Brevet FR2686697A1 — publié le 19930730

L'invention concerne la détection de défauts mécaniques dans des substrats recouverts d'un revêtement protecteur transparent à la lumière visible Elle vise en particulier la détection d'éventuelles fissures dans le 5 substrat semi-conducteur de cellules solaires. Ainsi qu'on le sait les cellules solaires comportent une partie utile formée d'une couche semi-con- ductrice, en pratique en silicium (ce matériau a un spectre d'absorption centré sur celui du Soleil), adaptée à générer par effet photovoltaïque du courant électrique à partir de photons incidents provenant du Soleil De manière à protéger cette partie utile vis à vis des agressions extérieures, celle-ci est généralement recouverte d'un revêtement extérieur transparent (appelé "cover-glass" en anglais). Surtout dans le cas de cellules solaires faisant partie de générateurs solaires destinés à être utilisés dans l'espace sur un véhicule spatial, il est important de pouvoir contrôler le bon état de ces cellules, c'està-dire de vérifier la capacité de ces cellules à générer de l'énergie électrique: il faut donc pouvoir détecter d'éventuels défauts mécaniques (fissures) dans les couches semi- conductrices. De manière similaire, on connaît, pour des satellites postés en orbite géostationnaire (télécommunica- tion, contrôle de navigation aérienne, télévision directe, etc), des revêtements optiquement réfléchissants destinés à être appliqués sur des surfaces radiatives: ces revête- ments sont caractérisés par une émissivité infra-rouge élevée et un faible coefficient d'absorption solaire Parmi ces revêtements, on connaît des miroirs rigides optiquement réfléchissants (appelés "Optical Solar Reflector" en anglais OSR en abrégé) formés d'une couche transparente au rayonnement solaire, revêtus sur leur face arrière d'une couche d'argent réfléchissante constituant la partie utile du miroir rigide Dans ce cas également il faut pouvoir garantir au sol les performances futures de ces miroirs rigides, et donc pouvoir détecter d'éventuels défauts mécaniques (fis- sures) dans les couches d'argent réfléchissantes. Qu'il s'agisse de cellules solaires ou de miroirs rigides, la présence d'un défaut mécanique conduit en pratique au rejet de l'élément contenant ce défaut. Toutefois, compte tenu de ce que tous les défauts mécaniques n'ont pas des conséquences équivalentes sur les performances des éléments considérés, il est intéressant de pouvoir faire une distinction entre des défauts mécaniques graves justifiant un rejet, et des défauts mécaniques plus mineurs, influant peu sur les performances et ne justifiant pas en soi un rejet En particulier, des défauts mécaniques tels que des fissures dans les couches transparentes des cellules solaires ou des miroirs rigides ont un degré de gravité bien moindre que des défauts mécaniques de géométrie similaire dans les couches semi-conductrices ou réfléchissantes, respectivement. On connaît déjà, d'après le document DE 3 012 - 162, un dispositif de contrôle d'éléments semi-conducteurs à effet photovoltaïque pris un par un à l'aide d'un faisceau lumineux de petit diamètre On connaît aussi un dispositif de contrôle de réseaux de cellules solaires mettant en oeuvre un microscope infra-rouge d'après l'article "A portable, X-Y translating, infrared microscope for remote inspection of photovoltaïc solar arrays" de S E FORMAN et J W CAUNT, MIT lincoln Laboratory, concernant un exposé présenté à The International Symposium for Testing and Failure Analysis, Los Angeles, CA, 27 October 1980. Ces dispositifs présentent divers inconvénients tels que, selon les cas, grand encombrement, obligation de travailler en infra-rouge, complexité de mise en oeuvre, coût important En outre, ils ne se préoccupent pas d'une discrimination entre défauts mécaniques existant soit dans la couche semi-conductrice, soit dans la couche transparente. Pour mémoire, dans un domaine tout à fait différent, on peut également citer le document US-3 676 008 concernant l'inspection optique automatisée de corps tels que carreaux vernis; toutefois, ses enseignements ne permettent pas de compenser les insuffisances précitées. C'est pour cela qu'en pratique le contrôle des cellules solaires déjà montées au sein d'un générateur solaire pour satellite, en vue de détecter des défauts tels que cassure du substrat en silicium, ou de la couche transpa- rente protectrice, ruptures des interconnecteurs, défaut de soudure), se fait à l'oeil nu ou à l'aide de binoculaires en éclairage rasant, ce qui conduit à des conclusions parfois subjectives dépendant notamment de l'état de fatigue de l'opérateur Il faut savoir que ce contrôle humain est long (à raison environ de 10 000 cellules contrôlées par semaine, or un satellite tel que TV-SAT est équipé de 40 000 cellules solaires) et fatiguant (les contrôles se font dans le noir). L'invention a pour objet un dispositif de détection de défauts par visualisation, adapté aussi bien au contrôle de cellules solaires qu'au contrôle de miroirs rigides, utilisant de préférence de la lumière visible (ce qui a un avantage de simplicité) qui permette de discriminer simultanément des défauts mécaniques situés dans la couche utile et des défauts mécaniques situés dans la couche transparente de protection, et ce de manière rapide et automatisable sur des réseaux d'éléments à contrôler de grande dimension, tout en étant simple, fiable et d'un coût modéré, ce dispositif étant de préférence adapté à détecter l'orientation des éventuels défauts. Elle propose à cet effet un dispositif de détection de défauts, pour le contrôle par réflection de lumière de pièces comportant un substrat recouvert par une couche transparente comportant:5 une surface de référence dans lequel se situent les pièces à contrôler, un projecteur de lumière polychromatique ayant une direction d'éclairage interceptant la surface plane de référence en une zone d'observation, cette direction faisant avec cette surface plane de référence un angle supérieur à (n-B) o B est l'angle de BREWSTER, un appareil de prise de vue dont l'axe optique de prise de vue est coplanaire avec la direction d'éclairage, cet axe faisant avec cette surface plane de référence un angle supérieur à (t-B), au moins une première source secondaire de lumière monochromatique, située à côté de l'appareil de prise de vue et orientée selon un axe d'éclairage secondaire interceptant la zone d'observation, un chariot portant le projecteur et l'appareil de prise de vue et cette source secondaire, et des moyens de commande en mouvement relatif de ce chariot par rapport à la surface plane de référence parallèlement à au moins deux directions de balayage parallèles à cette surface plane de référence. Selon des dispositions préférées de l'invention, éventuellement combinées: une seconde source secondaire de lumière monochromatique est située à côté de l'appareil de prise de vue, à l'opposé de la première source secondaire par rapport au plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique, ces première et seconde sources secondaires ayant des spectres de lumière disjoints, les axes de ces première et seconde sources secondaires font un angle de 450 par rapport au plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue, ces sources secondaires émettent respectivement de la lumière rouge et de la lumière verte, les projections des axes des sources secondaires sur le plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue sont confondues et font des angles compris entre 330 et 450 avec la surface plane de référence, le projecteur comporte au moins une lampe halogène, le projecteur est muni d'un diffuseur, la couche transparente est du verre et les angles de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue par rapport à la surface plane de référence sont compris entre 330 et 450, les angles de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue par rapport à la surface plane de référence sont égaux, le projecteur et l'appareil de prise de vue sont montés réglables en inclinaison sur le chariot, le chariot est orientable autour d'un axe perpendiculaire à la surface plane de référence, l'appareil de prise de vue est une caméra CCD raccordée à une unité de traitement numérique d'image, cette unité de traitement numérique est connectée à une unité centrale, par ailleurs connectée aux moyens de commande en mouvement du chariot. Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est un schéma de principe en vue de côté d'un système de détection de défauts conforme à l'inven- tion, pour le contrôle d'une cellule solaire, la figure 2 en est une vue de dessus, la figure 3 en est une vue schématique en perspective d'une version complétée de ce système, valable pour le contrôle d'un réseau de pièces à deux dimensions, la figure 4 en est une vue schématique du système de traitement d'images, la figure 5 est une représentation schématique de la séquence de contrôle d'un groupe de 3 x 5 cellules, la figure 6 est un organigramme de l'algorithme général d'une version automatisée du système de la figure 3, la figure 7 est un organigramme de l'algorithme de traitement de chaque image, la figure 8 est une vue en élévation du chariot, la figure 9 est une vue d'un défaut dans la couche transparente, d'une cellule solaire, et la figure 10 est une vue d'un défaut dans le substrat silicium de cette cellule. A la figure 1 est représentée une cellule solaire C constituée d'un substrat C O et d'une couche transparente de protection C 1 Cette cellule est sur une surface plane de référence S. La détection de défauts dans l'une ou l'autre de ces couches est faite par réflectométrie. Divers essais ont été effectués, dans divers types de conditions opératoires, concernant en particulier l'éclairage Leurs résultats peuvent se résumer comme suit. Sous un éclairage uniquement en rayonnement ultra-violet, avec une pleine ouverture du diaphragme de l'appareil (valeur 2,8) de prise de vue, on peut obtenir une bonne répartition de l'éclairage (éclairage "uniforme") sur la cellule, avec toutefois une définition médiocre des deux types de défauts considérés (cassure du substrat de silicium ou dans la couche transparente) et une perte de netteté à la périphérie du champ de vue Si l'on ferme le diaphragme (valeur 16) on obtient un faisceau de lumière plus concentré ce qui a pour effet d'améliorer la définition des deux types de défauts et la netteté de l'image Si on intercale entre la source UV et la cellule considérée, un diffuseur (il peut s'agir d'une simple feuille de papier, on obtient, après ouverture du diaphragme (valeur 22), une bonne visualisation des défauts dans le substrat de silicium tandis qu'on perd en définition en ce qui concerne les défauts dans la couche transparente (faible contraste par rapport au fond constitué par la cellule elle-même); en réduisant par contre le diaphragme (valeur 11) on augmente la définition des défauts de la couche transparente au prix d'une moins bonne visibi- lité des défauts de substrat. Sous un éclairage de lumière froide provenant d'une source halogène (large spectre d'émission dans le domaine visible) combinée à des fibres optiques, un dia- phragme fermé (valeur 22) conduit à une visualisation quasi inexistante et à une très mauvaise répartition de la lumière, tandis qu'un diaphragme ouvert conduit à une meilleure répartition et permet la visualisation de défauts dans la couche transparente La présence d'un diffuseur (par exemple une simple feuille de plastique souple) conduit, avec un diaphragme fermé (valeur 22), à une bonne visualisation des défauts de la couche transparente avec une bonne répartition de la lumière, mais dans un champ de vue réduit Avec un diaphragme de 5,6 et en rapprochant les extrémités des fibres formant source froide, on obtient une bonne visualisation d'un défaut de substrat (larges bandes aisément distinguables des traits fins induits par les défauts de couche). En utilisant une source au néon (le néon a la propriété d'émettre de la lumière diffuse), un diaphragme de 2,8 conduit à une répartition uniforme et à une visualisation satisfaisante des défauts de la couche transparente, tandis qu'un diaphragme de 16 dégrade la répartition de la lumière et la définition des défauts de la couche transparente. Enfin, avec une source de lumière directe située sur le côté de l'appareil de prise de vue, on parvient à visualiser un défaut de la couche transparente mais avec une définition médiocre car l'image de ce défaut provient du reflet de la couche transparente Si l'on intercale un filtre rouge à la sortie de cette source de lumière, le défaut apparaît en rouge, avec une meilleure définition que précé- demment Si l'on rajoute un projecteur de lumière polychro- matique muni d'un diffuseur situé en regard de l'appareil de prise de vue et éclairant l'ensemble de la cellule, on parvient à éliminer la coloration rouge de la cellule tandis que le défaut, apparaissant toujours en rouge, est bien visible. Si l'on ajoute à la source située d'un côté de l'appareil de prise de vue et munie d'un filtre rouge, et au projecteur situé en regard muni de son diffuseur, une troisième source située de l'autre côté de l'appareil de prise de vue et munie d'un filtre vert, les défauts de la couche transparente qui sont coplanaires à l'axe de visée de la source rouge apparaissent en vert tandis que les défauts coplanaires à l'axe de visée de la source verte apparaissent en rouge Cela permet de déterminer l'orientation par rapport aux axes de visée précités des défauts de la couche transparente Pour un diaphragme de 16, le défaut de la couche transparente se distingue bien mais la lumière est mal répartie; un diaphragme plus ouvert (valeur 4) conduit à une meilleure répartition de la lumière et une bonne visualisation du défaut, mais au prix d'une perte de netteté. Par contre, un diaphragme de 22 permet la visualisation aussi bien des défauts dans le substrat que des défauts dans la couche transparente Si on augmente la puissance d'éclairage du projecteur ( 1000 W) les deux types de défauts apparaissent avec un diaphragme de 5,6, mais avec une moins bonne définition par rapport au reste de la cellule. Les essais ont été effectués avec un bo tier "HASSELBLAD" avec un viseur pour des polaroïds, avec une bague de macrographie 55 et une pellicule "KODAK" de format 6 x 6 cm 2, type L lumière artificielle. C'est cette configuration, avec un projecteur muni d'un diffuseur face à l'appareil de prise de vue et deux sources respectivement rouge et verte disposées de part et d'autre de cet appareil, qui est apparue permettre de répondre à l'objectif de l'invention. Une telle configuration est représentée aux figures 1 et 2 respectivement en vue de côté et en vue de dessus, avec un appareil de prises d'images 1, deux spots 2 et 3 de lumière rouge et verte respectivement et un projec- teur 4 muni d'un diffuseur 5 L'axe de visée 10 de l'appareil 1 et l'axe optique 11 de l'ensemble 4 + 5 sont coplanaires (en pratique dans un plan vertical) en faisant des angles B et B' par rapport au plan de la cellule C à contrôler qui est perpendiculaire au plan des axes précités (en pratique horizontal) Ces axes convergent vers cette cellule Les axes optiques 12 et 13 des spots 2 et 3, qui convergent avec les axes précités, font des angles de préférence égaux, aussi bien par rapport au plan de la cellule C (angle a) que par rapport au plan des axes 10 et 11 Y et y' avantageusement égaux à 45 ). Les éléments 1 à 5 sont avantageusement portés par un chariot schématisé en 6 à la figure 3, mobile selon une direction Y sur un portique 7 mobile selon une direction X en pratique perpendiculaire à Y, ces directions étant parallèles au plan de la cellule, plus précisément au plan d'un banc de contrôle schématisé en 8 sur lequel repose un panneau de générateur solaire 9 dont on veut contrôler toutes les cellules (à la figure 3 le panneau est formé de quatre sections 9 A, 9 B, 9 C et 9 D classiquement reliées entre elles par des articulations grâce à quoi ce panneau peut être replié en configuration de stockage). Ce chariot est avantageusement orientable autour de la normale N au plan X-Y à l'emplacement ou vient chaque cellule à contrôler, grâce à quoi un défaut peu ou pas détectable dans une configuration nominale du chariot, peut être aisément détecté après rotation. Le projecteur 4 est dans une version de faible puissance, constitué de deux lampes côte à côte de 250 W 24 V halogènes auxquelles, pour éviter les déformations du diffuseur, est avantageusement associé un filtre calorifique repéré en 20 et une ventilation repérée 21 Cela évite les risques de fissuration des cellules induits par les calories dégagées par les lampes; la distance entre diffuseur et cellule peut être réduite jusqu'à 15 cm environ. Dans une version de plus forte puissance (deux lampes côte à côte 1000 W 220 V halogènes) on peut diaphragmer (au maximum à 22) et gagner en vitesse d'obturation; la lumière est plus répartie mais avec des risques de déformations du diffuseur 5. Le fait de dissocier le projecteur 4 en deux lampes côte à côte a pour avantage d'agrandir et aplanir le cône de lumière incidente interceptant les cellules. Le projecteur 4 est muni avantageusement d'un objectif collimateur 4 A conduisant à un faisceau parallèle à l'axe 11 Il peut, en variante, être remplacé par un objectif simple muni d'un dépoli, formant ainsi diffuseur. En pratique, on peut faire varier le diaphragme dans la plage 22-8. Le diffuseur permet une uniformisation de l'éclairage sur une zone équivalente à la surface d'une cellule complète (typiquement 40 mm x 40 mm) Il peut être en plexiglass translucide, en un calque en matière plastique voire du papier blanc Il est de couleur blanche en sorte de constituer un filtre neutre pour la lumière blanche émise par les lampes halogènes. Du point de vue géométrique, ce diffuseur est perpendiculaire à l'axe 11. Les angles B et B' de la figure 1 doivent satisfaire certaines contraintes. En effet, pour pouvoir détecter avec netteté les défauts dans le substrat, il est nécessaire d'éclairer la cellule avec une incidence 1 ' aussi faible que possible. Toutefois, si cette incidence B' est trop faible, la lumière ne peut pénétrer dans la couche transparente car il y a réflexion totale à la surface extérieure de cette couche: il faut que cette incidence soit supérieure à Bo = (r-B) o B est l'angle de BREWSTER défini par: 1 1 B = Arctg (n 2/n 1) ou N 2 est l'indice de réfraction du matériau de la couche transparente et N 1 est l'indice de réfraction de l'air (n 1 = 1). Dans le cas, fréquent, o la couche transparente est en verre, N 2 = 1,5 et B = 56,3. Pour pouvoir éclairer les éventuels-défauts dans le substrat B'doit donc être supérieur à Bo = 33,7 . En pratique, on choisira B' dans la plage 34- 450, de préférence entre 330 et 40 . On choisit avantageusement B = S' De même, on choisit avantageusement a = B'. Bien que les essais précités aient été conduits avec un appareil photo, l'appareil de prise de vue 1 est avantageusement une caméra matricielle de type CCD (Charge Coupled Devices) adaptée à fournir un signal adapté à être appliqué à une unité de traitement de signal. Pour une matrice CCD de 512 x 512 pixels de maille égale à 30 jtm, pour observer complètement une cellule de 60 mm x 60 mm, pour une distance de 30 cm entre la zone d'obser- vation (cellule) et l'objectif, on choisit pour l'appareil 1 un objectif de focale 75 mm, de diamètre 30 mm et de champ égal à 120. Il s'agit par exemple de la caméra 12 S vendue par C C C La figure 4 montre de manière schématique la structure du système de traitement 30 connecté à la caméra 1. Il comporte: une unité d'acquisition d'image 31 adaptée, à partir des signaux de la caméra matricielle 1, à saisir l'image sous forme numérique (il comporte une unité de visualisation d'image 32 et une carte de digitalisation 33), une unité de traitement 34, un pratique un microprocesseur par ailleurs adapté à commander les mouvements du chariot 6 et du portique 7, un ensemble de restitution des résultats tel qu'un écran 35 et/ou une imprimante non représentée. Ce système est utilisable en deux modes en automatique: les déplacements du chariot 6 et du portique 7 et les traitements des signaux de la caméra 1 sont faits en automatique; l'unité de traitement fait éditer par l'ensemble de restitution une liste de défauts et leurs positions dans le panneau 9 à contrôler Ce contrôle peut se faire 24 h sur 24 h, de façon tout à fait reproductible, en semi-automatique, auquel cas les déplacements sont commandés en automatique tandis que c'est un opérateur qui effectue les contrôles sur l'écran 35: le contrôle reste humain comme dans le passé, mais dans des conditions bien plus ergonomiques éliminant toute fatigue inutile (positions inconfortables, dans le noir). La figure 5 donne un exemple de séquence de contrôle de 15 cellules numérotées de Cl à C 15. Un algorithme de recherche de défaut est présente à la figure 6 ou m et N désignent les nombres de cellules par ligne et par colonne, respectivement sur le panneau à inspecter. La source de lumière, une ou deux lampes halogènes placées à distance suffisante pour éviter l'échauf- fement des cellules, envoient sur les cellules un faisceau de lumière polychromatique de diamètre suffisant pour couvrir la totalité d'une cellule. La source et la caméra sont orientées de telle manière que la lumière est réfléchie sur l'objectif de la caméra. La distance caméra cellule est telle que le champ observé couvre une cellule complète; la surface du champ de la caméra doit être inférieure à la surface éclairée. Les diaphragmes et l'intensité de la lumière seront réglés pour avoir une image nette. Pour des raisons économiques, la sauvegarde des résultats consiste en la mise en mémoire du type et de la position de chaque élément. A titre d'exemple, on utilise le système vendu par NUMELEC sous la désignation MORPHOPERICOLOR, qui est un système d'analyse d'images regroupant les fonctions d'acqui- sition, de traitements numériques et binaires et de mesures quantitatives. Il est nécessairement commandé par un ordinateur hôte, celui-ci étant dans la formule actuelle, un IBM PC ou compatible. La principale caractéristique du MORPHOPERICOLOR est sa rapidité puisqu'il réalise une opération de voisinage de type érosion en une durée totale de 6,5 ms pour une image de 256 x 256 pixels ou 26 ms pour un format 512 x 512, soit une puissance de 10 M érosion/seconde. Ces performances le rendent particulièrement efficace pour des applications d'analyse d'images complexes et de visionique o le temps de réponse est généralement de l'ordre de la seconde. Fonction d'acquisition le MORPHOPERICOLOR possède une carte d'acquisition d'image en temps réel vidéo avec deux formats préprogrammés de 256 x 256 et 512 x 512 pixels sur une profondeur de 6 bits. Fonction traitement: le système MORPHOPERICOLOR, articulé autour d'une architecture de 2 processeurs binaires peut traiter des images sur un nombre de bits quelconque: 6 bits ou plus si celles-ci proviennent d'un ordinateur-hôte et d'un autre capteur que la caméra vidéo Le temps de traitement est directement proportionnel à la profondeur de bits utilisée, dans les limites de la capacité mémoire du système de 1,2 Méga octets. A titre d'exemple une érosion numérique 6 bits, en format 256 x 256 est réalisée en 120 ms une convolution numérique 6 bits, en format 256 x 256 est réalisée en 300 ms un histogramme numérique 6 bits, en format 256 x 256 est réalisé en 320 ms En image binaires: une érosion, en format 256 x 256 est effectuée en 6,5 ms une squelettisation d'un carré 100 xl OO en format 256 x 256 est effectué en 1 sec. un ébarbulage d'une longueur de 100 en 650 ms Fonction mesures Les mesures d'analyse individuelle Surface Périmètre Nombre d'intercepts sont effectuées en une passe processeur: soit 6,5 ms en format 256, et 26 ms en format 512 x 512. La durée totale est proportionnelle au nombre d'objets de l'image. Loqiciel de commande Les précédentes fonctions de traitement sont activables à partir de l'ordinateur-hôte, à l'aide d'un langage spécifique basé sur un noyau FORTH tout à fait adapté au déroulement séquentiel des transformations qui s'opèrent généralement en analyse d'image. La figure 7 présente à titre d'exemple un algorithme classique de traitement par comparaison d'images, correspondant respectivement à une cellule témoin sans défaut et la cellule à contrôler à un instant donné. La table de contrôle est par exemple une table 3-axes classique équipée d'une unité de commande numérique de référence NUM 760. La course du portique est par exemple de 2800 mm et la course transversale du chariot est par exemple de 1620 mm, avec des vitesses pouvant atteindre 10 m/mn. La figure 8 est une vue schématique en élévation du chariot. Les spots 2 et 3 sont par exemple des lampes halogène de puissances variables Un diffuseur 5 en PVC translucide permet d'avoir une lumière uniforme sur toute la surface de plusieurs cellules de contrôle Devant les spots est disposé un filtre anti-calorique 20 destiné à couper le rayonnement infra-rouge pour éviter toute déformation par la chaleur du filtre 5 Derrière ces spots est avantageusement prévu en plus un ventilateur 21 (par exemple à alimentation 12 V) destiné à évacuer les calories dégagées par les spots. Les figures 9 et 10 sont des vues correspondant respectivement à des défauts situés respectivement dans la couche transparente et dans le substrat. On remarque sur ces photos que les défauts de la couche transparente apparaissent sous forme de lignes nettes tandis que les défauts du substrat correspondant à des profils sensiblement en V, apparaissent par contraste des flancs éclairés et non éclairés. Il va de soi que la description qui précède n'a été proposée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être proposées par l'homme de l'art sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif de détection de défauts, pour le contrôle par réflection de lumière de pièces comportant un substrat recouvert par une couche transparente comportant: une surface de référence ( 8) dans lequel se situent les pièces à contrôler, un projecteur de lumière polychromatique ( 4) ayant une direction d'éclairage interceptant la surface plane de référence en une zone d'observation, cette direction faisant avec cette surface plane de référence un angle supérieur à (n-B) o B est l'angle de BREWSTER, un appareil de prise de vue ( 1) dont l'axe optique de prise de vue est coplanaire avec la direction d'éclairage, cet axe faisant avec cette surface plane de référence un angle supérieur à (n-B), au moins une première source secondaire de lumière monochromatique, située à côté de l'appareil de prise de vue ( 1) et orientée selon un axe d'éclairage secondaire interceptant la zone d'observation, un chariot ( 6) portant le projecteur et l'appareil de prise de vue et cette source secondaire, et des moyens de commande en mouvement relatif de ce chariot par rapport à la surface plane de référence parallèlement à au moins deux directions de balayage parallèles à cette surface plane de référence. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une seconde source secondaire de lumière monochromatique ( 3) est située à côté de l'appareil de prise de vue, à l'opposé de la première source secondaire par rapport au plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique, ces première et seconde sources secondaires ayant des spectres de lumière disjoints. 3 Dispositif selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les axes de ces première et seconde sources secondaires font un angle de 450 par rapport au plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue. 4 Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que ces sources secondaires émettent respectivement de la lumière rouge et de la lumière verte. 5 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les projections des axes des sources secondaires sur le plan de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue sont confondues et font des angles compris entre 33 et 450 avec la surface plane de référence. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le projecteur ( 4) comporte au moins une lampe halogène. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le projecteur est muni d'un diffuseur. 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couche transparente est du verre et les angles de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue par rapport à la surface plane de référence sont compris entre 33 et 450. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les angles de la direction d'éclairage et de l'axe optique de prise de vue par rapport à la surface plane de référence sont égaux. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le projecteur ( 4) et l'appareil de prise de vue sont montés réglables en inclinaison sur le chariot. 11 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le chariot est orientable autour d'un axe perpendiculaire à la surface plane de référence. 12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'appareil de prise de vue ( 1) est une caméra CCD raccordée à une unité de traitement numérique d'image. 13 Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que cette unité de traitement numérique est connectée à une unité centrale, par ailleurs connectée aux moyens de commande en mouvement du chariot.