备和分析模块。在静态
构造中，支撑设备可以是环大小限定装置，其用于利用宝石测量和调整环的大小。环大小限
定装置可以包括一组带。环大小限定装置可以允许人工或自动调整环大小(例如，用户输入
预定环大小和控制器可以机械地操纵该一组带以迫使环为较大大小)。支撑设备可以还被
构造成相对于成像系统与宝石一起旋转或平移环，以确保宝石与成像系统的光路对齐。
成像系统可以包括照射模块，其包括多个LED，每个LED能够发射不同波长的光。照
射模块的LED可以定位成其围绕包含一个或更多个光电检测器(例如，CCD)的检测模块。成
像系统通过半灵活臂可以机械附接到环大小限定装置，其可以允许用户人工调整成像系统
相对于支撑设备的位置和角度。
成像系统可以可通信地耦接(也就是说，通过有线或无线通信媒介)到分析模块。
分析模块可以是被构造成执行分析应用的计算机，并且还可以控制成像装置(顺序、持续时
间、每个LED的照射强度)和支撑设备(环的旋转)的操作方面。因而，成像系统和支撑设备可
以通过线缆连接到计算机(例如，USB)或通过无线通信与计算机通信(例如，近场通信)。
尽管以上描述的系统是静态的(也就是说，桌上型)，其他示例构造可以具有较小
或较紧凑的形式因数。例如，分析模块可以是与成像系统一起附接到在支撑设备的小控制
器。在再另一示例中，通过集成电路和类似技术并且作为可以附接到首饰商的眼镜、放大镜
或类似装置上的添加模块，成像系统和分析模块可以进一步减小大小。
示例2：在钻石上使用宝石分析设备来确定光学属性
另一示例设备可以包括具有围绕多个光电二极管的红、橙、黄、绿、蓝和紫LED的成
像装置。成像装置可以被设置在平台上并且在以切割钻石的台部上方沿着正交轴线旋转。
在每个旋转角，LED可以被以预定序列激活(例如，红到紫)。光电二极管可以检测从钻石反
射的光，并且分析模块基于检测的光可以确定钻石的一个或更多个光学属性。例如，每个
LED可以被激活10毫秒并且照射序列可以覆盖钻石表面的四分之一。成像装置可以接着移
动到钻石表面的另一四分之一并且照射序列和检测重复。
分析模块可以分析在LED的特征波长的每个的反射光的相对光强度，将在每个波
长的反射光的相对光强度相加以确定总亮度。分析模块可以接着基于总亮度、被照射的钻
石的四分之一表面的直径、和钻石的腰部的直径来确定相对亮度。
通过成像装置的旋转，例如，通过从多个不同视点的成像，可以计算出钻石的三维
形状。因此可以确定钻石的形状和体积，并且可以根据三维形状、钻石类型、和光束追踪模
拟来评估切割质量。
成像装置可以还包括挡光滤光器，来在照射钻石时减少来自LED的被指向到光电
二极管的光的干涉效应。成像装置可以还包括可选的偏振器来确定钻石的双折射。除了相
对亮度和双折射，还可以确定钻石的净度、色泽、荧光和二色性。
示例3：使用光学指纹来标识被盗宝石
钻石可以由保险公司使用本文描述的分析设备来加指纹。钻石可以相对于包括多
个白光LED的成像模块旋转，多个白光LED每个激活5毫秒并且在5毫秒期间针对每个旋转位
置在LED所围绕的微通道板检测反射光。检测的光可以用于确定在不同角度下钻石的色泽
和净度，因而创建宝石的光学指纹。通过旋转，可以还确定钻石的三维形状和体积。根据重
量和体积，可以确定密度。密度和光学指纹可以在保险公司记录中被记录作为钻石的身份。
5年之后，钻石可能被盗。在调查后，首饰盗贼连同多个钻石被抓住。因为钻石已从
相应的环中去除，会难以标识单独钻石(例如，一些可以具有类似的重量或形状)。然而，使
用分析设备确定钻石的光学指纹，保险公司可以标识被盗钻石为5年前加指纹的钻石并且
将其返还给其合法所有人。
在此示例中的分析设备可以包括自动特征来适应各种大小和形状的大量钻石的
加指纹和测量。在另一个方面，大小和复杂度减小的设备可以以合理价格对于宝石所有人
可用，使得他们可以测量自己的宝石。例如，附接到放大镜的小形式因数的装置可以允许钻
石所有人确认其在评价或清洗时从首饰商接收的钻石是同一钻石。
存在可以实现本文描述的处理和/或系统和/或其它技术的各种载体(例如，硬件、
软件和/或固件)，并且优选载体将随着实施处理和/或系统和/或其它技术的环境而变化。
例如，如果实施方确定速度和准确性重要，则实施方可以选择主要为硬件和/或固件载体；
如果灵活性重要，则实施方可以选择主要为软件实现方式；或者再次另选地，实施方可以选
择硬件、软件和/或固件的一些组合。
尽管各种成分、方法、系统和装置描述成“包含”各种部件或步骤(理解为表示“包
括，但不限于”)，成分、方法、系统、和装置可以还由各种部件和步骤“大致组成”或“组成”而
这种措辞应被理解为限定大致封闭成员组。
上述详细描述已经使用框图、流程图和/或示例阐述了装置和/或处理的各种实施
方式。至于这些框图、流程图和示例包含一个或者更多个功能和/或操作，这些框图、流程图
或者示例中的每个功能和/或操作可以通过宽范围的硬件、软件、固件或者几乎任意组合单
独和/或一起实现。在一个实施方式中，本文所描述的主题的多个部分可以经由专用集成电
路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。然而，
本文公开的实施方式的一些方面可以等同地在集成电路中作为在一个或者更多个计算机
上运行的一个或者更多个计算机程序(例如，作为在一个或者更多个计算机系统上运行的
一个或者更多个程序)、作为在一个或者更多个处理器上运行的一个或者更多个程序(例
如，作为在一个或者更多个微处理器上运行的一个或者更多个程序)、作为固件或者作为其
任意组合来实现，并且在本公开的基础上，设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码
将是可能的。
本公开不限于本申请中描述的具体实施。方式，其旨在例示各个方面。在不偏离其
精神和范围的情况下可以进行各种修改和变化。在本公开的范围内的功能等同方法和设
备，除了在此举例的那些，在阅读以上描述之后，将是明显的。这些修改和变化旨在落入所
附的权利要求的范围内。本公开包括所附的权利要求的项目连同这些权利要求提名的等同
物的完整范围。应理解的是本公开不限于具体方法、系统或者部件，这些具体方法、系统或
者部件当然可以改变。还应理解的是这里使用的术语目的只是在于描述具体实施方式，而
不是要限制。
此外，本文中描述的主题的机制能够作为各种形式的程序产品而分发，并且，本文
中描述的主题的例示性实施方式的应用与用于实际进行分发的信号承载介质的特定类型
无关。信号承载介质的示例包括但不限于以下：诸如软盘、硬盘驱动器、CD、DVD、数字磁带、
计算机存储器等的可记录型介质，以及诸如数字和/或模拟基本构造(例如，光纤线缆、波
导、有线通信链路、无线通信链路等)的传输型介质。
本领域技术人员将认识到，以这里所阐述的方式描述装置和/或处理，并此后使用
工程实践来将这样描述的装置和/或处理集成到数据处理系统中在本领域是常见的。即，这
里描述的装置和/或处理中的至少一部分可以经由合理数量的实验被集成到数据处理系统
中。本领域技术人员将认识到，典型的数据处理系统通常包括以下中的一个或多个：系统单
元外壳、视频显示装置、诸如易失性和非易失性存储器的存储器、诸如微处理器和数字信号
处理器的处理器、诸如操作系统、驱动器、图形用户界面和应用程序的计算实体、诸如触摸
板或屏幕的一个或更多个交互装置、和/或包括反馈回路的控制系统。
本文描述的主题有时例示不同部件被包含在其它部件内或者连接到其它部件。应
该理解这些描述的架构仅为示例，实际上实现相同功能的很多其它架构可以被实现。在概
念方面，实现相同功能的部件的任何设置是有效地“相关联”的，从而实现期望的功能。因
此，这里组合以实现特定功能的任何两个部件可以看做是彼此“相关联”从而实现期望的功
能，而与架构或中间部件无关。同样地，任何这样关联的两个部件还可以视为是彼此“可操
作地连接”或“可操作地结合”以实现期望的功能，并且能够这样相关联的任何两个部件还
可以视为是彼此“可操作地可结合的”以实现期望的功能。可操作地结合的特定示例包括但
不限于物理可匹配的和/或物理交互的部件和/或无线可交互和/或无线交互部件和/或逻
辑交互的和/或逻辑可交互的部件。
关于这里的实质上任意复数和/或单数术语的使用，为适于上下文和/或应用，本
领域技术人员可以将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，这里可以明
确地阐述各种单数/复数置换。
一般地，本文所使用的措辞，特别是在所附权利要求中(例如，所附权利要求的主
体)所使用的措辞一般意在是“开放式”措辞(例如，措辞“包括(including)”应被解释为“包
括但不限于”，措辞“具有”应被解释为“至少具有”，措辞“包括(includes)”应被解释为“包
括但不限于”等)。本领域技术人员还将进一步理解的是如果旨在特定数量的介绍的权利要
求引用，则这种意愿将在权利要求中被明确引用，并且在不存在这种引用的情况下，不存在
这种意愿。例如，为了帮助理解，以下所诉的权利要求可以包含使用介绍词组“至少一个”和
“一个或者更多个”来介绍权利要求引用。然而，使用这种短语不应被解释为暗示通过不定
冠词“a”或者“an”介绍权利要求引用将包含这种所引用的权利要求的任何具体权利要求限
制于仅仅包含这种应用的实施方式，甚至当相同权利要求包括介绍短语“一个或者更多个”
或者“至少一个”和不定冠词“a”或者“an”时(例如，“a”和/或“an”应被理解为表示“至少一
个”或者“一个或者更多个”)；这对于用于介绍权利要求引用的定冠词的使用同样适用。另
外，即使特定数量的介绍权利要求引用被明确引用，则本领域技术人员将认识到这种引用
应被理解为表示至少所引用的数量(例如，仅仅引用“两个引用”而没有其它修改，表示至少
两个引用，或者两个或者更多个引用)。
此外，在这些示例中，当类似于“A、B和C等中的至少一个”的语句被使用时，一般地
这种构造意在由本领域技术人员将理解该语句的方式理解，例如，“包括A、B和C中至少一个
的系统”将包括但不限于仅具有A的系统、仅具有B的系统、仅具有C的系统、具有A和B一起的
系统、具有A和C一起的系统、具有B和C一起的系统和/或具有A、B和C一起的系统等。本领域
技术人员还将理解的是，实际上，呈现出两个或更多个候选措辞的任何分隔的词语和/或短
语，无论是在说明书、权利要求还是在附图中，都应被理解为包括一个措辞、包括措辞中任
一、或包括措辞两者的可能性。例如，短语“A或者B”将被理解为包括“A”或者“B”或者“A和B”
的可能性。
出于任何和所有的目的，例如依据提供书面描述，本文中公开的所有范围还涵盖
任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列出的范围可以容易地识别为充分描
述并且能够将同一范围分割成至少相等的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性示
例，可以容易地将本文中讨论的每个范围分割成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。
如本领域的技术人员还将理解的，所有例如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”等的语言包括
所叙述的数量，并且是指随后可以被分割成如以上讨论的子范围的范围。最后，如本领域的
技术人员将理解的，范围包括每个单个构件。因此，例如，具有1-3个单元的组是指具有1、2
或3个单元的组。类似地，具有1-5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，依此类推。
尽管已经公开了各个方面和实施方式，其它方面和实施方式是可能的。本文公开
的各个方面和实施方式是为了例示并且不旨在限制，其真实范围和精神由以下的权利要求
来指示。