Brevet FR3000859A1 — publié le 20140711

L'invention concerne le pilotage de micro- déplacements de capteurs d'acquisition d'image numérique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION Il est connu du document W02007/025832 de cali- brer les points sensibles d'un capteur d'image numérique dans une opération au cours de laquelle le capteur est déplacé pour réaliser plusieurs intégrations de la scène que voit ce capteur, ces intégrations étant ainsi réalisées lorsque le capteur occupe différentes positions. Cette opération permet d'intégrer un même point image, c'est-à-dire un même point de la scène vue par le capteur, avec plusieurs points sensibles du capteur, généralement contigus. L'établissement d'une valeur moyenne des données résultant de l'intégration d'un même point image par différents points sensibles, peut ainsi consti- tuer une référence permettant de calculer pour chaque point sensible un correctif de calibration. En pratique, le capteur d'image numérique est monté sur des actionneurs piézoélectriques pilotés pour le déplacer selon une trajectoire prédéfinie, en marquant des arrêts correspondant chacun à une phase d'intégration. Dans ce contexte, on utilise une trajectoire qui permet de parcourir tous les points sensibles contenus dans un pavé carré contenant par exemple neuf ou seize points. Comme on le comprend, la calibration est d'autant plus robuste que le nombre de points contenus dans le pavé est important. Une trajectoire qui parcourt tous les points d'un pavé à neuf points nécessite six changements de direc- tion. Mais une trajectoire parcourant tous les points d'un pavé de seize points a une forme complexe nécessitant seize changements de direction, comme expliqué dans le document W02007/025832. Ainsi, l'amélioration de la robustesse du calibrage se traduit par une augmentation de la complexité de la trajectoire devant être décrite par le capteur durant la calibration. Cette complexité constitue un obstacle significatif à la mise en oeuvre d'une calibration robuste du fait qu'elle induit des contraintes importantes en matière de pilotage des actionneurs. OBJET DE L'INVENTION Le but de l'invention est de proposer une solu- tion pour remédier à cet inconvénient. RESUME DE L'INVENTION A cet effet, l'invention a pour objet un procédé pour piloter des actionneurs de déplacement d'un capteur d'image numérique, et/ou des actionneurs de déplacement d'un ensemble de lentilles associées à un capteur d'image numérique, selon une trajectoire afin calibrer ce capteur en comparant l'intégration d'un même point image par différents points sensibles du capteur au cours de plusieurs phases d'intégration déclenchées durant le parcours de la trajectoire, dans lequel : - la trajectoire est une trajectoire convexe de dimensions supérieures à plusieurs fois la distance séparant deux points sensibles contigus du capteur ; - cette trajectoire est parcourue par pas de dé- placement successifs en immobilisant le capteur durant chaque intégration entre deux pas de déplacement. On réalise ainsi la calibration en utilisant des points sensibles du capteur qui ne sont pas nécessairement situés dans un pavé, mais qui sont au contraire sim- plement répartis le long d'une trajectoire convexe, c'est-à-dire simple. Cela permet d'accroître la robustesse de la calibration en augmentant le nombre de points sans pénaliser la complexité de la trajectoire. L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel la trajectoire est une suite de déplacements rectilignes. L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel la trajectoire a une forme de polygone régulier. L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel la trajectoire a une forme de carré. L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, dans lequel la trajectoire est parcourue par pas de longueurs inférieures aux dimensions de la forme carrée de cette trajectoire. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention dans lequel on utilise une trajectoire carrée pour intégrer un point image avec huit points sensibles du capteur ; La figure 2 est une représentation schématique d'un deuxième mode de réalisation de l'invention dans le- quel on utilise une trajectoire carrée pour intégrer un point image avec seize points sensibles du capteur ; La figure 3 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation de l'invention dans lequel on utilise une trajectoire polygonale globalement circulaire pour intégrer un point image avec sept points sensibles du capteur ; La figure 4 est une représentation schématique d'un quatrième mode de réalisation de l'invention dans lequel on utilise une trajectoire polygonale globalement circulaire pour intégrer un point image avec quatorze points sensibles du capteur. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'idée à la base de l'invention est de réaliser la calibration en utilisant des points sensibles du cap- teur qui ne sont pas nécessairement tous situés dans un pavé, mais qui sont au contraire simplement répartis le long d'une trajectoire convexe, c'est-à-dire une trajectoire simple à décrire. Dans les figures 1 à 4 on a illustré des trajec- toires de calibration selon l'invention, représentées chacune dans un quadrillage Q à mailles carrées régulières. Ces mailles sont espacées les unes des autres d'une distance correspondant à celle séparant deux points sen- sibles contigus du capteur projetés dans le plan image, c'est-à-dire dans la scène vue par le capteur. Chaque trajectoire est représentée par un contour fermé ponctué par des disques noirs qui représentent l'une des différentes positions qu'occupe un même point sensible du capteur tout au long du parcours de la tra- jectoire. La trajectoire de la figure 1, notée CA1 est une trajectoire carrée dont chaque côté mesure quatre fois la distance séparant deux points sensibles contigus du cap- teur, et elle est parcourue selon un pas correspondant au double de la distance séparant deux points sensibles contigus du capteur. Dans la situation de la figure 1, le capteur est immobilisé pour une première intégration, à une position pour laquelle l'un de ses points sensibles est situé à une position notée Pl pour intégrer un point correspondant de la scène, qui correspond ici à l'une des mailles du quadrillage Q. Lorsque l'intégration est terminée, les action- neurs piézoélectriques sont pilotés pour déplacer le cap- teur, verticalement vers le haut sur la figure, d'un pas de déplacement, et pour immobiliser le capteur avant une seconde intégration. Lors de cette seconde intégration, le point sensible du capteur qui était antérieurement à la position Pl est alors à la position P2, et il intègre les données de cet autre point de la scène. En même temps un second point sensible du capteur est situé au niveau du point Pl, et il intègre le point image correspondant au point Pl. Le capteur est ensuite déplacé par ses action- neurs vers la gauche dans la figure 1 de la valeur du pas de déplacement. Le point sensible qui était à la position P2 se trouve alors à une nouvelle position P3, en même temps qu'un troisième point sensible se positionne à la position Pl. Une troisième intégration est déclenchée. Le capteur est ensuite à nouveau déplacé vers la gauche du pas de déplacement, de sorte que le point sensible qui était à la position P3 se trouve alors à une nouvelle position P4, en même temps qu'un quatrième point sensible se place à la position Pl. Une quatrième inté- gration est alors déclenchée. Dans l'étape suivante, le capteur est déplacé vers le bas de son pas de déplacement. Le point sensible qui était à la position P4 se place alors à la position P5, et un cinquième point sensible se trouve à la posi- tion Pl. Une cinquième intégration est mise en oeuvre. Le capteur est ensuite déplacé vers le bas, de la valeur du pas de déplacement, de sorte que le point sensible qui était à la position P5 se place à la position P6, et qu'un sixième point sensible se trouve à la posi- tion Pl. Une sixième intégration est alors réalisée. Dans la nouvelle étape, le capteur est déplacé de son pas de déplacement vers la droite, de sorte que le point sensible qui était à la position P6 se place à la position P7, et qu'un septième point sensible se posi- tionne à l'emplacement Pl. Une septième intégration est alors réalisée. Dans la dernière étape, le capteur est à nouveau déplacé vers la droite du pas de déplacement, de sorte que le point sensible qui était à la position P7 se place à la position P8, et qu'un huitième point sensible se place à la position Pl. Une huitième et dernière intégration est alors réalisée. Ainsi, tout au long de la trajectoire CAl parcou- rue par pas valant le double de la distance séparant deux points sensibles contigus, le capteur est immobilisé à chaque incrémentation de déplacement pour réaliser une intégration. Au cours de ces huit intégrations, le point de la scène correspondant à la position Pl est ainsi in- tégré par huit points sensibles différents du capteur. Des étapes de calculs ultérieures permettent, sur la base de ces huit intégrations différentes de ce même point de la scène, de calibrer ces différents points sensibles. Dans le cas de la figure 2, la trajectoire qui est repérée par CA2 a la même forme générale que la trajectoire CAl de la figure 1, à savoir une forme carrée, mais elle est parcourue par pas qui valent chacun la distance séparant deux points sensibles consécutifs du cap- teur, et non pas le double comme dans le cas de la tra- jectoire CAl. Cette trajectoire CA2 comporte ainsi seize immo- bilisations du capteur, aux positions repérées par Pl à P16, correspondant à seize intégrations. Un même point de la scène est ainsi intégré seize fois, ce qui permet d'accroître significativement la robustesse de la calibration, tout en mettant en oeuvre une trajectoire simple, et qui ne pose donc pas de difficultés en matière de pilotage du capteur. En pratique, le pilotage des action- neurs piézoélectriques pour la trajectoire CA2 est pres- que aussi simple que le pilotage des actionneurs pour la trajectoire CAl. Dans le cas des figures 3 et 4, on utilise des trajectoires convexes, repérées respectivement par CE1 et CE2 qui sont circulaires au lieu d'être carrées, et qui ont pour rayon le double de la distance séparant deux points sensibles contigus du capteur. En pratique, ces trajectoires sont des polygones, pour simplifier encore le pilotage des actionneurs en réalisant uniquement des déplacements linéaires. Durant tous ces déplacements, le capteur reste parallèle à lui-même, tout comme pour le cas des trajectoires carrées CA1 et CA2. Dans le cas de la trajectoire circulaire CE1, l'un des points sensibles du capteur est d'abord placé à la position Pl pour une première intégration. Les actionneurs sont alors pilotés pour déplacer le capteur de telle manière que le point sensible passe de la position Pl à une nouvelle position P2, suivant un déplacement rectiligne. Cette position P2 correspond à la position Pl à laquelle on a appliqué une rotation R, qui est une rotation d'un septième de tour dans le sens direct autour d'un centre de rotation C. Le centre de rotation C est situé à un emplacement décalé vers la gauche sur la figure 3, d'une valeur correspondant à deux fois la distance séparant deux points sensibles du capteur. A l'issue de ce premier déplacement, le point sensible initialement à la position Pl se trouve à la position P2, et plusieurs autres point sensibles du capteur sont situés dans le voisinage de la position Pl. Une deuxième intégration est alors commandée, à l'issue de laquelle le point image correspondant à la position Pl est intégré par les nouveaux points sensibles situés dans le voisinage de cette position Pl. Les valeurs correspondant à la seconde intégration du point image correspon- dant à Pl peuvent ainsi être établies par interpolation à partir des valeurs intégrées par les différents points situés au voisinage de ce point Pl durant cette seconde intégration. Le processus est ensuite répété pour réaliser un déplacement linéaire du capteur correspondant à une nou- velle rotation R, de sorte que le point sensible préalablement à la position P2 se place alors à la position P3, et que différents nouveaux points sensibles du capteur se trouvent dans le voisinage de la position Pl. Une troi- sième intégration est alors réalisée, et les valeurs cor- respondant à l'intégration de la position Pl peuvent être établies par interpolation des valeurs fournies par les points sensibles situés au voisinage de Pl durant cette troisième intégration. Le processus est ensuite répété pour réaliser, de manière analogue quatre autres déplacements linéaires et quatre autres intégrations, en suivant la trajectoire CE1 qui est globalement circulaire, mais qui est décrite par les actionneurs sous forme d'un polygone à sept côtés, de manière à réaliser uniquement des déplacements rectili- gnes. De manière analogue au cas des figures 1 et 2, la calibration du point sensible initialement à la position Pl peut être réalisée en comparant les valeurs fournies par ce point lorsqu'il a réalisé la première intégration, avec les valeurs résultant d'interpolations représentatives des six autres intégrations de cette position Pl qui ont été réalisées dans la suite du processus de calibration. Dans le cas de la figure 4, la trajectoire qui est notée CE2 est une trajectoire globalement circulaire, mais qui comporte quatorze positions d'immobilisations pour réaliser quatorze intégrations, au lieu de sept comme dans le cas de la trajectoire CE1 de la figure 3. Là aussi, la trajectoire globalement circulaire CE2, est décrite sous forme d'un polygone de manière à la parcourir par pas successifs correspondant à des déplacements rectilignes, ce polygone ayant ici quatorze côtés. Les sommets de ce polygone qui sont repérés par Pl à P14 correspondent aux positions occupées par un même point sensible du capteur tout au long du parcours de cette trajectoire CE2. Comme on l'aura compris, cette trajectoire CE2 permet d'accroître la robustesse de la calibration en permettant d'intégrer quatorze fois un même point image, sans pour autant compliquer le pilotage des capteurs qui reste très proche du pilotage des capteurs mis en oeuvre pour parcourir la trajectoire CE1. Dans les exemples décrits ci-dessus, les action- neurs déplacent le capteur d'acquisition d'image, mais comme on l'aura compris, l'invention s'applique aussi bien à une situation où les actionneurs sont agencés pour déplacer un groupe ou un ensemble de lentilles associés au capteur, de manière à produire le même effet. REVENDICATIONS1. Procédé pour piloter des actionneurs de déplacement d'un capteur d'image numérique, et/ou des action- neurs de déplacement d'un ensemble de lentilles associées à un capteur d'image numérique, selon une trajectoire (CA1 ; CA2 ; CE1 ; CE2) afin de calibrer ce capteur en comparant l'intégration d'un même point image par différents points sensibles du capteur au cours de plusieurs phases d'intégration déclenchées durant le parcours de la trajectoire (CA1 ; CA2 ; CE1 ; CE2), dans lequel : - la trajectoire est une trajectoire convexe de dimensions supérieures à plusieurs fois la distance séparant deux points sensibles contigus du capteur ; - cette trajectoire (CA1 ; CA2 ; CE1 ; CE2) est parcourue par pas de déplacement successifs en immobilisant le capteur durant chaque intégration entre deux pas de déplacement. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la trajectoire est une suite de déplacements rectili- gnes. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la trajectoire a une forme de polygone régulier (CE1 ; CE2). 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la trajectoire est une trajectoire carrée (CA1 ; CA2). 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la trajectoire carrée (CA1) est parcourue par pas de longueurs inférieures aux dimensions de la forme carrée de cette trajectoire.