珠寶國(guó)檢 “首席科學(xué)家?guī)降堋表?xiàng)目成果

——基于深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別技術(shù)的祖母綠產(chǎn)地溯源嘗試

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時(shí)間:2024-01-02 11:31:35 來源:珠寶國(guó)檢

“科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力”,為加快實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略,促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新人才梯隊(duì)建設(shè),提高整體科技創(chuàng)新能力和技術(shù)水平,珠寶國(guó)檢于2020年推出“首席科學(xué)家?guī)降堋敝贫?,讓?shù)位青年科研人員在首席科學(xué)家陸太進(jìn)博士的帶領(lǐng)下,以“師父帶徒弟”的方式承擔(dān)珠寶國(guó)檢的專項(xiàng)科研課題。在該項(xiàng)制度實(shí)施三年來,珠寶國(guó)檢在解決實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)疑難問題、科技創(chuàng)新及成果轉(zhuǎn)換方面收獲累累碩果。《中國(guó)寶石》雜志就該項(xiàng)制度的實(shí)施情況及已取得的部分科研成果,對(duì)珠寶國(guó)檢深圳實(shí)驗(yàn)室技術(shù)部專職科研人員馬瑛進(jìn)行了采訪。


01

   項(xiàng)目承擔(dān)單位:珠寶國(guó)檢深圳實(shí)驗(yàn)室


02

   項(xiàng)目主要承擔(dān)者:馬瑛


03

   研究過程和科研成果

2017年后,許多國(guó)際珠寶檢測(cè)機(jī)構(gòu)逐漸將人工智能(AI)技術(shù)引入彩色寶石產(chǎn)地區(qū)分。2021年,為了挑戰(zhàn)人工智能技術(shù),馬瑛及其團(tuán)隊(duì)成員黎輝煌、張?zhí)礻?、唐娜、寧珮瑩、楊晶、梁榕、吳亮亮等人,承?dān)了珠寶國(guó)檢“首席科學(xué)家?guī)降堋表?xiàng)目中的子課程——“基于深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別技術(shù)的祖母綠產(chǎn)地溯源嘗試”。該項(xiàng)目屬于計(jì)算機(jī)視覺算法領(lǐng)域,基于目前主流的圖像識(shí)別深度學(xué)習(xí)算法開展。

圖片

珠寶國(guó)檢母綠產(chǎn)地識(shí)別系統(tǒng)(V1.0)

圖片

左起:巴基斯坦祖母綠包裹體(樣品照)、巴西祖母綠包裹體(樣品照)中國(guó)新疆祖母綠包裹體(樣品照)

馬瑛和團(tuán)隊(duì)成員采集了6個(gè)不同產(chǎn)地來源(哥倫比亞、巴基斯坦、贊比亞、阿富汗、中國(guó)、巴西)的祖母綠顯微圖片,將圖片按照6:3:1劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集以及測(cè)試集。主要采用單一圖像識(shí)別以及同一圖像中不同目標(biāo)識(shí)別的兩種方法。單一的圖像識(shí)別主要嘗試了AlexNet、VGGNet和Inception三種算法,其訓(xùn)練與驗(yàn)證精度分別為60%、60%和99%。目標(biāo)識(shí)別主要嘗試了Yolo算法,將不同產(chǎn)地祖母綠圖片的包裹體分為73類進(jìn)行框定,結(jié)果顯示該算法對(duì)包裹體的識(shí)別準(zhǔn)確率為90%。目前,團(tuán)隊(duì)已成功取得軟件著作權(quán)。

圖片

受訪專家

馬瑛?

博士,珠寶國(guó)檢深圳實(shí)驗(yàn)室技術(shù)部專職科研人員,主要從事珠寶玉石檢測(cè)技術(shù)研究。


我和團(tuán)隊(duì)通過采用不同的深度學(xué)習(xí)圖像識(shí)別框架,完成了對(duì)計(jì)算機(jī)視覺智能領(lǐng)域圖像識(shí)別的深入了解,制作了祖母綠產(chǎn)地識(shí)別系統(tǒng)的“V1.0”“V2.0”,獲得了軟件著作權(quán)。這是珠寶國(guó)檢在智能識(shí)別領(lǐng)域展開的創(chuàng)新嘗試,希望以此為參考,用于引導(dǎo)今后的類似項(xiàng)目,直達(dá)技術(shù)邊界。

未完待續(xù)


原文刊登于《中國(guó)寶石》雜志2023年5、6月

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