Brevet FR2877102A1 — publié le 20060428

PROCEDE D'ETALONNAGE MECANIQUE PAR RECALAGE DE SIGNAL La présente invention se rapporte au domaine de la correction des erreurs mécaniques dans les outils 5 d'acquisition de signal. La présente invention se rapporte plus particulièrement à un procédé d'étalonnage mécanique d'un outil acquisition utilisant les propriétés du signal acquis. Les outils d'acquisition comme les microscopes possèdent une partie mécanique permettant le mouvement de la platine porte objet. La précision des mesures ou acquisitions effectuées dépend alors grandement de la précision de cette partie mécanique. A titre d'exemple, le déplacement de la platine d'un microscope utilise une vis pouvant présenter des irrégularités de forme induisant des irrégularités de déplacement de la platine porte objet. L'art antérieur connaît déjà des méthodes de correction des erreurs d'alignement dans les dispositifs mécaniques. Le brevet US 6 076 915 décrit par exemple une méthode d'étalonnage d'une tête d'imprimante à jet d'encre. Pour cela, un ensemble de motifs de test sont imprimés avec une partie de référence et une partie variable. Le scan de ces motifs permet alors un étalonnage de l'appareil grâce aux portions de référence. De manière générale, l'art antérieur connaît beaucoup de méthodes d'étalonnage utilisant des motifs de référence pour corriger les erreurs d'alignement. A ce titre, un des objets de la présente invention est de réaliser un étalonnage des outils d'acquisition sans avoir recours à de telles références prédéfinies. L'art antérieur connaît également des méthodes de correction des acquisitions numériques. Le brevet 6 503 201 décrit par exemple la correction des images grand champ acquises par une sonde. Les images sont acquises par aller-retour d'une onde ultrasonore. Le temps de parcours de cette onde et le mouvement de la tête de lecture provoquent donc des imprécisions sur l'image grand champs obtenue. Ce brevet décrit alors la correction de ces erreurs d'acquisition pour recaler les images. La présente invention entend utiliser des méthodes de 15 recalage de signal afin de permettre des corrections d'erreurs mécaniques. Pour ce faire, la présente invention est du type décrit ci-dessus et elle est remarquable, dans son acception la plus large, en ce que elle concerne un procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition mobile, caractérisé en ce qu'il comprend - une étape d'acquisition d'un premier signal, ledit dispositif étant dans une première position; - une étape d'acquisition d'un second signal, ledit dispositif étant dans une seconde position, lesdits premiers et second signaux ayant des domaines de définition non disjoints; une étape de recalage dudit second signal sur 30 ledit premier signal; une étape d'acquisition des paramètres dudit recalage; - une étape d'étalonnage dudit dispositif en fonction des paramètres de recalage. De préférence, ledit dispositif est un dispositif 5 d'acquisition d'image et en ce que lesdits premiers et second signaux sont des images. Selon un mode de réalisation, ledit dispositif comprend une platine de microscope. Avantageusement, lesdits domaines de définition non disjoints sont déterminés en fonction de la quantité d'information présente dans lesdits domaines et de la précision de l'étalonnage désirée. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description, faite ciaprès à titre purement explicatif, d'un mode de réalisation de l'invention, en référence aux figures annexées: - la figure 1 illustre le profil des déplacements effectifs de la platine du microscope pilotée par un moteur pas à pas actionnant une vis sans fin. - la figure 2 illustre un recalage entre deux images pour deux positions de la platine du microscope. Le dispositif d'acquisition est par exemple un microscope dont la platine est déplacée par une vis. Les tours de vis provoquent le mouvement de la platine du microscope lors des différentes positions d'acquisition. La vis ne possédant pas une géométrie parfaite (par exemple si elle n'est pas parfaitement circulaire), le mouvement de la vis ne correspond pas réellement au mouvement enregistré pour l'acquisition. Un objet de la présente invention est d'évaluer ces erreurs par un dispositif de recalage d'images pour l'étalonnage de l'appareil d'acquisition. Le graphique de la figure 1 représente par exemple les déplacements effectifs de la platine du microscope pilotée par un moteur pas à pas actionnant une vis sans fin selon la présente invention. Dans une première série représentée par des carrés, des images sont obtenues, par exemple par un microscope, avec un pas d'échantillonnage des images de 1000 pixels, permettant un recouvrement (overlap) d'environ 25 % pour deux images successives. Il est entendu que ces valeurs sont données à titre indicatif et sont susceptibles d'être modifiées par l'homme du métier en fonction du matériel utilisé, sans toutefois sortir du cadre de la présente invention. Une deuxième série d'images, représentée par des cercles, est également acquise afin d'augmenter la précision de l'échantillonnage. Cette deuxième série est décalée de 350 pas moteurs, soit environ 500 pixels. Il est entendu que cette deuxième série correspond à un affinage des mesures d'échantillonnage. L'homme du métier comprendra facilement que cet affinage peut également être obtenu en diminuant le pas d'échantillonnage entre deux images, par exemple de 500 pixels à 300 pixels. Il est par ailleurs possible de mesurer le déplacement le long de la vis, par exemple en comptant le nombre de tours de vis, ou une fraction de ce nombre de tours de vis. Ce déplacement est appelé déplacement objectif de la platine du microscope et correspond à l'axe des abscisses de la figure 1. En fonction de ce déplacement objectif, un des objets de la présente invention est de mesurer le déplacement effectif de la platine du microscope correspondant à son déplacement réel de mesure en mesure. Il est donné en ordonnée sur la figure 1 pour chacune des séries. Cet objectif est atteint en utilisant un procédé de recalage d'image. Ces procédés sont connus de l'homme du métier dans le domaine du traitement de l'image. Selon le principe général du recalage d'image, grâce à deux mesures d'images comportant une partie de recouvrement, l'analyse des propriétés du signal représentatif de la partie de recouvrement permet de mesurer les paramètres de mouvements de la platine du microscope entre les deux prises de vue. Cette méthode est classiquement utilisée pour l'obtention d'images grand champ à partir d'un ensemble d'images à champ réduit. Ainsi, en enregistrant les paramètres de recalage entre deux images suite à deux mesures du microscope, on obtient la valeur du déplacement réel de la platine, donc la valeur du déplacement effectif tel que défini plus haut. Illustré figure 2, on considère un microscope (1). Une première image I. est acquise alors que la platine est dans une première position P1, et une seconde image I2 est acquise alors que la platine est dans une seconde position P2. Le principe général de la présente invention est alors d'effectuer un recalage des deux images II et I2r les paramètres du recalage correspondant alors à la correction nécessaire pour corriger les erreurs entre le déplacement objectif et le déplacement effectif de la platine entre les positions P1 et P2. Nous avons décrit ici un mode de réalisation où le signal acquis est une image. Il est entendu que cet exemple n'est pas limitatif et que le procédé est identique pour tout type de signal issu d'un dispositif d'acquisition mobile dont les erreurs sont sensiblement reproductibles. Afin de recaler les deux signaux, il est nécessaire que les deux images obtenues possèdent un certain recouvrement. La taille de ce recouvrement dépend de la plus grande erreur mécanique attendue et de la quantité d'information présente dans les images ou plus généralement dans les signaux. En effet, si la zone de recouvrement possède une forte quantité d'information, le recalage des signaux sera assez précis pour permettre le recalage mécanique de l'outil d'acquisition même si cette zone de recouvrement n'est que légèrement plus grande que l'erreur maximale attendue. De façon générale, la zone de recouvrement entre deux signaux issus du dispositif d'acquisition correspond à une intersection entre les domaines de définition des deux signaux. Cette intersection peut alors être déterminée par des traitements dans le domaine spatial ou fréquentiel, selon des méthodes connues de l'homme du métier en traitement d'image. Une fois le recalage des images effectué, on obtient les paramètres de ce recalage, correspondant par exemple au déplacement nécessaire pour recaler l'image 2 sur l'image 1. Ce paramètre correspond donc au déplacement effectif de la figure 1. Une fois la relation entre le déplacement objectif et le déplacement effectif mesuré, le dispositif d'acquisition est alors étalonné pour compenser les erreurs de déplacement. Le procédé selon la présente invention permet donc une mesure du déplacement effectif en fonction du déplacement objectif d'un appareil de mesure par recalage de signal. Il est entendu que l'exemple de la vis sans fin pour le mouvement de la platine d'un microscope n'est qu'un exemple non limitatif du procédé selon l'invention. Le mouvement de l'appareil de mesure peut alors être réalisé par tout dispositif d'actionnement mécanique provoquant éventuellement des erreurs de mesure. Ainsi, même si la figure 1 représente un cas d'actionnement mono-dimensionnel, il est envisageable d'appliquer l'invention dans des cas de mouvement multi-dimensionnel. Les paramètres de recalage du signal seront alors des vecteurs multi- dimensionnels utilisés pour mesurer le déplacement effectif selon plusieurs dimensions. De la même façon, la nature du signal et la nature du dispositif d'acquisition du signal ne sont pas limitant pour 30 la présente invention. Enfin, le procédé est particulièrement utilisé afin d'étalonner le dispositif d'acquisition mobile du signal. L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que l'homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de l'invention sans pour autant sortir du cadre du brevet. 9 REVENDICATIONS 1. Procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition mobile, caractérisé en ce qu'il comprend - une étape d'acquisition d'un premier signal, ledit dispositif étant dans une première position; une étape d'acquisition d'un second signal, ledit dispositif étant dans une seconde position, lesdits premiers et second signaux ayant des domaines de définition non disjoints; une étape de recalage dudit second signal sur ledit premier signal; une étape d'acquisition des paramètres dudit recalage; - une étape d'étalonnage dudit dispositif en fonction des paramètres de recalage. 2. Procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif est un dispositif d'acquisition d'image et en ce que lesdits premiers et second signaux sont des images. 3. Procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition mobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit 25 dispositif comprend une platine de microscope. 4. Procédé d'étalonnage d'un dispositif d'acquisition mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits domaines de définition non disjoints sont déterminés en fonction de la quantité d'information présente dans lesdits domaines et de la précision de l'étalonnage désirée.