(57)【要約】  本開示は、認識される物体の認証された視覚モデルを形成するために、撮像デバイスと、上記物体の周囲で上記撮像デバイスを動かすための移動アセンブリとを備える物体認識システムによって、物体を認識するためのシステム、方法、およびシステム要素としてのデバイスを開示する。本開示は特に、認識される標的物体の少なくとも１つの画像を取得するために、カメラによって照明の中で標的を撮影することを備える撮像方法によるジェムストーン撮像に関する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
たとえばカメラなどの撮像デバイスと、物体の周囲に仮想球上の経路を形成するように撮像システムの前記撮像デバイスおよび／または前記物体を互いに対して動かすための移動アセンブリとを備える物体認識システム（５００）によって、物体を認識する方法（１３００）であって、
たとえばカメラなどの前記撮像デバイスの撮像位置への少なくとも１つの経路を備えるように仮想球を事前定義すること（１３０１）と、
第１の撮像面において前記球面を辿るように前記撮像デバイスの前記移動経路に関して前記球面におけるΦ方向のインクリメント（ΔΦ）を事前定義すること（１３０２）と、
第２の撮像面において前記球面の第２の経路を辿るような効果をもたらすように前記撮像デバイスの前記移動に関して前記球面におけるΘ方向のインクリメント（ΔΘ）を事前定義すること（１３０３）と、
前記撮像デバイスが前記撮像を開始する少なくとも１つの開始位置を設定すること（１３０４）と、
前記仮想球の少なくとも１つの経路を辿るようにΘ方向およびΦ方向における前記インクリメント（ΔΘ）、（ΔΦ）によって定義された撮像位置から撮像デバイスによって、撮像位置（ｎ，（Θｎ，Φｎ））からの前記物体に関する画像および／またはビデオデータ（Ｆｒ）（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））を少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））内へ収集すること（１３０５）と、
認証される前記物体の仮想モデルに関して、前記撮像デバイスの前記撮像位置（ｎ，（Θｎ，Φｎ））に対応する前記画像スタック（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））の少なくとも１つの画像（Ｆｒ）を格納すること（１３０６）と、
前記Θ方向のインクリメント（ΔΘ）および前記Φ方向のインクリメント（ΔΦ）の少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔｎ＋１（Θｎ＋１，Φｎ＋１））を収集するために、前記撮像デバイスに関する次の撮像位置（ｎ＋１，（Θｎ＋ΔΘ，Φｎ＋ΔΦ））を選択すること（１３０７）と、
前記少なくとも１つの画像スタックからの画像（Ｆｒ）を、前記少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔ１（Θ１，Φ１））および／または認識される前記物体の前記仮想モデル（ΣＳｔｎ（Θｎ，Φｎ））のための他の同様の少なくとも１つの画像スタックからの他の画像と結合すること（１３０８）と、
画像スタック（Ｓｔｎ）の前記画像（Ｆｒ）の少なくとも１つから、認識される前記物体の特質の尺度（Ｃｒ、ＣｏＡ、Ｓｈ、ｌ、Ｂｂｌ、Ａｕｔｈコード）を認識および記録すること（１３０９）と、
認識される前記物体の周囲の前記事前定義された（μＰ）前記移動アセンブリ（５００）の撮像位置の全てが扱われるまで、画像収集を反復し（１３１０）、前記Θ方向のインクリメント（ΔΘ）および前記Φ方向のインクリメント（ΔΦ）の少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔ１（Θ２，Φ２））を収集するために前記撮像デバイスに関する次の撮像位置を選択することと、
前記特質の尺度（Ｃｒ、ＣｏＡ、Ｓｈ、ｌ、Ｂｂｌ、Ａｕｔｈコード）をデータベース内のそれらと比較すること（１３１１）と、
前記データベースから比較された特質の尺度の類似性が発見されなかった場合、認識される前記物体およびその前記仮想モデル（ＩＤ）にアイデンティティ（ＩＤ）を付与すること（１３１２）と
のうちの少なくとも１つを備える方法。
【請求項２】
前記物体の中心と仮想球の中心座標（Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３）との間の座標変換を定義することと、
一致が観察されない場合、前記座標間の補正を定義することと、
認識される前記物体の前記位置を前記仮想球の前記中心に補正することと、
前記補正に従ってたとえばカメラ（５０３）などの前記撮像デバイスの焦点（Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、Ｆｏｃ３）を調整することと
のうちの少なくとも１つを事前定義（１３０１、１３０２、１３０３）として備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アイデンティティに対応する仮想モデルを探索するために、ユーザ指定アイデンティティによって前記データベース（ＤＢ）を取得すること（１３１３）を備える、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
それらの特質の尺度とともに認識される物体と同様の物体に関するデータを備えるデータベース（ＤＢ）からの探索において検索基準として用いられるように、認識される物体の面積または体積を、前記面積または体積における特質の尺度の選択範囲（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）によって定義すること（１３１４）を備える、請求項１、２、または３に記載の方法。
【請求項５】
スクリーンから前記仮想モデルからの特質の尺度（Ｃｒ、ＣｏＡ、Ｓｈ、ｌ、Ｂｂｌ、Ａｕｔｈコード）を検査すること（１３１５）を備える、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記特質の尺度は、認識される前記物体における位置を有する、
各々が認識される前記物体における位置を有する含有物（Ｉ）のアンサンブル、
各々が認識される前記物体における位置を有する亀裂（Ｃｒ）のアンサンブル、
各々が位置、サイズ、および不透明度の少なくとも１つを有する影形成（Ｓｈ）のアンサンブル、
色、
各異常が存在する場合、色覚異常（ＣｏＡ）のアンサンブル、
屈折率、
各異常が存在する場合、屈折率における局所異常のアンサンブル、
存在する場合、小面の数、
３Ｄにおける前記物体の幾何学的尺度（たとえば長さ、幅、および深さ）、
形状の規則性、
存在する場合、クラウン寸法およびパビリオン寸法の少なくとも１つを備える規則的形状の尺度、および
不透明性
の少なくとも１つを備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記認識は、前記特質の尺度のアンサンブルの事前定義された選択に少なくとも部分的に基づく、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記撮像デバイスの制御ユニット位置の外側にあるデータベース位置においてそのような参照データにアクセスすることを備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記データベース位置は、インターネットまたは同様の情報ネットワーク定義ネットワーク位置および／または地理的位置の少なくとも１つである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
認識される前記物体またはその一部の前記仮想モデル（ΣＳｔｎ（Θｎ，Φｎ））に認証タグ（タグ１、タグ２、タグｎ）および／またはコード（Ａｕｔｈ  ｃｏｄｅ  Σｔａｇｎ（Θｎ，Φｎ））を追加することを備える、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記タグおよび／またはコードは、前記タグおよび／またはコードによってマーク付けされる選択された画像およびそれぞれのフレームのアンサンブルの画像またはフレームである選択された画像またはフレーム（Ｆｒ）に追加される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記タグ（ｔａｇｎ）および／またはコードは、ステガノグラフィマーキングである、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
第１の一連の選択されたフィボナッチ数によってマーク付けされる画像（Ｆｒ）および／またはフレーム（Ｆｒ）を定義すること、および／または第２の一連の選択されたフィボナッチ数によって前記画像における前記タグを定義することを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記タグ／またはコードは、前記仮想モデル（ΣＳｔｎ（Θｎ，Φｎ））記録位置の地理的座標、記録日、およびオペレータアイデンティティの少なくとも１つを追加として、または任意選択的に備える、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記システム内の前記撮像デバイス（５０３、カメラ）は、カメラと、前記光軸に対する調整可能な集束光学部品（Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、Ｆｏｃ３）とを備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記光学部品は、
カメラユニットと前記カメラの追加のカメラユニットとの間で、それに応じて様々な深さ（Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、Ｆｏｃ３）から記録される前記画像を分割するための同軸ビームスプリッタ（ＳＰＬ２５、ＳＰＬ３３、ＳＰＬ５０）と、
前記カメラの追加のカメラユニットのアンサンブル間で記録される前記画像を分割するための一連の同軸ビームスプリッタ（ＳＰＬ２５、ＳＰＬ３３、ＳＰＬ５０）のアンサンブルと
のうちの少なくとも１つを備え、各追加のカメラユニットは、追加のカメラ固有の深さ（Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、Ｆｏｃ３）への調整に従って認識される前記物体に焦点を合わせるための追加のカメラ固有の光学部品（フィルタ１、フィルタ２）を有する、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記光学部品は、カメラユニットの前記画像に対し、認識される前記物体の前記照明において用いられる前記照明をフィルタするための干渉計（フィルタ１、フィルタ２、フィルタ３）を備える、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各カメラの前記少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３）は、前記仮想モデル（ΣＳｔｎ（Θｎ，Φｎ））形成に用いられる個々のパイプラインにおいて各スレッド内で処理される、請求項１５または１６に記載の方法。
【請求項１９】
電気式および／または紙または対応する媒体上で、認識される前記アイデンティティ（ＩＤ）に従って、認識される前記物体に関する証明書Ｃｅｒｔｉｆｉｃａｔｅを作成および付与することを備える、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
認識される前記物体は、ジェムストーン、形状に切削されたジェムストーン、生のジェムストーン、ダイアモンド、宝石片、工業用石またはダイアモンドなどである、請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
デカルト座標において前記インクリメント（ΔΘ、ΔΦ）を定義することを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
１または複数のプロセッサによって実行されると、動作実行手段が、請求項１〜２１のいずれか１項に記載の方法を少なくとも部分的に実行することをもたらす、コンピュータ実行可能命令を格納する非一時的コンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
請求項１〜２０のいずれか１項に従って動作するように構成された撮像システムであって、
カメラ（５０３、Ｃａｍｅｒａ）と、
前記カメラを支持し、前記カメラおよび前記標的ジェムストーン（Ｏｂｊｅｃｔ）の互いに対するそれぞれの動きを容易にするためのカメラ支柱（５０２、５０７、Ａｒｍ）と、
前記標的物体を保持し、前記カメラ（５０３、カメラ）および／または前記カメラ支柱（５０２、５０７、Ａｒｍ）に対する前記標的ジェムストーン物体のそれぞれの動きを容易にするための基部と
を少なくとも備える撮像システム。
【請求項２４】
認識される前記物体としての前記標的の前記撮像が、前記システムの事前定義撮像角度から行われるような、カメラ支柱（５０２、５０７、Ａｒｍ）および／または基部を備える、請求項２３に記載の撮像システム（５００）。
【請求項２５】
照明スクリーンジオメトリにおいて、認識される標的物体としてのジェムストーンを照明するための放射源を更に備える、請求項２３に記載の撮像システム（５００）。
【請求項２６】
前記標的ジェムストーンの死角への光経路を提供するためのたとえば鏡などのアクセサリと、照明源の偏光子と、分析器としての前記カメラにおける偏光子とを更に備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２７】
撮像される前記物体の前記照明は、レーザ、エキシマレーザ、白色光源、いくつかの特徴的な波長を有する光源、前記物体の要素の励起を引き起こすためのＸ線源、前記物体の特徴を強調するためのＵＶ源、上述した光源の少なくとも１つを備える点源、撮像される前記物体の間接照明のために構成された、スクリーンジオメトリにおいてスクリーンを介して動作可能な上述した光源の少なくとも１つを備える拡散光源のうちの少なくとも１つを備える、請求項２４に記載のシステム。
【請求項２８】
前記画像の品質を改善するための振動減衰構成を有する基部を備える、請求項２４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の特許請求の範囲に記載の実施形態に関するこの優れた開示は、一般に、物体認識のためのシステムおよび方法に関し、より具体的には、生の、また特に処理された形態のジェムストーンなどの物体を認識するためのシステムおよび方法に関する。本開示は、それに応じて物体認識にそのようなデバイスを用いる、撮像デバイスを備えるデバイスおよびシステムにも関する。また本開示は、ジェムストーン調査におけるジェムストーン撮像、および調査のためのシステムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
ジェムストーンは、多くの方法で用いられている。基本的には、宝石を製造するための宝飾産業、および工業用途の主な２つに用いられ、後者において、たとえばダイアモンドは、たとえばベアリングなどの耐摩耗用途において用いられる。従来、純粋色、透き通った外観、および高い屈折率で光を偏向する良好な光学品質を有し、および／または適当な色を伴う機械的に完全な構造を有するジェムストーンは、宝飾産業において非常に貴重とされている。たとえば最も純粋なダイアモンドは、貨幣価値の変動に対するそれらの価値を維持するため、投資物件としても用いられる。最高級のジェムストーンが、光の偏向能力に影響を及ぼし、あるいはジェムストーンを不透明にする、たとえば亀裂、気泡、またはシャドーイング含有などのアーチファクトを有さない場合、ジェムストーンは宝飾品にも用いられ得るが、投資物件としても用いられ得る。ジェムストーンが、あるべきように見えず、または許容されるより多くのアーチファクトを有するほど、アーチファクト耐性に対するジェムストーン固有の分類パラメータに関してそれらの品質要件から逸れる場合でも、ジェムストーンはなお、工業作業またはプロセスにおいて用いられ得る。
【０００３】
ジェムストーンは多くの場合、たとえば多面体または同様の形状、またはクラウン部およびパビリオン部を有するダイアモンド形の外観を与えるために、ホーニングによって生の外観から精製される。構造内のどこかに、場合によっては微小亀裂として隠れている亀裂があり、あるいはエッジの作成を妨げるアーチファクトおよび／またはホーニングにおける所望の方向にコーンがある場合、ジェムストーンが作業中に目的のための価値がないと分かりそうである、または作業中に小片に砕けると、作業の全てを行う価値がないと言える。したがって、高額で長時間かかるホーニングやその他の作業段階の前に、物体のアーチファクトやその他の特徴を見つけることができれば便利である。場合によっては、色のアーチファクトは目に見えるが、たとえば気泡および亀裂、特に微小亀裂は隠れていることがあるので、検査者の人間は、必ずしもそのようなアーチファクト全てに気付くわけではない。また、様々な角度から可視の亀裂を見る人間の能力は高いが、長く続く活動に疲弊する。加えて、観察能力は個人によって様々であり、評価は、必要な許容差内で反復可能ではないことがある。したがって、ジェムストーンに関する２回の評価活動の間で観察される構造の変化は、明らかにならないことがある。
【０００４】
貨幣価値調節手段としてのジェムストーンは、承認される必要があり、それらのアイデンティティは、承認を得るために十分なほど真正性が高くなくてはならない。しかし、たとえば市場は世界中にあり、検査だけのために、または正しく承認される標的物体に関する検査に関する証明を受け取るために、売り手および買い手が移動したくない場合もある。加えて、商品を交換する市場の傾向は、リアルタイムの電子商業化にシフトしている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
特許請求の範囲に記載の発明の実施形態に関する本開示の目的は、撮像デバイスと、物体の周囲に仮想球上の経路を形成するように撮像システムの上記撮像デバイスおよび／または上記物体を互いに対して動かすための移動アセンブリとを備える、具体化された物体認識システムによって物体を認識する方法を提供することであって、方法は、
撮像において、上記撮像デバイスに対応するように対応する撮像位置を備えるように、仮想球を事前定義することと、
第１の撮像面において仮想球面を辿るように、撮像デバイスの移動経路に関して上記仮想球面におけるΦ方向のインクリメントを事前定義することと、
第２の撮像面において仮想球面を辿るような効果をもたらすように、撮像デバイスの移動に関して上記仮想球面におけるΘ方向のインクリメントを事前定義することと、
上記撮像デバイスが撮像を開始する少なくとも１つの開始位置を設定することと、
対応する仮想球位置を辿るようにΘ方向およびΦ方向におけるインクリメントによって定義された撮像位置からの撮像デバイスによって、撮像位置からの物体に関する画像および／またはビデオデータを少なくとも１つの画像スタックに収集することと、
認識される物体の仮想モデルに関して、撮像デバイスの撮像位置に対応する上記画像スタックの少なくとも１つの画像を格納することと、
Θ方向のインクリメントおよび／またはΦ方向のインクリメントの少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタックを収集するために、撮像デバイスに関する次の撮像位置を選択することと、
上記少なくとも１つの画像スタックからの画像を、上記少なくとも１つの画像スタックおよび／または認識される物体の仮想モデルに関する他の同様の少なくとも１つの画像スタックからの他の画像と結合することと、
画像スタックの上記画像の少なくとも１つから認識される上記物体の特質の尺度を認識および記録することと、
認識される上記物体の周囲の事前定義された移動アセンブリの撮像位置の全てが扱われるまで、画像収集を反復し、Θ方向のインクリメントおよびΦ方向のインクリメントの少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタックを収集するために撮像デバイスに関する次の撮像位置を選択することと、
認識される物体の特質の尺度をデータベース内の物体のそれらと比較することと、
上記データベースから比較された特質の尺度の類似性が発見されなかった場合、認識される上記物体およびその上記仮想モデルにアイデンティティを付与することと
のうちの少なくとも１つを備える。
【０００６】
実施形態によると、方法は、取得された画像および／またはビデオフレームの少なくとも１つの後処理を備える。実施形態に係る撮像方法は、画像スタック内に標的の少なくとも１つの画像を取得するために、カメラによって、放射照明の中で標的を撮像することを備える。実施形態によると、仮想球位置は、適当な部分において、デューティ内の撮像デバイスの撮像位置に対応してよく、実施形態変形例によると、Φ方向のインクリメントが定義した位置に対応してよい。実施形態によると、仮想球撮像位置は、物体の回転および／または物体の周囲のたとえばカメラなどの撮像デバイスの回転の組み合わせによって定義される。
【０００７】
本開示に係る撮像システムは、撮像システムに関する独立請求項において提示される。
【０００８】
本開示の実施形態に係る撮像システムは、
カメラと、
カメラを支持し、カメラおよび標的の互いに対するそれぞれの動きを容易にするためのカメラ支柱と、
標的を保持し、カメラおよび／またはカメラ支柱に対する標的のそれぞれの動きを容易にするための基部と
を備える。
【０００９】
実施形態によると、標的は、システムによる撮像に基づいて調査されるジェムストーンである。実施形態によると、撮像システムは、標的物体の撮像が、視覚モデルの撮像位置を表す事前定義された撮像角度から行われるようなカメラ支柱および／または基部を備える。実施形態によると、撮像角度は、実際の撮像より前に定義される。実施形態によると、撮像角度は、選択された放射タイプに従って選択される。実施形態によると、撮像システムは、具体化された放射源を備える。
【００１０】
本発明のいくつかの好適な実施形態は、従属請求項および本文における具体例において説明される。実施形態は、適当な部分において、組み合わせ可能である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によって、顕著な利益がもたらされ得る。たとえば、特に完全自動化された実施形態において、人間の検査者および／または観察者の必要性は最小限まで低減される。ジェムストーンは、撮像サイトから遠い遠隔サイトにおいて調査が後続し得る場合でも、調査および／または分類され得る。調査は、地理的位置または時間に縛られない。サイト間で情報ネットワーク接続が用いられ得る。適当な部分において、物体の調査および／または分類を支援するためにマシンビジョンが用いられ得る。具体化されたシステムによって付与されるアイデンティティは、実施形態に従って認証され得る。システム取得画像に基づく提示は、制御ユニットの制御下で、選択された画像またはビデオフレームに従って認証され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ−１Ｈ】適当な部分におけるシステム要素の具体化されたハードウェアおよびソフトウェアの例を示す。
【図２Ａ−２Ｂ】視覚モデルの情報の実施形態例を示す。
【図３】システム要素としてのハードウェアの一片としてのカメラの実施形態例を示す。
【図４】実施形態例における認証承認を示す。
【図５】Ｘ−Ｙ軸に関するジェムストーンｘ−ｙ撮像角度の例を示す。
【図６】ジェムストーンｘ３６０撮像角度がＸ軸に基づく例を示す。点０はＹ軸上にある。
【図７】ジェムストーンｙ３６０撮像角度がＹ軸に基づく例を示す。点０はＸ軸上にある。
【図８】ｘ＝３５／ｙ＝２５０、ｘ＝９０／ｙ＝２５０、ｘ＝９０／ｙ＝３４０、ｘ＝３５／ｙ＝３４０、およびｘ＝３１５／ｙ＝４５である、ジェムストーンｘ−ｙ撮像角度の例を示す。
【図９】実施形態に係る撮像システム例を示し、具体化された撮像システムは、少なくともカメラ、カメラブーム、および基部を備える。カメラブームは基部の上に回転可能に配置され、基部は３６０度回転する。ジェムストーンは基部上に設置され、この例において更なる固定は必要ない。
【図１０】実施形態に係る撮像角度の範囲に関するインクリメントの事前定義を示す。
【図１１−１２】本開示における適当な部分において実施形態例で用いられる、実施形態例に係る方法に関する実施形態を示す。実施形態例によると、具体化された撮像システムは、少なくともカメラ、カメラブーム、および基部を備える。ここで、カメラブームは基部の上に回転可能に配置され、基部は３６０回転することができる。ジェムストーンは基部上に設置され、この実施形態例において更なる固定は必要ない。
【図１３−１５】具体化された物体認識システムによって物体を認識するための方法に係る本開示の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照する上記説明は、例示を目的としており、寸法、公比、および／またはそれらの相互関係を、示された例から明らかであるものに限定することは意図されない。当業者は、特許請求の範囲に記載の実施形態の範囲から逸脱することなく、更なる変形例のために、実施形態に基づいて寸法を拡大縮小することができる。数々の他の例、構成、プロセスなどが存在してよく、それらのいくつかは、以下で更に詳しく説明される。本開示の実施形態は、適当な部分において組み合わせ可能である。実施形態例は、以下、添付図面を参照して説明される。
【００１４】
以下の記述および図面は、特定の実施形態を当業者が実施することができるように十分に説明するものである。他の実施形態は、構造的、論理的、電気的、プロセス的、および他の変更を含み得る。いくつかの実施形態の一部および特徴は、他の実施形態のそれらに含まれ、あるいはそれらに代替され得る。特許請求の範囲に記載される実施形態は、それらの請求項の利用可能な均等物全てを包含するものである。本開示の実施形態例は、認識対象物体のフレームを記録するためのシステム、方法、およびデバイスに関する。
【００１５】
１つの実施形態において、認識対象物体は、物体の周囲の仮想球対応位置に対応する位置からカメラによって物体を撮影することにより、物体に関する視覚モデルを作成することによって撮像され、（カメラによって）撮影されたフレームは、認識対象物体の視覚モデルを形成し、フレームのアンサンブルによって、ユーザがオンラインで物体を観察、検査、および／または取得し、物体および／またはその特質および／または真正性の尺度を回転および／または拡大することができ、ユーザ現場において認識対象物体に関する電子証明書をユーザに付与することができる。
【００１６】
特定の実施形態は、ハードウェア、ファームウェア、およびソフトウェアの１つまたは組み合わせに実装され得る。他の実施形態は、本明細書で説明される動作を実行するために少なくとも１つのプロセッサによって読み取られ実行され得る、コンピュータ可読ストレージデバイスに格納された命令として実装されてもよい。コンピュータ可読ストレージデバイスは、機械（たとえばコンピュータ）によって読取り可能な形式で命令を格納するための任意の非一時的メモリ機構を含んでよい。たとえばコンピュータ可読ストレージデバイスは、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイス、および他のストレージデバイスおよびメディアを含んでよい。いくつかの実施形態において、通信ユニットは、１または複数のプロセッサを含んでよく、コンピュータ可読ストレージデバイスメモリに格納された命令によって構成され得る。
【００１７】
本明細書で説明される場合、例は、ロジックまたは複数の構成要素、モジュール、または機構を含み、あるいはそれらにおいて動作してよい。モジュールは、動作時、指定された動作を実行することができる有形エンティティ（たとえばハードウェア）である。モジュールはハードウェアを含み得る。例において、ハードウェアは、特定の動作を実行するように特に構成され得る（たとえばハードワイヤード）。他の例において、ハードウェアは、構成可能な実行ユニット（たとえばトランジスタ、回路など）と、命令を含むコンピュータ可読媒体とを含んでよく、動作時、命令は、たとえばマイクロプロセッサなどの実行ユニットを特定の動作を実行するために構成する。構成は、実行ユニットまたはローディング機構の指示の下で起こり得る。したがって実行ユニットは、デバイスが動作している時、コンピュータ可読媒体に通信可能に結合される。図は、実施形態におけるいくつかの例を示すが、寸法、公比、および／またはそれらの相互関係を図に示された用例のみに限定することは意図されない。当業者は、特許請求の範囲に記載された実施形態の範囲を逸脱することなく、更なる変形例のために実施形態に基づいて寸法を拡大縮小してよい。本発明の実施形態は、適当な部分において組み合わせ可能である。
【００１８】
図１Ａは、基部上の認識対象物体から画像および／またはビデオフレームを撮影するための撮像デバイスとしてカメラを用いるハードウェアの一片としてのシステム部品の例を示す模式図を表す。カメラは、増分（ΔΦ）位置移動を伴うΦ方向への例示経路に沿って回転し得る。図９は、具体化された実装例の更なる例を示す。認識対象物体は、クラウン（高さｈｃ）、パビリオン（高さｈｐ）、キューレット、およびメサを有するダイアモンド形のジェムストーンとして具体化されており、物体のメサ部分は、直線によって示された基部上にあるように描かれる。図１Ｂに示すように、物体は、平面上をΘ方向に増加的に（ΔΘ）回転されることが可能である。回転およびカメラ移動は、画像および／またはビデオフレームが、物体の周囲の仮想球またはドームの表面から撮影されたような効果を生じるように実現され得る。
【００１９】
図１Ｃは、カメラ経路が図１Ａにおいても具体化され得るように、しかしながら一定の経路によって、ドームに関する物体を中心とした座標系における斜面に経路を生成することが可能であるような、実施形態における基部の傾斜を例示する図を示す。
【００２０】
図１Ｄは、たとえば球（Ｓｐｈ）、円筒（Ｃｙｌ）、およびデカルト（Ｃａｒ）座標系などの例示的座標系を示す。矢印Ｔｒ１、Ｔｒ２、およびＴｒ３は、１つの座標系から別の座標系への座標変換を示す。反対方向を指す接近した矢印は、それぞれの逆変換（Ｔｒ１−１、Ｔｒ２−１、Ｔｒ３−１）を示す。座標系に加えて、図１Ｄは、それに応じて認識対象物体を照明するそれぞれの任意選択的照明ジオメトリも示す。これは、点線によって示された図１Ｄにおけるジオメトリをそれぞれ辿る不透明スクリーンを通して照明を拡散するためのジオメトリを示すために、図１Ｇでも用いられる。実施形態によると、Ｔｒ１およびＴｒ１−１は、図１Ｄを参照すると、任意の点Ｐの円筒座標と球座標との間の変換：Ｔｒ１：Ｐ（Θ，ｒ，ｈ）⇒Ｐ（Θ，Φ，ｒ）およびその逆のＴｒ１−１Ｐ（Θ，Φ，ｒ）⇒Ｐ（Θ，ｒ，ｈ）であると考えられる。実施形態によると、変換Ｔｒ２およびＴｒ２−１は、点Ｐのデカルト座標と円筒座標との間の変換：Ｔｒ２：Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）⇒Ｐ（Θ，ｒ，ｈ）およびＴｒ２−１：Ｐ（Θ，ｒ，ｈ）⇒Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）であると考えられる。実施形態によると、変換Ｔｒ３およびＴｒ３−１は、点Ｐのデカルト座標と球座標との間の変換：Ｔｒ３：Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）⇒Ｐ（Θ，Φ，ｒ）およびＴｒ３−１：Ｐ（Θ，Φ，ｒ）⇒Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）であると考えられる。記号ｒは半径を表し、ｈは高さ座標を表す。特に球またはドームまたはその一部において、ｒは、認識対象物体からのカメラ距離と考えられ得る。変換は、適当な部分において適用可能な場合、必要に応じて、画像歪み、オリゴ不一致、直進の相違などが同じ座標系内で（すなわち、たとえば球座標から球座標へ、または球座標からデカルト座標へ）補正され得る場合でも、画像補正に用いられ得る。変換は、増分計算および／または必要に応じてそれらに関する変換とともに、システムに属するマイクロプロセッサにおいて、コンピュータによってなされ得る。
【００２１】
図１Ｅは、物体ホルダを例示的に示し、物体は、具体化されたジオメトリを有する図１Ｇに示すような照明室内に保持される。物体は、傾斜した板１が物体を定位置に保持するように、板１と板２との間に配置される。板は、透明材料から成り、傷防止に適当な部分がコーティングされ得る。適当な材料の例は、窒化ホウ素および／またはＤＬＣであってよく、９０％を超える炭素原子間のｓｐ３軌道構造のボンドを伴う。実施形態例において、基部は、衝撃吸収手段によって受動的に振動を減衰するための手段を有し、他の変形例において、適当な部分に追加または代替として逆位相振動をもたらすために逆位相において能動的減衰するためのトランスデューサを有する。基部は、シャーシ（図１Ｇ）に対して適当な部分において傾けられてよく、および／または基部は回転され得る。基部は、具体化されたシステム内にあってよい。システムは、制御ユニットの制御下で、物体に対する様々な種類のカメラ経路のために、基部および／または物体を適当な部分において傾斜および／または回転させ得る。
【００２２】
図１Ｆにおいて、認識対象物体は、基部上にあるように示される。この任意選択的実施形態において、物体は、図１Ｅとは異なる開始位置にあってよい。基部は、具体化されたシステム内にあってよい。システムは、基部および／または物体を適当な部分において傾斜および／または回転させ得る。
【００２３】
図１Ｇにおいて、撮像デバイスは、物体の周囲の経路（たとえば図１Ａ、および図９の代替例を参照）に沿った移動を容易にするために、（図示のように黒点によって示された）アームに模式的に連結されるように示されたカメラによって具体化される。カメラは、適当な部分において背景Ｂｇｒｎｄもあり得るようにフレーム、画像、および／またはビデオの撮影を示すように配置される。背景は、物体の視覚的外観のコントラストを改善し、および／または物体の特質の尺度を識別するために、暗色、グレー、他の色付き、または白色に選択され得る。物体および背景は、実施形態の変形例においてともに傾斜するように具体化され得る。物体は、基部を有するシステム全体を保持するシャーシ上に配置された、本開示に係る（すなわち、たとえば図１Ｅ、図１Ｆ、図１Ｈ、および図９にも示すような）基部上にあってよい。カメラは、内部の具体化された部分を取り囲む長方形とカメラとの間の直線によって示されるように、測定デバイスＭＤに連結され得る。長方形は、実施形態の例において、その制御のためにシャーシ、カメラ、およびアームに機能的に連結され得る。実施形態によると、測定デバイスＭＤは、たとえば、適当な部分において揮発性および／または永続メモリを備え得るメモリＭｅｍ内に画像および／またはビデオフレームを収集するためにも用いられ得るマイクロプロセッサμＰの制御下で、測定デバイスの動作を制御するように構成された制御ユニットＣｏｎｔｒを備えてよい。マイクロプロセッサは、認識対象物体の仮想モデルに関する認証コードを生成するために適当に事前定義されたフレームに認証タグを形成するための認証手段ＡｕｔｈＧを用いることによってフレームを認証することも請け負う。フレームから形成された画像データは、システムに対する内部データベースとして例示されたデータベースＤＢ内に格納されるものとして具体化される。ただし、仮想モデルの画像データの適当な部分は、ユーザインタフェースを介してユーザと通信する、および／またはたとえば制御ユニットなどの適当なシステム要素間で通信するように構成された通信手段Ｃｏｍによって、適当な部分を外部データベースＥｘｔ  ＤＢへ通信されてもよい。たとえばモータドライバ（Ｓｅｒｖｏ）および感知要素（Ｓｅｎｓｅ）などの他のシステム部品は、フレーム、すなわち位置などに関するデータをマイクロプロセッサへ提供してよい。例示されたようなデータは、適当な部分においてメモリ、ローカルデータベース、および／または遠隔外部データベースＥｘｔ  ＤＢに格納され得る。実施形態によると、データベース（たとえばＥｘｔ  ＤＢおよび／またはメモリＭｅｍ）の少なくとも１つは、クラウドによって具体化され得る。システム内のＡＤＣ  ＤＡＣ要素は、測定および／または制御コマンドにおいて、アナログ信号とデジタル信号との間のデジタル変換に用いられる。Ｒｏｂｏは、物体を室へ、基部上へ、および実施形態に係るジェムストーンなどの物体の保管所へ操作するため、機械動作、および／または位置変更のためのマニピュレータとして用いられる産業ロボットを制御するための制御手段を示す。
【００２４】
認証生成器ＡｕｔｈＧはこのように、適当な部分において実施形態における測定および／または物体認識を制御するためのマイクロプロセッサおよびアルゴリズムの制御下で、フレームに認証タグを提供してよい。認証生成器は、たとえばタグフレームに関して適当な開始番号から適当な終了番号まで、番号キューを生成するための既知のアルゴリズムに従ってタグを生成してよい。そのように形成されたコードである認証コード（Ａｕｔｈコード）は、同様の生成器が、意図されたフレームからコードを分解し、通信された認証コードまたは認識のために事前選択された部分から、仮想モデルが認証済みであることを認識し得るように、適当な部分において通信手段を介してたとえば外部データベースにも通信され得る。符号化は、使用される通信におけるネットワークプロトコルにおいて用いられるような規定のスキームに従って変化し得る。タグに関する番号キューは、たとえばキュー内の次の番号が先行する過去の２つの和であるように累積構成され、および／または全ての番号が次の番号のために総和される累積方式であってよい。当業者は、実施形態を読み取り理解すると、実施形態に基づいて、タグを実装する多数の方法を知る。実施形態によると、実施形態変形例に関する同じキューにより、かつ様々な番号キューからの他の変形例により、ＡｕｔｈＧは、タグとともに提供されるフレームの位置も計算することができる。番号キューは、認証が存在する場合証明されるように、符号化および／または秘密形式で、使用媒体、すなわち情報ネットワークを介して、生産現場と読取り現場との間で通信され得る。認証コードは、通信サイト間で安全なチャネルを介して通信され得る。
【００２５】
Ｓｅｒｖｏは、物体の周囲の経路に沿ってアームおよびカメラを駆動するが、基部の傾斜および／または回転も駆動し、記録および／または取得時、物体認識イベントにおいて、仮想球に対応するカメラ距離から見えるように認識対象物体にビューへの視野を提供するために、インクリメントΔΘおよびΔΦが仮想球位置をマッピングし得るようにするためのハードウェア（および適当な部分において組み込まれたソフトウェア）を示す。
【００２６】
Ｓｅｎｓｅは、記録および／または取得時、物体認識イベントにおいて条件のループを維持および／または調整する際、磁束、ガス流、音響周波数、および／またはガス圧に関するそれぞれの測定手段によって、温度、圧力、湿度、照明の周囲条件、かつ適当な部分においてロボットの把持圧力および／または物体の重量を測定し、ならびに電界の測定に関与するためのセンサ手段（および適当な部分において組み込まれたソフトウェア）を意味する。
【００２７】
ＭＶは、実施形態において衝撃を吸収するために適当な部分において基部における受動層に基づき得るが、また他の実施形態において、機械振動を打ち消すための逆位相振動を生成するために適当な部分において基部における能動トランスデューサに基づき得る、具体化された減衰システムを制御するための機械振動減衰システムコントローラを示す。
【００２８】
図１Ｈは、物体の重量Ｇを打ち消すための力場Ｆに基づいて、物体を浮揚位置に保持する基部を示す。実施形態において、力場Ｆは、重力を相殺する静的場および／または動的場を結合するために、電界に基づき得る。力場成分Ｆは、たとえば力場成分を生成するための電圧源などの適当な源に接続されたトランスデューサＴｆによって生成され得る。同じＴｆ記号は、浮揚効果に寄与する磁場を生成するための磁場ベースのトランスデューサも示す。実施形態によると、トランスデューサは、追加または代替として、ベルヌーイの定理を用いて流れの中に物体を保持するために、流れを生成するためにも用いられ得る。実施形態変形例によると、トランスデューサＴｆは、適当な範囲において、音響超音波場に物体を浮揚させるための音響手段も備えてよい。
【００２９】
図１Ｈにおいて、力場成分Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、およびＲ４は、図１Ｈの断面図における径方向の力成分を示す。径方向成分は、そのような実施形態において、カメラ経路の仮想球の中心でもあるリングセンターに対し物体を中心に位置付けるリング型トランスデューサＴによって生成されてよく、それによって撮像における補正の必要性は最小限になり、画像処理におけるプロセッサ時間が節減される。
【００３０】
図２Ａは、画像および／またはビデオフレームの構成として、認識対象物体の視覚モデルを示す。画像およびフレームはＦｒで示され、仮想球位置上の経路の増分位置（Θｎ，Φｎ）によって定義された位置から撮影され、各位置ｎにおいて、フレーム（Ｆｒ）のスタック（Ｓｔ１、Ｓｔ２、・・・、Ｓｔｎ）がカメラによって記録されているので、フレームによって認識対象物体を取り囲むような位置に対応して各スタックＳｔｎに少なくとも１つのフレームＦｒが存在する。破線で示す長方形タグ１、タグ２、およびタグｎは、対応する認証タグが提供されたフレームにおけるタグを示す。タグは、図１Ｇのマイクロプロセッサの制御下で、認証生成器ＡｕｔｈＧ、および認証コードを生成するための関連アルゴリズムによって形成された認証コードを形成する。図２Ａの例は、（Σ記号によって示された）仮想モデルに関する認証コードが、タグの構成（スタック内の位置に関する１、２、・・・、ｎ）から形成され得ることを示すが、タグのアンサンブルの事前定義された部分もまた、そのような認証コードを形成するために用いられ得る。必要であれば、図１Ｄに例示した変換が、様々な座標系の変換の間で用いられ得る。
【００３１】
図２Ｂは、収集され、および／またはユーザによって取得のために読み取られる、認識対象物体に関するファイル内の視覚モデルの情報に関する例を示す。実施形態によると、情報は、仮想球に対応する位置から認識対象物体の周囲で撮影されたフレームから観察可能であり得る亀裂Ｃｒ、色異常ＣｏＡ、影Ｓｈ、含有物Ｉ、気泡Ｂｂｌ、および／または他の特徴といった特質の尺度を備えてよい。特質の尺度は、全てがそうとはみなされない場合、適当な部分における認証の尺度として適当な部分において用いられ得る。特質の尺度（および／またはインバウンドの発端の認証の尺度として用いられるような）は、それらの位置および測定サイズとともに、および／または適用可能な場合、構成とともに示され得る。
【００３２】
実施形態によると、認証コードは、遠隔ユーザが認証状態を認識することもできるモードで示され得るが、明示モードにおけるそのような認証コードおよび／またはそのようにタグ付けされたフレームは、ユーザに示されるようには用いられない。そのような認証コードはまた、そのような認識対象物体としてのジェムストーンが真正の物体であることをインバウンドの発端の認証の尺度に確認する。実施形態によると、真正性の尺度は、認証コードも含んでよい。実施形態によると、認証コードおよび／または他の認証の尺度は部分的に、適当な部分において遠隔ユーザに通信されてよく、未だ通信されていない残りの尺度は、取得に関与する関係者間の通信ループにおいてユーザおよび／またはサイトの更なる検証を目的として保存され得る。たとえばジェムストーンの場合、クラウン（直径、高さ）、クラウン（メサ、直径）、パビリオン（高さ）、屈折率、重量、発見（どこで、だれが、いつ）、ホーニング（どこで、だれが、いつ）、所有、および／または保管場所などのジオメトリック尺度もまた、記録され、および／またはユーザに示され得る。物体記録（図２Ｂ）は、示された情報の適当な部分において電子証明書を形成してよい。
【００３３】
実施形態によると、ユーザは、図２Ｂの例においてダイアモンドである認識対象物体における特定の範囲で認証の尺度に基づいて視覚的に選択を行ってよく、選択は、円形の破線で示される。実施形態によると、ユーザは、選択された面積／体積において４つの含有物（黒点）および２つの気泡（中空円）を有するダイアモンドをデータベースから発見する。ダイアモンドは、面積外に、影のある体積Ｓｈ、および選択された面積まで伸長する亀裂Ｃｒ、および選択範囲外の他の亀裂も有する。選択範囲外の色異常ＣｏＡ、および選択範囲外のいくつかの含有物および気泡も存在する。実施形態によると、フレーム内で認識されているそれら全てが取得および／または証明に関して考慮されることが望まれない場合、認証の尺度のサイズは、取得に含まれるサイズに関してユーザ選択可能であってよい。
【００３４】
図３は、３つのカメラユニット（カメラユニット１、カメラユニット２、およびカメラユニット３）を備えるカメラの例の仕組みを示す。カメラユニット３は、この例において２つの撮像面（撮像面３および撮像面４）を有する複眼カメラユニットである。カメラユニット１およびカメラユニット２は、対応するフレームスタックＳｔ１、Ｓｔ２、Ｓｔ３、およびＳｔ４にフレームを記録する際に用いられるそれぞれの撮像面１および２を有する。カメラユニットの各々は、認識対象物体における自身の焦点面に焦点を合わせられ得る。追加の焦点面は、示された番号に従ってそれぞれのカメラユニットおよび焦点面を指す、対応する焦点参照番号Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、およびＦｏｃ３を有するレンズ形の記号によって示される。実施形態変形例によると、カメラユニットは、カメラユニットの焦点面において画像に特定の範囲の照明波長を選択し得るように、各々が（任意選択的に破線によって示される）フィルタを有してよい。フィルタは、適当な部分において受動ユニットであってよいが、実施形態によると、たとえば特定の波長範囲の照明を、更なる変形例によると制御ユニット（図１Ｇ）によって制御可能に撮像面へ通過させるエタロンベースの構造を備えてよい。ＳＰＬ（％％）−物体は、数字が示したパーセンテージで入光照明を分割することを示す。たとえばＳＰＬ（２５）は、認識対象物体における対応する焦点面に集束した焦点Ｆｏｃ１において、フィルタ１を介して、撮像面１への照明の２５％を反映する。ＳＰＬ（３３）は、認識対象物体における対応する焦点面に集束した焦点Ｆｏｃ２２を介して、撮像面２への照明の３３％を反映する。ＳＰＬ（５０）は、認識対象物体における対応する焦点面に集束した焦点Ｆｏｃ３において、フィルタ３を介して、撮像面３への照明の５０％を反映する。カメラへ向かう残りの照明は、撮像面４で受けられる。任意の更なるフィルタは図示されないが、当業者が理解するように、照明は、実施形態変形例において適当な部分においてフィルタされてもよい。
【００３５】
更なる実施形態変形例によると、物体における焦点深度を生成するカメラの焦点は、単一のカメラユニットが、カメラ位置（Θｎ，Φｎ）での認識対象物体における対応する焦点面を有する様々な焦点を有する対応するフレームスタックのアンサンブルを生成するために用いられ得るように、変化し得る。
【００３６】
図４は、ユーザ指定証明を介した遠隔サイトにおける物体の真正性の認識を示す。証明は、認識サイトにおける認識対象物体に関して付与され、データベースＤＢ内の情報に基づいて、関連認証コードΣｔａｇｎ（Θｎ，Φｎ）を有する物体から視覚モデル形成される。コードおよびタグ位置およびタグ値を認識することが可能な遠隔サイトは、その後、たとえばインターネットなどの通信ネットワークを介して、視覚モデルが受信され、正しく認証されたことが宣言されたことにより、電子証明が形成されたことを認識サイトに承認（Ａｃｋｎ）してよい。実施形態によると、認証コードは、安全なチャネルにおいて、および／または暗号化されて、サイト間で通信され得る。
【００３７】
図５〜図８を参照する例において、これらは、フレームの記録におけるカメラ経路の平面を参照する場合、デカルト座標タイプの記載を用い、具体化されたシステムに基づいたソリューションで、非安全なジェムストーンが任意の可視のアタッチメントなしで徹底的に撮影され得る。実施形態によると、これは、ジェムストーンの事前定義されたＸ−Ｙ軸、これらの軸に基づいて事前定義されたジェムストーンｘ−ｙ撮像角度、および／またはジェムストーン撮像角度にカメラを配置するために必要なカメラ角度の計算に基づく。座標は、図１Ｄによって示すように変換され得る。
【００３８】
実施形態によると、ジェムストーンのＸ−Ｙ軸が定義される。
【００３９】
ａ．Ｘ軸は、（たとえば図１に示すような）ジェムストーンのタブレット、メサに垂直である。
【００４０】
ｂ．実施形態によると、Ｙ軸はＸ軸に垂直であり、マーカと一直線上にある。実施形態によると、マーカは、真正性の特質、撮影プロセス全体を通してその位置が制御されるジェムストーンの選択されたエッジ、ジェムストーンおよび外部マーカの何らかの可視特徴、たとえばその後ＵＶ光において検出されるＵＶペンの少なくとも１つであってよい。
【００４１】
実施形態によると、たとえば撮像プロセス後に痕跡または損傷が一切なくそれ自体によって冷却するために用いられる適当なレーザによって作成および／または維持される、一時的な熱高温点もマーカとして用いられ得る。しかし、そのようなマーカは再現性のために、再び撮像するためのジェムストーンの特徴に対して作成され得る。
【００４２】
図６は、例を具体化し、それに従って、基本位置と組み合わせてカメラ経路（撮像経路）の平面に関する度において複数の角度によって示され、それに従ってたとえば撮像が行われる。０〜３６０で示された度の値は、撮像が用いた平面を示された値（０、４５、９０、１３５、１８０、２２５、２７９、３１５）のみに限定するものではない。撮像され、（中央において）ｘ３６０の撮像角度で認識される物体であるジェムストーン５０６は、Ｘ軸に基づく。点０はＹ軸上にある。Ｘ軸は、例において、平面と共通である。使用される座標系に従ってインクリメント構成で他の角度も用いられ得る。
【００４３】
図７は、例を具体化し、それに従って、基本位置と組み合わせてカメラ経路（撮像経路）の平面に関する度において複数の角度によって示され、それに従って撮像が行われ得る。０〜３６０で示された度の値は、撮像が用いた平面を示された値（０、４５、９０、１３５、１８０、２２５、２７９、３１５）のみに限定するものではない。撮像され、（中央において）ｘ３６０の撮像角度で認識される物体であるジェムストーン５０６は、Ｙ軸に基づく。点０はＸ軸上にある。Ｙ軸は、例において、平面と共通である。
【００４４】
図８の例において、基本位置と組み合わせてカメラ経路（撮像経路）の平面を定義するために、ｘ＝３５／ｙ＝２５０、ｘ＝９０／ｙ＝２５０、ｘ＝９０／ｙ＝３４０、ｘ＝３５／ｙ＝３４０、およびｘ＝３１５／ｙ＝４５のジェムストーンｘ−ｙ撮像角度が用いられた。実施形態によると、たとえば５つの異なるジェムストーン撮像角度のみが図８に提示された。実際は、撮像角度は、撮像カメラに対してジェムストーンの動きを十分正確に捕捉するために２または４度のインクリメント（ΔΘ、ΔΦ、図１ａおよび図１ｂを参照）で実施形態において定義される。その結果、単一のジェムストーンごとに合計４０９６または１６２００の画像が生じる。
【００４５】
図９において、移動アセンブリのハードウェアの観点で具体化された撮像システム５００のデバイス例が例として示されている。システムデバイスは、支柱５０１によって地表面またはシステムのシャーシに支持される。例において２梁４脚の支柱が具体化されるが、支柱を示された例のみに限定することは意図されない。支柱５０１には、枢動の移動経路によって定義された平面において枢動する第２の梁であるカメラ支持梁５０７の回転を容易にするようなジョイント５０４によって梁５０８が連結される。例示のための適当な部分における例が図６〜８に示される。カメラ５０３は、カメラの位置が動かされ得るように、梁５０７の間で、アームとして動くカメラブーム５０２に取り付けられる。実施形態によると、部品５０５、部品５０８、部品５０４、部品５０７、およびカメラ５０３の寸法は、値の例を、仮想球に関してジェムストーンから距離ｒに設定する。まっすぐなカメラブーム５０２が例として示されるが、カメラ位置がカメラブーム５０２に沿って曲線経路に従って動かされ得ることによりジェムストーン５０６への交互の距離をもたらすように、カメラビーム５０２およびビーム５０７に曲線ジオメトリを用いることも可能である。カメラ５０３は、たとえばエメラルドであるが指名された種類のジェムストーンのみに限定されない、この例においてジェムストーン５０６として具体化された標的５０６を指すように、カメラブーム５０２へのアタッチメントアセンブリにおける３Ｄ回転の容易性を有するように具体化され得る。ジェムストーン５０６は、図１Ｂに関しても説明したように、平面における矢印によって示すような円形経路の任意の位置に回転するように構成された基部５０５に載置される。
【００４６】
基部５０５は、枢動可能ジョイント５０４および梁５０８によってカメラ５０３がフレーム撮影のための撮像のためにジェムストーン５０６を載置した基部５０５の中央を向くよう促されるように、梁５０８に載置されるものとして示される。実施形態によると、位置決めにおいて用いられる、たとえばモータおよび／またはスプロケットホイールなどの適当な電気機械アクチュエータによって運動がもたらされ得る。位置決めのための手段は、制御ユニットの制御下で電気制御信号によってコンピュータによって制御され得る。システムは、制御信号に従って、フレームを記録／撮影する時に経路の監視を容易にするために、かつ、認識対象物体の視覚モデルに関して記録される、個々のジェムストーン５０６撮像におけるログを作成するためにも、必要なスイッチおよび／または位置検出器も備えてよい。
【００４７】
実施形態において基部への供給および／またはジェムストーンを出すためのマニピュレータとして用いられ得るロボットは、図９には示されない。実施形態例によると、少数の指を有するメカニカルハンドがその目的のために用いられ得る。実施形態によると、撮像、ジェムストーンの設置、および取出しは、システムを制御するコンピュータによるカメラの移動開始および／または停止と同期する。実施形態によると、使用および／または制御される照明は、ジェムストーンを認識対象物体として保持するために、適当な部分において基部５０５を介して実装され得るが、照明に関して具体化された放射をもたらす他の選択肢もまた、例に従って用いられ得る。
【００４８】
図１０において、基部５０５上のジェムストーン５０６が示される。図は、（座標系対応インクリメントを有する他の座標系に変換され得るデカルト表記法に従う）非限定的な例ΔＸおよびΔＹとして撮像システム軸を示し、そのような場合、それらは、デカルト軸に対して傾斜したジェムストーン５０６の対応する軸とは異なる。実施形態によると、方法は、傾斜がまっすぐである変換ステップを備えてよい。ただし、同じ記号が、撮影角度をΔｓずつインクリメントする段階的方法で撮像を行うそのような実施形態も図式的に示す。記号ΔはＸおよびＹ軸両方に用いられたが、インクリメントは必ずしも、事前定義された角度の撮像位置のインクリメントに関して同じである必要はない。
【００４９】
実施形態によると、画像フレームの撮影前、図１０に示すようにジェムストーンの傾斜が測定される。任意選択的な撮像方法に係る具体化された方法（図１１）において、撮像システムは、方法１３００（図１３）に従って具体化された更なる動作をチェックする（７０１）、たとえば、
事前定義されたジェムストーン撮像角度が、カメラブーム５０２への制限に関して可能であるか（図１０）：
否である場合、このジェムストーン撮像角度は、次のジェムストーン位置のために保存され、
可能である場合、カメラブーム５０２および／または基部５０５は、実施形態変形例によると、カメラ、ジェムストーンホルダ、ジェムストーン、および死角検査のために提供されたシステム内の鏡（実施形態変形例によると、カメラの光経路提供のために旋回可能な鏡）、そのジェムストーン撮像角度にカメラ５０３を設定することに従う適当な部分におけるカメラホルダメカニクスのうちの少なくとも１つを動かすことによって、互いに対して回転７０２され、
撮影された各画像（Ｆｒ）に関して、画像後処理（７０８）のために回転の量も計算７０３され、回転によって、ジェムストーンは、ジェムストーンが撮影中に直線位置にあるように見えるように「まっすぐに」され、
事前定義された撮像スキームに関して可能な事前定義された撮像角度の全てが事前定義通りに完了すると、ジェムストーンの保持機構および／またはブームを有するカメラ保持機構、ジェムストーン位置は、カメラに対して変更７０４され、そのΔＸおよびΔＹは再び測定される（Ｘ−Ｙ表記は、このようにデカルト座標実施形態を参照する）。実施形態によると、ジェムストーンは、カメラによるビデオ記録のために回転（ΔΘ）し、および／または継続的に回転することが可能であってよく、そこから、ジェムストーン画像を記録するビデオファイルが抽出アルゴリズムに従って抽出され得る。実施形態変形例によると、ビデオ記録はタイムスタンプされ、および／または事前定義された認証コードＡｕｔｈコード（Σｔａｇｎ（Θｎ，Φｎ））を提供されたフレーム（Ｆｒ）のアンサンブルであり、代替または追加の実施形態変形例において、ジェムストーン認識および／または分類のために、ジェムストーン特徴はＩＤと対にされる。
カメラに対するジェムストーン位置は、事前定義された撮像スキームに従って、仮想球位置に関する適切な基部位置（ΔΘ）を有する、（マイクロプロセッサ制御に従って）事前定義された全てのジェムストーン撮像角度の完了に関して、ｎ回変更７０５され得る。実施形態変形例によると、ｎの値は、ビデオ記録からの画像抽出に関する連続量として近似において考慮されてよく、
基部上でジェムストーンを位置決め７０６すると、位置変更およびΔＸおよびΔＹ測定は、撮像システムによって自動的に行われ、
単一のジェムストーンが、明視野および暗視野照明の両方において撮影７０７される。
図１３、図１４、および図１５は、たとえばカメラなどの撮像デバイスと、上記撮像デバイスを物体の周囲で動かすための移動アセンブリとを備える物体認識システム（５００）によって上記物体を認識する方法（１３００）の実施形態を示す。実施形態によると、方法は、たとえばカメラなどの上記撮像デバイスの撮像位置に少なくとも１つの経路を備えるように仮想球を事前定義すること（１３０１）と、第１の撮像面において球表面を辿るように撮像デバイスの移動経路に関して上記球表面におけるΦ方向のインクリメント（ΔΦ）を事前定義すること（１３０２）と、第２の撮像面において球表面の第２の経路を辿るような効果をもたらすために撮像デバイスの移動に関して上記球表面にΘ方向のインクリメント（ΔΘ）を事前定義すること（１３０３）と、上記撮像デバイスが撮像を開始する少なくとも１つの開始位置を設定すること（１３０４）と、仮想球の少なくとも１つの経路を辿るようにΘ方向およびΦ方向におけるインクリメント（ΔΘ）、（ΔΦ）によって定義された撮像位置から撮像デバイスによって、撮像位置（ｎ，（Θｎ，Φｎ））からの物体に関する画像および／またはビデオデータ（Ｆｒ）（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））を少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））に収集すること（１３０５）と、認識対象物体の仮想モデルに関して、撮像デバイスの撮像位置（ｎ，（Θｎ，Φｎ））に対応する上記画像スタック（Ｓｔｎ（Θｎ，Φｎ））の少なくとも１つの画像（Ｆｒ）を格納すること（１３０６）と、Θ方向のインクリメント（ΔΘ）およびΦ方向のインクリメント（ΔΦ）の少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔｎ＋１（Θｎ＋１，Φｎ＋１））を収集するために、撮像デバイスに関する次の撮像位置（ｎ＋１，（Θｎ＋ΔΘ，Φｎ＋ΔΦ））を選択すること（１３０７）と、上記少なくとも１つの画像スタックからの画像（Ｆｒ）を、上記少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔ１（Θ１，Φ１））および／または認識対象物体の仮想モデル（ΣＳｔｎ（Θｎ，Φｎ））に関する他の同様の少なくとも１つの画像スタックからの他の画像と結合すること（１３０８）と、画像スタック（Ｓｔｎ）の上記画像（Ｆｒ）の少なくとも１つから上記認識対象物体の特質の尺度（Ｃｒ、ＣｏＡ、Ｓｈ、ｌ、Ｂｂｌ、Ａｕｔｈコード）を記録すること（１３０９）と、上記認識対象物体の周囲の移動アセンブリ（５００）の事前定義された（μＰ）撮像位置の全てが処理されるまで、画像収集を反復（１３１０）し、Θ方向のインクリメント（ΔΘ）およびΦ方向のインクリメント（ΔΦ）の少なくとも１つの増分変化に対応する次の少なくとも１つの画像スタック（Ｓｔ１（Θ２，Φ２））を収集するために撮像デバイスに関する次の撮像位置を選択することと、特質の尺度（Ｃｒ、ＣｏＡ、Ｓｈ、ｌ、Ｂｂｌ、Ａｕｔｈコード）をデータベース内のそれらと比較すること（１３１１）と、検査（１３１５）において、上記データベースから、比較された特質の尺度との類似性が発見されなかった場合、上記認識対象物体およびその上記仮想モデル（ＩＤ）にアイデンティティ（ＩＤ）を付与すること（１３１２）とのうちの少なくとも１つを備える。インデックスｎ＋１は、使用��れた座標系に従って、仕組み内で使用されるインクリメントを有する、事前定義された撮像の仕組みに従う次の位置を指す。したがってｎは、例示において任意のインデックスとして用いられている。
実施形態によると、方法は、事前定義（１３０１、１３０２、１３０３）として、物体の中心と仮想球中心座標（Ｔｒ１、Ｔｒ２、Ｔｒ３）との間の座標変換を定義することと、一致が観察されない場合、上記座標間の補正を定義することと、認識対象物体の位置を上記仮想球の中心に補正することと、カメラユニットの焦点への補正に従ってたとえばカメラ（５０３）などの上記撮像デバイスの焦点（Ｆｏｃ１、Ｆｏｃ２、Ｆｏｃ３）を調整することとのうちの少なくとも１つを備える。
実施形態によると、方法は、ジェムストーンの上記アイデンティティに対応する仮想モデルを探索するために、ユーザ指定アイデンティティによって上記データベース（ＤＢ）を取得すること（１３１３）を備える。変形例によると、方法は、検査（１３１５）におけるそれらの特質の尺度によって認識された物体と同様の物体に関するデータを備えるデータベース（ＤＢ）からの探索における探索基準として用いられるように、認識対象物体の面積または体積を、上記面積または体積における特質の尺度の選択範囲（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）によって定義すること（１３１４）を備える。実施形態によると、データベース取得は、適当な部分において、後分析段階７０８において任意選択的または追加的に行われ得る。
【００５０】
実施形態によると、撮像において、写真撮影／ビデオフレーム撮影もまた反復的に行われ得る。実施形態によると、照明は、可視光の波長範囲外である照明によってもなされ得る。実施形態によると、可視範囲外の照明は、同時になされ得るが、他の実施形態において連続的になされ得る。
【００５１】
実施形態によると、検査中のジェムストーンの位置は、ジェムストーン、ユーザ、および／またはユーザおよび／またはジェムストーンの位置のアイデンティティに関する真正性の尺度として用いられるように、地理的座標とともに提供される。実施形態において、地理的座標は、地理的座標、撮像デバイスシリアルナンバー、撮像デバイスの座標、信号対雑音比、画像およびビデオデータ移送における接続に用いられるブロードバンド接続の信号品質、および動作中の撮像サービスプロバイダおよび／またはデバイスＩＤの情報ネットワークバウンド位置の少なくとも１つの助けによりなされる、真正性信号の発信源を提供するために、写真撮影サービスプロバイダの位置の座標と比較される。実施形態によると、いくつかの種類の照明は、写真に対するジェムストーンの特徴に関するより良いコントラストを得るために変化し得る。実施形態によると、波長範囲の選択は、露呈される特定のジェムストーン特徴に関する最適化のために選択される。実施形態によると、背景に照明を供給する源の極性、ジェムストーンに照明を供給する源の極性、ジェムストーンの画像を提供するカメラの極性の少なくとも１つは、ジェムストーンの撮像において調整され得る。
【００５２】
画像は、具体化された方法の方法ステップとして実施形態に従って後処理７０８される。実施形態によると、後処理は、以下の少なくとも１つが完了すること（図１２）を備える。
背景除去７０８ａ：ジェムストーン以外の一切が画像から除去されるが、ジェムストーンに属するジェムストーン特徴は除去されない。
回転７０８ｂ：周囲条件により必ず経験する場合、ジェムストーンは「まっすぐにされ」、たとえば
中央寄せ７０８ｃ：ジェムストーンは、適当な範囲で、画像キャンバスの中央に設置される。
シャドーイング７０８ｄ：３Ｄ経験を向上させるために画像に影を加え、および
新たな背景７０８ｅ：必要な色を有する背景が追加される。
実施形態変形例によると、画像から発見されたジェムストーン特徴は、マーク付けおよび／またはリストされる７０８ｆ。実施形態によると、リストに対する識別は、ジェムストーン内の特徴の位置またはそのような特徴のアンサンブルに関連する。実施形態変形例によると、観察特徴とともに照明特性もリストされ７０８ｇ、代替または追加として、観察特徴の真正性をチェックし、および／または検査中のジェムストーンの特徴の特徴リストにその特徴を追加する後処理のために、特徴とともに認証信号が保存される７０８ｈ。上述され示された動作およびプロセスは、様々な実装において望ましいように任意の適当な順序で実行され、または行われ得る。加えて、特定の実装において、動作の少なくとも一部は、撮像方法１３００の適用可能な方法ステップ中に適当な部分において並行する実施形態に従って、並行して実行され得る。更に、特定の実装において、説明されたものより少ないまたは多い数の動作が行われ得る。
【００５３】
撮像が滑らかかつ迅速に行われ得るように、座標系が照合され得る。これらは、各フレームが座標間で個々に照合される必要がなく、撮像に要する時間が節減されるように、測定ジオメトリ座標系において、または物体自身の座標系において、またはその後適当な部分においても行われ得る。ただし、データベース内のＩＤは、特徴的な特徴を記述する時に物体の選択された特徴的尺度に対する位置に固定された自身のオリゴを有する座標系を用いてよいが、測定においてシステムによって用いられる座標は、測定システムにおいて異なるように定義されたオリゴを用いた。実施形態に従って、適用可能であれば座標変換が行われ得る。
【００５４】
実施形態に係る光学ソリューションは、１０ｍｍ以上のフィールドの深さが、マクロ倍率を用いて単一の画像によって実現される容易性をもたらす。
【００５５】
実施形態によると、各ジェムストーンに関して、３Ｄアプレットおよび事前定義されたビデオの少なくとも１つを形成するために、撮影写真が処理される。
【００５６】
実施形態によると、ジェムストーン撮像角度は、全ての画像／フレームに格納されており、それらは、３Ｄアプレットまたはビデオ処理のために多数の方法で並べられ得る。実施形態変形例によると、この種の処理は、適切な発生時点で真正性信号に追加され得る。これにより、単に通常の回転よりも多くの方法でジェムストーンの動きを視覚モデルに示すこと、およびそれぞれの実施形態が、検査中のジェムストーンに何が起こったかを調べるためのチェック能力を提供する、すなわち、ジェムストーンおよびその特徴的特徴に関する履歴ログ詳細に追加することが可能である。実施形態によると、調査は、そのように一般的な通常のウェブブラウザを介して行われ得る。したがって本発明の実施形態によると調査は、実施形態に係る写真撮影と同じ場所で行われ得るが、代替または追加として、外国であってもたとえばインターネットなどの通信ネットワークを介して遠隔地で、あるいは調査に参加する所望の関係者の選択に従って様々な国において実施形態に従って行われてもよい。そのような実施形態において、真正性信号は、信号が送信されたイベントの真正性の表示、および／または検査中の標的の真正性に関して用いられ得る。
【００５７】
実施形態によると、調査されたジェムストーンの観察特徴が識別され、ジェムストーンは、等級を表す特徴に従って、分類に使用可能な規格に従って分類される。アーチファクトが発見された場合、それらもまた、分類に適用可能であれば分類において考慮される。アーチファクトは、ジェムストーン履歴ログにも報告され、実施形態によるとそのようなアーチファクトは、真正性の尺度として用いられる変形実施形態に従って、画像および／またはビデオにマーク付けされる。
【００５８】
更なる実施形態によると、後処理アルゴリズムは、露呈した特徴および／またはアーチファクトとして保持されるそのような特徴に対するジェムストーン体積を評価し、ジェムストーンを更に切削および／またはホーニングするための推奨を評価するために、他のシステム要素との通信状態にありプログラム可能に実装されたような評価器マシンを有する。実施形態によると、システム内のアルゴリズムは、個々の識別可能なジェムストーンに関して、または過去に等級に付属された統計情報を介して等級を特徴付けするために適当な制限の分類に関して、その評価をジェムストーンログに付属させる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲とともにそれらの均等物によって決定される。当業者がまた理解するように、明示的に開示された実施形態は、例示のためだけに構成されたものであり、その範囲は、本発明の各特定の使用事例により良く適した更なる実施形態、実施形態の組み合わせ、および均等物を包含するものである。
例１
【００５９】
実施形態において、照明供給の放射源は、明視野光源および／または暗視野光源を備える。実施形態において、放射源は調整可能である。実施形態において、調整は、段階的な照明視野レベルで実現されるが、更なる実施形態によると、連続的に実現される。実施形態において、少なくとも２つ以上の放射源が存在し、そこから、明光源照明レベルを有する少なくとも１つまたは暗視野光源照明レベルを有する少なくとも１つが選択される。実施形態において、図１Ｇに従って複数の照明ジオメトリも用いられ得る。実施形態において、照明は、具体化されたジオメトリにおける不透明スクリーンによって提供される。実施形態において、上記照明源の少なくとも１つの可変極性は、検査中のジェムストーンの特徴の可視性を向上させるために調整された。実施形態において、明光源は、暗視野光源とは異なる偏光を有していた。実施形態において、光源の少なくとも１つは、楕円偏光、円偏光、直線偏光から選択された偏光を有し、キラリティは、楕円および／または円偏光に関して左回りキラリティおよび右回りキラリティから選択される。実施形態において、言及した照明源の少なくとも１つは、透過放射線にもたらされた偏光特徴を有し、カメラは、少なくとも画像／ビデオ記録によって検査中のジェムストーンから、入光照明の偏光を識別するための分析器に構成された偏光子を有する。
【００６０】
実施形態において、放射の品質は、具体化されたジオメトリの場合、具体化された放射源からの拡散、すなわち間接照明である。実施形態において、追加または代替として、放射源は、標的に対するスポット光源を有するそのような具体化された光源によって具体化され得る。更なる変形例によると、実施形態において照明に用いられる様々な放射源の組み合わせが存在し得る。実施形態変形例において、撮像システムの基部は、標的ジェムストーンへの直接照明のために用いられた。実施形態において、不透明スクリーンを介して物体が撮像されるようにするために、拡散照明として方向付けがなされた。実施形態変形例において、照明は、物体全体へのスポット照明として具体化された。
【００６１】
本発明の実施形態において、放射源は、光学範囲内の光源である。実施形態変形例において、放射源は、上述した照明タイプに係る照明を提供するためのＸ線源、紫外線源、赤外線源の少なくとも１つを備える。更なる実施形態変形例によると、放射源は、単一光源またはカメラの波長範囲のために選択されたようなアンサンブルであるが、他の放射源も備えてよい。
【００６２】
実施形態において、照明源のアンサンブルには、偏光を放出するための偏光特徴を有する少なくとも１つの光源が存在する。実施形態において、光は、紫外線（ＵＶ）および／または赤外線（ＩＲ）放射を指す。実施形態において、照明のために用いられる放射は、単色および／またはコヒーレントである。実施形態において、照明は、いくつかの単色照明源からの照明を希薄な波長照明として供給するように、選択された単色および／またはコヒーレント放射から成る構成である。
【００６３】
実施形態において、照明は白色光であるので、紫外線と赤外線との間の可視光学範囲における波長範囲の光を備える。ただし、他の種類の照明と同様に、白色光は、広波長範囲照明として用いられ得る。実施形態において、必要な場合、単色照明撮影写真を提供するために、単色のそのような照明源を選択することも可能である。実施形態において、ジェムストーンの特定の特徴を際立たせるために用いられ得る照明を備える希薄な波長を提供するために、いくつかの単色照明源がともに用いられ得る。少なくとも具体化されたような照明源の偏光および／または偏光状態の分析器を有するカメラは、ジェムストーン特徴の強調および／または識別のため、および／または認識対象物体としてのジェムストーン内部の様々な焦点面に焦点を合わせるために用いられ得る。
例２
【００６４】
撮像システムは、標的ジェムストーンとカメラとの間の光線通路に干渉する任意の可視アタッチメントなしで、ジェムストーンを完全に撮影するために用いられた。マクロ倍率を用いて単一画像によって深さ１０ｍｍ以上のフィールドを実現するために具体化されたシステムに係る光学ソリューションは、具体化されたカメラを用いて実現された。システムは、３次元方式で標的として撮影されたジェムストーンを観察するために用いられた。実施形態において、ジェムストーンの画像は、３Ｄアプレットを形成するため、およびジェムストーンからの視覚モデルの取得に用いられるためにフレームからビデオを形成するために処理された。実施形態において、画像の少なくともいくつかは、ジェムストーンの位相から閃光を排除するためにフィルタされた。実施形態において、照明の偏光に関する偏光子は、閃光除去に用いられた。実施形態において、ジェムストーンは、シャープナーアルゴリズムによっても処理され、および／または、特徴が画像にマーク付けされた。実施形態において、アルゴリズムはジェムストーンの体積を推定し、更なる変形例によると、発見された特徴が切削および／またはホーニングされた場合の残りの体積を推定した。実施形態において、アルゴリズムは、そのような手順のために行われる作業も推定した。実施形態において、ジェムストーンは、生のダイアモンドまたは同類の宝石であった。
例３
【００６５】
実施形態において、ジェムストーンは、分類され、および／または特徴によって識別され、後の調査および／または遠隔調査のための画像および／またはビデオの取得のためにジェムストーンの後の識別に用いられるように、観察特徴に基づいてアイデンティティを付与された。ジェムストーンの特徴が、ジェムストーンの個々の特徴付けに十分なほど明確ではない場合、これは、類似の特徴を有する類似のジェムストーンのより大きなアンサンブルに分類される。実施形態において、生のジェムストーンも調査され得る。実施形態において、分類は、関連推定値による切削／ホーニングを行う前の状況との比較において、処理としての切削／ホーニングが少なくとも部分的に完了した後、再推定された。
例４
【００６６】
実施形態において、撮像システムが、たとえば停電などのエラーまたは誤作動が発生する場合を除き、人間のオペレータなしで動作可能であるように完全自動化され得るように、システムは、自動フィーダおよび／または除去ユニットを備える。実施形態において、フィーダは、撮像のために事前分類された標的ジェムストーンを基部に供給し得る。実施形態において、フィーダは、撮像球の他の部分が完了されるように、標的ジェムストーンを旋回または回転させるために用いられ得る。実施形態において、実施形態においてフィーダと同じであり逆に動作され得る除去ユニットは、標的ジェムストーンを評価／撮像されたジェムストーンの位置に移動するように構成される。使用される実施形態において調査結果がオンラインで利用可能である場合、除去機能は、調査結果に従う対応する等級への分類動作も備えてよい。
例４Ｂ
【００６７】
ジェムストーンホルダは、ジェムストーンを電気クロージャ内に捕捉するための動電型ホルダによって（図１Ｈ、発生する動電フィールドである構成要素Ｒ１〜Ｒ４および／またはＦ）、システムにおいて具体化されてもよい。ジェムストーンは、ジェムストーンを捕捉するための２リング電極を備える動電型ホルダに向かって、電界によって電気ニードル先端またはチューブに載置され、あるいは充填されると単純に落下し得る。そのようなホルダは、ジェムストーンの撮影を、タッチレスに実現させ得る。実施形態によると、ジェムストーンは、撮像の準備ができると吸引され、ジェムストーンを空気流に乗せるように構成されたフィルタから除去されてよく、空気流は、動電フィールドがオフに切り換えられるとジェムストーンを吸引するように同期される。
【００６８】
実施形態によると、光源は、対応する波長を有する可視範囲の光で光を放出するように構成された光源を少なくとも備える。実施形態によると、波長範囲は、紫外線および／または赤外線、実施形態の変形例によると特に光学放射の近紫外線および／または赤外線範囲に属する波長を少なくとも部分的に有する光も備えてよい。実施形態において、光源は、不透明スクリーンを介して物体へ導かれる周囲光である。
【００６９】
実施形態によると、（実施形態において試料ホルダとしても考えられる）基部としてのジェムストーンホルダは、特に撮影を介して小さなサイズの細部が検出されるような実施形態においてジェムストーン撮影に干渉し得る振動を弱めるように構成された振動抑制構成を備える。小さなサイズとは、平均的に目の検出限界を指す。いずれにしても、振動は、大きな規模においても写真をぼやけさせて曖昧にすることがあるので、基部における減衰機構は、ジェムストーンの画像化を改善する。実施形態によると、振動抑制は、それらが調和するか否かにかかわらず継続的に発生する振動も抑制し得る過渡的減衰部を備える。実施形態変形例によると、振動減衰が、音響的に、またはジェムストーンホルダ基部に振動を結合する同様の方法で感知するために、適当なアクチュエータによって生成および／または感知されるように、能動的に、すなわち対抗する振動によってなされ得るように、ジェムストーンホルダは、ピエゾ素子または制御化で同様に振動するアクチュエータ上に設置され得る。
【００７０】
実施形態によると、抑制は、得られたマイクロフォン（または類似のトランスデューサ発信）信号が増幅され、アクチュエータに導かれるようにフェーズされることによって、音響結合雑音または同様の振動が、得られた信号への生成された逆位相振動によってマイクロプロセッサの制御下で減衰されることにより、実現される。実施形態によると、そのような減衰システムは、レーザ光干渉パターン検出の散乱に応答するように構成された振動感知回折計も備えてよく、変化応答信号は、測定デバイス（ＭＤ）の制御下で適当なアクチュエータによる逆振動生成に用いられる。実施形態によると、振動データは、センサによって感知され、メモリ内に格納され得るので、振動データは、たとえば写真品質、特に鮮明度の向上のために、具体化されたシステムにおける使用時、適当な部分において、ソフトウェアアルゴリズムによる後の写真処理に利用可能である。
【００７１】
実施形態によると、光源は、ジェムストーンホルダに対する自身の位置、波長、照明輝度およびパワーに関する点の少なくとも１つにおいて固定された少なくとも１つの固定光源を備えてよい。そのような実施形態においても、更なる変形例の固定または調整可能波長光源が用いられた。実施形態変形例によると、光源は、検出器デバイスに対して斜めに位置するそのような追加の光源を備える。実施形態によると、追加の光源は、デバイスを備える検出器を有する後方散乱ジオメトリに配置される。実施形態変形例によると、追加の光源は、デバイスを備える検出器を有する前方散乱ジオメトリに配置される。実施形態変形例によると、追加の光源は、デバイスを備える検出器を有する正反射ジオメトリ、すなわち後方散乱ジオメトリと前方散乱ジオメトリとの間の角度に対応する角度、すなわち、水平面の標準に向かう方向に測定されたものとして、水平面から４５°〜１３５°の範囲内に配置される。本発明の変形例の実施形態によると、ジェムストーン照明のための光の少なくとも一部は、サンプルホルダを介して、あるいは追加または代替として、機械部品を担持する検出器を支持する構造部を介して標的にもたらされる。実施形態変形例によると、照明の少なくとも一部は拡散し、および／または調査中のジェムストーンに間接的に差し向けられる。実施形態によると、主に用いられる撮像中の照明は、不透明ベゼルおよび／またはスクリーンを介してジェムストーンに導入される際、拡散する。
例５
【００７２】
遠隔地において、調査者であるユーザは、具体化されたシステムによって、仮想モデルとも記載される視覚モデルを備えるように、具体化された方法に従ってコンピュータ内で処理された画像によって画像化されているジェムストーンを観察している。実施形態において、画像は、たとえば物体の回転のために、ビデオとして画像フレームのストリームとして観察されるようにユーザが取得可能である。実施形態において、視覚モデルは、他の照明において具体化されたシステムによって撮影された画像も備える。実施形態において、調査者は、マシンビジョン提供ロボットである。実施形態において、調査者は、特質の尺度（１３１５）および／または検査における認証の尺度として用いられるように、分類および／またはジェムストーンのフィンガープリントに関する特徴的特徴のリストを作成する。実施形態において、フィンガープリントによって識別されたＩＤを有するジェムストーンは、適切な分類とともに、ジェムストーンデータベースに追加される。実施形態において、視覚モデルは、ジェムストーンに関与する関係者および／または遂行に立ち会うデバイスが上記エンティティの真正ＩＤを述べることができるように、ジェムストーン識別イベントの認証に関する認証コード／信号を備える。実施形態において、遠隔地接続は、適当なソフトウェアを用いて、コンピュータまたは同様の端末デバイス間でのネットワーク接続によって提供される。
例６
【００７３】
様々な実施形態は、少なくとも部分的に、ソフトウェアおよび／またはファームウェアを用いて実現され得る。このソフトウェアおよび／またはファームウェアは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体内、または、非一時的コンピュータ可読記憶媒体上に含まれた命令の形式であってよい。これらの命令はその後、実施形態において説明された動作の遂行を可能にするために、１または複数のプロセッサによって読み取られ実行され得る。命令は、コンピュータ実行のために任意の適当な形式であってよい。そのようなコンピュータ可読媒体は、たとえば読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリなどであるがこれに限定されない、１または複数のコンピュータによって読取り可能な形式で情報を格納するための任意の有形非一時的媒体を含んでよい。
【００７４】
「機械可読媒体」という用語は、マイクロプロセッサμＰを備える機械によって実行するための命令を格納、符号化、または搬送することができ、μＰを有する機械に、本開示の技術のいずれか１つまたは複数を実行させる、あるいはそのような命令によって用いられ、または関連するデータ構造を格納、符号化、または搬送することができる任意の媒体を含んでよい。機械可読媒体の非限定的な例は、ソリッドステートメモリおよび光および磁気媒体を含んでよい。密集機械可読媒体の特定の例は、たとえば半導体メモリデバイス（たとえば電気的プログラム可能読取専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、または電気的消去可能プログラマブル読取専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ））およびフラッシュメモリデバイスなどの不揮発性メモリ、たとえば内蔵ハードディスクおよびリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭおよびＤＶＤ−ＲＯＭディスクを含んでよい。
【００７５】
たとえば特定のフレームに認証コードタグをどのように提供するかの命令は、複数の転送プロトコル（たとえばフレームリレー、インターネットプロトコル（ＩＰ）、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）など）のいずれか１つを用いて、ネットワークインタフェースデバイス／トランシーバを介して、伝送媒体を用いて通信ネットワークで更に送信または受信され得る。
【００７６】
通信ネットワーク例は、適当な部分において、特に、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ）、パケットデータネットワーク（たとえばインターネット）、携帯電話ネットワーク（たとえばセルラネットワーク）、従来型電話（ＰＯＴＳ）ネットワーク、無線データネットワーク（たとえば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）として知られる米国電気電子技術者協会（ＩＥＥＥ）８０２．１１規格群、ＷｉＭａｘ（登録商標）として知られるＩＥＥＥ８０２．１６規格群）、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格群、およびピアツーピア（Ｐ２Ｐ）ネットワークを含んでよい。認識サイト、データベース、および遠隔サイトは、たとえば通信のために適当な部分においてインターネットを介して、またはたとえば暗号化形式の実施形態に従って認証コードキーなどに関する専用情報交換のための安全チャネルを介して、本開示に係る通信ネットワークを用いてよい。
【００７７】
「コンピューティングデバイス」、「コンピュータ、「端末デバイス」、「ユーザデバイス」、「通信局」、「局」、「ハンドヘルドデバイス」、「モバイルデバイス」、「無線デバイス」、および「ユーザ機器」（ＵＥ）という用語は、本明細書で用いられる場合、適用可能な部分において、たとえば携帯電話、スマートフォン、タブレット、ネットブック、無線端末、ラップトップコンピュータ、フェムトセル、高データレート（ＨＤＲ）加入者局、アクセスポイント、プリンタ、店頭デバイス、アクセス端末、または他のパーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイスなどの無線通信デバイスを指す。デバイスは、移動式または固定式であってよい。実施形態によると、遠隔サイトはモバイルサイト（図４）であってよい。無線として説明されるが、機能的な接続のために適当な部分において有線も用いられ得る。
【００７８】
いくつかの実施形態は、たとえばパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、デスクトップコンピュータ、モバイルコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ネットブックコンピュータ、タブレットコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、ハンドヘルドデバイス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）デバイス、ハンドヘルドＰＤＡデバイス、モバイルまたはポータブルデバイス、オーディオビデオ（Ａ／Ｖ）デバイス、有線または無線ネットワーク、無線エリアネットワーク、無線ビデオエリアネットワーク（ＷＶＡＮ）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、パーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、無線ＰＡＮ（ＷＰＡＮ）など、たとえばインターネットなどの通信ネットワークへ接続するための様々なデバイスおよびシステムと関連して用いられ得る。
【００７９】
いくつかの実施形態は、一方向および／または双方向ラジオ通信システム、セルララジオ電話通信システム、モバイルフォン、携帯電話、無線電話、パーソナル通信システム（ＰＣＳ）デバイス、無線通信デバイスを組み込んだＰＤＡデバイス、モバイルまたはポータブルグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）デバイス、ＧＰＳ受信器または送信器またはチップを組み込んだデバイス、デジタルビデオブロードキャスト（ＤＶＢ）デバイスまたはシステム、多基準ラジオデバイスまたはシステム、有線または無線ハンドヘルドデバイス、たとえばスマートフォン、無線アプリケーションプロトコル（ＷＡＰ）デバイスなどと関連して用いられ得る。
【００８０】
いくつかの実施形態は、適当な部分において、たとえばラジオ周波数（ＲＦ）、赤外線（ＩＲ）、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）、Ｗｉ−Ｆｉ、Ｗｉ−Ｍａｘ、超高帯域（ＵＷＢ）、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーションズ（ＧＳＭ）、２Ｇ、２．５Ｇ、３Ｇ、３．５Ｇ、４Ｇ、第５世代（５Ｇ）モバイルネットワーク、３ＧＰＰ、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）、ＬＴＥアドバンスド、エンハンスドデータレートフォーＧＳＭエボリューション（ＥＤＧＥ）などの１または複数の有線および／または無線通信プロトコルに準拠する、具体化された認識システム通信のための１または複数の種類の有線および／または無線通信信号および／またはシステムと適当な部分において関連して用いられ得る。他の実施形態は、他の様々なデバイス、システム、および／またはネットワークにおいて用いられ得る。
【００８１】
本明細書で用いられる場合、特に指定されない限り、共通オブジェクトを説明するための順序を示す形容詞「第１の」、「第２の」、「第３の」などの使用は、同様のオブジェクトの様々な例が参照されることを示すものにすぎず、説明されたようなオブジェクトが、時間的、空間的、階級的、または他の何らかの方式のいずれにしろ、所与の順番になければならないことを暗示することは意図されない。
【００８２】
本文書で用いられる場合、「通信する」という用語は、送信または受信、あるいは送信および受信の両方を含むことが意図される。有線および／または無線通信信号に関して本明細書で用いられるような用語「通信する」は、視覚モデル取得イベントに関与するサイト間での通信を具体化するために、通信信号を送信すること、および／または通信信号を受信することを含む。いくつかの実施形態は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の１つに準拠して動作する無線ネットワークに関連し得る。
【００８３】
本開示の態様は、様々な実装に係るシステム、方法、装置のアンサンブル、および／またはコンピュータプログラム製品のブロック図およびフロー図を参照して上述される。理解されるように、ブロック図およびフロー図の１または複数のブロック、およびブロック図およびフロー図におけるブロックの組み合わせは、それぞれコンピュータ実行可能プログラム命令によって実装され得る。いくつかの実装によると、ブロック図およびフロー図のいくつかのブロックは、必ずしも提示された順序で行われる必要はなく、あるいは必ずしもすべて行われる必要はない。
【００８４】
これらのコンピュータ実行可能プログラム命令は、コンピュータ、プロセッサ、または他のプログラマブルデータ処理装置で行う命令が、フロー図のブロックまたは複数のブロックに記載された１または複数の機能を実装するための手段を生成するように、専用コンピュータまたは他の特定の機械、プロセッサ、または特定の機械を生成するための他のプログラマブルデータ処理装置にロードされ得る。実施形態において、アルゴリズムは、実施形態においても具体化されたシステム動作の制御、画像用フレームの撮影、認証コードの作成、カメラの制御などに用いられ得る、コンピュータ実行可能プログラムとみなされ得る。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読記憶媒体に格納された命令が、フロー図のブロックまたは複数のブロックに記載された１または複数の機能を実装する命令手段を含む製品を生成するように、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置に特定の方法で機能するように指示し得るコンピュータ可読記憶媒体またはメモリに格納されてもよい。例として、特定の実装は、コンピュータ可読プログラムコードまたはプログラム命令がその中に実装されたコンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品に、フロー図のブロックまたは複数のブロックに記載された１または複数の機能を実装するために実行されるように適合された上記コンピュータ可読プログラムコードを提供してよい。コンピュータプログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル装置において実行する命令が、具体化されたシステムの動作に関するフロー図のブロックまたは複数のブロックに記載された機能を実装するための要素またはステップを提供するようにコンピュータ実装プロセスを生成するために、コンピュータまたは他のプログラマブルデータ処理装置にもロードされ、コンピュータまたは他のプログラマブル装置において一連の動作要素またはステップを行わせてよい。
【００８５】
実施形態によると、撮像における仮想球定義位置は、ジェムストーン全体をその識別のために全面的に撮像するために必要な場合、適用可能な部分においてドームのアンサンブルによって完全なものにされ得る。実施形態変形例によると、仮想球は、ジェムストーンのＩＤ認識のために仮想球の半分の少なくとも１つの球を備える。実施形態によると、その後、撮像されるジェムストーンの周囲の撮像デバイスの経路は、そのようなドームのアンサンブルにおける少なくとも１つのドームを辿る。実施形態によると、認識のためにドームの撮像球部を介した識別においてそのようなことが撮像に必要な場合、ジェムストーンは、未だ撮像されていない部分を撮像するために別の仮想球ドームに関して再配置、すなわち回転または旋回され得る。フレームは、測定デバイスおよび／または撮像デバイスを用いて取得されたジェムストーン位置から取得され得る。
【００８６】
したがって、ブロック図およびフロー図のブロックは、記載された機能を実行するための手段の組み合わせ、記載された機能を実行するための要素またはステップおよび具体化されたシステムおよび／またはシステム要素に関して記載された機能を実行するためのプログラム命令手段の組み合わせ、単独でおよび／または他のシステム要素と組み合わせて行われる動作をサポートする。また理解されるように、ブロック図およびフロー図の各ブロック、およびブロック図およびフロー図におけるブロックの組み合わせは、記載された機能、要素、またはステップを実行する専用ハードウェアベースのシステム要素、または専用ハードウェアとコンピュータ命令の組み合わせによって実装され得る。
【００８７】
本明細書に記載された本開示の多くの修正例および他の実装が明らかであり、上記説明および添付図面に提示された教示の利益をもたらす。したがって、理解すべき点として、本開示は、開示された特定の実装に限定されるものではなく、修正例および他の実装は、添付の特許請求の範囲の範囲に含まれることが意図される。本明細書において特定の用語が用いられるが、それらは、汎用的かつ説明的意味で用いられるにすぎず、限定を目的としたものではない。
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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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【国際調査報告】
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