(57)【要約】三次元表示を使用して物理パラメータを推定するための、方法、システム、および装置。一態様では、既定の光パターンを対象物上に投影し、この投影光パターンと対象物の一部分との相互作用から生じる光パターンを検出する。この検出光パターン内の複数の光要素の三次元位置を判定し、この位置に基づいて、対象物の物理パラメータ、例えば重量を推定する。例えば、この方法、デバイス、およびシステムを使用して、家畜動物などの対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物の物理パラメータを推定するための方法であって、
１つ以上の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上に投影することであって、それぞれの投影光パターンが、複数の光要素を含むことと、
１つ以上の前記投影光パターンと前記対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出することであって、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含み、単一の位置から検出されることと、
データ処理装置によって、単一の検出光パターンを、前記単一の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理することと、
前記データ処理装置によって、前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用し、前記対象物の前記物理パラメータを推定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を提供するように処理される、前記単一の検出光パターンが、前記対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
単一の検出位置のそれぞれが、前記パターンを投影する前記位置からオフセットしている、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
１つ以上の前記光パターンが検出される前記単一の位置が、１つ以上の検出光パターンの間で異なっている、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記物理パラメータが重量である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記対象物が動物である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記動物が哺乳類である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記動物が家畜動物である、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記物理パラメータが、重量、表面積、胴回り、長さ、高さ、枝肉構成、一次切り出し比率、組織構成、肉付き、体格指数、体の非対称性、および体積からなる群から選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記対象物の物理的測定値を、前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示から推定することを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記対象物がブタであり、前記物理的測定値が、頭殿長、胸囲、肘下の前肢周り、肘と肘との間隔、脇腹と脇腹の間隔、前肢の長さ、皺から皺までの長さ、踵関節周り、鼠径部での後肢周り、肩幅、腿肉の幅、腿肉の皺での幅、最大の腿肉隆起部での幅、腹部の隙間、肩甲骨での高さ、腰上の高さ、および尾挿入部の高さからなる群から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
１つ以上の物理的測定値を使用して、前記ブタの前記重量を推定する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記頭殿長に前記腿肉幅を乗じ、前記尾挿入部の高さを乗じたものを使用して、前記ブタの前記重量を推定する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
対象物の物理パラメータを推定するためのコンピュータ実装された方法であって、
複数の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上に投影することであって、それぞれのパターンが、実質的に同一の角度から前記対象物またはその一部分上に投影され、それぞれの投影光パターンが、複数の光要素を含むことと、
前記投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出することであって、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含み、単一の位置から検出されることと、
データ処理装置によって、１つ以上の検出光パターンを処理し、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供することと、
前記データ処理装置によって、前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用し、前記対象物の前記物理パラメータを推定することと、
を含む、方法。
【請求項１５】
前記方法が、前記推定された物理パラメータを表示することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
対象物の物理パラメータを推定するためのシステムであって、
複数の光要素を含む１つ以上の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上に投影するように構成された光源を含む、投光機と、
複数の光要素を含み、かつ１つ以上の投影光パターンと前記対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出するように構成された、検出機と、
単一の検出機位置から検出された単一の検出光パターンから、複数の光要素の三次元位置を判定することによって、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供することと、
前記三次元表示を使用して、前記対象物の前記物理パラメータを推定することと、
のために構成された、データ処理装置と、
を含む、システム。
【請求項１７】
前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を提供するように処理される前記検出光パターンが、前記対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づく、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記投光機が、１つ以上の既定の光パターンを投影する開口部を更に含み、前記検出機が、前記対象物からの１つ以上の光パターンを受け取る開口部を含み、前記投光機の開口部が、前記検出機の開口部からオフセットしている、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記光源が光フラッシュ装置である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記光フラッシュ装置が、一過性の光のフラッシュを作り出すように構成される、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記データ処理装置が更に、前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示から、前記対象物の物理的測定値を推定するように構成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２２】
前記対象物がブタであり、前記物理的測定値が、頭殿長、胸囲、肘下の前肢周り、肘と肘との間隔、脇腹と脇腹の間隔、前肢の長さ、皺から皺までの長さ、踵関節周り、鼠径部での後肢周り、肩幅、腿肉の幅、腿肉の皺での幅、最大の腿肉隆起部での幅、腹部の隙間、肩甲骨での高さ、腰上の高さ、および尾挿入部の高さからなる群から選択される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
１つ以上の物理的測定値を使用して、前記ブタの前記重量を推定する、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記頭殿長に前記腿肉幅を乗じ、前記尾挿入部の高さを乗じたものを使用して、前記ブタの前記重量を推定する、請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
表面上の対象物の位置を判定するためのコンピュータ実装された方法であって、前記方法は、
１つ以上の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上、および前記表面の少なくとも一部分上に投影することであって、それぞれの投影光パターンが、複数の光要素を含むことと、
前記１つ以上の投影された既定の光パターンと、前記対象物の少なくとも一部分および前記表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記対象物上および前記表面上の１つ以上の光パターンを検出することであって、前記検出光パターンが複数の光要素を含むことと、
データ処理装置によって、前記検出光パターン内に含まれる複数の光要素の三次元位置を判定することと、
前記データ処理装置によって、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示、および前記表面の少なくとも一部分の三次元表示を、前記検出光パターンから判定された前記複数の光要素の前記三次元位置から判定することと、
前記表面に対する前記対象物の位置を、前記対象物の少なくとも一部分および前記表面の少なくとも一部分の、前記判定された三次元表示に基づいて判定することと、
を含む、方法。
【請求項２６】
前記表面に対する前記対象物の前記位置の判定が、前記表面に対する前記対象物の配向を判定することを含み、前記方法は、前記対象物の少なくとも前記一部分の前記三次元表示を使用して、前記表面に対する前記対象物の前記配向に基づいて、前記対象物の物理パラメータを推定することを更に含む、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記配向が、前記表面に垂直なベクトルを使用して判定される垂直配向である、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
表面上の対象物の位置を判定するためのコンピュータ実装された方法であって、前記方法は、
１つ以上の第１の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上に投影することであって、第１の投影光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含むことと、
１つ以上の第２の既定の光パターンを、前記対象物が配置されている前記表面の少なくとも一部分上に投影することであって、第２の投影光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含むことと、
前記１つ以上の投影された第１の既定の光パターンと前記対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記対象物上の１つ以上の光パターンを検出することであって、前記対象物上の検出光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含むことと、
前記１つ以上の投影された第２の既定の光パターンと前記表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記表面上の１つ以上の光パターンを検出することであって、前記表面上の検出光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含むことと、
データ処理装置によって、前記対象物上の前記検出光パターン内に含まれる複数の光要素の三次元位置を判定することと、
前記データ処理装置によって、前記表面上の前記検出光パターン内に含まれる複数の光要素の三次元位置を判定することと、
前記データ処理装置によって、前記対象物上の前記検出光パターンおよび前記表面上の前記検出光パターンの双方から判定された前記複数の光要素の前記三次元位置から、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示ならびに前記表面の少なくとも一部分の三次元表示を判定することと、
前記対象物の少なくとも一部分および前記表面の少なくとも一部分の、前記判定された三次元表示に基づき、前記表面に対する前記対象物の位置を判定することと、
を含む、方法。
【請求項２９】
１つ以上の第１の既定の光パターンおよび１つ以上の第２の既定の光パターンが、ある方向に投影され、前記第１の既定の光パターンの前記複数の光要素が、互いに平行かつ第１の軸に平行であり、前記第２の既定の光パターンの前記複数の光要素が、互いに平行かつ第２の軸に平行であり、前記第１の軸および前記第２の軸は、整合していない、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記表面に対する前記対象物の前記位置を判定することが、前記表面に対する前記対象物の配向を判定することを含み、前記方法は、前記対象物の少なくとも前記一部分の前記三次元表示を使用して、前記表面に対する前記対象物の前記配向に基づき、前記対象物の物理パラメータを推定することを更に含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３１】
前記配向が、前記表面に垂直なベクトルを使用して判定される垂直配向である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記物理パラメータが重量である、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記対象物が、前記表面上に立っている農場動物である、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記対象物が、前記表面の上に安置されている三次元対象物である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
第１の既定の光パターンを、前記対象物の少なくとも前記一部分上に投影することが、第１の既定の光パターンを単一の瞬間で投影することをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
第１の既定の光パターンおよび第２の既定の光パターンが、光のフラッシュとして投影される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３７】
対象物の物理パラメータを推定するためのコンピュータ実装された方法であって、前記方法は、
１つ以上の斜め光パターンを、前記対象物の少なくとも一部分上に投影することであって、投影される斜め光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含み、それぞれの光要素が、前記１つ以上の斜め光パターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に対して斜めの軸に平行であることと、
１つ以上の前記投影された斜め光パターンと前記対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記対象物上の１つ以上の光パターンを検出することであって、それぞれの検出光パターンが、複数の光要素を含むことと、
前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示を、前記対象物上の前記１つ以上の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、提供することと、
前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用して、前記対象物の前記物理パラメータを推定することと、
を含む、方法。
【請求項３８】
前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を提供するように処理される前記１つ以上の検出光パターンが、前記対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づく、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記１つ以上の検出光パターンが、前記対象物上の単一の位置から検出される、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
１つ以上の垂直光パターンを、前記対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影することであって、投影される垂直光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含み、それぞれの光要素が、前記１つ以上の斜め光パターンが投影される前記方向に垂直な前記平面上にある前記垂直軸に平行であることと、
１つ以上の前記垂直光パターンと前記表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出することであって、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含むことと、
前記１つ以上の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、前記表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供することと、
前記表面の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用して、前記表面上の前記対象物の位置を判定することと、
を更に含む、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
表面上に配置されている対象物の物理パラメータを推定するための装置であって、前記装置は、
光を放射するための光源と、
前記光源によって放射される前記光の経路内に配置され、前記放射光の少なくとも一部を選択的に遮断して、前記対象物の少なくとも一部分上に投影するための第１の光パターン、および前記表面の少なくとも一部分上に投影するための第２の光パターンを作り出すデバイスと、
を含む、投光機と、
前記第１の光パターンと前記対象物との相互作用から生じる光パターン、および前記第２の光パターンと前記表面との相互作用から生じる光パターンを検出するように構成された、検出機と、
前記検出機によって検出された前記光パターンに基づいて、前記表面に対する前記対象物の位置を判定することと、
前記検出機によって検出された前記光パターンに基づいて、前記対象物の物理パラメータを判定することと
を含む操作を実行するように構成された、データ処理装置と、
を含む、装置。
【請求項４２】
前記放射光の少なくとも一部を選択的に遮断して、前記対象物の少なくとも一部分上に投影するための第１の光パターン、および前記表面の少なくとも一部分上に投影するための第２の光パターンを作り出す、前記デバイスが、光遮断部分を含む透明表面、ステンシル、およびデジタルマイクロミラーデバイスからなる群から選択される、請求項４１に記載の装置。
【請求項４３】
前記透明表面が、前記透明表面上の第１の方向に配向された第１の複数のマーキング、および前記透明表面上の第２の方向に配向された第２の複数のマーキングを含み、前記第１の方向が、前記第２の方向とは異なり、前記投光機が、前記第１の複数のマーキングを通して光を投影し、対象物上に投影するための複数の光要素を含む、第１の光パターンを作り出し、また前記第２の複数のマーキングを通して光を投影し、前記対象物が配置されている前記表面上に投影するための複数の光要素を含む、第２の光パターンを作り出す、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記投光機が、前記光源からの光を、前記透明表面上の前記第１の複数のマーキング、および前記第２の複数のマーキングを通して透過させるための、光学素子を更に含む、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記透明表面がスライドであって、前記第１の複数のマーキングが、前記スライド上の斜めのエッチングマークであり、前記第２の複数のマーキングが、前記スライド上の垂直のエッチングマークである、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記投光機および前記検出機が、前記装置が動作中の際には、同一水平面上に配置される、請求項４１に記載の装置。
【請求項４７】
前記投光機および前記検出機が内部に配置されるハウジングを更に含み、前記ハウジングが、複数の開口を含み、前記開口を通じて、前記投光機が光を投影し、前記検出機が光パターンを検出する、請求項４１に記載の装置。
【請求項４８】
前記検出機が、前記検出光パターンを捕捉するための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）を含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項４９】
前記検出機が、前記第１の光パターンと前記対象物との相互作用から生じる、前記第１の検出光パターン、および前記第２の光パターンと前記表面との相互作用から生じる、前記第２の検出光パターンを検出するように構成される、請求項４１に記載の装置。
【請求項５０】
前記第１の検出光パターンおよび前記第２の検出光パターン内に含まれる前記複数の光要素の三次元位置を判定することによって、それぞれ、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示、および前記表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように構成された、処理回路を更に含む、請求項４１に記載の装置。
【請求項５１】
１つ以上の斜め光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影するように構成された投光機であって、投影される斜め光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含み、それぞれの光要素が、前記１つ以上の斜め光パターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に対して斜めの軸に平行である、投光機と、
１つ以上の前記既定の斜め光パターンと前記対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記対象物上の１つ以上の光パターンを検出するように構成された検出機であって、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含む、検出機と、
前記１つ以上の検出光パターンの、前記対象物上の複数の光要素の三次元位置を判定することによって、前記対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供することと、
前記対象物の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用して、前記対象物の前記物理パラメータを推定することと、
のために構成された処理回路と、
を含む、システム。
【請求項５２】
前記投光機が更に、１つ以上の垂直光パターンを、前記対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影するように構成され、投影される垂直光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含み、それぞれの光要素が、前記１つ以上の斜めパターンが投影される前記方向に垂直な前記平面上にある前記垂直軸に平行である、請求項５１に記載のシステム。
【請求項５３】
前記検出機が更に、１つ以上の前記既定の垂直光パターンと前記表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、前記表面上の１つ以上の光パターンを検出するように構成され、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含む、請求項５２に記載のシステム。
【請求項５４】
前記処理回路が更に、
前記１つ以上の検出光パターンの、前記表面上の複数の光要素の三次元位置を判定することによって、前記表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供することと、
前記表面の少なくとも一部分の前記三次元表示を使用して、前記表面上の前記対象物の位置を判定することと、
のために構成される、請求項５３に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、その全体が参照として本明細書に組み込まれる、２００９年２月２７日出願の米国仮特許出願第６１／１５６，２０５号の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、対象物の物理パラメータを推定するための、方法、デバイス、およびシステムに関する。例えば、この方法、デバイス、およびシステムを使用して、家畜動物などの対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すことができる。この三次元表示を使用して、重量などの、家畜動物の物理パラメータを推定することができる。
【背景技術】
【０００３】
重量などの、対象物の物理パラメータの正確な推定は、多くの商業分野において重要であり得る。例えば、農業では、最終的な枝肉重量の正確な推定は、効率的な家畜処理作業において重要である。家畜動物の重量および／または最終的な枝肉重量を正確に推定することは、食肉処理工場によって最適と見なされる重量範囲から枝肉が外れる動物のグループに関して、動物ごとに罰せられることが多い家畜生産者にとって、顕著なコスト削減をもたらし得る。より少ない処罰は、正確に秤量された動物を供給することができる農業者にとっての、より高い利益率につながる。生きている動物の重量を知ることはまた、飼育期間中に飼料資源を最適に管理するためにも重要である。しかしながら、動物を秤量する方法には、各動物を計量装置上に定置させることが含まれ、動物にとってストレスがかかり有害である恐れがあり、生産量の低減をもたらし得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書は、三次元表示を使用する物理パラメータの推定に関連する技術を説明する。対象物の物理パラメータを推定するための、方法、デバイス、およびシステムが、本明細書に記載される。例えば、この方法、デバイス、およびシステムを使用して、家畜動物などの対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すことができる。この三次元表示を使用して、重量などの、家畜動物の物理パラメータを推定することができる。
【０００５】
一般に、本明細書に記載される主題の、１つの革新的な態様は、対象物の物理パラメータを推定するための方法として実装することができる。１つ以上の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影する。それぞれの投影光パターンは、複数の光要素を含む。１つ以上の投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる１つ以上の光パターンを検出する。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み、単一の位置から検出される。単一の検出光パターンを、その単一の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理する。この対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定する。
【０００６】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理される単一の検出光パターンは、対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づき得る。単一の検出位置のそれぞれは、そのパターンを投影する位置からオフセットさせることができる。１つ以上の光パターンが検出される単一の位置は、１つ以上の検出光パターンの間で異なるものとすることができる。物理パラメータは重量とすることができる。対象物は動物とすることができる。この動物は哺乳類とすることができる。この動物は家畜動物とすることができる。物理パラメータは、重量、表面積、胴回り、長さ、高さ、枝肉構成、一次切り出し比率、組織構成、肉付き、体格指数、体の非対称性、および体積からなる群から選択することができる。対象物の物理的測定値は、対象物の少なくとも一部分の三次元表示から推定することができる。対象物はブタとすることができ、物理的測定値は、頭殿長、胸囲、肘下の前肢周り、肘と肘との間隔、脇腹と脇腹の間隔、前肢の長さ、皺から皺までの長さ、踵関節周り、鼠径部での後肢周り、肩幅、腿肉の幅、腿肉の皺での幅、最大の腿肉隆起部での幅、腹部の隙間、肩甲骨での高さ、腰上の高さ、および尾挿入部の高さからなる群から選択することができる。更なる物理的測定値もまた、対象物の少なくとも一部分の三次元表示から推定することができる。１つ以上の物理的測定値を使用して、ブタまたは別の家畜の重量を推定することができる。ブタの場合には、必要に応じて、頭殿長に腿肉幅を乗じ、尾挿入部の高さを乗じたものを使用して、そのブタの重量を推定することができる。
【０００７】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、対象物の物理パラメータを推定するためのコンピュータ実装された方法として、実装することができる。複数の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影する。それぞれのパターンは、実質的に同一の角度から、対象物またはその一部分上に投影される。それぞれの投影光パターンは、複数の光要素を含む。投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる１つ以上の光パターンを検出する。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み、単一の位置から検出される。１つ以上の検出光パターンを処理し、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供する。この対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定する。
【０００８】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。推定された物理パラメータを表示することができる。
【０００９】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、対象物の物理パラメータを推定するためのシステムとして、実装することができる。このシステムは、複数の光要素を含む１つ以上の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影するように構成された光源を含む、投光機を含む。このシステムは、複数の光要素を含み、かつ１つ以上の投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出するように構成された、検出機を含む。このシステムは、単一の検出機位置から検出された単一の検出光パターンから、複数の光要素の三次元位置を判定することによって、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように構成された、データ処理装置を含み、その三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定する。
【００１０】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理される検出光パターンは、対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づき得る。投光機は、１つ以上の既定の光パターンを投影する開口部を更に含み得る。検出機は、対象物からの１つ以上の光パターンを受け取る開口部を含み得、投光機の開口部は、検出機の開口部からオフセットしている。光源は、光フラッシュ装置とすることができる。この光フラッシュ装置は、一過性の光のフラッシュを作り出すように構成することができる。データ処理装置は更に、対象物の少なくとも一部分の三次元表示から、対象物の物理的測定値を推定するように構成することができる。対象物はブタとすることができ、物理的測定値は、頭殿長、胸囲、肘下の前肢周り、肘と肘との間隔、脇腹と脇腹の間隔、前肢の長さ、皺から皺までの長さ、踵関節周り、鼠径部での後肢周り、肩幅、腿肉の幅、腿肉の皺での幅、最大の腿肉隆起部での幅、腹部の隙間、肩甲骨での高さ、腰上の高さ、および尾挿入部の高さからなる群から選択することができる。１つ以上の物理的測定値を使用して、ブタの重量を推定することができる。頭殿長に腿肉の幅を乗じ、尾挿入部の高さを乗じたものを使用して、そのブタの重量を推定することができる。
【００１１】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、表面上の対象物の位置を判定するためのコンピュータ実装された方法として、実装することができる。１つ以上の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上および表面の少なくとも一部分上に投影する。それぞれの投影光パターンは、複数の光要素を含む。１つ以上の投影された既定の光パターンと、対象物の少なくとも一部分および表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、対象物上および表面上の１つ以上の光パターンを検出する。検出光パターンは複数の光要素を含む。検出光パターンに含まれる複数の光要素の三次元位置を判定する。対象物の少なくとも一部分の三次元表示および表面の少なくとも一部分の三次元表示を、検出光パターンから判定された複数の光要素の三次元位置から判定する。表面に対する対象物の位置を、対象物の少なくとも一部分および表面の少なくとも一部分の、判定された三次元表示に基づいて判定する。
【００１２】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。表面に対する対象物の位置の判定は、表面に対する対象物の配向を判定することを含み得る。例えば、その配向は、対象物が安置されている表面に垂直である。表面は、実質的に平坦な表面とすることができる。例えば、対象物はブタであり、表面は、商業養豚場に見られるような平坦表面である。そのような状況では、ブタ、およびその結果としての、ブタの少なくとも一部分の三次元表示は、垂直の、「直立」位置、例えば立ち姿勢である。表面に対する対象物の配向は、表面に垂直なベクトルを使用して判定することができる。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、表面に対する対象物の垂直配向に基づく、対象物の物理パラメータを推定することができる。
【００１３】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、表面上の対象物の位置を判定するためのコンピュータ実装された方法として、実装することができる。１つ以上の第１の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影する。第１の投影光パターンのそれぞれは、複数の光要素を含む。１つ以上の第２の既定の光パターンを、対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影する。第２の投影光パターンのそれぞれは、複数の光要素を含む。１つ以上の投影された第１の既定の光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、対象物上の１つ以上の光パターンを検出する。対象物上の検出光パターンのそれぞれは複数の光要素を含む。１つ以上の投影された第２の既定の光パターンと表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、表面上の１つ以上の光パターンを検出する。表面上の検出光パターンのそれぞれは複数の光要素を含む。対象物上の検出光パターンに含まれる複数の光要素の三次元位置を判定する。表面上の検出光パターンに含まれる複数の光要素の三次元位置を判定する。対象物上の検出光パターンおよび表面上の検出光パターンの双方から判定された複数の光要素の三次元位置から、対象物の少なくとも一部分の三次元表示、ならびに表面の少なくとも一部分の三次元表示を判定する。対象物の少なくとも一部分および表面の少なくとも一部分の、判定された三次元表示に基づく、表面に対する対象物の位置を判定する。
【００１４】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。１つ以上の第１の既定の光パターンおよび１つ以上の第２の既定の光パターンを、ある方向に投影することができ、第１の既定の光パターンの複数の光要素は、互いに平行かつ第１の軸に平行とすることができ、第２の既定の光パターンの複数の光要素は、互いに平行かつ第２の軸に平行とすることができる。第１の軸および第２の軸は、整合していなくてもよい。表面に対する対象物の位置を判定することは、表面に対する対象物の配向を判定することを含み得る。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、表面に対する対象物の配向に基づき、対象物の物理パラメータを推定することができる。物理パラメータは重量とすることができる。対象物は、表面上に立っている農場動物とすることができる。対象物は、表面の上に安置されている三次元対象物とすることができる。第１の既定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影することは、第１の既定の光パターンを単一の瞬間で投影することを含み得る。第１の既定の光パターンおよび第２の既定の光パターンは、光のフラッシュ、例えば、単一の光のフラッシュとして投影することができる。
【００１５】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、対象物の物理パラメータを推定するためのコンピュータ実装された方法として実装することができる。この方法は、１つ以上の斜め光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影することを含む。投影される斜め光パターンのそれぞれは、複数の光要素を含む。それぞれの光要素は、１つ以上の斜め光パターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に対して斜めの軸に平行である。１つ以上の投影された斜め光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、対象物上の１つ以上の光パターンを検出する。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含む。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を、対象物上の１つ以上の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、提供する。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定する。
【００１６】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理される１つ以上の検出光パターンは、対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づき得る。１つ以上の検出光パターンは、対象物上の単一の位置から検出することができる。１つ以上の垂直光パターンを、対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影することができる。投影される垂直光パターンのそれぞれは、複数の光要素を含む。それぞれの光要素は、１つ以上の斜め光パターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に平行とすることができる。１つ以上の垂直光パターンと表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、１つ以上の光パターンを検出することができる。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み得る。１つ以上の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供することができる。表面の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、表面上の対象物の位置を判定することができる。
【００１７】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、表面上に配置されている対象物の物理パラメータを推定するための装置として実装することができる。この装置は、光を放射するための光源と、この光源によって放射される光の経路内に配置され、放射光の少なくとも一部を選択的に遮断して、対象物の少なくとも一部分上に投影するための第１の光パターン、および表面の少なくとも一部分上に投影するための第２の光パターンを作り出すデバイスとを含む、投光機を含む。この装置はまた、第１の光パターンと対象物との相互作用から生じる光パターン、および第２の光パターンと表面との相互作用から生じる光パターンを検出するように構成された検出機も含む。この装置はまた、検出機によって検出された光パターンに基づいて、表面に対する対象物の位置を判定すること、および検出機によって検出された光パターンに基づいて、対象物の物理パラメータを判定することを含む操作を実行するように構成された、データ処理装置も含む。
【００１８】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。放射光の少なくとも一部を選択的に遮断して、対象物の少なくとも一部分上に投影するための第１の光パターン、および表面の少なくとも一部分上に投影するための第２の光パターンを作り出すデバイスは、光遮断部分を含む透明表面、ステンシル、およびデジタルマイクロミラーデバイスからなる群から選択することができる。透明表面は、透明表面上の第１の方向に配向された第１の複数のマーキング、および透明表面上の第２の方向に配向された第２の複数のマーキングを含み得る。第１の方向は、第２の方向と異なるものとすることができる。第１の複数のマーキングを通過する光を投影して、第１の光パターンを作り出す投光機は、対象物上に投影するための複数の光要素を含み得る。第２の複数のマーキングを通過する光を投影して、第２の光パターンを作り出すことは、対象物が配置されている表面上に投影するための複数の光要素を含み得る。投光機は、光源からの光を、透明表面上の第１の複数のマーキングおよび第２の複数のマーキングを通して透過させるための、光学素子を更に含み得る。透明表面はスライドとすることができる。第１の複数のマーキングは、スライド上の斜めのエッチングマークとすることができ、第２の複数のマーキングは、スライド上の垂直のエッチングマークとすることができる。投光機および検出機は、装置が動作中の際には、同一水平面上に配置することができる。この装置は、投光機および検出機が内部に配置されるハウジングを更に含み得る。このハウジングは、複数の開口を含み、これらの開口を通じて、投光機が光を投影し、検出機が光パターンを検出することができる。検出機は、検出光パターンを捕捉するための電荷結合デバイス（ＣＣＤ）を含み得る。検出機は、第１の光パターンと対象物との相互作用から生じる第１の検出光パターン、および第２の光パターンと表面との相互作用から生じる第２の検出光パターンを検出するように構成することができる。この装置は、第１の検出光パターンおよび第２の検出光パターン内に含まれる複数の光要素の三次元位置を判定することによって、それぞれ、対象物の少なくとも一部分の三次元表示および表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように構成された、処理回路を更に含み得る。
【００１９】
本明細書に記載される主題の、別の革新的な態様は、１つ以上の斜め光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影するように構成された投光機であって、投影される斜め光パターンのそれぞれが、複数の光要素を含み、それぞれの光要素が、１つ以上の斜め光パターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に対して斜めの軸に平行である投光機と、１つ以上の既定の斜め光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる、対象物上の１つ以上の光パターンを検出するように構成された検出機であって、それぞれの検出光パターンが複数の光要素を含む検出機と、１つ以上の検出光パターンの、対象物上の複数の光要素の三次元位置を判定することによって、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供し、その対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定するように構成された処理回路とを含む、システムとして実装することができる。
【００２０】
この態様および他の態様は、１つ以上の以下の特徴を含み得る。投光機は更に、１つ以上の垂直光パターンを、対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影するように構成することができる。投影される垂直光パターンのそれぞれは、複数の光要素を含み得る。それぞれの光要素は、１つ以上の斜めパターンが投影される方向に垂直な平面上にある垂直軸に平行とすることができる。検出機は更に、１つ以上の既定の垂直光パターンと表面の少なくとも一部分との相互作用から生じる、表面上の１つ以上の光パターンを検出するように構成することができる。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み得る。処理回路は更に、１つ以上の検出光パターンの、表面上の複数の光要素の三次元位置を判定することによって、表面の少なくとも一部分の三次元表示を提供し、その表面の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、表面上の対象物の位置を判定するように構成することができる。
【００２１】
本明細書に記載される主題の１つ以上の実施形態の詳細を、添付の図面および以下の説明で示す。本主題の他の特徴、態様、および有利点は、この説明、図面、および特許請求の範囲によって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの一部分を示す概略図である。
【図２】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの一部分を示す概略図である。
【図３】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの一部分を示す概略図である。
【図４】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの一部分を示す概略図である。
【図５】説明されるデバイス、システム、および方法と共に使用するための例示的な三角測量法の図である。
【図６】頭殿長が算出されるブタのスキャンの概略図である。
【図７】胴回りが算出されるブタのスキャンの概略図である。
【図８】腿肉の幅が算出されるブタのスキャンの概略図である。
【図９Ａ】本明細書に記載の例示的なシステムを使用して得られたマーク付きのブタの、側面からの生画像である。
【図９Ｂ】頭殿長、尾挿入部の高さ、および腿肉の幅が標識された、三次元スキャンである。
【図１０】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの分解図を示す概略図である。
【図１１】対象物の物理パラメータを推定するための、上部ハウジングを取り除いた例示的なデバイスの等角図を示す概略図である。
【図１２】底部ハウジングを取り除いた例示的なデバイスの等角図を示す概略図である。
【図１３】上部ハウジングを取り除いた例示的なデバイスの背面図を示す概略図である。
【図１４】対象物上、および対象物が配置されている表面上にそれぞれ入射するように投影することができる、第１の光パターンならびに第２の光パターンを示す図である。
【図１５】２つの光パターンで同時にマーク付けされたブタの生画像である。
【図１６】対象物の物理パラメータを推定するための例示的なシステムの一部分を示すブロック図である。
【００２３】
様々な図面における同様の参照番号および同様の記号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
三次元表示を使用して物理パラメータを推定するための、方法、装置、およびシステムを、本開示において説明する。以下の図を参照して説明するように、対象物の物理パラメータは、対象物上に入射する光パターンの相互作用によって得られる三次元表示を使用して推定される。光パターンは、例えば三次元での、検出およびその後の表示のために、対象物上に投影することができる、任意の光のパターンである。この光パターンは、複数の光要素を含み得る。光パターンは、必要に応じて、構造化された光パターンとすることができる。構造化された光パターンの一実施例では、各光要素は、そのパターンの他の光要素と平行なストライプとすることができる。構造化された光パターンの別の実施例では、各光要素は、コード化の標的とすることができる。物理パラメータを推定するために、デバイスは、関心の対象物上に光パターンを照射し、その光パターンと対象物との相互作用を捕捉する。そのようなデバイスの一実施例を、図１を参照して説明する。そのようなデバイスの別の実施例を、図３〜図４および図１０〜１３を参照して説明する。
【００２５】
図１は、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定するためのデバイス１０の概略図である。デバイス１０は、対象物上に光パターンを投影し、対象物からの光パターンを受け取るように構成される。対象物から受け取った光パターンは、投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる光パターンを含む。
【００２６】
対象物は生物に限定されないが、一実施例では、対象物は、動物、または動物の一部分である。例えば、対象物は、ヒト、またはヒト以外の動物とすることができる。必要に応じて、対象物は、ブタ、ウシ、ヤギ、ヒツジ、サカナ、ウマなどのような、家畜動物である。動物は、任意の年齢の、雄または雌の動物とすることができる。あるいは、または更には、対象物は、任意の種類の家禽、もしくは家禽の一部分とすることができる。
【００２７】
デバイス１０の一部分は、ハウジング１２内に配置することができる。必要に応じて、ハウジング１２は、デバイス１０の操作者によって手持ちされるように構成される。ハウジングが手持ちされる場合、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出す用途のために、対象物の周囲環境の範囲内で、このデバイスを移動させることができる。それゆえ、例えば、家畜動物が、三次元表示を作り出すための対象物である場合には、その家畜動物に対してデバイス１０を自由に移動させることができるが、一方で動物は、その自然な商業的環境の範囲内で、拘束されない。
【００２８】
デバイス１０は、ハウジング１２内に配置される光源１４を含み得る。光源１４は、対象物上へ投影するための一過性の光のフラッシュを作り出すことができる、フラッシュ式光源（例えば、閃光電球）とすることができる。フラッシュ式光源は、光学分野において一般的に使用されている。例えば、周知のフラッシュ式光源をカメラ内で使用して、対象物の画像を捕捉するために、光を対象物上に瞬間的に照射する。デバイス１０は、光源から対象物に向かう光の投影を開始させるために使用することができる、トリガーなどのヒューマンマシンインターフェース３２を更に含み得る。
【００２９】
ガラスまたは別の光透過材料で作製することができるスライド１６を、ハウジング１２内に配置して、光源１４と対象物との間で操作可能に位置決めすることができる。このスライド１６は、既知のパターンを含む。例えば、１つ以上の既知のパターンを、スライド１６上にプリントするか、またはエッチングすることができる。一実施例では、このスライドは、鏡面を有するガラススライドである。この鏡面は、その鏡映の一部分が、酸を使用してエッチング処理され、非鏡面の既知のパターンをスライド上に作り出すことができる。そのパターンは、光源１４からの光がスライドを通過し対象物に向かって透過する際に、複数の光要素としてスライドから投影される。必要に応じて、スライド１６上のパターンは複数の要素を含み、この複数の要素が、対象物上または対象物の一部分上への複数の対応する光要素の投影を引き起こす。各要素の位置は既知である。光パターンは、スライド１６以外の物体、またはスライド１６に追加される物体を使用して作り出せることが理解されよう。例えば、デジタル投光機（ＤＬＰ）などの、デジタルマイクロミラーを使用することができる。あるいは、または更には、スチール製遮光板（壁面上にパターンを照らし出すために使用されるステンシル）を使用して、光パターンを作り出すことができる。光パターンは、表面上にマーキングを有する任意の透明表面、または光の通過を選択的に遮断する任意のデバイス、あるいはそれら２つの組み合わせを使用して、生成することができる。
【００３０】
図１を参照すると、光が光源１４からスライド１６を通過する際に、複数の光要素を有する光パターンが生み出される。スライド１６の各要素の位置は既知であるため、投影光パターンもまた既知である。この光パターンは、必要に応じて、集光レンズ１８を通じて、投影レンズ２０上へ、投影レンズ２０を通過するように方向付けられ、この投影レンズ２０が、このパターンを、開口部２２から対象物上に、または対象物の一部分上に集束させる。必要に応じて、開口部２２は、保護ガラスによって保護される。開口部２２はまた、必要に応じて、閉鎖することもできる。複数の要素の各要素の位置は既知であり、投影レンズ２０の光学的特性（例えば、投影角）もまた既知であるため、各要素が、投影レンズ２０から任意の所定距離にある垂直平面上に落とし込まれる位置を、推定することができる。更には、投光機から投影される各要素の角度αを、推定することができる。図５に示すように、αは、投光機装置の光学軸に対して測定することができる。
【００３１】
対象物の少なくとも一部分上に投影された光は、対象物、または対象物の一部分と相互作用して、結果的に生じる複数の光要素を含む光パターンが検出され得る。結果的に生じる光パターンは、開口部２４、レンズ２６、および検出機２８を含む、捕捉部分（例えば、カメラの部分）によって検出することができる。一部の実装では、この捕捉部分および投光機部分を、正確なスキャンデータを得るために、捕捉部分および投光機の内因パラメータならびに外因パラメータを識別するように較正することができる。外因パラメータに基づいて、投光機ならびにカメラの、空間内での互いに対しての位置、および画像化されている対象物に対する位置を判定することができる。カメラの外因パラメータを定義することは、任意の所定の三次元画像に関する、空間内での、カメラの相対的位置および配向を知ることである。内因パラメータは、投光機またはカメラの内部のパラメータであり、例えば、レンズの歪み（糸巻き形歪み、および接線歪み）、レンズの焦点距離、形式サイズ（例えば、投影パターンスライドまたはＣＣＤの、ミリメートル単位でのサイズなど）、全ての投影光線が交差する理論交点である、主点（例えば、理想的なシステムでは、ＣＣＤまたはスライドの正確な中心）である。
【００３２】
代替的な実装では、カメラおよび投光機の双方のレンズの歪みを明らかにすることによって、較正を適用することができる。レンズの歪みは、カメラの各光線に対して個別に適用され得る。典型的には、レンズの歪みは、多項式関数ｆ（ｘ）を使用して概算することができる。次いで画素の位置が、ｆ（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）＝（Ｐｘ１，Ｐｙ１，Ｐｚ１）として歪められ、次いでカメラの光線に関する新たな等式が、以下となる。
【数１】
2012519277.tif 000003
【００３３】
投光機の場合には、投影表面の歪んだ交点を見つけ出すために、表面は、光線に近似する一連の光線に分解される。これらは、以下として同様に定義することができる。
【数２】
2012519277.tif 000004
【００３４】
このシステムは、投影するパターンを「見る」逆カメラとして、投光機を見なすことによって、較正することができる。カメラは、光工学の当業者には既知のカメラ較正技術を使用して、較正することができる。固定された既知のパターンを較正表面に置くことができる。この固定された既知のパターンから、較正されたカメラで取得した画像を使用して、そのカメラに対する、較正表面の３Ｄ位置を判定することができる。次いで、スライドパターン内の２Ｄの点と較正表面上に投影された３Ｄの点との対応関係を見つけ出すことによって、投光機を較正することができる。投光機の較正は、投光機の内因パラメータおよび外因パラメータの判定を可能にする。
【００３５】
開口部２４を通過する光は、レンズ２６によって検出機２８上に集光される。検出機２８は、例えば電荷結合デバイス（ＣＣＤ）である。検出機２８の寸法は既知である。光がレンズ２６を通過して、検出機２８に、その検出機の特定の画素において衝突する際、色が使用されている場合には、その光の色および強度が、その画素において記録される。複数の画素の色および強度を分析することによって、検出機２８に衝突する光のパターンを判定することができる。この情報を使用して、投光要素に対する、対象物上の所定のパターン要素が捕捉されて測定された際の、その要素の位置に対する、開口部２４またはレンズ２６の角度βを推定することができる。必要に応じて、開口部２４は、保護ガラスによって保護される。開口部２４はまた、必要に応じて、閉鎖することもできる。色を使用しない場合には、光の検出は、モノクロームで達成することができる。
【００３６】
図２は、対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイスの一部分を示す概略図である。図２に示すように、デバイス１０は、不透明なハウジング１２を含む。図２は、必要に応じて保護ガラスで覆うことができる開口部（２２および２４）を示す。この図は、ハウジング１２内に組み込まれる、任意選択の表示デバイス３４およびヒューマンマシンインターフェース３２（例えば、光の投影を引き起こすためのトリガー制御）を更に示す。表示デバイス３４は、多くのデジタルカメラに共通の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）とすることができる。図１に示すデバイス１０の内部構成要素は、このハウジング内部に配置される。
【００３７】
図３および図４は、対象物の物理パラメータを推定するためのデバイス４０の例示的な概略図である。デバイス４０は、光源１４（例えば、カメラタイプのフラッシュ装置）および光学部分を含む、投影部分４２を含む。この光学部分は、スライド１６、集光レンズ１８、および投影レンズ２０を含み得る。対象物に近位の、光学部分の開口部２２は、保護ガラス層で覆うことができる。デバイス４０は、デジタルカメラ装置などの、捕捉部分４４を更に含み得る。この捕捉部分は、保護ガラスで覆われる開口部２４、レンズ２６（例えば、カメラレンズ）、および検出機２８を含み得る。デバイス４０は、光源１４からの光の投影を開始させ、捕捉部分４４を使用して画像を捕捉するための、ヒューマンマシンインターフェース３２を更に含み得る。
【００３８】
捕捉開口部を通過して出る光を検出するための検出機２８が、捕捉部分の内部に配置される。デバイス４０はまた、多くのデジタルカメラに共通するような表示デバイスも含み得る。このデバイスは、対象物に対する検出機の単一の位置から検出された単一の光パターンを使用して、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すように構成された、少なくとも１つの処理デバイスを更に含み得る。この少なくとも１つの処理デバイスは更に、三次元表示を使用して対象物の物理パラメータを推定するように構成することができる。
【００３９】
デバイス１０は、物理パラメータを推定するために構成された、少なくとも１つの処理デバイスを含み得る。この少なくとも１つの処理デバイスはまた、デバイス１０から離れて配置することもでき、デバイス１０は、物理パラメータを推定するための処理デバイスと操作可能に情報伝達することができる。物理パラメータを推定するための、少なくとも１つの処理デバイスは、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すために使用されるものと同一の処理デバイスであってもよい。デバイス１０は、デバイスの動作に電力供給するための電源３０（例えば、電池）を更に含み得る。
【００４０】
三角測量法を使用して、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すことができる。例えば、デバイス１０は、対象物からの単一の検出光パターンから、複数の検出光要素の三次元位置を判定することによって、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように構成された、少なくとも１つの処理デバイスを含み得る。光パターンは、単一の検出機位置から検出することができる。それゆえ、デバイス１０の投光機部分を使用する光パターンの単一の投影から生じる、対象物からの光パターンは、デバイス１０の捕捉部分によって検出することができる。
【００４１】
単一の投影を使用する場合、光パターンは、単一の位置から、対象物の少なくとも一部分上に、１回のみ投影される。この単一の光パターンが、対象物の少なくとも一部分と相互作用し、結果的に生じるパターンが、デバイス１０の捕捉部分によって検出される。したがってこの検出パターンは、デバイス１０の投光機部分の単一の位置から投影された、単一の投影光パターンから生じさせることができる。
【００４２】
投光機部分とカメラ部分との間のオフセットもまた既知であるため、対象物上に投影されるパターンの複数の光要素の三次元位置（ｘ座標，ｙ座標，ｚ座標）を推定することができる。例えば、カメラが原点（０，０，０）であると仮定することによって、対象物Ｚまでの距離は、角度αおよび角度βを分析することにより推定することができる。少なくとも１つの処理デバイスはまた、デバイス１０から離れて配置することもでき、デバイス１０は、三次元表示を作り出すための処理デバイスと操作可能に情報伝達することができる。例えば、少なくとも１つの処理デバイスは、デバイス１０から離れて情報伝達する、ラップトップコンピュータまたは他のコンピュータ内に配置することができる。
【００４３】
図５は、説明されるデバイス、システム、および方法で使用するための例示的な三角測量法の図である。図５は、三角測量法を使用する、例示的なＺ座標の推定を示す。投影されたパターンの各要素は、対象物から検出されるパターン（例えば、捕捉された画像）を使用して識別可能である。各標的要素（例えば、対象物上に投影された光要素）の角度α、および各標的要素の捕捉角度βを使用して、対象物またはその一部分までの距離Ｚを推定することができる。図５では、δＹは、投光機とカメラとの距離である。ΔＹは、投光機のＹ方向におけるオフセットであり、ΔＺは、投光機のＺ方向におけるオフセットである。
【００４４】
したがって、以下となる。
【数３】
2012519277.tif 000005
【００４５】
別の実装では、例示的な三角測量法は、Ｚ軸が投光機の中心投影軸と一致する投光機に関連して、デカルト座標系を定義することを含む。そのような実装では、Ｘ−Ｚ平面は、投光機によって照らし出される水平な光のシートと一致する。この光のシートは、投影のくさび形状平面を定義する。構造化された光パターン内の各ストライプは、対応するくさび形を作り出す。投影の中心が（０，０，０）である場合には、この平面は、次のように定義することができる。
【数４】
2012519277.tif 000006
【００４６】
次いでカメラ画像を、画素（Ｐｘ，Ｐｙ，Ｐｚ）およびカメラレンズの中心（Ｃｘ，Ｃｙ，Ｃｚ）によって定義される一連の光線として見ることができ、各光線Ｐは、次の等式で定義することができる。
【数５】
2012519277.tif 000007
【００４７】
これらの光線のそれぞれと、投光機によって作り出されるくさび形状平面との交差が、対象物のＸＹＺ座標を定義する。この光線と平面との交差は、次の方程式を使用して解くことができる。
【数６】
2012519277.tif 000008
【００４８】
残るＸ座標およびＹ座標は、投光機部分またはカメラ部分のいずれかの光学系を単独で使用することによって推定することができ、Ｘは、検出機２８上の画素位置を、１ミリメートル（ｍｍ）検出機当たりの画素数で割り、標的要素（例えば、対象物上に投影された光要素）までの距離を乗じ、レンズの焦点距離で割ったものである。同様に、Ｙは、検出機２８のＹ方向上の標的パターンの要素の画素位置を使用して推定することができる。Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標は、対象物上の複数の光要素に関して判定することができ、結果として得られる情報を使用して、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出すことができる。
【００４９】
次いで、対象物の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定することができる。物理パラメータは、必要に応じて、非幾何学的物理パラメータとすることができる。幾何学的物理パラメータは、例えば、対象物またはその一部分の長さあるいは高さなどの、記載される方法およびシステムを使用して受け取ったスキャンデータに内在するパラメータである。それゆえ幾何学的物理パラメータは、スキャンデータに基づいて算出することができる、対象物の物理的測定値である。ブタに関しては、幾何学的物理パラメータ、すなわち物理的測定値の例としては、頭殿長、胸囲、肘下の前肢周り、肘と肘との間隔、脇腹と脇腹の間隔、前肢の長さ、皺から皺までの長さ、踵関節周り、鼠径部での後肢周り、肩幅、腿肉の幅、腿肉の皺での幅、最大の腿肉隆起部での幅、腹部の隙間、肩甲骨での高さ、腰上の高さ、および尾挿入部の高さが挙げられるが、これらはほんの数例に過ぎない。物理的測定値は、例えば、最大の深さを有する腿肉上の点と肩上の点との間の距離、この線の中間点と、この線のブタの腹部上への投影との間の距離、肩の皺に沿って取った、ブタの腹側面と背側面との間の曲面距離、肩の皺での、最大垂直座標を有する点と最小垂直座標を有する点との投影間の距離、肩の皺と腿肉の皺との間の中間点に沿って取った垂直断面の外周、肩の皺と腿肉の皺との間の中間点での、最大垂直座標を有する点と最小垂直座標を有する点との投影間の距離、この中間点に沿って取った、ブタの腹側面と背側面との間の曲面距離、この中間点での最大垂直座標を有する点と最小垂直座標を有する点との投影間の距離、腿肉の皺に沿って取った、ブタの腹側面と背側面との間の曲面距離、腿肉の皺での、最大垂直座標を有する点と最小垂直座標を有する点との投影間の距離などを含む、複数のパラメータを判定することによって得ることができる。
【００５０】
頭殿長とは、ブタの長さの推定値として使用することができる、ブタの解剖学的構造の測定値を指す。図６に示すように、「頭頂部」は、両耳の間の、頭部の最上部の点である。「尻」の位置は、尾の挿入位置か、または尾の背側面が体と出会う場所であると見なされる。頭殿長は、この場合、頭頂部の点と尻の点との間の表面距離である。脇腹の胴回りとは、ブタの胴回りの推定値として使用することができる、ブタの解剖学的構造の測定値を指す。図７に示すように、この測定は、腹部と腿肉との間に作り出される皮のたるみの、腿脇腹点から開始する。測定値は、脇腹点から開始して、対象物の背側面、例えば背骨で終了する、垂直面の線を引くことによって取得される。尾の高さとは、ブタの高さの推定値として使用することができる、ブタの解剖学的構造の測定値を指す。この測定値は、床面と尾の挿入点との間の垂直距離を測定することによって取得される。腿肉の幅は、ブタの幅の推定値として使用することができる、ブタの解剖学的構造の測定値を指す。図８に示すように、この測定値は、ブタの背側面と最大腿肉点との間の直線距離を測定することによって取得される。ブタの最大腿肉と背側面との間の線は、ブタの背側面が湾曲している場合があるため、最大腿肉の位置でのブタの背側面を通って、床に垂直に描かれた平面に対して、垂直に引かれる。最大腿肉点は、視点が上から見下ろす（床、またはブタが配置される任意の表面に垂直な）場合、ブタの背側面から最も遠い、腿肉上の点である。
【００５１】
非幾何学的物理パラメータは、例えば、対象物もしくはその一部分の、重量、胴回り、または体格指数などの、記載される方法およびシステムを使用して受け取ったスキャンデータに内在しない物理パラメータである。非幾何学的物理パラメータは、上述のようにブタ上に光パターンを投影することによって得られるスキャンから算出された、幾何学的物理パラメータ、すなわち物理的測定値に基づいて、判定することができる。例えば、頭殿長に腿肉幅を乗じ、尾挿入部の高さを乗じたものを使用して、ブタの重量を推定する。キャリパーおよびテーラーテープで測定した、頭殿長×腿肉幅×尾挿入部の高さの、体積量は、２５頭のブタに関して、ブタ重量との良好な相関性（ｒ２＝０．９７）を示した。更には、三次元スキャンから測定された同じ体積量もまた、重量との良好な相関性（ｒ２＝０．９７、Ｎ＝２５）を示した。
【００５２】
ブタの三次元スキャンは、複数の角度から、例えば、ヒトの頭の高さでの側方から、頭より上の側方から、ブタの上から、後から４分の３、すなわち尾の約２フィート後の側方から、取得することができる。投影光パターンを重ねたブタの画像を、図９Ａに示す。この画像から得られたブタの三次元スキャンを、図９Ｂに示す。三次元スキャンによって得た測定値と重量との重相関を、以下の表に記載する。
【表１】
2012519277.tif 000009
【００５３】
前述のように、三次元スキャンに基づいて算出した体積は、重量との良好な相関性（Ｒ２＝０．９７）を示した。腿肉幅を、脇腹から脇腹の距離に置き換えることによって、体積を推定した場合、重相関は、高いまま維持された（Ｒ２＝０．９４）。重量に加えて、本明細書に記載される技術を使用して推定することができる他の物理パラメータの例としては、表面積、胴回り、体積、長さ、高さ、枝肉構成、一次切り出し比率、組織（例えば、脂肪、骨、赤身肉）構成、肉付き、体格指数（ＢＭＩ）、および／または体の対称性／非対称性が挙げられる。
【００５４】
このように、家畜動物の重量を、その動物の少なくとも一部分の三次元表示から推定することができる。前述のように、ブタの重量は、頭殿長、腿肉の幅、および尾挿入部の高さを乗じることによって、推定することができる。単一の検出光パターンを使用することによって、動物は拘束を受けないことが可能である。例えば、動物は、その自然環境内で拘束されずに動作することができる。１回のスキャン（単一の投影事象、単一の投影事象に基づく単一の検出）を行なうことができ、１回のスキャンからのデータを使用して、三次元表示を作り出すことができる。１回のスキャンが行なわれるため、そのスキャンは、対象物に対する１つの位置から行なわれる。複数のスキャン、すなわち、複数の投影事象を行なって、物理パラメータを推定することも可能であることが理解されよう。
【００５５】
一部の実装では、重量または他の物理パラメータを、三次元表示から判定するために、その三次元表示を、標準表示と比較することができる。必要に応じて、この標準表示は、その対象物と類似の特性を有する対象物の、三次元表示である。後述の代替的な実装では、重量はいずれの標準表示とも比較することなく判定することができる。
【００５６】
例えば、標準表示は、その物理パラメータが判定されている対象物と、同じ対象物、または同じ対象物の一部分に基づくことができる。例えば、ブタの重量を推定している場合には、その標準は、ブタに基づく表示とすることができる。必要に応じて、この標準は、対象動物に近い年齢または同じ年齢の動物の表示に基づき得る。また、この標準は、必要に応じて、対象動物と同じ種および／または同じ血統の、近い年齢もしくは同じ年齢の動物の表示にも基づき得る。
【００５７】
三次元表示から重量を推定する方法の一実施例は、標準対象物の表示に位置合わせした後の、対象物の三次元表示と交差する、標準の表面に対して垂直な線の長さを推定することである。これらの長さを、その標準全体にわたる複数の位置（例えば、腿肉、肩、腹、背）から取得し、回帰分析に使用して、重量予測方程式を導き出すことができる。この重量推定の精度および正確性は、精度および／または正確性の尺度としての方程式（Ｒ−２乗）によって説明される分散比を使用する、代替的な方程式構造の段階的分析によって、評価し、精緻化することができる。
【００５８】
重量を推定するための他の例示的な方法としては、対象物（例えば、ブタ）の三次元表示を使用して、重量を視覚的に推定することが挙げられる。しかしながら、より高い精度のために、基準点を使用して、対象物の寸法の一部分を推定するか、対象物のサイズを所定の範囲内に当てはめることができる。三次元画像から重量を推定する一部の方法は、対象物の側方からの投影面積を推定し、この側方面積と重量との関係に基づいて重量を推定することが含まれる。例えば、Ｈ．Ｍｉｎａｇａｗａの「Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｒｅａ，Ｖｏｌｕｍｅ，ａｎｄ  Ｐｒｏｊｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａ  ｏｆ  Ｊａｐａｎｅｓｅ−Ｓｈｏｒｔｈｏｒｎ  Ｃａｔｔｌｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｄ  ｂｙ  Ｓｔｅｒｅｏ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｍｍｅｔｒｙ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｏｎ−ｍｅｔｒｉｃ  Ｃａｍｅｒａ」（Ｊ．Ａｇｒ．Ｍｅｔ．５０（１）：１７〜２２（１９９４））は、画像分析による、ウシの側方面積と重量との相関を記載している。更には、投影面積とブタの高さとの相関が、ブタの重量を推定するために報告されている。例えば、Ｗ＝５．６８×１０−４Ａ１．１６Ｈ０．５２２である。例えば、Ｍｉｎａｇａｗａ，Ｈ．の「Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ  Ｐｉｇ  Ｗｅｉｇｈｔ  ｗｉｔｈ  ａ  Ｖｉｄｅｏ  Ｃａｍｅｒａ」（Ｐｒｏｃ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｆｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，４５３〜６２０（１９９７））、ＭｉｎａｇａｗａおよびＨｏｓｏｎｏの「Ａ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｔｏ  Ｅｓｔｉｍａｔｅ  Ｐｉｇ  Ｈｅｉｇｈｔ」（Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ｔｈｅ  Ｆｉｒｓｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｓｗｉｎｅ  Ｈｏｕｓｉｎｇ，１２０〜１２５（２０００））、ならびにＭｉｎａｇａｗａおよびＭｕｒａｋａｍｉの「Ａ  Ｈａｎｄｓ  Ｏｆｆ  Ｍｅｔｈｏｄ  Ｔｏ  Ｅｓｔｉｍａｔｅ  Ｐｉｇ  Ｗｅｉｇｈｔ  ｂｙ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｉｍａｇｅ  Ａｎａｌｙｓｉｓ」（Ｌｉｖｅｓｔｏｃｋ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ  ＶＩ：Ｐｒｏｃ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｓｉｘｔｈ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ７２〜７９（２００１））を参照されたい。他の実施例では、雌ブタの重量が、脇腹の胴回りと重量との相関から推定されている。それゆえ、重量を推定するために使用することができる、胸囲、面積、および高さを、三次元表示から導き出すことができる。また、断面積および体積を、三次元表示から導き出して、重量を推定するために使用することもできる。
【００５９】
更に別の実施例では、ブタの高さと等しい高さから取得した、ブタの側面の三次元表示は、鼻から尾まで、および背中の頂部からブタが立っている表面までの、ブタの一方の側面の表面詳細を含み得る。三次元表示から重量を推定するために使用することができる測定基準としては、直線、曲線、角度、面積、および体積の値が挙げられる。デバイス１０を、ブタの側面に対して、ブタの長軸と直角に向けるという条件で、デバイス１０からブタまでの垂直距離、ならびにデバイス１０と、ブタの体の前部（例えば、両耳の中間）および後部（例えば、尾の挿入点）との間に作り出される角度を正確に測定することによって、上記の測定基準を得ることができる。所定のブタについてのこれらの測定基準を重量推定値に変換するために、これらの測定基準のうちの１つ以上を使用して、重量を推定することができる。
【００６０】
ブタの最初のセットを画像化し、秤量して、測定変動の初期推定値を得ることができる。重量推定の正確性を算出し検証するために画像化するブタの数は、所望のレベルの正確性が達成されるまで、一連のデータ収集およびデータ分析を実行することによって、決定される。この分析は、「検出力」分析としても知られ、既定レベルの推定誤差のために収集するべきデータセットのサイズおよび構造についての指針を提供することができる。必要に応じて、１００頭のブタの画像および重量が取得される。この分析によって収集されたデータが測定基準を提供し、次いでこの測定基準を、統計的手法の中でも特に、段階的回帰を使用して分析することで、最も良好に体重を推定する測定基準のセットを識別することができる。この段階的手法は、個々の重量推定値が、対応する実際の重量の、例えば＋／−２％の範囲内となるまで、繰り返すことができる。あるいは、または更に、この手法は、重量推定値の平均が、実際の平均重量の、例えば＋／−２％の範囲内となるまで、繰り返すことができる。段階的回帰法の実施例は、例えば、ソフトウェアアプリケーションに実装されており、ＳＡＳ（ＳＡＳ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｉｎｃ，Ｃａｒｙ  ＮＹ）、Ｓｙｓｔａｔ（Ｓｙｓｔａｔ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ，Ｉｎｃ，Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ）より入手可能である。他の統計ソフトウェアパッケージもまた、市販されている。
【００６１】
更に別の実施例では、約１００頭のブタを画像化し、部分的三次元表示画像を得て、この三次元画像を標準画像上にデジタル処理で重ねた（例えば、位置合わせした）場合に、多数の測定基準を提供することが可能であり、上述のように、結果的に得られる個々の重量推定値が、対応する実際の個々の重量の、例えば＋／−２％の範囲内となるまで、段階的回帰法を使用した、これらの測定基準のサブセットの分析が可能になる。
【００６２】
いずれかの回帰法から結果的に得られる統計的方程式は、重量などの物理パラメータを推定するための、少なくとも１つの処理デバイスによって使用することができる。それゆえ、回帰分析の実行後に、対象物の三次元表示の特性を統計的方程式に入力して、重量を判定することができる。
【００６３】
更に別の実施例では、体積および密度の推定値を使用して、重量を推定することができる。本方法を使用して、体積を三次元表示から判定することができ、その体積の組織の既知の密度推定値を使用して、重量を推定することができる。例えば、ブタの断面の代表的サンプルを、各区分の密度を評価するために得ることができる。三次元表示を使用して、捕捉した画像から、体の断面区分をシミュレートする。有限厚である、各区分の体積（Ｖ）を、次いで推定し、その区分に適合する密度（Ｄ）推定値を使用して、区分重量（Ｗ）推定値（Ｗ＝Ｖ★Ｄ）を得る。有限厚である各断面区分に関して算出した重量を、全ての区分にわたって合計し、その動物の総重量の推定値を提供することができる。例えば、対応する実際の個々の重量の＋／−２％の範囲内で、個々の重量を推定するという正確性のために、任意の上記の手法を組み合わせて、同様の統計的分析を行なうことも可能である。
【００６４】
対象物の物理パラメータを推定するためのシステムもまた、本明細書に記載される。このシステムは、デバイス１０などの捕捉システム１１６、および上述のような少なくとも１つの処理デバイスを含み得る。処理デバイスは、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を作り出し、その三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定するように構成することができる。例示的なシステム１００を図１６に示す。
【００６５】
対象物の物理パラメータを推定するための方法もまた、記載される。上述の例示的なデバイスおよびシステムを、この開示される方法で使用することができる。対象物の物理パラメータを推定するための例示的な方法は、１つ以上の規定の光パターンを、対象物の少なくとも一部分上に投影することを含み、それぞれの投影光パターンは、複数の光要素を含む。１つ以上の投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる１つ以上の光パターンを検出し、それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み、単一の位置から検出される。単一の検出光パターンを、その単一の検出光パターンの複数の光要素の三次元位置を判定することによって、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理する。この対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定する。
【００６６】
必要に応じて、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するように処理される単一の検出光パターンは、対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づく。必要に応じて、単一の検出位置のそれぞれは、そのパターンを投影する位置からオフセットしている。検出位置とは、検出機または検出開口部の位置を指すものとすることができ、パターンを投影する位置とは、投光機または投影開口部の位置を指すものとすることができる。必要に応じて、１つ以上の光パターンが検出される単一の位置は、１つ以上の検出光パターンの間で異なっている。
【００６７】
この例示的な方法を使用して推定する物理パラメータは、必要に応じて、重量とすることができ、対象物は、必要に応じて、哺乳類などの動物とすることができる。一態様では、推定する物理パラメータは重量であり、動物はブタなどの家畜動物である。物理パラメータは、幾何学的物理パラメータまたは非幾何学的物理パラメータとすることができる。物理パラメータはまた、重量、表面積、胴回り、長さ、高さ、枝肉構成、一次切り出し比率、組織構成、肉付き、体格指数、体の非対称性、および体積からなる群から、あるいはこれらのパラメータの任意のサブセットから選択することができる。例えば、物理パラメータは、重量、体積、枝肉構成、一次切り出し比率、組織構成、肉付き、体格指数、および体の非対称性からなる群から、あるいはこれらのパラメータの任意のサブセットから選択することができる。
【００６８】
物理パラメータを推定するために、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を、必要に応じて、標準対象物の表示と位置合わせして、その三次元表示の、標準対象物の表示に対する配向を判定することができる。例えば、三次元表示の少なくとも一部分の配向を、標準対象物の表示の配向と比較して、三次元表示の一部分と標準対象物の一部分との間の距離の差異を推定することができる。対象物の少なくとも一部分の三次元表示と、標準対象物の表示との間の差異を使用して、物理パラメータを推定することができる。
【００６９】
それゆえ、一態様では、物理パラメータは重量であり、重量を推定するための三次元表示の使用は、その三次元表示と標準対象物の表示との比較を含む。比較した表示を使用して、対象物の重量を推定する。必要に応じて、対象物は、所定の種の家畜動物であり、標準対象物の表示は、同じ所定の種の家畜動物に基づく。必要に応じて、対象物は、所定の遺伝子型の家畜動物であり、標準対象物の表示は、同じ所定の遺伝子型の家畜動物に基づく。必要に応じて、対象物は、所定の種または遺伝子型の家畜動物であり、標準対象物の表示は、対象物の家畜動物と、同じ所定の種または遺伝子型で、おおよそ等しい年齢を有する家畜動物に基づく。
【００７０】
対象物の物理パラメータはまた、対象物の１つ以上の断面区分の体積を推定することによって、推定することもできる。例えば、物理パラメータは、必要に応じて、重量であり、重量を推定するための三次元表示の使用は、対象物の１つ以上の断面区分の体積を推定することを含む。
【００７１】
複数の光要素を有する複数の既定の光パターンを対象物の少なくとも一部分上に投影することを含む、対象物の物理パラメータを推定するための例示的な方法もまた記載され、それぞれのパターンは、実質的に同一の角度から対象物上に投影される。投影光パターンと対象物の少なくとも一部分との相互作用から生じる１つ以上の光パターンが検出される。それぞれの検出光パターンは複数の光要素を含み、単一の位置から検出される。１つ以上の検出光パターンを処理し、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供する。次いで、この対象物の少なくとも一部分の三次元表示を使用して、対象物の物理パラメータを推定することができる。
【００７２】
前述の図面を参照して説明されるデバイスは、投光機および検出機が垂直平面上に配置される実施形態を示す。図１０〜図１３を参照して説明する代替的な実施形態では、投光機および検出機は、水平平面上に配置される。
【００７３】
図１０は、対象物の物理パラメータを推定するための例示的なデバイス１０００の分解図を示す概略図である。例示的なデバイス１０００の構成要素を、以下の表に記載する。
【表２】
2012519277.tif 000010
【００７４】
例示的なデバイス１０００では、カメラ１００２およびフラッシュレンズ１００３は、同一水平平面上に配置される。カメラレンズ１００１は、市販のＦ−マウントまたはＣ−マウントのカメラレンズとすることができる。カメラ１００２は、例えばユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ファイヤワイヤ、ネットワークボードなどを使用して、処理デバイスに操作可能に結合することができる、市販のカメラとすることができる。フラッシュレンズ１００３は、投影に使用される、Ｆ−マウントまたはＣ−マウントなどの市販のカメラレンズとすることができる。ディフューザー１００５は、フラッシュの放射光を、スライド全体にわたって均一に分散させるために使用される、半透明材料または完全に透明なガラスレンズとすることができる。枠付きスライド１００６は、例えば、光パターンを作り出すために使用される、遮光板、銀不透明材料でエッチングされたガラスとすることができる。Ｆマウントアダプタ１００７は、この投影アセンブリに投影レンズを保持するために使用される、市販のアダプタとすることができる。スキャナディスプレイ１００９は、動物の重量、重量読み取り機が見ているもののライブ映像などを、ユーザに示すために使用される、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）デバイスとすることができる。一部の実装では、このスキャナディスプレイ１００９は、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）、例えばタッチパネルとして使用することができ、またエラーメッセージなどのメッセージを表示するために使用することができる。
【００７５】
メインＰＣＢ１０１１は、ユーザからのトリガー信号を受け取り、カメラ、フラッシュ、およびコンピュータにその信号を渡すために使用される、回路基板である。この回路基板は、フラッシュとカメラとの間のタイミングを同期するように構成することができる。カメラプラグ１０１５は、カメラをメインＰＣＢおよびコンピュータに接続するために使用される、市販のカメラコネクタとすることができる。ＬＥＤ緑１０１７は、メッセージ、例えば良好なスキャンメッセージを示すために使用することができる、市販の発光ダイオードとすることができる。ＬＥＤ赤１０１８は、例えば不良なスキャンメッセージを示すために使用することができる、市販の発光ダイオードとすることができる。高電圧ＰＣＢ１０１９は、フラッシュを充電して点灯させるために使用される、プリント回路基板とすることができる。スキャナハウジング１０２０は、この手持ち式デバイスの主要構成要素を含むことができるシェルとすることができる。このハウジングは、剛性を提供するように選択することができ、このデバイスが正しい配向で保持されるようにエルゴノミックな設計を有し得る。更に、このハウジングは、浸入保護機能を提供することができ、耐久性に優れた設計とすることができる。
【００７６】
内部シャシープレート１０２２は、カメラアセンブリおよび投光機アセンブリを、一定距離を置いて、温度変化と無関係に保持するために使用される構成要素とすることができる。フラッシュレンズ搭載ブラケット１０２３は、ｆ−マウントおよびフラッシュレンズを内部シャシープレートに保持することが可能な構成要素とすることができる。カメラ搭載ブロック１０２５は、Ｃ−マウントおよびカメラレンズを内部シャシープレートに保持することが可能な構成要素とすることができる。前リブ１０２６は、シャシーを屈曲させないために使用される構成要素とすることができる。後リブ１０２８は、シャシーを屈曲させないために使用される構成要素とすることができる。直角リブ１０３０は、シャシーを屈曲させないために使用される構成要素とすることができる。
【００７７】
図１１は、対象物の物理パラメータを推定するための、上部ハウジングを取り除いた例示的なデバイス１０００の等角図を示す概略図である。図１１に示すように、カメラ１００２は左側にあり、フラッシュレンズ１００３、すなわち投光機は右側にある。光パターン用の開口は、カメラレンズ１００１よりも下方にある。図１２は、底部ハウジングを取り除いた例示的なデバイス１０００の等角図を示す概略図である。図１３は、上部ハウジングを取り除いた例示的なデバイス１０００の背面図を示す概略図である。
【００７８】
図１４は、対象物上、および対象物が配置されている表面上にそれぞれ入射するように投影することができる、第１の光パターンならびに第２の光パターンを示す図である。一部の実装では、既定の光パターン、例えば、第１の光パターン１４０５および第２の光パターン１４１０を、それぞれ対象物の少なくとも一部分上、および対象物が配置されている表面の少なくとも一部分上に投影する。前述のように、それぞれの投影光パターンは、複数の光要素を含む。例えば、フラッシュレンズ１００３などの投光機を使用して、光のフラッシュを、２つの光パターンを作り出すために選択され、ガラススライドにエッチングされた２つのパターンのマーキングを有するガラススライドに通過させて、投影する。
【００７９】
図１４は、対象物上および表面上に入射する、２つの光パターンを示すが、複数の光パターンを、単一の光源、例えばフラッシュレンズ１００３から生成し得ることが理解されよう。一部の実装では、光パターン１４１０は、垂直なストライプを有する。必要に応じて、例えば光パターン１４１０は、光パターンが投影される表面に対して垂直である。更には、光パターン１４１０は、必要に応じて、複数の垂直なストライプを含み、各ストライプは、光パターン１４０５内のストライプよりも太い。光パターン１４１０内のストライプの、この垂直配向および太さは、ブタの生育環境の床上で遭遇する可能性がある不規則な残骸の量にもかかわらず、ストライプの境界の識別を単純化する。
【００８０】
光パターン１４０５は、複数の斜めのストライプを含む。この斜めのストライプは、ブタの樽形状のために、ブタの面積に適用される範囲を増大させる。これら２つの光パターンは、対象物上に同時に投影することができる。例えば、双方の光パターンに占有される面積のうち、第１の光パターン１４０５は、上部８０％を占有して、対象物、例えばブタを画像化し、第２の光パターン１４１０は、下部２０％の、例えばブタが安置されている床を占有する（図１５）。床を捕捉することによって、ブタを整合させることが可能になる。換言すれば、ブタ、および投光機のユーザの双方が拘束されないために、第２の光パターン１４１０が、床の画像化、およびブタに対して「上方」の判定を改善する。
【００８１】
対象物上および表面上の、光パターン１４０５と光パターン１４１０の相互作用は、検出可能な光パターンを作り出す。例えば、カメラ１００２は、相互作用によって作り出される光パターンを集合的に表す、複数の光要素を検出する。図１６に関連して説明されるデータ処理装置は、検出光パターン内に含まれる複数の光要素の三次元位置を判定し、この検出光パターンから判定された複数の光要素の三次元位置から、対象物の少なくとも一部分の三次元表示、および表面の少なくとも一部分の三次元表示を判定するように構成される。データ処理装置はまた、対象物の少なくとも一部分および表面の少なくとも一部分の判定された三次元表示に基づいて、表面に対する対象物の位置を判定するようにも構成される。
【００８２】
単一の位置から検出光パターンを検出する実装では、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供するために処理される単一の検出光パターンは、必要に応じて、対象物の少なくとも一部分上への、既定の光パターンの単一の投影に基づく。単一の検出位置のそれぞれは、そのパターンを投影する位置からオフセットさせることができる。１つ以上の光パターンが検出される単一の位置は、１つ以上の検出光パターンの間で異なっている。
【００８３】
標準との比較に基づいて物理パラメータを推定する実装では、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を、必要に応じて、標準対象物の表示と位置合わせし、標準対象物の表示に対する、その三次元表示の配向を判定する。三次元表示の少なくとも一部分の配向を、標準対象物の表示の配向と比較して、三次元表示の一部分と標準対象物の一部分との間の距離の差異を推定することができる。哺乳類または家禽の重量を推定する状況では、標準対象物の表示は、同じ種の哺乳類もしくは家禽、または同じ遺伝子型の哺乳類もしくは家禽に基づく。更には、標準対象物の表示は、スキャンされている哺乳類または家禽と、実質的に同じ年齢の哺乳類または家禽に基づき得る。
【００８４】
例示的なデータ処理装置の説明に加えて、図１６は、対象物の物理パラメータを推定するための例示的なシステム１００の一部分を示すブロック図である。例えば、システム１００を必要に応じて使用し、家畜動物の重量を推定することができる。例示的なシステム１００は、対象物の物理パラメータを推定するためのシステムの、一実施例に過ぎない。システム１００は、光源１４および投影レンズ２０を含む投影部分と、検出機（例えば、ＣＣＤカメラ）２８を含む捕捉部分とを含む、捕捉システム１１６を含み得る。例えば、図１〜図４および図１０〜図１３は、例示的な捕捉システムを有するデバイスを示す。捕捉システム１１６は、汎用コンピュータ１０１などの処理システムと、直接的に、または入力インターフェース１０９を経由して、情報伝達することができる。
【００８５】
それゆえ、対象物の物理パラメータを推定するための例示的なシステム１００は、コンピュータ１０１の形態を取る汎用計算デバイスを含む。コンピュータ１０１の構成要素としては、１つ以上のプロセッサすなわち処理デバイス１０３、システムメモリ１１０、およびプロセッサ１０３を含む様々なシステム構成要素をシステムメモリ１１０に結合するシステムバス１１１を挙げることができるが、これらに限定されない。
【００８６】
システムバス１１１は、いくつかの可能な種類のバス構造のうちの１つ以上を表し、それらのバス構造としては、メモリバスまたはメモリ制御装置、周辺バス、アクセラレーテッドグラフィックスポート、ならびに様々なバスアーキテクチャのいずれかを使用するプロセッサまたはローカルバスが挙げられる。例として、そのようなアーキテクチャとしては、産業標準アーキテクチャ（ＩＳＡ）バス、マイクロチャネルアーキテクチャ（ＭＣＡ）バス、強化ＩＳＡ（ＥＩＳＡ）バス、ビデオエレクトロニクススタンダードアソシエーション（ＶＥＳＡ）ローカルバス、およびメザニンバスとしても既知のペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バスを挙げることができる。バス１１１はまた、有線ネットワーク接続または無線ネットワーク接続を介して、実装することもできる。プロセッサ１０３、大容量記憶デバイス１０４、オペレーティングシステム１０５、画像化処理ソフトウェア１０６、三次元スキャンデータ１０７、システムメモリ１１０、入力インターフェース１０９、表示アダプタ１０８、表示デバイス１１２、ヒューマンインターフェースデバイス１０２が含まれる、サブシステムのそれぞれは、デバイスハウジング１２内部に、かつ／またはこの形態のバスを通じて接続される、完全分散型システムの実装に有効な、物理的に別個の位置の１つ以上の遠隔コンピュータの内部に収容することができる。例示的なマシンヒューマンインターフェース１０２は、図１に示すようなトリガーである。
【００８７】
一部の実装では、三次元表示は、例えば、デジタルＳＬＲカメラを使用して捕捉し、メモリカード上に記憶させることができる。この記憶画像を有するメモリカードを、デジタルＳＬＲカメラから取り出し、次いで、物理パラメータを推定するように構成されたデータ処理装置に、操作可能に結合することができる。
【００８８】
スキャンデータ１０７は、対象物からの単一の検出光パターンから検出される複数の光要素を含むか、またはそれらの光要素から取得することができる。スキャンデータの例としては、例えば、検出機２８で得られる画像、光要素の３Ｄ座標を表す３Ｄ点群、表面メッシュなどの様々な３Ｄ点群の表示、および光要素の３Ｄ座標の算出に使用される中間データが挙げられる。光パターンは、単一の検出機位置から検出することができる。それゆえ、捕捉システム１１６の投光機部分を使用する、光パターンの単一の投影から生じる、対象物からの光パターンは、捕捉システムの検出機部分によって検出することができる。単一の投影を使用する場合、光パターンは、単一の位置から、対象物の少なくとも一部分上に、１回のみ投影される。この単一の光パターンが、対象物の少なくとも一部分と相互作用し、結果的に生じるパターンが、捕捉システム１１６の検出機部分によって検出される。したがってこの検出パターンは、捕捉システム１１６の投光機部分の単一の位置から投影される単一の投影光パターンから生じさせることができる。
【００８９】
コンピュータ１０１は、様々なコンピュータ可読媒体を含み得る。そのような媒体は、コンピュータ１０１によってアクセス可能な、任意の入手可能な媒体とすることができ、揮発性および不揮発性の媒体の双方、取り外し可能および固定型の媒体の双方が含まれる。
【００９０】
システムメモリ１１０としては、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、および／または読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの不揮発性メモリの形態の、コンピュータ可読媒体を挙げることができる。システムメモリ１１０は、典型的には、スキャンデータ１０７などのデータ、ならびに／あるいは処理ユニット１０３によって直ちにアクセス可能かつ／または現在動作中の、オペレーティングシステム１０５および画像化処理ソフトウェア１０６などの、プログラムモジュールを収容する。
【００９１】
コンピュータ１０１はまた、取り外し可能／固定型、揮発性／不揮発性の、他のコンピュータ記憶媒体も含み得る。例として、大容量記憶デバイス１０４は、コンピュータコード、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、およびコンピュータ１０１に関する他のデータの、不揮発性記憶を提供することができる。例えば、大容量記憶デバイス１０４は、ハードディスク、取り外し可能磁気ディスク、取り外し可能光ディスク、磁気カセットまたは他の磁気記憶デバイス、フラッシュメモリカード、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）または他の光記憶、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的消去書込み可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）などとすることができる。
【００９２】
任意数のプログラムモジュールを、大容量記憶デバイス１０４上に記憶させることができ、それらのモジュールとしては、例として、オペレーティングシステム１０５、画像化処理ソフトウェア１０６、およびスキャンデータ１０７が挙げられる。ユーザは、入力デバイスを介して、コンピュータ１０１内に、コマンドおよび情報を入力することができる。そのような入力デバイスの例としては、キーボード、ポインティングデバイス（例えば、マウス）、マイクロフォン、ジョイスティック、シリアルポート、スキャナなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの入力デバイスおよび他の入力デバイスは、システムバス１１１に結合されたヒューマンマシンインターフェース１０２を介して処理ユニット１０３に接続することができるが、パラレルポート、ゲームポート、もしくはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）などの、他のインターフェースおよびバス構造によって接続してもよい。
【００９３】
表示デバイス１１２もまた、表示アダプタ１０８などのインターフェースを介して、システムバス１１１に接続することができる。例えば、表示デバイスは、モニターとすることができる。表示デバイス１１２に加えて、他の出力周辺デバイスとしては、入力／出力インターフェースを介してコンピュータ１０１に接続することができる、スピーカーおよびプリンタなどの構成要素を挙げることができる。
【００９４】
コンピュータ１０１は、１つ以上の遠隔計算デバイスへの論理接続を使用して、ネットワーク環境内で動作することができる。例として、遠隔計算デバイスは、パーソナルコンピュータ、携帯用コンピュータ、サーバー、ルーター、ネットワークコンピュータ、ピアデバイス、または他の一般的なネットワークノードなどとすることができる。
【００９５】
コンピュータ１０１と遠隔計算デバイスとの間の論理接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）および一般的な広域ネットワーク（ＷＡＮ）を介して作成することができる。そのようなネットワーク環境は、オフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、イントラネット、およびインターネットにおいて一般的である。ネットワーク環境では、コンピュータ１０１に関連して示される画像化処理ソフトウェア１０６およびスキャンデータ１０７、あるいはそれらの一部は、遠隔メモリ記憶デバイス内に記憶させることができる。説明の目的上、アプリケーションプログラム、およびオペレーティングシステムなどの他の実行可能なプログラム構成要素は、本明細書において別個のブロックとして示されるが、そのようなプログラムおよび構成要素は、計算デバイス１０１の種々の記憶構成要素内の様々な時点で存在し、コンピュータのデータプロセッサによって実行されることが理解されよう。
【００９６】
画像化処理ソフトウェア１０６の実装は、何らかの形態のコンピュータ可読媒体上に記憶させるか、または何らかの形態のコンピュータ可読媒体を通じて送信することができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の入手可能な媒体とすることができる。例として、限定するものではないが、コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体および通信媒体を含み得る。コンピュータ記憶媒体には、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、もしくは他のデータなどの情報を記憶するための、任意の方法または技術に実装される、揮発性および不揮発性の、取り外し可能および固定型の媒体が含まれる。コンピュータ記憶媒体としては、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）もしくは他の光記憶、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶もしくは他の磁気記憶デバイス、または所望の情報を記憶するために使用可能であり、コンピュータによってアクセス可能な、任意の他の媒体が挙げられるが、これらに限定されない。
【００９７】
スキャンデータ１０７は、入力インターフェース１０９を介して、コンピュータ１０１に入力することができる。この入力インターフェースは、ＩＥＥＥ−４８８、ＩＥＥＥ−１  ３９４、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）などとすることができる。一部の実施例では、スキャンデータは、入力インターフェースなしで、コンピュータに入力することができる。例えば、デバイスハウジング１２が、捕捉システム１１６およびコンピュータ１０１を含む場合、スキャンデータ１０７は、入力インターフェース１０９を利用することなく、プロセッサ１０３と情報伝達することができる。スキャンデータ１０７は、大容量記憶デバイス１０４内に記憶させ、システムメモリ１１０に転送して、画像化処理ソフトウェア１０６によって使用することができる。
【００９８】
画像化処理ソフトウェア１０６は、上述のように、三角測量法を使用して三次元表示を作り出すために、スキャンデータ１０７を使用することができる。この画像化処理ソフトウェアはまた、作り出された三次元表示を使用して、所望の物理パラメータの推定値を提供することもできる。それゆえ、検出機２８によって検出され、コンピュータ１０１に伝達される光を処理して、対象物の少なくとも一部分の三次元表示を提供することができる。その対象物の少なくとも一部分を更に処理して、対象物の物理パラメータ（例えば、重量）を推定することができる。この重量推定値を、１１２のような表示デバイス、またはハウジング１２上に配置される表示デバイス３４上に、表示することができる。
【００９９】
本明細書に記載される主題および操作の実施形態は、本明細書に開示される構造およびその構造的等価物を含む、デジタル電子回路、またはコンピュータソフトウェア、ファームウェア、もしくはハードウェア、あるいはこれらのうちの１つ以上の組み合わせにおいて実装することができる。本明細書に記載される主題の実施形態は、１つ以上のコンピュータプログラムとして、すなわち、データ処理装置によって実行されるための、またはデータ処理装置の動作を制御するための、コンピュータ記憶媒体上にコード化されるコンピュータプログラム命令の１つ以上のモジュールとして、実装することができる。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶デバイス、コンピュータ可読記憶基板、ランダムアクセスメモリのアレイもしくはデバイス、またはシリアルアクセスメモリのアレイもしくはデバイス、あるいはこれらのうちの１つ以上の組み合わせとすることができるか、またはそれらの中に含めることができる。更には、コンピュータ記憶媒体は伝搬信号ではないが、一方で、コンピュータ記憶媒体は、人工的に生成される伝搬信号内にコード化されるコンピュータプログラム命令の、送信元または送信先とすることができる。コンピュータ記憶媒体はまた、１つ以上の個別の物理的構成要素または物理的媒体（例えば、複数のＣＤ、ディスク、または他の記憶デバイス）とすることができるか、またはそれらの中に含めることができる。
【０１００】
本明細書に記載される操作は、１つ以上のコンピュータ可読記憶デバイス上に記憶されたデータ、または他の送信元から受け取ったデータに対して、データ処理装置によって実行される操作として、実装することができる。
【０１０１】
用語「データ処理装置」は、データを処理するための、全ての種類の装置、デバイス、および機械を包含し、それらとしては、例えば、プログラム可能なプロセッサ、コンピュータ、システムオンチップ、または上記の複数のもの、もしくは組み合わせが挙げられる。この装置は、専用目的の論理回路、例えば、ＦＰＧＡ（現場でプログラム可能なゲートアレイ）、またはＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を含み得る。この装置はまた、ハードウェアに加えて、問題となっているコンピュータプログラムのための実行環境を作り出すコード、例えば、プロセッサのファームウェア、プロトコルスタック、データベース管理システム、オペレーティングシステム、クロスプラットフォームの実行時環境、仮想マシン、またはこれらのうちの１つ以上の組み合わせを構成するコードも含み得る。この装置および実行環境は、ウェブサービス、分散コンピューティング、およびグリッドコンピューティングのインフラストラクチャなどの、様々な異なる計算モデルのインフラストラクチャを実現することができる
【０１０２】
本明細書は、多くの特定の実装の詳細を含むが、これらは、いずれの発明の範囲または特許請求され得る範囲に対する制限として解釈するべきではなく、特定の発明の特定の実施形態に固有の特徴を説明するものとして解釈すべきである。別個の実施形態に関連して本明細書で説明される特定の特徴はまた、単一の実施形態に組み合わせて実装することもできる。逆に、単一の実施形態に関連して説明される様々な特徴を、複数の実施形態で別個に、または任意の好適なサブコンビネーションで実装することができる。更には、特徴は、特定の組み合わせで機能するものとして上述され、更には最初にそのように特許請求されるが、特許請求される組み合わせからの１つ以上の特徴を、場合によっては、その組み合わせから切除することができ、その特許請求される組み合わせは、サブコンビネーション、またはサブコンビネーションの変種を目的とすることができる。
【０１０３】
同様に、操作は、図では特定の順序で示されるが、このことが、所望の結果を達成するために、そのような操作を、示されている特定の順序で、または逐次的順序で実行すること、あるいは説明される操作を全て実行することを要求するものとして理解するべきではない。特定の状況では、マルチタスクおよび並列処理を行なうことが有利な場合がある。更には、上述の実施形態における様々なシステム構成要素の分離は、全ての実施形態でそのような分離が要求されるものとして理解するべきではなく、記載されるプログラム構成要素およびシステムは、一般に、単一のソフトウェア製品内に統合されるか、または複数のソフトウェア製品へとパッケージ化されてもよいことを理解されたい。
【０１０４】
本開示全体を通して、様々な刊行物が参照される。これらの刊行物の開示は、その全体が、本明細書に参照として組み込まれる。それゆえ、主題の特定の実施形態が説明されてきた。他の実施形態は、以下の特許請求の範囲内にある。場合によっては、特許請求の範囲に記載の動作を、異なる順序で実行し、依然として所望の結果を達成することができる。更には、添付の図面に示されるプロセスは、所望の結果を達成するためには、示されている特定の順序、または逐次的順序を必ずしも必要とするものではない。特定の状況では、マルチタスクおよび並列処理を行なうことが有利な場合がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図５】
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【図９Ｂ】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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