Brevet FR2945127A1 — publié le 20101105

PROCEDE ET DISPOSITIF DE DETECTION OPTIQUE DES MOUVEMENTS D'UN SOLIDE DANS L'ESPACE La présente invention concerne le domaine des procédés de détection 5 optique de l'orientation d'un objet dans l'espace, notamment lorsque l'orientation de l'objet est déterminée par une direction orientée d'une ligne de visée. L'invention concerne également le domaine des procédés de détection optique de position, de rotation et de translation d'un objet en 10 mouvement dans l'espace. Elle s'applique plus particulièrement dans le domaine aéronautique. Dans une application particulière de l'invention, l'objet détecté est un casque de pilote. La détermination du positionnement d'un point dans l'espace et la 15 détermination de l'attitude d'un objet quelconque sont des problèmes concernant de nombreux domaines techniques. Les différentes solutions généralement apportées doivent lever toute ambiguïté de position ou d'attitude, répondre à une dynamique plus ou moins sévère en débattement, vitesses et accélérations des systèmes et 20 satisfaire une précision élevée, en particulier dans le domaine aéronautique. Dans les systèmes de détection de position et d'attitude d'objets dans l'espace répondant à une précision de quelques millimètres en position et au degré en attitude, de nombreuses applications existent dans différents domaines. 25 Ces systèmes sont utilisés en aéronautique, pour la détection de posture de tête, notamment pour les casques d'avions d'arme, d'hélicoptères militaires, civils ou para-civils. Dans ce dernier cas d'application para-civiles, il peut s'agir de missions de sauvetage en mer par exemple. Ils sont utilisés également pour la détection de casques de simulation, cette détection peut 30 alors être combinée à un dispositif d'oculométrie, également appelé eyetracker, pour la détection de position du regard. Dans le domaine de la réalité virtuelle et des jeux, il existe également de nombreuses applications de ces systèmes. 35 Plus généralement, dans le domaine de la détection de posture générique, il existe également de nombreuses applications, notamment dans le domaine médical pour les opérations à distance et le contrôle d'instruments, dans le domaine du contrôle de position pour des machines outils asservies ou de la commande à distance et enfin pour le cinéma, afin de reproduire les mouvements en images de synthèse. Ces différentes applications ont des solutions techniques répondant à des exigences plus ou moins contraignantes. Concernant des applications à faibles contraintes, notamment en terme de précisions, il existe différents systèmes de détection de position et/ ou d'orientation d'objets. Par exemple, les dispositifs à reconnaissance de patchs ou de formes par caméras utilisent des dessins imprimés sur un objet. Plusieurs caméras observent la scène et déterminent la configuration spatiale du dessin observé. Il existe également des dispositifs à reconnaissance de sphères par caméras, qui sont utilisés, par exemple au cinéma, pour la reconstitution du mouvement humain. Le dispositif utilise plusieurs caméras qui observent des sphères réfléchissantes et déterminent leur trajectoire. Enfin il existe des dispositifs de positionnement à ultrasons reposant sur le principe de triangulation entre émetteurs et récepteurs ultrasoniques. Concernant des applications plus performantes, en particulier dans le domaine aéronautique, les dispositifs de détection de posture de casques dans les aéronefs utilisent deux principales techniques qui sont la détection de posture électromagnétique et la détection de posture électrooptique. La détection de posture électromagnétique nécessite des dispositifs comprenant des moyens d'émission d'un champ électromagnétique et des capteurs de réception sur le casque permettant de déterminer leur position par rapport à l'émetteur. La détection de posture électro-optique nécessite généralement des motifs de diodes électroluminescentes, encore appelé LEDs, disposés sur l'objet et plusieurs capteurs de type caméras montés dans le cockpit permettant de déterminer la configuration spatiale d'un motif de LEDs. Ces dispositifs nécessitent souvent plusieurs caméras et plusieurs capteurs. Généralement, les calculs sont complexes et l'asservissement de la détection du mouvement d'un objet nécessite d'importantes ressources de calcul. Cette complexité est liée à la géométrie spatiale due à disposition des capteurs sur l'objet et/ou des grandes amplitudes de l'attitude de l'objet ainsi que la rapidité du mouvement. Les calculs de position demandent alors de nombreuses ressources et l'analyse temps réel est complexe à mettre en oeuvre. Pour améliorer les performances, il est fréquent de combiner d'autres dispositifs comprenant des capteurs de types gyroscopiques, accéléro-métriques ou magnéto-métriques. Cette hybridation de capteurs permet d'améliorer les performances dynamiques ou de lever une ambiguïté d'orientation. Néanmoins, l'hybridation des systèmes ajoutent de la complexité et de l'encombrement. Ces solutions présentent donc un certain nombre d'inconvénients et de limitations, particulièrement dans le domaine aéronautique. En ce qui concerne les dispositifs de détection de posture électromagnétique, des solutions robustes sont difficiles à mettre en oeuvre. En particulier, dans le domaine aéronautique, les rayonnements parasites et les perturbations électromagnétiques peuvent dégrader les performances des systèmes existants. Une solution mettant en oeuvre un dispositif de type électro-optique tel que décrit dans le brevet FR 2 905 455 permet de s'affranchir des inconvénients des dispositifs électromagnétiques. D'autre part, cette solution utilise préférentiellement des moyens de 30 projection d'images du type vidéo-projecteur. En particulier, les vidéo-projecteurs lasers monochromatiques ont les avantages d'émettre dans une bande de fréquences très étroite, une image nette dans un large champ et de permettre de concentrer une forte énergie dans une zone très faible. Une solution de ce type est également détaillée dans le brevet Français déposé sous le numéro 08 05315 le 26/09/2008, dans lequel est décrit un système de projection de mires sur des capteurs photosensibles réduisant les calculs nécessaires à la détection de la posture d'un objet dans 5 l'espace. En revanche cette solution présente des inconvénients d'encombrement, de mise en oeuvre et les lumières parasites, tel que celle du soleil éclairant les capteurs situés sur l'objet en mouvement peuvent 10 induire des erreurs de détection. Plus précisément, cette solution comprend des capteurs électrooptiques disposés sur l'objet et répartis en groupe. Un inconvénient de tels capteurs est la contrainte de précision de 15 report mécanique des capteurs sur leur support. En effet, on cherche typiquement à obtenir des précisions de l'ordre du milliradian en orientation sur des capteurs linéaires d'une longueur de l'ordre de 3 cm. Ceci impose une précision de report de l'ordre 30,um qui doit être maintenue dans toutes les conditions de température entre autres. Si le capteur est dans un plan et 20 possède une forme parallélépipédique, il doit être potentiellement reporté sur céramique et impose un processus de fabrication très spécifique. De plus, cette disposition contribue à empiler les erreurs de tolérancement mécanique, par exemple sur le positionnement du capteur sur 25 le casque et quant à la précision du capteur. Cette dernière solution nécessite une calibration précise du capteur, qui peut impliquer la mémorisation de coefficients de correction au niveau capteur pour pouvoir atteindre le niveau de précision désiré. L'invention permet de pallier aux inconvénients précités. 30 L'invention permet de déterminer l'orientation d'un solide dans l'espace à partir de moyens de détection optique, tel qu'une caméra par exemple, à partir d'un minimum de points identifiables lorsque ces derniers sont positionnés dans une configuration simple. Ils sont notamment alignés et solidaires du solide. Le procédé selon l'invention permet de considérer au moins trois points identifiables sur le solide définissant une droite de manière à calculer l'orientation de la droite. Lorsque le solide comporte deux couples de triplets de points identifiables par les moyens de détection optique, l'invention permet de connaître la rotation effectuée par le solide entre deux instants lorsque celui-ci est en mouvement. En outre, lorsque la position d'un des points du couple de triplets de points est connue, l'invention permet de déterminer la translation effectuée par le solide entre deux instants lorsque celui-ci est en mouvement. Avantageusement, le procédé de détection optique de l'orientation d'un objet dans l'espace, l'objet comprenant un premier triplet de points solidaires dudit objet, remarquables et étant alignés dont les positions relatives sont connues, les trois points définissant une première droite de l'espace, des moyens de détection optique permettant de déterminer les positions relatives dans son plan image (I) des projections de points remarquables de l'espace, est caractérisé en ce qu'un calculateur permet, au moyen des positions relatives des projections dans le plan image des trois points remarquables, et d'une caractéristique identifiable d'un des points extrémal du triplets de points, de déterminer un vecteur directeur de la droite et de son orientation. Avantageusement, le vecteur directeur de la droite est portée par le vecteur 0E, où o et le centre d'un repère R(O,u,v,w) ayant pour origine un point appartenant au moyen de détection optique, u étant parallèle à l'axe optique des moyens de détection optique, et les plans (v, w) étant parallèles au plan image (I) , où E est le point du plan image défini par la relation : PIE = K KûT P1P2 , avec PI, P2 et P3 les trois projections dans le plan 30 image des points MI, M2, M3, et K = M2M3 et T = P2P M,M3 P,P3 Avantageusement, les points remarquables sont des diodes dont l'une des diodes extrémales a une luminescence différente des deux autres diodes. Avantageusement, la diode extrémale diffuse une lumière dont la 5 longueur d'onde est différente des deux autres. Avantageusement, la diode extrémale diffuse une lumière dont l'intensité lumineuse est différente des deux autres. Avantageusement, l'un des points remarquables est situé à une extrémité ou au centre d'une forme géométrique identifiable par les moyens 10 de détection optique. Avantageusement, chaque point remarquable est situé à une extrémité ou au centre d'une forme géométrique identifiable dont les formes sont pleines, et dont la caractéristique identifiable d'un point extrémal est que la forme à laquelle le point est associé est d'une couleur différente des deux 15 autres formes. Avantageusement, les formes géométriques identifiables sont des rectangles. Avantageusement, le point extrémal comportant une caractéristique identifiable est au centre d'une croix identifiable par les moyens de détection 20 optique. Avantageusement, les moyens de détection optiques sont une caméra. Avantageusement, le procédé de détection optique de l'orientation et 25 de la rotation d'un objet dans l'espace, l'objet comprenant un second triplets de points solidaires dudit objet, remarquables et étant alignés dont les positions relatives sont connues, les trois points définissant une seconde droite de l'espace non parallèle à la première droite, des moyens de détection optique permettant de déterminer les positions relatives dans son 30 plan image (PI) des projections de points remarquables de l'espace, est caractérisé en ce qu'un calculateur permet, au moyen des positions relatives des projections dans le plan image des deux couples de triplets de points remarquables, et d'une caractéristique identifiable d'un des points extrémal du triplets de points, de déterminer les caractéristique de la rotation dudit 35 objet. Avantageusement, la rotation r de l'objet est définie par la relation matricielle : r= e;e;u •[e°;e'°;u°r , ou u=ene' . avec : • eo et eo' : les vecteurs définissant, à un instant to, la direction de chacune des droites d et d', et ; • e et e' : les vecteurs définissant, à un instant t, la direction de chacune des droites d et d' ; ^ E' est le point du plan image défini par la relation : P,'E' = K P,'PP' , avec PI', P2' et P3' les trois projections dans KùT M 'M ' P'P' le plan image des points M1', M2', M3', et K = 23 et T = 2 3 M,'M3' P'P3' Avantageusement, un paramètre kT permet à chaque instant de définir la translation t de l'objet, la translation t s'exprimant ainsi : t = kT OP, ù r(OM, °) ,où m,' est une position connue du point MI à un instant donné. Avantageusement, le paramètre kT vérifie l'égalité : k. ù T M1M2 T K ù T OE Avantageusement, le dispositif de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace met en ouvre le procédé de l'invention. Il comprend une caméra, un calculateur et des moyens de signalisations comprenant la définition de deux couples de triplets de points remarquables. Il est caractérisé en ce que le calculateur, calculant la rotation et la translation de l'objet dans l'espace, asservit mécaniquement l'orientation de l'axe optique de la caméra selon la position de l'objet dans l'espace.30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suit, faite en regard des dessins annexés qui représentent : • la figure 1 : un exemple de droite définie par trois points remarquables d'un objet ; • la figure 2A : un exemple d'une première droite définie par trois points remarquables d'éléments solidaires d'un objet ; • la figure 2B : une projection dans le plan image des moyens de détection optique de la première droite ; • la figure 3A : un exemple d'une seconde droite définie par trois points remarquables d'éléments solidaires d'un objet ; • la figure 3B : une projection dans le plan image des moyens de détection optique de la seconde droite ; • la figure 4: un exemple de construction du point de fuite dans le plan image de l'orientation d'une droite solidaire d'un objet ; • la figure 5 : une représentation d'un objet comportant deux droites solidaires coplanaires définies respectivement par trois points remarquables ; • la figure 6 : une représentation du mouvement d'un objet comportant deux droites solidaires définies respectivement par trois points remarquables ; • La figure 7 : une caméra connectée à des moyens de calculs de la position des triplets de points situés sur un objet en mouvement. La figure 1 représente trois points MI, M2, M3 alignés et solidaires d'un solide, le solide n'étant pas représenté. Les trois points forment une première droite. Dans un mode de réalisation l'un des points extrémal est identifiable sur le plan image des moyens de détection optique. Dans un cas de réalisation les moyens de détection optique sont une caméra. Les points remarquables MI, M2, M3 peuvent être réalisés au moyens de diodes par exemple. L'une des diodes extrémales, M3 par exemple, peut être différenciée des deux autres diodes par la longueur d'onde des faisceaux lumineux diffusés par exemple. Dans l'exemple de la figure 1 deux diodes M1 et M2 sont de couleurs blanches et la diode M3 est de couleur bleue. Cette solution permet non seulement de retrouver, à partir des projections des points dans le plan image, la direction de la droite formée par les points solidaires de l'objet mais également son orientation. La figure 2A représente un mode de réalisation où les points M1, M2 et M3 sont virtuels. Ils correspondent chacun à un point particulier d'une forme identifiable par les moyens de détection optique. Leur position peut être retrouvée à partir de la connaissance de leur position sur une forme géométrique identifiable par la caméra. La forme géométrique selon les modes de réalisation, pour être identifiable, peut être pleine et d'une couleur remarquable ou elle peut-être lumineuse. Dans un cas particulier, la forme peut correspondre à un trou noir, soit par une couleur noire soit par la formation d'une cavité dans le volume de l'objet auquel elle est solidaire. Dans l'exemple de la figure 2A, trois formes pleine 1, 2, 3, chacune ayant une couleur identifiable, sont visibles et détectables par la caméra. Les points M1, M2 et M3 choisis correspondent à des extrémités des formes géométriques ou à leur centre. La disposition des formes géométriques sur l'objet est telle que les trois points sont alignés. Le point M1 est situé à une extrémité d'un premier rectangle 1, le point M2 est situé au milieu d'un second rectangle 2 et enfin le point M3 est situé à 25 une extrémité d'un troisième rectangle 3. L'avantage d'une telle solution est de disposer de plus grandes surfaces détectables tout en pouvant reconstruire géométriquement la droite permettant de calculer l'orientation d'un objet solidaire de formes 30 géométriques identifiables. Une propriété avantageuse du procédé réside dans le fait que l'alignement dans le plan image des projections P1, P2 et P3 des points M1, M2 et M3 est conservé. Dans l'exemple de la figure 2B, le point P1 est situé à une extrémité du 35 parallélogramme 1' issu de la projection du rectangle 1 dans le plan image, le point P2 est situé au milieu du parallélogramme 2' issu de la projection du rectangle 2 dans le plan image et enfin le point P3 est situé à une extrémité du parallélogramme 3' issu de la projection du rectangle 3 dans le plan image. Dans l'exemple de la figure 3A, une forme remarquable et identifiable par une caméra peut-être réalisée au moyen d'une croix lumineuse ou d'une couleur spécifique. Dans cet exemple, le point remarquable MI est choisi comme étant le centre de la croix 4 lumineuse. Ce cas permet d'identifier par ~o exemple le point extrémal identifiable, à l'aide de la forme géométrique, permettant de donner l'orientation de la droite formée par le triplet de points remarquables. Les points remarquables MI, M2 et M3 sont alignés et le sens de l'alignement est repéré grâce à la forme lumineuse 4 qui caractérise le point 15 MI extrémal. Dans le plan image de la figure 3B, l'alignement est conservé ainsi que la position de MI dans la forme géométrique 4' identifiable. L'invention permet, à partir d'une configuration d'alignement de points 20 remarquables, définissant une droite, ces derniers étant solidaires d'un objet en mouvement dans l'espace, de déterminer l'orientation de l'objet dans l'espace. La figure 4 permet de détailler le procédé de détermination de 25 l'orientation d'un objet de l'espace à la condition que trois points solidaires de cet objet soient alignés et que leur position relative soit connue. On note la position relative de trois points : la position dans un référentiel solidaire des points, non représenté sur la figure 4. On dispose d'un repère 15 orthonormé comportant trois vecteurs 30 unitaires X, Y et Z ainsi qu'une origine O. De manière à simplifier les calculs, l'origine O du repère est située sur l'axe optique principal des moyens de détection optique. Le vecteur unitaire X est parallèle à l'axe optique des moyens de détection optique et les vecteurs Y, Z sont colinéaires à un plan 35 perpendiculaire à l'axe optique. Un autre mode de réalisation est possible avec la définition d'un autre repère, les calculs détaillés dans la description étant similaires. Les points MI, M2 et M3 forment une droite d dont une position initiale 5 peut-être connue. Le rapport K = M2M3 est connu par construction. En outre ce rapport M,M3 peut être mesuré optiquement ou mécaniquement à n'importe quel instant dès lors que l'objet n'est pas en mouvement. II s'agit d'une étape d'étalonnage. 10 Un sens de la droite d peut être déterminé par exemple par le vecteurM,M2 . Le procédé selon l'invention propose trois modes de calculs de l'orientation de la droite d, l'orientation étant définie par exemple par un 15 vecteur 10, selon l'image formée dans le plan image P, des projections des trois points MI, M2 et M3. Le choix du plan image des moyens de détection optique est quelconque dès lors qu'il est perpendiculaire à l'axe optique, il l'est par définition. 20 Judicieusement, le plan image PI peut être situé à une abscisse xpi = 1 pour simplifier les calculs. Le premier cas correspond à la situation où les trois projections PI, P2 et P3 des points MI, M2 et M3 sont confondues dans le plan image P,. Dans ce cas la droite d est portée par le vecteurOP, . La droite d passe par l'origine 25 du repère O. Si les points MI, M2 et M3 sont des diodes et que l'une des diodes extrémales est repérées par une couleur différente tel que le cas représenté sur la figure 1 alors l'orientation est déterminée soit par le vecteur OP, soit par le vecteur ùOP, selon la couleur de la diode détectée par la caméra. 30 Dans les autres cas les projections PI, P2 et P3 sont tous distincts dans le plan image P,. On pose T = P2P3 . P P3 Le point d'intersection 14 entre la droite d et le plan image P, est également sur la droite d' du plan image PI qui comprend les trois projections PI, P2 et P3, ces dernières projections étant également alignées dans le plan image P, formant une droite dE. Dans un second cas si l'on a T = K alors la droite d est parallèle au plan image PI et elle est portée par le vecteurP,P2 . Si T ≠K, alors la droite d est portée par le vecteur e=OE, où E est le 10 point image appartenant au plan image P, défini par le vecteur : PlE = KKT P,P2 . Ce dernier point définit le point de fuite de la droite d. La droite d est donc orientée par le vecteur 11 avec les deux cas se présentant : OE si K > T et par ùOE si K 15 Dans un mode de réalisation particulier, l'objet dont l'invention permet de connaître une orientation à partir d'une droite connue et solidaire dudit objet, peut comporter une seconde droite solidaire. Elle est définie à partir d'un second triplet de points distincts du premier triplet, les points du second triplet étant alignés entre eux. 20 Un premier mode, correspondant à un cas particulier, est réalisé en considérant deux droites coplanaires et non parallèles entre elles, toutes les deux solidaires dudit objet en mouvement. Ce cas correspond à celui représenté sur la figure 6. 25 Un second mode, correspondant au cas général, est réalisé en considérant deux droites non coplanaires, toutes deux solidaires dudit objet en mouvement. Ce cas correspond à celui représenté sur la figure 5. Chacune des droites est définie par un triplet de points remarquables. 30 On nomme d et d' les deux droites définies par chaque triplets et e et les vecteurs colinéaires aux droites définies comme précédemment, avec = OE', où E' est le point image défini par un vecteur calculé d'une manière analogue au cas de la figure 4. On peut définir le plan vectoriel fl défini par le couple de vecteurs (e ,e� )5 Dans le premier mode, l'invention permet de connaître alors l'orientation de toute droite A fixe et parallèle au plan n qui s'oriente par un vecteur directeur s = a •e+a'•e', avec a et a' des constantes connues et fixes. On obtient en utilisant les équations précédentes l'orientation de la droite A. L'invention permet également de connaître à partir de deux triplets de points solidaires de l'objet en mouvement, les deux triplets de points définissant respectivement deux droites d et d' qui ne sont pas parallèles, la rotation et la translation de l'objet dans l'espace. Les droites d et d' ne sont pas nécessairement coplanaires, selon les deux modes de réalisation, mais sont solidaires de l'objet. En considérant le même référentiel 15 que précédemment et les triplets de points, on peut noter que : ^ MI°, M2°, M3° définissent la droite d à un instant initial t° ; ^ M'1°, M'20, M'3 définissent la droite d' à un instant initial t° ; ^ MI, M2, M3 définissent la droite d à un instant initial t ; M'1, M'2, M'3 définissent la droite d' à un instant initial t; On peut écrire en nommant r la rotation et t la translation effectuées par l'objet en mouvement : ^ OM, =t+r(OM1°); ^ OM2 =t+r(OM2°); ^ OM3 = t + r(OM3o ) et ; ^ OM', =t+r(OM'1°); ^ OM'2 = t + r(OM'2 °) ; ^ OM'3 = t + r(OM'3° ) s La figure 5 représente un solide 44 définissant un objet en mouvement dans l'espace dans un référentiel 15 ayant effectué une rotation r et une translation t. Le solide comporte deux couples de triplets de points solidaires du solide. A l'instant to, ces points sont respectivement notés comme indiqué précédemment (M1°, m20, m30) et (M'I°, M'20, M'30), chacun des triplets définissant une droite, respectivement d et d' portées respectivement par les vecteurs eo et e'o. Par construction, on connaît la matrice eo,eo',uo J, où uo = eo e'o . Après un mouvement du solide 44, les droites d et d' sont portées respectivement par les vecteurs directeurs e et e' . Les vecteurs e et e' peuvent être déterminés de la même manière que précédemment décrit sur la figure 4. L'invention permet de définir la rotation par le produit des matrices suivantes : r = e;e;u • eo;e'o;uo , ou u = eAe' . On note que la matrice [eo;e'o;uo j est bien inversible puisque d et d' ne sont pas parallèles, c'est-à-dire que les vecteurs eo et e'o ne sont pas 15 colinéaires. Par ailleurs, la matrice [eùo;e'o;uoi- est une donnée fixe, dont le calcul est issu de mesures, ce calcul étant donc fait une fois pour toutes avec la précision que l'on souhaite. 20 L'invention permet de calculer également la translation t du solide dans l'espace. Pour calculer la translation selon le mode de réalisation de l'invention, il est nécessaire de connaître en plus de eo et e'o , la position d'un des points d'un des couple de triplets de points remarquables. On peut choisir dans un mode particulier de réalisation le point Mi° 25 dont on connaît la position dans l'espace à l'instant to. On note toujours PI, P2 et P3 les images sur le plan image des trois point MI, M2 et M3 de d, ainsi que P'1, P'2 et P'3 les images sur le plan image des trois point M'1, M'2 et M'3 de d'. 30 Lorsque PI = P2 = P3 et P'1 = P'2 = P'3, les droites d et d' sont alors nécessairement coplanaires et sécantes puisque non parallèles. La figure 6 représente ce cas particulier, correspondant au premier mode avec d et d' sécantes. On note I le point d'intersection des droites d et d' et DI la distance entre le point I et le point Mi° D, = IM10 On obtient alors la relation donnant la translation t : t = ~P OP, ù r(OM, ° ) Lorsque tous les points PI, P2 et P3 ou que les points P'I, P'2 et P'3 sont distincts, en reprenant les notations de la description de la figure 4, on distingue deux cas de figures. La translation t peut s'écrire de la manière suivante en fonction d'un 1 o paramètre kT : kT I K ù T OE 15 Le second cas correspond au cas où T = K, l'invention permet d'obtenir la relation suivante de kT : k = M1M2 . T P,P2 L'invention présente un premier avantage de pouvoir calculer l'orientation d'un solide à parti de moyens de détection optique tel qu'une 20 caméra à partir d'un triplet de points identifiables depuis la caméra dès lors que ces points sont alignés et solidaire dudit solide. En outre, l'invention présente un autre avantage dès lors que l'on dispose de la connaissance de la disposition d'un couple de triplets de 25 points, chacun des triplets de points étant alignés et les deux droites définissant les triplets n'étant pas parallèle, il est possible à partir du procédé de l'invention de calculer la rotation du solide lorsque ce dernier effectue un mouvement dans l'espace. 30 Enfin, un autre avantage de l'invention permet, lorsque l'on connaît une position dans l'espace d'un des points du couple de triplets de points, de t = kTOP, ùr(OM1°) Le premier cas correspond au cas où T ~ K, l'invention permet d'obtenir la relation suivante de kT : T M 1M2 calculer la translation effectué par le solide en mouvement dans l'espace entre deux instants. La figure 7 représente un mode de réalisation de la détection de l'orientation d'un objet 44 dans l'espace. L'objet 44 comprend trois points identifiables MI, M2 et M3 par la caméra 72. Un plan image 73, parmi d'autres, est représenté sur la figure 7. Les projections PI, P2 et P3 des points MI, M2 et M3 sont représentés dans le plan image 73 et sont alignés; Un mode de l'invention permet de calculer l'orientation, la rotation et la translation de l'objet 44 dans une portion de l'espace 71 qui correspond sensiblement au champ de la caméra 72, à partir d'un calculateur 70 qui calcul les caractéristiques des mouvements de l'objet 44 à partir des positions de projections PI, P2 et P3 dans le plan image. Le calculateur peut asservir la ligne de visée de la caméra aux positions des projections dans le plan image. Ce dernier cas est intéressant lorsque la zone couverte par le champ de la caméra comporte un faible rayon conique. Ce mode permet de réaliser du tracking, c'est-à-dire un asservissement, lorsque l'objet effectue des mouvements d'une grande amplitude par exemple. Un des principaux avantages de l'invention est de placer les points de manière simple sur l'objet, la seule contrainte de l'alignement des points étant nécessaire. Cette disposition des points sur l'objet permet d'obtenir une meilleure précision dans l'évaluation de la position et de l'attitude de l'objet. En outre cette disposition permet de simplifier les calculs de traitement et enfin la mise en oeuvre d'une telle solution est simplifiée par la seule contrainte d'alignement des points sur l'objet.30 REVENDICATIONS1. Procédé de détection optique de l'orientation d'un objet dans l'espace, l'objet comprenant un premier triplet de points (MI, M2, M3) solidaires dudit objet, remarquables et étant alignés dont les positions relatives sont connues, les trois points définissant une première droite (d) de l'espace, des moyens de détection optique permettant de déterminer les positions relatives dans son plan image (P,) des projections (PI, P2, P3) de points remarquables de l'espace, caractérisé en ce qu'un calculateur permet, au moyen des positions relatives des projections dans le plan image des trois points remarquables, et d'une caractéristique identifiable d'un des points extrémal du triplets de points, de déterminer un vecteur directeur de la droite et de son orientation. 2. Procédé de détection optique de l'orientation d'un objet dans l'espace, l'objet selon la revendication 1, caractérisé en ce que le vecteur directeur de la droite est portée par le vecteur OE , où O et le centre d'un repère R(O,u,v,w) ayant pour origine un point appartenant au moyen de détection optique, u étant parallèle à l'axe optique des moyens de détection optique, et les plans (v, w) étant parallèles au plan image (I) , où E est le point du plan image défini par la relation : PIE = K P,P2 , avec PI, P2 et P3 les trois projections dans le plan KùT image des points MI, M2, M3, et K = M2M3 et T = P2P M1M3 P,P 3. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 1, caractérisé en ce que les points remarquables sont des diodes dont l'une des diodes extrémales a une luminescence différente des deux autres diodes. 4. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 3, caractérisé en ce que la diodeextrémale diffuse une lumière dont la longueur d'onde est différente des deux autres. 5. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 3, caractérisé en ce que la diode extrémale diffuse une lumière dont l'intensité lumineuse est différente des deux autres. 6. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'un des points remarquables est situé à une extrémité ou au centre d'une forme géométrique identifiable par les moyens de détection optique. 7. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque point remarquable est situé à une extrémité ou au centre d'une forme géométrique identifiable dont les formes sont pleines, et dont la caractéristique identifiable d'un point extrémal est que la forme à laquelle le point est associé est d'une couleur différente des deux autres formes. 8. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 7, caractérisé en ce que les formes géométriques identifiables sont des rectangles. 9. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 6, caractérisé en ce que le point extrémal comportant une caractéristique identifiable est au centre d'une croix identifiable par les moyens de détection optique. 10. Procédé de détection optique de l'orientation d'une droite dans l'espace selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de détection optiques sont une caméra. 30 11. Procédé de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace, selon la revendication 2, l'objet comprenant un second triplets de points solidaires dudit objet, remarquables et étant alignés dont les positions relatives sont connues, les trois points définissant une seconde droite de l'espace non parallèle à la première droite, des moyens de détection optique permettant de déterminer les positions relatives dans son plan image (PI) des projections de points remarquables de l'espace, caractérisé en ce qu'un calculateur permet, au moyen des positions relatives des projections dans le plan image des deux couples de triplets de points remarquables, et d'une caractéristique identifiable d'un des points extrémal du triplets de points, de déterminer les caractéristique de la rotation dudit objet. 12. Procédé de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace selon la revendication 11, caractérisé en ce que la rotation r de l'objet est définie par la relation matricielle : r = e;e;u • e°;e'°;u° , ou u = eAe' , avec : ^ eo et eo' : les vecteurs définissant, à un instant to, la direction de chacune des droites d et d', et ; ^ e et e' : les vecteurs définissant, à un instant t, la direction de chacune des droites d et d' ; ^ E' est le point du plan image défini par la relation : P'E'= K P,'P2' , avec PI', P2' et P3' les trois projections dans KùT M 'M ' P'P' le plan image des points Mi', M2', M3', et K = 2' et T = 2 3 . M,'M3' P,'P3' 13. Procédé de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un 30 paramètre ki- permet à chaque instant de définir la translation t de l'objet, la translation t s'exprimant ainsi : t = kT OP, ù r(OM,°) , où M,° est une position connue du point MI à un instant donné.25 14. Procédé de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace selon la revendication 13, caractérisé en ce que T MM le paramètre kT vérifie l'égalité : kT = K ùT oz Z 15. Dispositif de détection optique de l'orientation et de la rotation d'un objet dans l'espace mettant en œuvre le procédé selon la revendication 14, comprenant une caméra, un calculateur et des moyens de signalisations comprenant la définition de deux couples de triplets de points remarquables, caractérisé en ce que le ~o calculateur, calculant la rotation et la translation de l'objet dans l'espace, asservit mécaniquement l'orientation de l'axe optique de la caméra selon la position de l'objet dans l'espace.