JP2004509401A - キャプチャファイルの忠実度を保証するように監視または制御された撮像システム - Google Patents

Abstract

分散ネットワーク上で証明を提供する３次元撮像システム。高信頼環境から画像キャプチャを監視または制御することによって、キャプチャ画像の記録の忠実度は、高信頼環境のオペレータによって証明される。画像記録をアーカイブして、注目のあらゆる画像について、監査跡を維持することが可能である。

Description

【０００１】
（背景）
関連ケース
これは、ＤＩＧＩＴＡＬ　ＩＭＡＧＩＮＧ　ＳＹＳＴＥＭ　ＨＡＶＩＮＧ　ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＩＯＮ　ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ　ＯＶＥＲ　Ａ　ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ　ＮＥＴＷＯＲＫ（分散ネットワークを介して制御された配布を有するデジタル・イメージング・システム）という名称の、２０００年９月１３日に出願された第０９／６６０，８１１号の一部同時継続出願である。
【０００２】
発明の分野
本発明は、３次元撮像に関する。より具体的には、本発明は、３次元デジタル画像のキャプチャと配布に関する。
【０００３】
背景
撮影した物体の状況を立証するために、写真が長い間使用されてきた。そのような立証は、保険請求、訴訟などの状況で行われる可能性がある。デジタル写真の出現と、デジタル写真を加工するソフトウエアの普及で、写真の信頼性は落ち、欺瞞の機会が増大した。
【０００４】
デジタル写真の場合、カメラからコンピュータにダウンロードすると、ユーザは、通常、画像を作成するすべての画素への完全なアクセスを有する。したがって、Ａｄｏｂｅ　Ｐｈｏｔｏｓｈｏｐ（商標）を有するコンピュータに詳しい末端の１０代の子供は、非常に写実的であるが、不正なデジタル画像を生成することができる。多くのデジタル画像がインターネット上に提示されたデジタル画像や一般的な画像において、実際にキャプチャされた画像と比較したとき、そのような提示画像の忠実度に関連した不信感が続いている。
【０００５】
限定的ではなく例として、本発明を添付の図面の図に示す。図面では、同じ符号は同じ要素を指す。本開示の「１つの」または「一」実施形態は、必ずしも同じ実施形態ではなく、そのような言及は、少なくとも１つを指すことに留意されたい。
【０００６】
（詳細な説明）
図１は、本発明の一実施形態のシステムのブロック図である。インターネットなどの分散ネットワーク１００は、複数のユーザ・ノード１１０と、サーバ・ノード１２０と、ホスト１５０との間の相互接続を提供する。サーバ・ノード１２０は、分散ネットワーク上でトラフィックと要求を処理する従来のあらゆるサーバまたはサーバの集団とすることが可能である。ユーザ・ノードは、ウェブ・ブラウザ、企業ネットワーク、他のサーバ・サイト、または分散ネットワーク上のあらゆる他のノードを実行する離散コンピュータとすることが可能である。ホスト１５０は、コンピュータ（ラップトップ、デスクトップ、ハンドヘルド、サーバ、ワークステーションなど）、インターネット機器、または分散ネットワークを介してデータを転送することが可能であるあらゆる他のデバイスとすることが可能である。
【０００７】
ホスト１５０は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）などの有線リンクまたは無線リンク１６２上で、デジタイザ１７０と通信することが可能である。デジタイザ１７０は、無数の非接触性デジタイザのいずれかとすることが可能である。１つの適切なデジタイザは、ＤＩＧＩＴＩＺＥＲ　ＵＳＩＮＧ　ＩＮＴＥＮＳＩＴＹ　ＧＲＡＤＩＥＮＴ　ＴＯ　ＩＭＡＧＥ　ＦＥＡＴＵＲＥＳ　ＯＦ　ＴＨＲＥＥ−ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ　ＯＢＪＥＣＴＳという名称の、同時継続特許出願第０９／６６０，８０９号に記載されており、これは、本出願の譲受人に譲渡されている。
【０００８】
一実施形態では、デジタイザ１７０は、オリエンテーション・フィックスチャ（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｆｉｘｔｕｒｅ）１８０とは物理的に独立である。ユーザの便利さのために、システムに永続的に割り振られた空間を最小限に抑え、かつセットアップ時間を最小限に抑えることが望ましい。ほとんどのユーザは、常時使用するためにシステムを構成したままにしておく十分な空間を割り当てることができない。したがって、ユーザは、毎回使用前に、システムのある部分を再導入する必要がある。ケーブルを交換する、およびそうでない場合再配線する必要性は、広範な消費者の受入れに対する大きな抑止として機能する。
【０００９】
本明細書で使用するように、「物理的に独立」は、動作中に、物理的に無関係なユニット間に、機械接続または有線電気接続が存在してはならないことを意味する。限定としてではなく例を挙げると、電気信号合図ワイヤによって、直接またはホスト・コンピュータを通して１つに結合された２つのデバイスは、物理的に独立でなく、一方物理的な結合を有さず、かつ無線リンク上で通信する２つのデバイスは、「物理的に独立」と見なされる。家庭内の２つのコンセントなど、共通電源への接続は、物理的に独立を損なうとはいわない。
【００１０】
オリエンテーション・フィックスチャ１８０は、時間的に異なる点に、物体の異なる様相がデジタイザに対し露出されるように、デジタイザ１７０によってデジタル化される物体を再配置する。一実施形態では、オリエンテーション・フィックスチャ１８０は回転台である。１つの適切な回転台は、ＷＩＲＥＬＥＳＳ　ＴＵＲＮＴＡＢＬＥという名称の同時継続出願第０９／６６０，８１０号に記載されており、本出願の譲受人に譲渡されている。オリエンテーション・フィックスチャ１８０は、ロボット・アームまたは他のロボット・デバイスとすることが可能であり、あるいはロボット・アームまたは他のロボット・デバイスと関連した回転台とすることが可能である。デジタイザに対して物体の異なる様相を露出することができる他の機構は、オリエンテーション・フィックスチャの範囲内にあると見なされる。
【００１１】
上記したように、オリエンテーション・フィックスチャは、デジタイザと物理的に独立である。システムの１つの前提は、広範な受入れを促進するように、セットアップが比較的容易なことである。したがって、物理的に独立な状態で、デジタイザ１７０とオリエンテーション・フィックスチャ１８０が、互いを「見つける」ことができることが望ましい。そのために、デジタイザ１７０を装備して、領域を掃引し、その感知装置で、オリエンテーション・フィックスチャ１８０の特徴を探索することが可能である。オリエンテーション・フィックスチャ１８０は、獲得表示１８８などの表示のような特徴を含むことが可能であり、またはある他の物理的に観測可能な構造とすることが可能であり、この構造により、ユーザが別々の基準物体を導入または除去せずに、デジタイザが、オリエンテーション・フィックスチャ１８０を識別および獲得することが可能になる。オリエンテーション・フィックスチャを獲得することにより、たとえば、デジタイザの自動較正、デジタイザとオリエンテーション・フィックスチャの相対位置の自動決定、およびフィックスチャのオリエンテーションまたは条件のいずれかが可能になる可能性がある。一実施形態では、フィーチャを撮像することにより、フィーチャの透視図が距離と共に既知の方式で変化する際に、焦点距離の表示が提供される。較正は、フィーチャを撮像し、その結果と、フィーチャに対応する１組の基準データとを比較することによって実施することが可能である。このようにして、デジタイザのセッティングを自動的に最適化して、既存の条件下で最適な利用可能な精度を提供することができる。代替として、較正は、完全にデジタイザの内部にある基準対象または経路に基づいて実施することができる。
【００１２】
代替として、オリエンテーション・フィックスチャは、局所放射源１８６を有することが可能であり、これにより、デジタイザ１７０は、掃引して、放射源１８６の局所放射に基づいて、オリエンテーション・フィックスチャの位置を識別することが可能になる。また、デジタイザに対するオリエンテーション・フィックスチャ１７０の位置自体を有して、オリエンテーション・フィックスチャが、オリエンテーション・フィックスチャ１８０のデジタイザ１７０による獲得を制御し、それによりオリエンテーションされる物体を制御するようにすることも、本発明の範囲と意図の範囲内にある。そのような実施形態のシステムでは、オリエンテーション・フィックスチャは、可動ロボット・ユニットである可能性が高い。
【００１３】
一実施形態では、デジタイザは、無線リンク１８４を介してオリエンテーション・フィックスチャと通信して、物体のオリエンテーションとデジタイザによる画像キャプチャを整合させる。無線リンクは、赤外線（「ＩＲ」）、無線周波数（「ＲＦ」）、光信号、またはあらゆる他の無線通信モードとすることが可能である。一実施形態では、オリエンテーション・フィックスチャ１８０には、電池などの内蔵電源１９４が含まれる。内蔵電源１９４は、ソーラ・パネル、燃料電池、またはあらゆる他の適切な電源とすることも可能である。
【００１４】
本発明の一実施形態では、デジタイザ１７０は、オリエンテーション・フィックスチャ１８０によって位置決めされた物体に関する情報をキャプチャし、この情報から、３次元モデルを導出することができる。デジタイザ１７０の制御装置１９２は、デジタイザ１７０によるデータ・キャプチャと、オリエンテーション・フィックスチャ１８０による様相変化との間の調整を制御する。制御装置が、ホスト、デジタイザ、オリエンテーション・フィックスチャ、または独立ユニットにあることは、本発明の範囲と意図の範囲内にある。本明細書における制御装置への言及は、これらの選択肢の全てを限定せずに含むと見なされる。デジタイザ１７０は、データ分析装置１９６も含むことが可能である。このデータ分析装置は、キャプチャしたデータを再調査してエラー、異常性、または対応する領域の再スキャンの可能性を含む、さらなる調査の根拠となる注目の他の点を見つける。補正行為の後、デジタイザ１７０によってキャプチャされたデータは、ホスト１５０に渡され、ホストは、データから、３次元モデルをレンダリングする。ホスト１５０は、圧縮、または当技術分野で既知のあらゆる他のデータ加工を実施することが可能である。次いで、分散ネットワーク１００上で、３次元モデルをユーザ・ノード１１０またはサーバ・ノード１２０などの遠隔ノードに送信することが可能である。これにより、分散ネットワーク１００を横断する最大限に簡単な配布が提供される。
【００１５】
いくつかの場合では、たとえば、ユーザ料金の管理を容易にするために、デジタイザによってキャプチャされた情報の配布を制御するのが望ましい。そのために、一実施形態では、デジタイザは、認証を受信しないでシステムが動作するのを防止するハードウエア・インターロック１９０を備える。そのような認証は、分散ネットワークを介して認証データを送信するサーバ・ノード１２０によって提供することが可能である。ソフトウエアまたはファームウエアをベースとするロッキング機構などの代替ロッキング機構も、デジタイザ１７０またはホスト１５０の内部で使用することが可能である。システムのさらなる安全は、キャプチャおよび／またはデジタイザ１７０からホスト１５０へのキャプチャデータの転送を可能にする前に、認証データの他に有効なデジタル署名を与えるために、ホスト１５０に撮像アプリケーション１５２を必要とすることによって、影響を受けることがある。
【００１６】
デジタイザ１７０のいくつかの実施形態では、キャプチャデータを暗号化し、その後、ホスト１５０に送信することが可能である。その場合、ホストが、データを復号して、それをレンダリングすることができない場合、分散ネットワークを介してサーバ・ノード１２０に転送することが可能であり、その後、画像または３次元モデルのレンダリングが、サーバ・ノード１２０で行われる。このようにして、ローカル・ユーザは、キーが提供されない限り、３次元モデルが導出される可能性があるデータにアクセスすることができない。他の実施形態では、ホスト１５０は、暗号化機能を含み、レンダリングされた画像をサーバ・ノード１２０に転送する前に暗号化することが可能である。キーイング情報は、サーバ・ノード１２０によって、デジタイザおよび／またはホストに提供することが可能である。サーバ・ノードは、キーイング情報と認証データを局所データベース１２２に維持することが可能である。３次元データが、サーバ・ノード１２０によって安全に制御された後、データへのアクセスは、無料または有料で、ユーザ・ノード１１０または再びホスト１５０に利用可能とすることが可能である。
【００１７】
デジタイザは、フィールド・プログラム可能ゲート・アレイ（「ＦＰＧＡ」）または他の再構成可能論理ユニットを含むことも可能である。そのような場合、サーバ・ノードは、処理または安全のために、ＦＰＧＡを周期的に再プログラムして、たとえばその後開発されたような、更新または向上したアルゴリズムを実装することが可能である。
【００１８】
図２は、本発明の一実施形態のサブシステムのブロック図である。図２のサブシステムは、図１のホスト１５０、デジタイザ１２０、およびオリエンテーション・フィックスチャ１８０の位置に挿入することが可能である。デジタイザ７０はホスト５０に結合される。この結合は、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ１３９４バス、またはあらゆる他の適切なデータ転送システムなど、バス６０によることが可能である。また、デジタイザが、無線相互接続を介して、ホストと通信することが本発明の範囲と意図の範囲内にある。ホスト５０は、パーソナル・コンピュータ、ワーク・ステーション、インターネット機器、またはデジタイザによって獲得されたデータから画像をレンダリングするのに十分なインテリジェンスと処理能力を提供できるあらゆる他のデバイスとすることが可能である。デジタイザ７０は、画像データをキャプチャして、それを、レンダリングするためにホスト５０に転送することが可能である。このようにして、デジタイザ７０上の処理を限定して、より低コストの構築を可能にすることが可能である。また、デジタイザが、画像をレンダリングして、それを分散ネットワークに直接送ることが、本発明の範囲と意図の範囲内にある。さらに、デジタイザが、遠隔ノード上でレンダリングするために、データを分散ネットワークに送ることが、本発明の範囲と意図の範囲内にある。
【００１９】
デジタイザ７０には、白色光のストライプを、投影窓７４を通して、デジタイザから離れた回転台８０上の人物８２などの遠隔物体上に投影するプロジェクタが含まれる。デジタイザには、画像感知アレイ（ＩＳＡ）も含まれ、これは、焦点ゾーン内において物体８２の画像をキャプチャする画像キャプチャ・ウィンドウ７６と位置合わせされる。一実施形態では、ＩＳＡは、線形電荷結合デバイス（ＣＣＤ）または相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）センサであり、焦点ゾーンは対象物体上の線である。いくつかの実施形態では、デジタイザにはベース７２が含まれ、プロジェクタとＩＳＡを含んでいる上方ユニットが、その回りに両方向に回転することができる。これにより、円弧を描いて対象物体を介して、フォーカル・ラインを前後に掃引することが可能になる。この掃引により、動かないフォーカル・ラインの透視図の物体に関するシャドーイングから得られるキャプチャされた画像において、詳細を損失することが低減される。デジタイザ７０には、無線リンク８４を介して回転台８０と通信するために、無線インタフェースも含まれる。
【００２０】
回転台８０は、本出願の譲受人に譲渡された、ＷＩＲＥＬＥＳＳ　ＴＵＲＮＴＡＢＬＥという名称の同時継続出願第０９／６６０，８１０号に記載されたタイプとすることが可能である。無線リンク８４を介して、デジタイザは、コマンドを回転台８０に送信し、回転台から、ホーム・ポジションに対する回転台表面の角度位置の表示を受信する。デジタイザが活動化されたとき、デジタイザは、回転台８０が応答する必要がある信号を送信することによって、回転台８０を探索する。回転台が応答した場合、デジタイザは、回転台表面上に存在することが予想される所定のパターンを探索する。たとえば、パターンは、回転台表面上の同心円である可能性がある。そのような場合、キャプチャ画像に基づいて、デジタイザは、回転台を見つけることと、デジタイザからの距離を決定することの両方ができる。次いで、応答を受信した後、デジタイザは、「ゴー・ホーム」信号を回転台に送信する。いくつかの実施形態では、デジタイザは、加速プロファイルと回転プロファイルを回転台に送信して、回転台の回転を制御する。各プロファイルは、デジタイザのファームウエアに保持することが可能であり、またはホスト・ノード５０からダウンロードすることが可能である。
【００２１】
一般的に、デジタイザ７０の投影部分は、撮像部分に対して固定された関係で保持される。投影部分は、物体８２に前述したように光ストライプを生成する。光ストライプをフォーカル・ラインを通して前後に掃引することによって、または既知の割合でストライプを機械で遮蔽することによって、強度勾配を創出することができる。一実施形態では、遮蔽は、サイクル中、０％から１００％である。ＩＳＡは、照明を時間について積分するので、３次元表面の輪郭は、ＩＳＡによってキャプチャされたデータに反映される。この理由は、突出フィーチャは、依然としてより長く照明されるからである。したがって、より多くの光子が、それらのフィーチャに対応して、ＩＳＡによってキャプチャされる。物体が回転台８０によって回転される際に、１度に１つのストライプのこのプロセスを繰り返した後、または、デジタイザ全体がベースの回りを回転する際に、デジタイザ全体を前後に掃引する過程により、費用効果の高い３次元撮像が達成される。デジタイザを使用して、物体を横切って前後に掃引することによって、２次元物体の高解像度スキャンを獲得することも可能である。このフィーチャは、デジタル化の技術分野の文脈では、特に望ましい。
【００２２】
図３は、本発明の代替実施形態のブロック図である。再び、この実施形態では、ユーザ・ノード１１０は、分散ネットワーク１００に結合される。また、サーバ・ノード１２０とホスト１５０が、分散ノード１００に結合される。しかし、この実施形態では、物理的に独立であるのではなく、デジタイザ２７０とオリエンテーション・ユニット２８０は、共に結合されて、単一の一体型ユニットを形成する。ユニットは、無線リンク２６２によってホストと通信する。代替として、ユニットは、ＵＳＢまたはあらゆる他の適切な有線通信リンクによって、ホストに有線接続することが可能である。デジタイザは、線形画像センサ２００を使用して、オリエンテーション・フィックスチャ２８０上の物体を撮像することが可能である。光源２７４は、３次元データを認識するために、画像感知アレイによって使用される照明を提供することが可能である。デジタイザとオリエンテーション・ユニットを統合することによって、システムのセットアップが簡略化される。デジタイザは、オリエンテーション・フィックスチャ２８０によって位置決めされた物体を横切って、フォーカル・ラインを前後に掃引することができるように、回転式に結合することが可能である。この実施形態は、望ましい焦点距離が比較的短い宝石などの小規模物体に特に適している。図１に関して上記で議論した他のフィーチャは、図３に示した実施形態に同様に適用することが可能である。
【００２３】
図４は、本発明の一実施形態におけるホストの動作の流れ図である。機能ブロック４００において、ホストは、遠隔ノード（サーバ・ノードなど）からスキャンすることの認証を要求する。機能ブロック４０２において、ホスト・ノードは分散ネットワークを介して認証データを受信する。機能ブロック４０４において、ホストは、認証データをデジタイザに転送する。機能ブロック４０６において、ホストは、デジタイザからスキャン・データを受信する。
【００２４】
決定ブロック４０８において、３次元モデルを局所的にレンダリングすべきかについて決定する。レンダリングを局所的に行うべきではない場合、データは、機能ブロック４２０において、遠隔ノードに転送される。転送データは、暗号化してもしなくてもよく、圧縮しても圧縮しなくてもよい。転送プロトコルは、セル・ベース、パケット・ベース、または分散ネットワーク上で通常使用されるあらゆる他の伝送プロトコルとすることが可能である。
【００２５】
レンダリングを局所的に実施すべきである場合、決定ブロック４２２において、データを暗号化するかについて決定する。データが、決定ブロック４２２において暗号化されない場合、画像または３次元モデルは、機能ブロック４１２において、データからレンダリングされる。次いで、決定ブロック４１４において、レンダリング済みモデルを局所的に記憶すべきかについて決定する。モデルを局所的に記憶すべきであると決定された場合、モデルは、機能ブロック４１６において、ホスト上に記憶される。モデルを局所的に記憶すべきでないと決定された場合、レンダリング済みモデルは、機能ブロック４１８において、遠隔ノードに転送される。いくつかの場合では、画像が局所的に記憶される場合、遠隔ノードに転送されない可能性がある。本発明の一実施形態では、認証データは、局所的に記憶できるかどうかを示す。局所的記憶が可能でない場合、撮像アプリケーションは、スキャン・データに転送に使用されたあらゆる一時的なバッファ空間の電子的にスレッデイングする役割を担う可能性がある。
【００２６】
決定ブロック４２２において、データを暗号化することが決定された場合、機能ブロック４２４において、遠隔ノードから、キーイング情報（または復号を可能にする他の情報）に対する要求が、分散ネットワークを介して行われる。要求は、アクセス特権に対する支払いを含む可能性がある。キーイング情報が、機能ブロック４２６において受信された後、ホストは、機能ブロック４２８において、データを復号することができる。次いで、流れは、上述したように、機能ブロック４１２に続く。
【００２７】
図５は、本発明の一実施形態におけるサーバ・ノードでの動作の流れ図である。機能ブロック５００において、サーバ・ノードは、スキャン認証の要求を受信する。決定ブロック５０２において、要求アカウントが良好であるかについて決定する。そうでない場合、認証は、機能ブロック５２６において却下される。アカウントが、良好である場合、認証データは、機能ブロック５０４において、リクエスタに送信される。決定ブロック５０６において、リクエスタが画像をレンダリングするかについて決定する。リクエスタが、画像をレンダリングする場合、決定ブロック５０８において、暗号化が必要であるかについて決定する。暗号化の要求は、使用認証の一部として、サーバ・ノードの随意選択である。暗号化が必要な場合、サーバは、機能ブロック５１０において、復号する要求を受信する。次いで、サーバ・ノードは、機能ブロック５１２において、キーイング情報（または復号を可能にする他の情報）をリクエスタに送信することが可能である。暗号化が要求されない場合、またはキーイング情報が送信された後、サーバ・ノードは、機能ブロック５１４において、レンダリング済み３次元モデルを受信することが可能である。
【００２８】
決定ブロック５０６において、リクエスタが、画像をレンダリングしない場合、サーバ・ノードは、機能ブロック５１６において、スキャン・データを受信して、必要時に復号する。次いで、サーバは、機能ブロック５１８において、３次元モデルをレンダリングする。３次元モデルが、サーバによってレンダリングされた後、またはサーバによって受信された後、モデルは、機能ブロック５２０において、その後の分配のために記憶される。記憶された後、サーバは、あらゆる任意のノードまたは分散ネットワークに、モデルを提供することが可能である。
【００２９】
機能ブロック５２２において、要求は、モデルへのアクセスのために受信される。決定ブロック５２４において、モデルへのアクセスをリクエスタに許可するかについて決定する。そのような決定は、リクエスタが、モデルのクリエータであるか否かを含んでいる、異なるモデルへの所定のアクセス特権、クリエータによって確立されたアクセス特権レベル、またはそのようなアクセスに対するある支払いに基づいて実施される可能性がある。モデルへのアクセスを許可すべきであると決定された場合、モデルは、機能ブロック５２６において、リクエスタに送信される。モデルは、あらゆる形態で送信することが可能であり、安全のために、暗号化することが可能である。いくつかの実施形態では、リクエスタは、送信するファイル・タイプの選択肢を与えられる可能性がある。そうでない場合、要求へのアクセスは、却下される。
【００３０】
図６は、本発明の一実施形態における動作の流れ図である。機能ブロック６００において、認証データはホストから受信される。機能ブロック６０２において、認証データが有効であるかについて決定する。認証データは、コードと、たとえば撮像アプリケーションのためのデジタル署名とを含むことが可能であり、この署名は認証撮像アプリケーションがホスト上で動作することを保証する。認証データが有効である場合、画像キャプチャ・システムは、機能ブロック６０４において、ロック解除され、イネーブルになる。機能ブロック６０６において、デジタイザは、オリエンテーション・フィックスチャによって位置決めされた物体のスキャン・データをキャプチャする。次いで、機能ブロック６０８において、スキャン・データを安全にすべきかについて決定する。スキャン・データを安全にすべきである場合、デジタイザは、機能ブロック６１２において、データを暗号化することが可能である。データを安全にする必要がない場合や暗号化後に、機能ブロック６１４において、スキャン・データをホストに送信することが可能である。機能ブロック６１６において、画像キャプチャ・システムは、再ロックされる。
【００３１】
一実施形態では、サーバ・ノードは、撮像サブシステムが動作することと、その後キャプチャされたデータにアクセスすることの両方をイネーブルにすることを制御することができる。これにより、低コストで、かつ操作が容易であるために、広範なユーザにとって魅力的である撮像サブシステムの広域分散ネットワークを遠隔制御することが可能になる。
【００３２】
図７は、本発明の一実施形態における、セットアップとデータ・キャプチャの流れ図である。機能ブロック７０２において、デジタイザは、オリエンテーション・フィックスチャをスキャンする。一実施形態では、これは、デジタイザの周囲の円弧を掃引して独特のフィーチャを探索するデジタイザの形態を取ることが可能である。機能ブロック７０４において、デジタイザは、オリエンテーション・フィックスチャを獲得する。機能ブロック７０６において、デジタイザは、デジタイザに関するフィーチャを識別し、そのフィーチャから、デジタイザは、ある情報を導出することができる。フィーチャ・データは、機能ブロック７０８において特定される。フィーチャ・データは、基準を提供し、この基準から、たとえば、回転台の中心を特定することが可能である。機能ブロック７１０において、フィーチャひずみを保存基準値と比較する。たとえば、このひずみは、フィーチャまたはオリエンテーション・フィックスチャ全体に関する可能性がある。この比較に基づいて、機能ブロック７１２において、相対位置が計算される。機能ブロック７１４において、同じひずみを使用して、較正データを計算および設定し、既存条件に基づいて、その後のスキャンの精度を最適化することができる。機能ブロック７１６において、デジタイザのスキャンの準備が整う。
【００３３】
機能ブロック７１８において、デジタイザは、スキャンとデータのキャプチャとを開始し、データから、スキャンしている物体の３次元モデルを導出することが可能である。決定ブロック７２０において、スキャンが完了したかについて決定する。スキャンが完了していない場合、決定ブロック７２２において、部分スキャンが破損している、異常である、またはそうでない場合使用不可能であるかについて決定する。データが使用不可能である場合、機能ブロック７２４において、物体のその領域について、部分再スキャンを実施することが可能である。決定ブロック７２０において、スキャンが完了している場合、スキャン・データを分析して、注目の点を識別する。機能ブロック７２６において、注目のそれらの点は、異常データ、エラー、より優れた解像度が望ましいフィーチャ、またはさらなる調査または再調査を正当化する物体のあらゆる他の様相を含む可能性がある。決定ブロック７２８において、注目の点が存在するかが決定される。注目の点が存在する場合、決定ブロック７３０において、注目のすべての点が対処されたかについて決定する。機能ブロック７３２において、注目のすべての点が対処されていない場合、システムは、注目の点に対応する物体の部分を再スキャンする。この再スキャンは、当初のスキャンより高い解像度、当初のスキャンと同じ解像度、またはさらには代替画像キャプチャ方法を使用して実施することが可能である。機能ブロック７３４において、モデルは、再スキャンに基づいて調整される。次いで、流れは、決定ブロック７３０に戻り、注目のすべての点が対処されたかについて決定する。そうである場合、システムは、戻って、機能ブロック７２６において注目の点を識別する。このようにして、再スキャン調節が注目の追加の点を創出する場合、それらは、その後ピック・アップされて対処される。決定ブロック７２８において、注目の点が存在しない場合、システムは、機能ブロック７３６において、画像をレンダリングする。
【００３４】
図８は、本発明の一実施形態のネットワーク画像キャプチャ・システムのブロック図である。一実施形態では、画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）８００は、分散ネットワーク８３０を通して、遠隔ノード８４０に結合される。ＩＣＳ８００は、上述した３次元キャプチャ・システム、またはより従来型の２次元撮像システムとすることが可能である。遠隔ノード８４０は、ウェブ・サーバと、画像データベース８４２、アクセス権データベース８４４、およびログ・データベース８４６を含んでいる１つまたは複数のデータベースとを含むことが可能である。これらのデータベースは、単一データベースまたは複数の関係データベースとしてインスタンス化することが可能である。アクセス権は、ユーザ指定または自動確定とすることが可能である。一実施形態では、遠隔ノード８４０は、画像キャプチャ・システム８００を監視または制御する。
【００３５】
遠隔ノード８４０が、監視するだけである場合、ＩＣＳ８００の状態を見るだけである。本明細書で使用するように、「状態情報」は、以下のいずれかまたはすべてを含むことが可能である：事象の時間、ＩＣＳの識別、ＩＣＳのネットワーク・アドレス、キャプチャ・パラメータ、ローカル・アクセス・ログ、および自動割当てインデックス。そのような実施形態では、遠隔ノードは、不正画像記録の生成を防止することができない可能性があるが、遠隔ノード８４０のキャプチャと記憶の間で不正加工されていない画像記録を識別し、したがって証明することができる可能性がある。一実施形態では、Ｊａｖａ（登録商標）スクリプトまたはＪａｖａ（登録商標）アプレットを使用して、ＩＣＳ８００のセッティングと活動を監視することが可能である。遠隔ノード８４０が、ＩＣＳ８００を制御することができる場合、キャプチャ画像のデジタル記録へのローカル・アクセスを防止するか、またはデジタル記録のコピーにローカル・アクセスすることのみを可能にすることができ、キャプチャのセッティングと他のパラメータを制御することができる。このようにして、遠隔ノード８４０は、遠隔ノード８４０において受信されたキャプチャ画像のデジタル記録が真正であることを保証することができる。一実施形態では、この制御は、遠隔ノード８４０から送信されたＪａｖａ（登録商標）スクリプトまたはＪａｖａ（登録商標）アプレットにより実行することが可能である。
【００３６】
ＩＣＳ８００は、不正加工抵抗ハウジング８１０を有することが可能であり、このハウジングには、プロセッサ８０２の制御下にある画像感知アレイ（ＩＳＡ）８０４が含まれる。不正加工センサ８１２は、ハウジング８１０で不正加工を検出して、不正加工が検出されたとき、プロセッサ８０２に知らせる。様々な機構を不正加工センサ８１２に使用することが可能であり、このセンサには、ハウジングの開放に応答して作動されるスイッチが含まれる。代替として、デバイス内の紙ラベルなど、あるフィーチャをＩＳＡと併用して、不正加工を検出することが可能である。たとえば、ハウジングを開放することによって、ラベルが破られた場合、ＩＳＡによってキャプチャされたラベルのその後の画像は、不正加工を示すことになる。一実施形態では、不正加工センサ８１２は、ヒューズのような単一使用デバイスであり、破損した後は、すべてのキャプチャ画像が疑わしい。他の実施形態では、認証に使用されるコードは、バッテリ・バック・アップ・メモリに記憶することが可能であり、バッテリ・バックアップは、不正加工またはハウジングの開放に応答して切断される。切断により、必要なコードが削除され、その後、認証はディスエーブルになる。
【００３７】
画像感知アレイ８０４は、プロセッサ８０２の制御下で、対象８５０の画像をキャプチャする。メモリ８０６はプロセッサ８０２に結合されている。一実施形態では、分配前に画像キャプチャ・システム８００を較正して、較正データ８１４をメモリ８０６にセクションに保持する。プロセッサ８０２は、キャプチャ・パラメータを制御し、キャプチャ・パラメータは、制限なしで、露光セッティング、スペクトル・フィルタ・セッティング、照明レベル、キャプチャ解像度、物体のオリエンテーション、スキャンのオリエンテーション、および較正ファイルの使用を含むことが可能である。これらのパラメータは、ある状況では遠隔ノード８４０によって提供することが可能であり、ローカル・ホスト（図示せず）によって提供することが可能であり、またはＩＣＳ８００内において自動的に決定することが可能である。パラメータに基づいて、対象８５０の画像キャプチャを行うことが可能である。
【００３８】
データ挿入デバイス８１６は、ＩＳＡ８０４と相互作用して、ＩＳＡ８０４によって生成されたデータ・ストリームに「マークを付ける」。データ挿入デバイス（ＤＩＤ）８１６は、いくつかの形態のいずれかとすることが可能である。一実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源は、キャプチャ中に、所定の方式でＩＳＡ８０４上に光を「霧散させる」。他の実施形態では、ＤＩＤ８１６は、対象のキャプチャ前に、シリアル・ナンバ、バー・コード、または装置の内部に含まれている他のそのような基準など、他の光学基準の事前キャプチャを行わせる。次いで、事前キャプチャは、キャプチャ記録内部において、プロセッサ８０２によって暗号化することが可能である。
【００３９】
他の実施形態では、ＤＩＤ８１６は、ＩＳＡ８０４から読み取られたデータに電子マーカを注入する。たとえば、抵抗ネットワークを使用して、デバイス用の固有電子アイデンティティを創出することが可能である。抵抗値をアナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ）によって読み取って、データ・ストリーム内に注入された、デバイスのコードを識別することが可能である。一実施形態では、ＩＳＡを読み取る同じＡ／Ｄを使用して、抵抗値を読み取ることが可能である。一連のスイッチを代替として使用して、固有コードを創出することが可能である。他の実施形態では、ＤＩＤ８１６は、安全メモリ要素に記憶されたデータを、マーカとして作用するように、データ・ストリームに挿入する。
【００４０】
通常の電荷結合デバイス（ＣＣＤ）は、画像キャプチャ中に使用されないいくつかのビットを有する。これらには、通常ＩＳＡ８０４の周辺にあるダーク・レベル・ビットとダミー・ビットがある。これらのビットは、画像キャプチャによって影響を受けない、ＩＳＡ８０４用のほぼ固有の署名を提供して、その結果、ビットを期待値（較正から）と比較して、画像記録が特定のＣＣＤから来たものであるかを識別することが可能であるようにすることができる。またＩＳＡの署名は、製造差のために、いくつかの画素が他の画素より応答性があるという点で固有の指紋を通常有する。この指紋は、較正データから導出することができる。
【００４１】
一実施形態では、暗号化エンジン８０８は、随意選択として用意して、画像感知アレイ８０４によって創出されたキャプチャのデジタル記録を暗号化して、その後、それを不正加工抵抗ハウジング８１０から渡すことが可能である。一実施形態では、公開キー暗号化が使用される。一実施形態では、暗号化エンジン８０８は、一方向ハッシュ・エンジンも含む。代替として、暗号化は、システム、ファームウエア、または画像キャプチャプロセスの一部としてプロセッサ８０２にダウンロードされたＪａｖａ（登録商標）アプレットなどにあるソフトウエアを使用して、プロセッサによって実施することが可能である。これにより、ＩＣＳを再構築せずに、キーイング情報を外部で確立して、変更することが可能になる。このようにして、キャプチャされ、かつその後表示されるデータの真正性を証明することが可能である。
【００４２】
一実施形態では、プロセッサ８０２と、メモリと、関係構成要素とは、当技術分野で知られている不正加工抵抗半導体パッケージングに実装することが可能である。一実施形態では、ＩＣＳは、Ｉｎｔｅｌ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡されたＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＩＣＡＬＬＹ　ＰＲＯＴＥＣＴＥＤ　ＰＡＧＩＮＧ　ＳＵＢＳＥＴ　ＳＹＳＴＥＭという名称の米国特許第５，７５７，９１９号に記載されたものと同様の安全コプロセッサと共に使用される、技術のサブセットを使用することが可能である。
【００４３】
図９は、本発明の一実施形態のシステムの流れ図である。決定ブロック９０２において、画像をキャプチャするために認証が必要であるかについて決定する。認証が必要である場合、キャプチャは、機能ブロック９０４において認証される。一実施形態では、認証は、遠隔ノードによって行われる。他の実施形態では、認証は、プリペイド磁気カードまたは他の支払い手段などにより、実施することが可能である。認証後、または認証が必要でない場合、画像キャプチャ・システムからの状態情報が、機能ブロック９０６において獲得される。機能ブロック９０８において、キャプチャが開始される。決定ブロック９１０において、状態の非認証マテリアル変更がキャプチャ・シーケンス中に行われたかについて、監視した状態情報に基づいて決定する。マテリアル変更が行われなかった場合、機能ブロック９１２において、データ・キャプチャを遠隔ノードにアップロードすることが可能であり、かつその後確認することが可能である。いくつかの実施形態では、アップロード・シーケンスの一部には、キャプチャ画像のデジタル記録を暗号化することが含まれる。いくつかの実施形態では、状態情報は、画像と共に、デジタル記録に暗号化することが可能である。決定ブロック９１４において、アップロード・ノードは、データが画像キャプチャ・システムによって創出された認証ファイルに存在することが予想される特性を検査することによって、データが真正であることを確認する。マテリアル変更が行われた場合、または確認ができなかった場合、監視システムは、結果的な記録が、機能ブロック９１６において真正であると確認できないことを指摘する。
【００４４】
機能ブロック９１８において確認された場合、記録は保証可能であり、記録（または記録の関連部分）のコピーが遠隔ノードなどの安全環境に記憶される。決定ブロック９２０において、記録へのアクセスの要求が行われたかについて決定する。アクセス要求には、記録を見る、コピーする、および修正するという要求が含まれる。記録にアクセスする要求が受信された場合、要求に関する情報が、機能ブロック９２２において、ログに記憶される。次いで、決定ブロック９２４において、アクセス権データベースを検査して、リクエスタが記録へのアクセスを認証されたかについて決定する。アクセスが認証された場合、アクセスは、機能ブロック９２６において認可される。アクセスが認可された場合、機能ブロック９２８において、アクセスのタイプと記録のアクセス・パラメータとについて、追加のログ・エントリが作成される。一実施形態では、ログ・エントリは、誰が記録にアクセスしたか、アクセスした時間、アクセサのファイリングとネットワーク・アドレスの承認、および画像記録のどの様相にアクセスしたかを含むことが可能である。いくつかの実施形態では、アクセスが、記録を修正する場合に、少なくとも１つの修正されていないコピーが存在するように、修正されていない記録の複製が、自動的に維持される。そのような非修正エスクロー・コピーを維持する長さは、画像記録の実用寿命に応じて変動する可能性がある。アクセスが、決定ブロック９２４において認証されなかった場合、アクセスは、機能ブロック９３０において却下される。一実施形態では、ＩＣＳのユーザがそのように指定する場合、ＩＣＳまたは遠隔ノードは、確認画像を１組のネットワーク受信者に自動的に発行する。そのような実施形態では、アクセス・ログは、アクセスと、そのような受信者の承認を追跡することが可能である。
【００４５】
図１０は、本発明のシステムの代替実施形態の流れ図である。機能ブロック１００２において、画像キャプチャ・システムの状態が獲得される。機能ブロック１００４において、状態が、許容可能状態の確定領域内にあるかについて決定する。状態が、その領域内にない場合、状態は、機能ブロック１００６において、強制的に所望の値になる。状態が、許容可能である場合、または状態を強制した後、存在する状態の情報を機能ブロック１００８において保存する。キャプチャが、機能ブロック１０１０において開始され、状態が、機能ブロック１０１２において、キャプチャプロセスを通して、認証制限の範囲内に維持される。次いで、流れは、機能ブロック９１２において、図９のように続行される。
【００４６】
上記の明細書において、特有の実施形態を参照して本発明を記述した。しかし、添付の特許請求の範囲に述べられた本発明のより広範な精神と範囲から逸脱せずに、本発明に様々な修正と変更を実施することができることが明らかであろう。したがって、明細書と図面は、限定的ではなく、例示として見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態のシステムのブロック図である。
【図２】
本発明の一実施形態のシステムのブロック図である。
【図３】
本発明の代替実施形態のブロック図である。
【図４】
本発明の一実施形態におけるホストの動作の流れ図である。
【図５】
本発明の一実施形態におけるサーバ・ノードでの動作の流れ図である。
【図６】
本発明の一実施形態におけるデジタイザにおける動作の流れ図である。
【図７】
本発明の一実施形態のデジタイザにおけるセットアップとデータ・キャプチャの流れ図である。
【図８】
本発明の一実施形態のネットワーク画像キャプチャ・システムのブロック図である。
【図９】
本発明の一実施形態のシステムの流れ図である。
【図１０】
本発明のシステムの代替実施形態の流れ図である。

Claims (37)

1. 対象の画像をキャプチャしながら、画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態を監視することと、
   画像のデジタル記録を作成することと、
   画像のキャプチャ中に、状態の非認証マテリアル変更が行われなかったことを、画像の記録から証明することとを備える方法。
2. 証明することが、
   キャプチャプロセスに対する修正と、記録自体の修正とを検出することを可能にするように、記録を暗号化することを備える請求項１に記載の方法。
3. 証明することが、
   画像の記録の複製を保持することと、
   複製の修正を防止することとを備える請求項１に記載の方法。
4. 画像の記録を暗号化することをさらに備える請求項１に記載の方法。
5. 状態のマーカを画像の記録に組み込むことをさらに備える請求項１に記載の方法。
6. 画像の記録のその後の修正を防止することをさらに備える請求項１に記載の方法。
7. 画像の記録へのアクセスの監査ログを維持することをさらに備える請求項１に記載の方法。
8. 監査ログを維持することが、
   誰が画像の記録にアクセスしたか、アクセサの位置、いつ画像の記録にアクセスしたか、および画像の記録のどの様相にアクセスしたか、の少なくとも１つのログ記録を保持することを備える請求項７に記載の方法。
9. 監査ログを維持することが、
   画像の記録を承認する当事者の記録を維持することを備える請求項７に記載の方法。
10. キャプチャに対応する状態情報を維持し、状態情報が、事象の時間、ＩＣＳの識別、ＩＣＳのネットワーク・アドレス、キャプチャのパラメータ、ローカル・アクセス・ログ、および自動的に割り当てられたインデックスの少なくとも１つを含むことをさらに備える請求項１に記載の方法。
11. 実行されたときに、デジタル処理システムに、
    対象の画像をキャプチャしながら、画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態を監視し、
    画像のデジタル記録を作成し、
    状態の非認証マテリアル変更が画像のキャプチャ中に行われなかったことを画像の記録から証明することを実施させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を含んでいるコンピュータ読取り可能記憶媒体。
12. ネットワーク画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）を、ＩＣＳが対象の画像のキャプチャを実施している最中に監視することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    状態の非認証マテリアル変更が、画像のキャプチャ中に行われなかったことを、画像の記録から証明することとを備える方法。
13. ＩＣＳによってキャプチャされた画像を、遠隔ノードに自動的にアップロードすることをさらに備える請求項１２に記載の方法。
14. 画像の記録を、ネットワーク受信者の確定された組に発行することをさらに備える請求項１２に記載の方法。
15. データの認証を保証するために、遠隔ノードにおいて、データのエスクロー・コピーを修正と破壊から安全に維持することをさらに備える請求項１２に記載の方法。
16. 画像のデジタル記録へのアクセス権を確定することをさらに備える請求項１２に記載の方法。
17. アクセス権が、自動的に確定される請求項１６に記載の方法。
18. 遠隔ノードからＩＣＳをイネーブルにすることをさらに備える請求項１２に記載の方法。
19. 監視が、遠隔ノードから実施される請求項１２に記載の方法。
20. 実行されたとき、デジタル処理システムに、
    ネットワーク画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）を、ＩＣＳが対象の画像のキャプチャを実施している最中に、監視することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    状態の非認証マテリアル変更が画像のキャプチャ中に行われなかったことを、画像の記録から証明することとを実施させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を含んでいるコンピュータ読取り可能記憶媒体。
21. 対象の画像のキャプチャ中に、画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態の非認証マテリアル変更を防止することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    記録に当初記録されたデータの非認証マテリアル変更を防止することとを備える方法。
22. 画像の記録へのアクセスの監査ログを維持することをさらに備える請求項２１に記載の方法。
23. 監査ログを維持することが、
    誰が画像の記録にアクセスしたか、アクセサの位置、いつ画像の記録にアクセスしたか、および画像記録のどの様相にアクセスしたか、の少なくとも１つのログ記録を維持すること備える請求項２２に記載の方法。
24. 実行されたとき、デジタル処理システムに、
    対象の画像のキャプチャ中に、画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態の非認証マテリアル変更を防止することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    記録に当初記録されたデータの非認証マテリアル変更を防止することとを実施させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を含んでいるコンピュータ読取り可能記憶媒体。
25. 対象の画像のキャプチャ中に、ネットワーク画像キャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態の非認証マテリアル変更を防止することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    画像の記録に当初記録されたデータの非認証マテリアル変更を防止することとを備える方法。
26. ＩＣＳによってキャプチャされたデータを、遠隔ノードに自動的にアップロードすることをさらに備える請求項２５に記載の方法。
27. データが真正であることを保証するために、データのエスクロー・コピーを、修正または破壊から安全に維持することをさらに備える請求項２５に記載の方法。
28. 実行されたときに、デジタル処理システムに、
    対象の画像のキャプチャ中に、ネットワーク画像のキャプチャ・システム（ＩＣＳ）の状態の非認証マテリアル変更を防止することと、
    画像のデジタル記録を作成することと、
    記録に当初記録されたデータの非認証マテリアル変更を防止することとを実施させる実行可能コンピュータ・プログラム命令を含んでいるコンピュータ読取り可能記憶媒体。
29. アセンブリの内部に配置された画像感知アレイ（ＩＳＡ）と、
    既知の方式で、画像キャプチャに対応するデータ・ストリームを修正するように、アセンブリの内部に配置されたデータ挿入デバイスとを備える装置。
30. アセンブリ内のデータ・ストリームを暗号化するために、アセンブリの内部に配置された暗号化エンジンをさらに備える請求項２９に記載の装置。
31. 不正加工抵抗アセンブリをさらに備える請求項２９に記載の装置。
32. ＩＳＡに固有の内在特性の署名を確定する較正データを記憶する記憶ユニットをさらに備える請求項２９に記載の装置。
33. データ挿入デバイスが、
    キャプチャ中に、ＩＳＡの一部を既知の方式で照射するように配置された光源を備える請求項２９に記載の装置。
34. データ挿入デバイスが、
    対象画像をキャプチャするために、先駆物質としてＩＳＡによって撮像されるように配置された装置内の光学基準を備える請求項２９に記載の装置。
35. データ挿入デバイスが、
    画像キャプチャによってほぼ影響を受けないパターンを生成するために、ＩＳＡの視野からマスクされたＩＳＡの画素を読み取る読取り装置を備える請求項２９に記載の装置。
36. データ挿入デバイスが、
    固有電子署名を確定する複数の抵抗器を備える請求項２９に記載の装置。
37. データ挿入デバイスが、
    データ・ストリームに挿入するために設定されたマーカ・データを保持するメモリを備える請求項２９に記載の装置。

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