Я прекратил попытки загружать изображение непосредственно из JavaScript в веб-сервис SOAP - это становилось слишком большим взломом.
Я решил проблему, разработав шлюз, служащий фильтром между мобильным приложением и веб-службой. Шлюз отфильтровывает запросы на загрузку изображений и извлекает закодированное в base64 изображение, отправленное объектом PhoneGap FileTransfer. Затем он преобразует это в массив base64binary, как и ожидалось веб-службой.
Это гораздо более гибкий способ, чем пытаться делать все на JavaScript.