Brevet FR3017018A1 — publié le 20150731

- 1 - Domaine technique La présente invention appartient au domaine des capteurs numériques et de la numérisation. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif pour la numérisation d'une surface. La présente invention concerne également des procédés mettant en oeuvre le dispositif d'acquisition selon l'invention. Technique antérieure Dans le cadre de différentes applications il peut être intéressant d'analyser les irrégularités à la surface de certains documents ou de certains objets. C'est notamment le cas lorsqu'il s'agit d'authentifier ces produits. En effet, la plupart des produits et des documents présentent des irrégularités de surface uniques. Par exemple, un meuble en bois produit en grande série ne différera pas des meubles issus de la même série de par sa forme, sa structure ou son poids. Par contre une zone précise de sa surface présentera des irrégularités spécifiques produites par les fibres du bois, la façon dont le vernis a été appliqué et/ou son usure. Il en est de même pour les documents imprimés et les emballages en carton qui présentent des irrégularités de surface causées par les fibres de celluloses constituant le papier. Il en va de même pour les tableaux, les emballages en verre et presque tous les objets. Lesdites irrégularités de surface constituent une 30 véritable empreinte digitale pour ces objets. Il a donc déjà été proposé d'analyser lesdites irrégularités afin de lutter contre le vol et la contrefaçon. VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 2 - Récemment, des techniques de cryptages sont venues compléter l'identification des objets via l'analyse de leurs irrégularités de surface. Ainsi, il est possible d'utiliser la répartition géographique desdites irrégularités pour générer une signature électronique unique associée à l'objet analysé. Ensuite, il devient aisé de vérifier l'authenticité dudit objet en refaisant l'analyse des irrégularités de surface, puis en produisant une signature électronique en utilisant le même algorithme et en comparant les signatures électroniques obtenues. Bien qu'extrêmement efficaces, ces procédés d'identification sont limités par les dispositifs permettant d'analyser les surfaces des objets. Aujourd'hui, ces dispositifs sont lourds et encombrant et ne permettent pas de faire des analyses en série, rapidement et sur une grande quantité de produits. Par exemple, le brevet FR2895543 décrit un dispositif d'acquisition permettant d'analyser les irrégularités de surface comprenant une caméra CCD, comprenant un objectif, placé au bout d'une potence à l'aplomb d'une surface sur laquelle est posé le document à analyser. De plus, le dispositif décrit comprend un système d'éclairage complexe seul apte à mettre en valeur les irrégularités de surface. La présente invention propose de nouveaux dispositifs 25 d'acquisition moins encombrants et moins couteux que les dispositifs de l'art antérieur et permettant d'obtenir rapidement des images d'irrégularité de surface aptes à être utilisées pour l'authentification et/ou la production de signature électronique. 30 Résumé de l'invention Ainsi la présente invention concerne un dispositif pour la numérisation d'une surface comprenant une surface VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 3 d'acquisition, un capteur et une source lumineuse remarquable en ce que l'angle formé entre ladite surface d'acquisition et l'axe d'émission de ladite source lumineuse est compris entre 0° et 30° et en ce qu'il comprend en outre des moyens aptes à faire translater ladite source lumineuse et ledit capteur par rapport à ladite surface à numériser. Dans le cadre de la présente invention, le terme « source lumineuse » fait référence à tout type de dispositif capable d'émettre ou de transmettre un rayonnement électromagnétique de longueur d'onde compris entre 500 pm et 10 nm et préférentiellement entre 780 nm et 380 nm. Ladite source lumineuse peut être en outre caractérisée par son axe d'émission et son ouverture. Dans le cadre de la présente invention l'axe d'émission de ladite source lumineuse correspond à l'axe suivi par le rayonnement électromagnétique entre ladite source lumineuse et ladite surface d'acquisition. Une source lumineuse peut émettre et/ou transmettre son rayonnement électromagnétique selon une ou plusieurs directions. Dans ce dernier cas, l'angle maximum formé entre deux directions d'une même source lumineuse est appelé ouverture. Ladite ouverture est préférentiellement inférieure à 20°, encore plus préférentiellement inférieure à 10° et tout à fait préférentiellement inférieure à 5°. Dans le cas ou ladite source lumineuse émet et/ou transmet son rayonnement selon plusieurs directions, ledit axe d'émission correspond à l'axe de symétrie de ces différentes directions. Préférentiellement, ladite source lumineuse comprend une diode électroluminescente (i.e. LED). Tout à fait préférentiellement, ladite source lumineuse comprend plusieurs LEDs dont les axes d'émission sont parallèles, VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 4 - lesdites LED sont avantageusement placées, les unes à côtés des autres selon un axe longitudinal. Ainsi, selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ladite source lumineuse comprend plusieurs LEDs s'étendant le long d'un axe longitudinal parallèle à la surface dudit capteur et de ladite surface d'acquisition et perpendiculaire audit axe de translation. Selon un mode de réalisation de l'invention, ladite source lumineuse est un moyen apte à transmettre un rayonnement électromagnétique. Parmi les moyens aptes à transmettre un rayonnement électromagnétique on peut citer les miroirs, les prismes, les diffuseurs (e.g. lentille de Fresnel) et les guides de lumières. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, 15 ladite source lumineuse comprend un guide de lumière. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit angle formé entre ladite surface d'acquisition et l'axe d'émission de ladite source lumineuse est compris entre 15° et 30°, encore plus préférentiellement entre 18° 20 et 22°. Tout à fait préférentiellement ledit angle est de 20°. Dans le cadre de la présente invention le terme « surface d'acquisition » fait référence à la zone du dispositif selon l'invention, à l'intersection de l'axe 25 d'émission de ladite source lumineuse, sur laquelle est focalisé ledit capteur. Lorsque ladite surface n'est pas plane, c'est la tangente à ladite surface, en son barycentre, qui est utilisée pour le calcul de l'angle entre ladite surface et l'axe d'émission de ladite source 30 lumineuse. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit dispositif comprend en outre un moyen apte à faire déplacer en translation ladite source lumineuse et ledit VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 5 - capteur par rapport à ladite surface à numériser. Dans le cadre de la présente invention, ladite translation peut être engendrée par un mouvement dudit capteur et de ladite source lumineuse ou par un mouvement de ladite surface à numériser. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le dispositif comprend en outre une plaque transparente placée entre ladite surface d'acquisition et ledit capteur. Tout à fait préférentiellement ladite plaque transparente est en verre ou en polycarbonate). Dans le cadre de la présente invention, le terme "capteur" fait référence au capteur électronique photosensible apte à convertir un rayonnement électromagnétique en signal électrique. L'homme du métier connait les différents types de capteurs utilisables, parmi ceux-ci on peut notamment citer les capteurs CCD, les capteurs CMOS et les capteurs CIS Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit capteur est de type CIS (i.e. Contact Image Sensor). 20 En effet, les déposants ont pu mettre en évidence que l'utilisation de ce type de capteur permettait d'extraire une quantité d'informations supérieures et de réaliser un dispositif particulièrement compact. Les capteurs CIS sont bien connus de l'homme du 25 métier, ils comprennent une série de détecteurs, placés les uns à côté des autres sur une surface plane, lesdits détecteurs étant recouverts par une lentille apte à orienter le rayonnement électromagnétique vers ledit capteur. 30 Préférentiellement, ledit capteur CIS est un capteur linéaire, c.a.d constitué d'une seule série de photodiodes réparties le long d'un même axe longitudinal. La longueur dudit capteur peut notamment varier de 105 mm à 880mm. VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 6 - Préférentiellement, ledit capteur a une résolution comprise entre 100 et 1200 dpi. Préférentiellement, ladite surface dudit capteur est à une distance égale à la distance focale dudit capteur de 5 ladite surface d'acquisition). Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la surface dudit capteur s'étend suivant un plan parallèle à ladite surface d'acquisition. La présente invention concerne également un procédé 10 de numérisation de la surface d'un objet comprenant l'utilisation d'un dispositif de numérisation selon l'invention. La présente invention concerne également un procédé pour analyser les irrégularités à la surface d'un objet 15 comprenant l'utilisation d'un dispositif selon l'invention. Brève description des dessins La figure 1 présente une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention. 20 Description des modes de réalisation En référence à la figure 1, dans ce mode de réalisation le dispositif 1 selon l'invention est constitué d'une surface d'acquisition 2, d'un capteur 3 et d'une 25 source lumineuse 4. Ledit dispositif comprend en outre des moyens 5 aptes à faire translater ladite source lumineuse et ledit capteur par rapport à ladite surface à numériser 6. Le capteur 3 est un capteur de type CIS compris dans 30 un boitier 7 comprenant également la source lumineuse 4. Cet agencement particulier permet d'améliorer la compacité du dispositif selon l'invention. Le boitier 7 a une forme VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 7 - parallélépipédique. Le capteur 3 forme une partie de la face inférieure du boitier 6 dont la face supérieure est recouverte d'une plaque transparente 8 qui va recevoir la surface à numériser. Le capteur 3 est disposé parallèlement à la surface transparente 8. Le capteur de type CIS 3 est focalisé sur la face supérieure de la plaque transparente 8 qui va recevoir ladite surface à numériser. La source lumineuse 4 est constituée d'une barrette de LEDs, éclairant la surface à numériser 6, dont l'axe d'émission forme un angle de 20° avec la plaque transparente 8. La barrette est disposée parallèlement au capteur 3. La barrette de LEDs peut être orientée différemment pour autant que le rayonnement soit ensuite réorienté de telle façon à créer un axe d'émission formant un angle de 20° avec la surface d'acquisition 2. Cette réorientation peut être aisément obtenue via un guide de lumière placé entre la source lumineuse 4 et la surface d'acquisition 2. La surface à numériser 6 est un document plat de type papier, mis en mouvement par rapport au capteur 3 et à la source lumineuse 4 via des galets 5 dont la rotation provoque la translation dudit document. L'homme du métier est capable d'adapter le dispositif 1 de façon à analyser la surface de tout autre objet sans limite de forme et d'épaisseur. Ainsi, les galets 5 peuvent être notamment remplacés par d'autres types de convoyeurs (e.g. des courroies). D'une manière alternative, pour l'analyse de la surface de produits plus massifs, le capteur 3 et la source lumineuse 4 peuvent être associés à des moyens permettant leur mise en mouvement vis à vis du produit. On peut ainsi intégrer le dispositif selon l'invention dans un boitier de type scanner à plat. VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE - 8 - Le dispositif 1 est relié avantageusement à un moyen de stockage et/ou de traitement de l'image qui peut prendre la forme d'un ordinateur. VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE REVENDICATIONS1 - Dispositif (1) d'acquisition d'images comprenant une surface d'acquisition (2), un capteur (3) et une source lumineuse (4) caractérisé en ce que l'angle formé entre ladite surface d'acquisition (2) et l'axe d'émission de ladite source lumineuse (4) est compris entre 0 et 30° et en ce qu'il comprend en outre des moyens (5) aptes à faire translater ladite source lumineuse (4) et ledit capteur (3) par rapport à ladite surface à numériser. 2 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon la revendication précédente caractérisé en ce que ladite source lumineuse (4) comprend plusieurs LEDs s'étendant le long d'un axe longitudinal parallèle à la surface dudit capteur (3) et de ladite surface d'acquisition (2) et perpendiculaire audit axe de translation. 3 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source lumineuse ( 4) est un moyen apte à transmettre un rayonnement électromagnétique. 4 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit angle formé entre ladite surface d'acquisition (2) et l'axe d'émission de ladite source lumineuse (4) est compris entre 18° et 22°. 5 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il 30 comprend en outre une plaque transparente (8) placée entre ladite surface d'acquisition (2) et ledit capteur (3). VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE- 10 - 6 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit 5 capteur (3) est de type CIS. 7 - Dispositif (1) d'acquisition d'images selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la surface dudit capteur (3) s'étend suivant un plan parallèle 10 à ladite surface d'acquisition (2). 8 - Procédé de numérisation de la surface d'un objet comprenant l'utilisation d'un dispositif de numérisation selon l'une des revendications 1 à 7. 15 9 - Procédé pour analyser les irrégularités à la surface d'un objet comprenant l'utilisation d'un dispositif selon l'une des revendications 1 à 7. VIPSF2-FR-5_TEXTE DEPOSE_SO/GE