Brevet FR3057949A1 — publié le 20180427

DISPOSITIF DE LOCALISATION OPTIQUE PAR MIRE OPTRONIQUE COOPERATIVE Le domaine technique de l'invention est celui de la localisation 6D d'une caméra, ou dispositif optique équivalent, dans l'espace à partir d'un balisage optique réalisé avec des mires optiques. La localisation 6D considérée ici concerne la détermination, dans un repère lié à l'espace ou évolue la caméra, d'une part de la position de la caméra (classiquement les 3 coordonnées x, y, et z) et d'autre part de l'attitude de la caméra (classiquement les 3 angles d'Euler, ou bien l'assiette et la direction selon le domaine d'utilisation). Au plan académique ceci rentre dans le domaine scientifique de la détermination de la Pose (localisation 6D) d'une caméra à partir des images qu'elle capture. Ceci est particulièrement utile pour la localisation dans l'espace d'un drone, d'un robot, équipé d'une caméra ou encore de la localisation de personnes équipées d'un Smartphone par exemple. Pour que cette localisation soit efficace, il faut qu'elle puisse être obtenue avec un balisage qui comporte un minimum de mires, et c'est cette problématique qui est adressée dans cette invention. L'invention s'inscrit dans la suite d'études relatives à l'utilisation de mires optiques spéculaires réfléchissantes ou transparentes à ondulations en surface qui ont été décrites dans les demandes de brevets français FR2557375A1 et FR2557307A1 et dans la demande de brevet français FR2717273A1. Ces mires optiques mettent en oeuvre une propriété optique particulière qui permet simplement pour une caméra les observant de calculer la perpendiculaire à la face avant plane de ces dites mires à conditions de mettre en oeuvre au moins 2 dites mires disposées sur un même plan. Il y a 2 limitations principales dans l'utilisation de ces mires optiques : 1. La première limitation vient du fait qu'il n'est pas facile de réaliser des mires de grandes taille avec une puissance lumineuse suffisamment importante pour pouvoir les mettre en oeuvre pour faire de la localisation à grande distance (plusieurs dizaines ou centaines de mètres) ; 2. La seconde limitation est le fait d'avoir à utiliser 2 mires au minimum pour produire cette localisation 6D, 3 coordonnées de position dans l'espace (x,y,z) et les 3 coordonnées d'attitude (3 angles d'Euler) ; cette contrainte peut poser un problème dans certaines circonstances et il est intéressant de pouvoir réaliser cette performance technique avec une seule mire. Les caractéristiques de l'invention vont apporter une solution à ces deux limitations. La présente invention a pour objet de palier les limitations décrites en permettant à 35 un dispositif d'observation, comprenant une caméra d'observation, de se localiser en 6D (3 coordonnées de position et 3 coordonnées angulaires d'attitude) par rapport à un 3057949 2 dispositif de visualisation ; le dispositif de visualisation produit et met à disposition toutes les informations qui sont nécessaires au dispositif d'observation pour qu'il puisse, en récupérant les informations mises à disposition par le dispositif de visualisation et en observant le dispositif de visualisation, calculer sa localisation 6D par rapport à ce 5 dispositif de visualisation, Selon l'invention, le dispositif de localisation optique par mire optronique coopérative est composé des éléments suivants : - Selon l'invention on a un dispositif de visualisation qui possède les caractéristiques suivantes : 10 o Comme première caractéristique de l'invention, une mire optronique qui est constituée des deux éléments suivants : o Une surface plane de visualisation plutôt rectangulaire qui possède un axe-principal qui correspond à la perpendiculaire à sa face avant ; cet axe-principal sera en général positionné au centre de la surface de 15 visualisation, sans que ceci soit limitatif ni une contrainte, cette position définissant le centre du repère de la surface de visualisation ; sur cette surface de visualisation, on visualise un segment de droite orienté, par exemple grâce à quelques leds correctement alignées et disposant d'un codage permettant d'en déduire une orientation, ce segment de 20 droite-visualisé-orienté passant par le centre du repère de la surface de visualisation ; on définit un repère associé à cette surface de visualisation, le repère du dispositif de visualisation, dont le centre est le centre du repère de la surface de visualisation, et dont les axes sont l'axe-principal, le segment de droite-visualisé-orienté et le troisième 25 axe est la droite perpendiculaire aux deux autres axes ; o un capteur de direction, comme une caméra standard, lié solidairement à la surface de visualisation dont le centre optique de son objectif est positionné sur l'axe-principal et coïncide avec le centre du repère de la surface de visualisation ; ce capteur de direction, par traitement des 30 informations qu'il capture, permet de déterminer, dans le repère du dispositif de visualisation, la droite inter-caméras qui passe par le centre optique du capteur de direction et le centre optique de la caméra d'observation du dispositif d'observation ; la droite inter-caméras est une droite qui est connue au niveau des deux dispositifs de visualisation et d'observation ; connaissant cette droite inter- caméras, par traitement numérique au niveau du dispositif de 3057949 3 visualisation, on déterminera le plan-visualisé passant par le centre optique du capteur de direction qui est aussi le centre du repère de la surface de visualisation, et contenant d'une part la droite inter-caméras et d'autre part le segment de droite-visualisé-orienté ; par construction 5 ce plan contient le centre optique de la caméra d'observation puisque celui-ci appartient à la droite inter-caméras ; d'autre part, ce plan-visualisé est aussi connu au niveau de la caméra d'observation puisqu'elle voit à son niveau la droite inter-caméras et le segment de droite-visualisé-orienté qui définit ce plan, ces deux éléments 10 définissant le plan-visualisé, et c'est donc un plan connu au niveau des deux dispositifs de visualisation et d'observation ; au niveau du dispositif de visualisation, on déterminera le vecteur inter-caméras, vecteur unitaire de la droite inter-caméras, le vecteur perpendiculaire-visualisé qui est le vecteur unitaire perpendiculaire au plan-visualisé, et 15 par construction ce vecteur est perpendiculaire au vecteur inter- caméras ; à partir de là on déterminera, par calcul mathématique assez simple, le vecteur complémentaire-visualisé, perpendiculaire d'une part au vecteur inter-caméras et d'autre part au vecteur perpendiculaire-visualisé ; ces 3 vecteurs définissent un repère 20 orthonormé, le repère-visualisé, associé au plan-visualisé ; à partir de là on est capable de déterminer la matrice de passage-visualisée, matrice de passage entre ce repère-visualisé et le repère du dispositif de visualisation ; au niveau du dispositif d'observation, connaissant le plan-visualisé, on est en mesure de déterminer le repère-visualisé 25 dans le repère du dispositif d'observation, et si le dispositif d'observation récupère la matrice de passage-visualisée, il est en mesure de déterminer le repère du dispositif de visualisation par rapport au repère-visualisé, et par conséquent de déterminer le repère du dispositif de visualisation par rapport au repère du dispositif 30 d'observation ; selon l'invention, l'information concernant la matrice de passage-visualisée entre le repère-visualisé et le repère du dispositif de visualisation est l'information essentielle que le dispositif de visualisation met à disposition du dispositif d'observation par le biais d'un moyen de communication entre les deux dispositifs ; l'information 35 concernant la matrice de passage-visualisée est soit la matrice elle- même, soit les informations de base permettant de la calculer, et il 3057949 4 s'agit entre autres du vecteur inter-caméras et du vecteur perpendiculaire-visualisé. o Comme seconde caractéristique de l'invention, le dispositif de visualisation possède un codage optique visuel, associé au capteur de direction, dont 5 l'agencement physique permet, dans les images obtenues par la caméra d'observation et par traitement numérique au niveau du dispositif d'observation, de repérer dans l'image la position du centre optique du capteur de direction et d'en déduire sa direction ce qui permet au niveau de la caméra d'observation de déterminer la droite inter-caméras ; ce codage optique visuel 10 définit à minima une droite-orientée que le dispositif d'observation sait reconnaître et en déduire la position relative du centre optique du capteur de direction ; cette droite-orientée pourra être confondue avec le segment de droite-visualisé-orienté, son orientation définissant alors l'orientation de la droite-orientée ; 15 o comme troisième caractéristique de l'invention, un moyen de communication permettant de mettre à disposition du dispositif d'observation l'information concernant la matrice de passage-visualisée ; ceci peut être réalisé de l'au moins trois façons : ^ soit optiquement, en rajoutant au dispositif de visualisation un 20 équipement optique programmable permettant de générer en temps réel le code optique programmé de type code barre ou code binaire ou autre, à l'aide d'une matrice de leds par exemple, que la caméra d'observation pourra reconnaitre et interpréter par traitement d'image ; ainsi le dispositif d'observation pourra déduire directement, dans 25 l'image obtenue par la caméra d'observation, l'information concernant la matrice de passage-visualisée, représentée par le code optique programmé ; ^ soit par communication hertzienne en rajoutant un moyen de communication hertzien de type UHF, WIFI, GPRS, Bluetooth ou autre, 30 entre les deux dispositifs de visualisation et d'observation et permettant de transmettre l'information concernant la matrice de passage-visualisée, du dispositif de visualisation vers le dispositif d'observation ; ce moyen de communication pourra, selon les cas être attaché à l'un des dispositifs ou bien mutualisé ; 35 o comme quatrième caractéristique de l'invention, un point particulier associé au dispositif de visualisation, identifiable visuellement c'est-à-dire par 3057949 5 traitement d'image au niveau du dispositif d'observation ; ce point particulier sert à finaliser, grâce à la connaissance au niveau du dispositif d'observation de la matrice de passage-visualisée, la localisation 6D du repère du dispositif de visualisation par rapport au repère du dispositif d'observation, ou 5 inversement la localisation 6D du repère du dispositif d'observation par rapport au repère du dispositif de visualisation ; le point particulier sert donc à définir des éléments dimensionnels permettant de déterminer la position, c'est-à-dire les 3 coordonnées classiques x,y et z, du centre du repère orthonormé du dispositif de visualisation, et cela dans le repère orthonormé attaché à la 10 caméra du dispositif d'observation ; pour cela il suffit d'un point particulier connu dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation qui va permettre à la caméra d'observation de le reconnaître et de déterminer par un calcul mathématique assez simple la position précise du centre du repère orthonormé du dispositif de visualisation. 15 - Selon l'invention on a un dispositif d'observation comprenant au moins la caméra d'observation ou appareil équivalent ; ce dispositif d'observation possède les caractéristiques suivantes : o Comme cinquième caractéristique de l'invention, un codage optique visuel associé à la caméra d'observation dont l'agencement physique permet au 20 capteur de direction du dispositif de visualisation de repérer aisément le centre optique de la caméra d'observation du dispositif d'observation, et d'en déduire la droite inter-caméras au niveau du dispositif de visualisation ; o Comme sixième caractéristique de l'invention, un moyen technique permettant de récupérer l'information concernant la matrice de passage-visualisée mise à 25 disposition par le dispositif de visualisation ; ceci peut être obtenu : ^ Soit par l'intermédiaire d'un équipement récepteur de communication hertzienne, permettant de recevoir les informations du dispositif de visualisation, grâce à la réception des émissions correspondantes du moyen de communication ; 30 ^ Soit par traitement numérique des images obtenues par la caméra d'observation, en identifiant le code optique affiché en temps réel par l'équipement optique programmable du dispositif de visualisation ; o Comme septième caractéristique de l'invention, une caméra d'observation de type standard ou appareil équivalent permettant d'observer le dispositif de 35 visualisation ; la caméra d'observation dispose d'un repère dont le centre est le centre optique de son objectif, et ce repère de la caméra définit le repère du 3057949 6 dispositif d'observation, repère orthonormé naturel composé par l'axe optique de son objectif et les deux axes orthogonaux, perpendiculaires à l'axe optique, liés à la matrice de pixels de la caméra d'observation ; par traitement numérique des images obtenues par la caméra d'observation, le dispositif 5 d'observation procède : ^ A la détermination de la direction inter-caméras en identifiant dans l'image capturée par la caméra d'observation, la direction de visée du centre optique du capteur de direction du dispositif de visualisation ; ceci est effectué par la reconnaissance du code porté par le codage 10 optique visuel associé au capteur de direction selon ce qui a été décrit dans la seconde caractéristique de l'invention ; ^ A la détermination de la droite, image du segment de droite-visualiséorienté affichée sur la surface de visualisation du dispositif de visualisation, et en déduire alors le plan passant par le centre optique 15 de la caméra d'observation et par cette droite ; ce plan contient, selon le principe de construction d'une image, le segment de droite-visualiséorienté lui-même ainsi que la droite inter-caméras car le centre optique du capteur de direction du dispositif de visualisation appartient au segment de droite-visualisé-orienté ; ce plan est donc le plan- 20 visualisé ; ^ A la détermination du repère-visualisé qui sera donc connu dans le repère du dispositif d'observation ; il est constitué par le vecteur inter-caméras directement obtenu à partir de la droite inter-caméras, par le vecteur perpendiculaire-visualisé qui est le vecteur unitaire 25 perpendiculaire au plan-visualisé, et enfin par le vecteur complémentaire-visualisé qui est perpendiculaire aux deux autres vecteurs ; ^ A la détermination du repère du dispositif de visualisation par rapport au repère du dispositif d'observation en utilisant d'une part le repère- 30 visualisé connu dans le repère du dispositif d'observation et d'autre part la matrice de passage-visualisée permettant de déterminer le repère du dispositif de visualisation par rapport au repère-visualisé ; comme le repère-visualisé est connu par rapport au dispositif d'observation, le repère du dispositif de visualisation sera donc 35 déterminé dans le repère du dispositif d'observation ; le centre du repère du dispositif de visualisation est le centre-optique du capteur de 3057949 7 direction du dispositif de visualisation, et il appartient donc à la droite inter-caméras ; ^ A la détermination de la localisation du centre du repère du dispositif de visualisation par rapport au repère associé à la caméra 5 d'observation ; pour cela, connaissant le repère du dispositif de visualisation par rapport au repère du dispositif d'observation on va déterminer la position précise du centre du repère du dispositif de visualisation par calcul mathématique assez simple, en utilisant le point particulier selon la quatrième caractéristique, associé au dispositif de 10 visualisation ; o Comme huitième caractéristique de l'invention, de déterminer la localisation 6D du dispositif d'observation par rapport au dispositif de visualisation ; ceci est simple à obtenir dans la mesure où mathématiquement le problème est inversible, c'est-à-dire que connaissant le repère orthonormé du dispositif de 15 visualisation dans le repère orthonormé de la caméra d'observation du dispositif d'observation, par un calcul mathématique assez simple, on en déduit la détermination de la localisation 6D de la caméra d'observation par rapport au repère orthonormé du dispositif de visualisation. Les dessins annexés illustrent l'invention : 20 o La figure 1 introduit les éléments fondamentaux de l'invention ; o La figure 2 présente les aspects plus techniques du mode de réalisation de l'invention. Dans le texte ci-dessous on utilisera le formalisme très simple suivant pour décrire un élément d'une figure : (fig.X/Y) dans lequel X désigne le numéro de la figure et Y 25 l'élément au sein de cette figure, en respectant le principe que tout élément apparaissant sur plusieurs figures possède le même numéro. Selon un mode de réalisation de l'invention, on a une surface de visualisation (fig.1/1) avec son axe-principal (fig.1/2), perpendiculaire à la surface ; l'intersection de cet axe-principal (fig.1/2) avec la surface de visualisation (fig.1/1) définit le centre (fig.1/3) du 30 repère de la surface de visualisation ; sur la surface de visualisation, on visualise le segment de droite-visualisé-orienté (fig.1/4), grâce à un ensemble de leds par exemple, passant par le centre (fig.1/3) du repère de la surface de visualisation ; on adjoint à la surface de visualisation (fig.1/1) un capteur de direction (fig.1/5) ayant le centre optique (fig.1/5-1) de son objectif confondu avec le centre (fig.1/3) du repère de la surface de 35 visualisation ; l'axe optique (fig.1/5-2) du capteur de direction n'est pas nécessairement confondu avec l'axe-principal (fig.1/2). 3057949 8 Le dispositif de visualisation possède un repère orthonormé définit par 3 vecteurs, le vecteur unitaire (fig.1/2-1) de l'axe-principal, le vecteur unitaire (fig.1/4-1) du segment de droite-visualisé-orienté, le vecteur unitaire (fig.1/6) de la droite perpendiculaire aux deux précédents vecteurs ; le capteur de direction et le repère orthonormé du dispositif de 5 visualisation possède le même centre ((fig.1/3) et (fig.1/5-1)) ; connaissant la matrice de rotation entre le repère orthonormé du capteur de direction et le repère orthonormé du dispositif de visualisation on détermine, dans le repère du dispositif de visualisation, les coordonnées d'un vecteur quelconque connu dans le repère du capteur de direction. On a par ailleurs un dispositif d'observation comprenant une caméra (fig.1/7) avec le 10 centre optique (fig.1/7-1) de son objectif ; en déterminant la droite inter-caméras (fig.1/8), joignant les deux centres optiques (fig.1/5-1) et (fig.1/7-1), par traitement des informations obtenues par le capteur de direction (fig.1/5), on est en mesure de déterminer les coordonnées du vecteur unitaire de la droite inter-caméras, le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1), dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation. 15 La droite inter-caméras (fig.1/8) et le segment de droite-visualisé-orienté (fig.1/4) forment le plan-visualisé (fig.1/10) qui est connu au niveau du dispositif de visualisation et au niveau de la caméra d'observation (fig.1/7) du dispositif d'observation ; au niveau du dispositif de visualisation, on détermine le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9), vecteur perpendiculaire au plan-visualisé (fig.1/10), obtenu simplement 20 mathématiquement grâce au produit vectoriel entre le vecteur unitaire (fig.1/4-1) du segment de droite-visualisé-orienté et le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) ; ce vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9) est aussi déterminé (fig.1/9-1) au niveau de la caméra d'observation (fig.1/7) grâce à l'image du segment de droite-visualisé-orienté (fig.1/4) qui est contenu dans les images acquises par la caméra d'observation (fig.1/7) ; en effet, au 25 niveau de la caméra d'observation (fig.1/7) le plan passant d'une part par le centre optique (fig.1/7-1) de l'objectif de la caméra d'observation (fig.1/7), et d'autre part par le segment de droite-visualisé-orienté (fig.1/4), ou bien son image obtenue au niveau de la caméra d'observation, est le plan-visualisé (fig.1/10), et il contient par construction la droite inter-caméras (fig.1/8). 30 Le dispositif de visualisation peut alors déterminer à son niveau le repère-visualisé, le repère orthonormé associé au plan-visualisé (fig.1/10) défini par : - Le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) ; - Le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9), qui est perpendiculaire au plan-visualisé (fig.1/10) ; 35 - Le vecteur complémentaire-visualisé qui résulte simplement du produit vectoriel des deux précédents vecteurs. 3057949 9 Le dispositif d'observation peut aussi déterminer à son niveau le repère orthonormé associé au plan-visualisé (fig.1/1 0), le repère-visualisé, ce repère est identique à celui déterminé au niveau du dispositif de visualisation car il s'agit des mêmes vecteurs de base qui le constituent : 5 - Le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) ; - Le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9-1), qui est perpendiculaire au plan-visualisé (fig.1/1 0) ; - Le troisième vecteur qui résulte simplement du produit vectoriel des deux précédents vecteurs qui est le vecteur complémentaire-visualisé. 10 On aura donc le même repère orthonormé associé au plan-visualisé (fig.1/1 0) qui sera connu d'une part dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation, et d'autre part dans le repère orthonormé de la caméra d'observation (fig.1/7) du dispositif d'observation ; c'est cette connaissance du repère-visualisé dans les deux dispositifs qui va permettre de déterminer le repère du dispositif de visualisation dans le repère du 15 dispositif d'observation. On désignera, pour le repère orthonormé du dispositif de visualisation, par : - 11 : le vecteur unitaire (fig.1/4-1) du segment de droite-visualisé-orienté ; - 12: le vecteur unitaire (fig.1/6) perpendiculaire aux vecteurs 1, (fig.1/4-1) et 13 (fig.1/2-1) obtenu par le produit vectoriel de ces vecteurs 13 et 1, : on a on a 12 = 20 13 A 11 , où A désigne le produit vectoriel entre les deux vecteurs 13 et I, qui sont perpendiculaires entre eux ; - 13 : le vecteur unitaire (fig.1/2-1) de l'axe-principal ; les trois vecteurs (li, 12, 13) forment la base orthonormée du repère du dispositif de visualisation ; - Xv : un vecteur quelconque déterminé par ses trois coordonnées (z1, z2, z3) par 25 rapport à la base orthonormée (li, 12, 13) du dispositif de visualisation ; on a : XV = Zi*Ii+ Z2* 12+ Z3*13 On aura par ailleurs la base orthonormée du repère-visualisé, induite par la droite inter-caméras, construite de la façon suivante : - U1 : le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) qui est unitaire ; 30 - U2 : le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.119) ou (fig.1/9-1) qui est unitaire ; - U3: le troisième vecteur perpendiculaire aux deux précédents, le vecteur complémentaire-visualisé, qui est unitaire ; on a U3 = U1 A U2 , où A désigne le produit vectoriel entre les deux vecteurs U1 et U2 comme les vecteurs U1 et U2 sont perpendiculaires entre eux, le vecteur U3 étant perpendiculaire aux deux 35 autres U1 et U2 , les 3 vecteurs U1 , U2 et U3 forment une base orthonormée, celle du repère-visualisé ; 3057949 10 - X : un vecteur quelconque déterminé par ses trois coordonnées (xi, x2, x3) par rapport à la base orthonormée (U1, U2, U3) du repère-visualisé ; on a : X = X1*U1+ X2* 1.12+ X3*U3 On aura au niveau du dispositif de visualisation, les mêmes équations concernant 5 cette base mais dont les vecteurs ont des coordonnées connues au niveau du dispositif de visualisation ; pour désigner la connaissance d'un vecteur dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation, on rajoutera un indice V, c'est-à-dire que pour le vecteur U1 par exemple, on désignera par Uiv le fait que ses coordonnées sont données dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation. Ainsi on aura : 10 - Uiv : le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation ; - U2v : le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9) qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation ; - U3v : le vecteur complémentaire visualisé, perpendiculaire aux deux précédents 15 qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation ; on a U3v = U1v A U2v , où A désigne le produit vectoriel entre les deux vecteurs Ulv et U2v ; comme les vecteurs Uiv et U2v sont perpendiculaires entre eux, le vecteur U3v étant perpendiculaire aux deux autres Ulv et U2v , les 3 vecteurs Uiv , U2v et U3v forment une base orthonormée ; 20 - X : un vecteur quelconque déterminé par ses trois coordonnées (x1, x2, x3) par rapport à la base orthonormée (U1, U2, U3), on aura la détermination de ses coordonnées par rapport à ce même repère (U1v, U2v, U3v) connu par rapport au dispositif de visualisation ; on a : Xv = xi*U1v+ X2* U2v+ X3*U3V ; - Comme on dispose de la connaissance de ce vecteur par rapport à la base (11, 12, 25 13) du dispositif de visualisation, on a : O X xU x U xU V = 1* - 1V+ -2* - 2V+ -3*- 3V = Z1*11+ Z2* 12+ Z3*13 o On désignera par Rv la matrice 3x3 obtenue à partir des vecteurs de la base orthonormée (Uiv, U2v, U3v) soit Rv = [Uiv, U2v, U3v] , par RI la matrice 3x3 obtenue à partir des vecteurs de la base orthonormée (11, 12, 13) 30 soit RI = [11, 12, 13] ; on désignera par [X] le vecteur ayant pour coordonnées (x1, x2, x3) et par [X1] le vecteur ayant pour coordonnées (z1, z2, z3) ; O On obtient donc l'équation matricielle : Rv *[X] = RI *[X] , ce qui permet de déterminer le vecteur [X] connaissant le vecteur [X1] soit : [X] = Rv-i*R1*[Xd, où Rv-1 est la matrice inverse de Rv ; la base (11, 12, 13) étant le repère de 35 référence, on a li = (1 ,0,0), 12 = (0,1,0), 13 = (0,0,1), et la matrice RI est donc la matrice Identité, ce qui donne alors simplement : [X] = Rv-l*[XI] ; 3057949 11 ceci fournit donc les coordonnées du vecteur X par rapport au repère (U1Ve U2v, U3v) connaissant les coordonnées de ce vecteur dans le repère (I,, 12, 13) , On aura au niveau du dispositif d'observation, les mêmes équations mais dont les 5 vecteurs ont des coordonnées connues au niveau du dispositif d'observation ; pour désigner la connaissance d'un vecteur dans le repère orthonormé du dispositif d'observation, on rajoutera un indice O, c'est-à-dire que pour le vecteur U1 par exemple, on désignera par U10 le fait que ses coordonnées sont données dans le repère orthonormé du dispositif d'observation. 10 Ainsi on aura : - U10 : le vecteur inter-caméras (fig. 1/8-1) qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif d'observation ; - U20 : le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig. 1/9-1) qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif d'observation ; 15 - U30 : le vecteur complémentaire visualisé, perpendiculaire aux deux précédents qui est unitaire et connu dans le repère orthonormé du dispositif d'observation ; on a U30 = U10 A U20 , où A désigne le produit vectoriel entre les deux vecteurs U10 et U20 ; comme les vecteurs U10 et U20 sont perpendiculaires entre eux, le vecteur U30 étant perpendiculaire aux deux autres U10 et U20 , les 3 vecteurs Ulo , 20 U20 et U30 forment une base orthonormée ; - X : un vecteur quelconque déterminé par ses trois coordonnées (x1, x2, x3) par rapport à la base orthonormée (U1, U2, U3), on aura la détermination de ses coordonnées par rapport à ce même repère (U10, U20, U30) connu par rapport au dispositif d'observation ; on a : X0 = xi*Uio+ X2* U20+ X3*U30 25 - Ceci va permettre de déterminer les coordonnées d'un vecteur X dans la base (1)10, U20, U30) à partir de la connaissance de ses coordonnées par rapport au repère (li, 12, 13) : o On désignera par Ro la matrice 3x3 obtenue à partir des vecteurs de la base orthonormée (U10, U20, U30) - RO = [U10, U20, U30] et les 30 coordonnées du vecteur X dans ce repère sont données par :[X0]= RoIX] ; o On a par ailleurs : [X] = Rv-1*[Xl] , ce qui permet alors d'en déduire : [X0] = Ro*Rv-11X1] , ce qui fournit directement les coordonnées [X0] du vecteur X dans le repère (U10, U20, U30) à partir des coordonnées [X1] de ce même vecteur X connues dans le repère (li, 12, 13) du dispositif de 35 visualisation. Ceci montre qu'au niveau du dispositif d'observation on sera en mesure de 3057949 12 déterminer les coordonnées d'un vecteur connu par rapport au dispositif de visualisation à condition de disposer, au niveau du dispositif d'observation, de la matrice de passage-visualisée Rv construite à partir de la base des vecteurs (Uiv, U2v, U3v), connue au niveau du dispositif de visualisation. 5 On désignera la matrice Rp = R0*Rv-1 par 3 vecteurs qui la composent : Rp = [Y1, Y2, Y3] ; dans ce cadre et par construction, le vecteur Y1 désigne les coordonnées du vecteur par rapport au dispositif d'observation, le vecteur Y2 désigne les coordonnées du vecteur 12 par rapport au dispositif d'observation, le vecteur Y3 désigne les coordonnées du vecteur 13 par rapport au dispositif d'observation ; le vecteur 13 étant la perpendiculaire 10 à la surface de visualisation et correspond au vecteur unitaire (fig.1/2-1) de l'axe-principal (fig.1/2), le vecteur Y3 désignera donc les coordonnées de ce vecteur, la normale à la surface de visualisation, connues dans le repère d'observation. On posera donc simplement : Rp = [110, 120, 130] matrice 3x3 où 110 désigne le vecteur I, connu dans le repère d'observation, 120 désigne le vecteur 12 connu dans le repère d'observation, 130 15 désigne le vecteur I3 connu dans le repère d'observation. A ce stade on connait la matrice de passage Rp entre le repère du dispositif de visualisation et le repère du dispositif d'observation, mais on ne connaît pas la position du centre du repère ((fig.1/5-1) ou (fig.1/3)) de la surface de visualisation par rapport au centre du repère du dispositif d'observation, dont le centre du repère est le centre optique 20 (fig.1/7-1) de l'objectif de la caméra d'observation (fig.1/7). On désignera par M1 le centre du repère de visualisation ((fig.1/5-1) ou (fig.1/3)) et par M2 (fig.1/11) le point particulier conformément à la quatrième caractéristique de l'invention. Le vecteur W=M1M2 (fig.1/12) est connu dans le repère (Ii, 12, 13) du dispositif de visualisation ; on a : 25 - W=MiN12=aelca212+a313, où al, a2 et a3 sont les 3 coordonnées réelles connues de ce vecteur dans la base (11, 12, 13) du repère du dispositif de visualisation ; les coordonnées de ce vecteur W dans le repère du dispositif d'observation sont données par : W=M1M2 = ailio+a2120-Fa3130 soit : W= Re[A] ou [A] est le vecteur de coordonnées : [A] = (a1, a2, a3) ; 30 - On a par ailleurs, C désignant le centre optique (fig.1/7-1) de la caméra d'observation (fig.1/7) : a. CMirzki*Vi, où k1 est un nombre réel inconnu et V1 la direction fournie par la caméra d'observation (direction de visée du point M1), et c'est précisément la valeur de ce nombre k1 qu'il faut déterminer pour connaître les coordonnées 35 du point M1 (fig.1/3) dans le repère de la caméra d'observation (fig.1/7) ; b. CM2=k2*V2, où k2 est un nombre réel inconnu et V2 la direction fournie par la 3057949 13 caméra d'observation (direction de visée du point M2) ; - On en déduit l'équation obtenue dans le repère du dispositif d'observation : W= MiM2= aillo+a2120+a3130 = CM2-CM, = k2*V2- ki*V, ; comme on est dans un espace réel à 3 dimensions, cette équation vectorielle fournit 3 équations avec 2 5 inconnus qui sont les coefficients réels k1 et k2 ; c'est donc un problème simple à résoudre qui fournit une solution unique aux moindres carrés de la façon suivante o On a Rp = [110, 120, 130] la matrice 3x3 composée en colonne des vecteurs 110, 120, 130 ; 10 o On pose Q= V2] la matrice 3x2 composée en colonne des vecteurs et V2; o On a le vecteur connu [A] = (al, a2, a3) ; o On a le vecteur inconnu à trouver : [K]= (k1,k2) ; o L'équation matricielle globale à résoudre est : Rp*[A]= Q*[K] ; le résultat 15 classique aux moindres carrés est : [K]= (QT * Q)-1 *QT *Rp *[A], ce qui fournit alors le vecteur K ; dans cette solution on a : ^ QT qui est la matrice transposée de la matrice Q et donc de dimension 2x3 ; ^ (QT *Q)"' qui est la matrice inverse de la matrice QT *Q qui est de 20 dimension 2x2 car résultat du produit d'une matrice (QT) 2x3 avec une matrice (Q) 3x2 ; o On obtient donc les coefficients k1 et k2 car [K]= (k1, k2) et on en déduit donc immédiatement les vecteurs CM1=ki*Vi et CM2=k2*V2. On a ainsi déterminé les coordonnées du point M1 dans le repère de la caméra 25 d'observation (fig.1/7), et on dispose donc de la totalité des informations concernant le repère du dispositif de visualisation (M1, (11, 12, 13)) dans le repère de la caméra d'observation (fig.1/7). A partir de là il est facile de déterminer les coordonnées de la position du centre optique (fig.1/7-1) de la caméra d'observation (fig.1/7) dans le repère du dispositif de visualisation car ces équations sont inversibles ; on connaît le vecteur 30 CM, dans le repère de la caméra d'observation (fig.1/7), il suffit d'exprimer ses coordonnées dans le repère du dispositif de visualisation ; on a alors : a. MiC=- ce 110 + c2* 120 + C3* 130 ; où Cl, c2 et c3 sont les 3 coordonnées réelles inconnues du point C (fig. 1/7-1), centre optique de la caméra d'observation (fig. 1/7), dans la base (11, 12, 13) connue au niveau du repère d'observation ; 35 b. En désignant par [C]= (c1, c2, c3) le vecteur comprenant les coordonnées du vecteur MiC dans la base (li, 12, 13), et en reprenant la notation matricielle avec la 3057949 14 matrice Rp = [110, 120, 130], on a l'équation matricielle : Rp *[C]=- ki*Vi ; on en déduit immédiatement le vecteur C inconnu par une inversion matricielle : [C]=- kl* R1* v1, où Rp-1 est la matrice inverse de la matrice Rp. A ce stade on a résolu la totalité du problème de localisation de la caméra 5 d'observation (fig.1/7) dans le repère du dispositif de visualisation grâce : - A la connaissance de la matrice de passage-visualisée Rv ; - A la connaissance d'un point particulier M2 (fig.1/11) connu dans le repère du dispositif de visualisation. Pour compléter cette présentation, on va voir que la matrice de passage-visualisée 10 Rv ne dépend que de deux paramètres ; la communication de cette matrice, du dispositif de visualisation vers le dispositif d'observation pourra alors se résumer à la communication de 2 paramètres uniquement. Pour ce faire on va considérer le vecteur inter-caméras (fig.1/8-1), vecteur unitaire de la droite inter-caméras, en coordonnées polaires ; pour ce faire on considère le 15 vecteur (fig.1/8-2) projection du vecteur inter-caméras (fig.1/8-1) sur le plan définit par la surface de visualisation (fig.1/1) ; on va considérer les 2 angles suivants : - Angle G1 (fig.1/8-3), dans le plan de la surface de visualisation (fig.1/1) entre le vecteur (fig.1/8-2) et le vecteur (fig.1/6) du repère orthonormé du dispositif de visualisation ; 20 - Angle G2 (fig.1/8-4), entre le vecteur (fig.1/8-2) et le vecteur inter-caméras (fig.1/8- 1 ) , Connaissant ces deux angles, le vecteur inter-caméras Ulv définit dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation a pour coordonnées : Ulv = (-cos(G2)*sin(Gi), cos(G2)*cos(G1), sin(G2)) ; 25 Le vecteur U2v, le vecteur perpendiculaire-visualisé (fig.1/9) qui est unitaire et perpendiculaire au plan-visualisé formé par les deux vecteurs, le vecteurs inter-caméras Ulv (fig.1/8-1) et le vecteur 11 vecteur unitaire (fig.1/4-1) du segment de droite-visualiséorienté, est déterminé par le produit vectoriel entre ces deux vecteurs ; on a donc U2v = 1, AUiv ; les coordonnées de I, sont : I, = (1,0,0) ; le vecteur perpendiculaire-30 visualisé U2v définit dans le repère orthonormé du dispositif de visualisation a pour coordonnées : U2v = (0, -sin(G2), COS(G2)*COS(G1)) ; Le vecteur U3v, vecteur (fig.1/9) perpendiculaire aux deux vecteurs précédents est déterminé par : U3v = Ulv AU2v ; on a donc pour coordonnées de ce vecteurs dans le 35 repère orthonormé du dispositif de visualisation : U3v = (cos2(G2)* COS2(Gi)-F sin2(G2), cos2(G2)* cos(Gi)*sin(Gi), cos(G2)*sin(G1)*sin(G2)) ; 3 05 7949 15 La matrice Rv = [U1v, U2v, U3v] est constituée en colonne par les 3 vecteurs ci-dessus. Ceci montre donc que la connaissance des deux angles G1 et G2 est suffisante pour déterminer la matrice Rv, et il suffit donc de communiquer ces deux angles au dispositif d'observation pour que celui-ci puisse calculer la matrice Rv à son niveau. Pour 5 communiquer ces 2 informations d'angle, on peut le réaliser en affichant optiquement par un jeu de leds le code binaire associé à ces angles ; si on souhaite avoir une résolution de 1/1000, on peut visualiser la valeur binaire de ces angles avec un jeu de 10 leds ayant 2 statuts, valeur 1 pour allumée et 0 pour éteinte ; avec 10 leds on a un codage qui va de 1 à 1023, correspondant à la précision recherchée de 1/1000. 10 A ce stade une remarque importante s'impose ; le point important de l'invention est de pouvoir calculer la matrice de changement de repère Rp = Ro*Kii entre le repère du dispositif de visualisation et le repère du dispositif d'observation ; cette matrices est construite à partir d'une part de la matrice Rv qui est déterminée par des informations obtenues uniquement au niveau du dispositif de visualisation, et d'autre part de la matrice 15 Ro qui est déterminée par des informations obtenues uniquement au niveau du dispositif d'observation ; selon les besoins et les moyens de communications disponibles entre les deux dispositifs, on peut calculer la matrice Rp au niveau du dispositif d'observation comme décrit ci-dessus, mais on peut calculer cette matrice au niveau du dispositif de visualisation, ou bien sur un moyen de calcul indépendant des deux dispositifs, recevant 20 alors les deux matrices Ro et Rv ou bien les informations permettant de les déterminer. Pour compléter la description du dispositif objet de l'invention, on adjoindra dans le mode de réalisation présenté : - A la caméra d'observation (fig.1/7) un code visuel identifiable par le capteur de direction (fig.1/5) ; le dispositif qui en résulte sera dénommé dispositif 25 d'observation dans la suite du texte ; - Au dispositif de visualisation un code visuel identifiable par la caméra d'observation (fig.1/7) ; Selon le mode de réalisation plus détaillé de l'invention, on a donc les 2 dispositifs suivants (figure 2) : 30 1. Un dispositif de visualisation (fig.2/13) ; 2. Un dispositif d'observation (fig.2/14) ; Selon l'invention le dispositif de visualisation (fig.2/13) comprend : i Selon la première caractéristique de l'invention, une surface de visualisation (fig.2/1) qui possède un axe-principal (fig.2/2) 35 perpendiculaire à la face avant plane de la surface de visualisation (fig.2/1) ; l'intersection entre cet axe-principal (fig.2/2) et la 3057949 16 face avant de la surface de visualisation (fig.2/1) définit le centre de la surface de visualisation (fig.2/1) ; ii. Selon la première caractéristique de l'invention, un capteur de direction (fig.2/5) de type caméra, dont le centre optique, point par lequel passe 5 tous les rayons servant à former l'image, est confondu avec le centre de la surface de visualisation ; iii. Selon la première caractéristique de l'invention, un segment de droitevisualisé-orienté (fig.2/4) contenant le centre optique du capteur de direction (fig.2/5) ; 10 iv. Selon la cinquième caractéristique de l'invention le capteur de direction (fig.2/5) sait identifier le centre optique de la caméra d'observation (fig.2/7) du dispositif d'observation (fig.2/14) grâce à l'ensemble (fig.2/7- 2) de sources de lumières qui possède des caractéristiques particulières lui permettant d'être identifié par le capteur de direction (fig.2/5) du 15 dispositif de visualisation (fig.2/13) ; v. Selon la seconde caractéristique de l'invention, il est associé au capteur de direction (fig.2/5) un ensemble de plusieurs sources de lumière (fig.2/1-1) ayant des caractéristiques particulières lui permettant d'être identifié par la caméra (fig.2/7) du dispositif d'observation (fig.2/14), et 20 servant à repérer le centre optique du capteur de direction (fig.2/5) du dispositif de visualisation (fig.2/13) ; on entend par caractéristiques particulières le fait que la configuration de ces sources de lumières puisse être identifiée avec une probabilité de reconnaissance importante ; ceci peut être obtenu en disposant et en organisant 25 physiquement les sources de lumières (fig.2/1-1) suivant un codage numérique performant ; vi. Selon la première caractéristique de l'invention, pour effectuer les traitements numérique, on aura au niveau du dispositif de visualisation (fig.2/13) un équipement de traitement numérique des informations 30 (fig.2/5-3), comme un calculateur, permettant de traiter en temps réel les informations captées par le détecteur de direction (fig.2/5) afin de déterminer : ^ la droite inter-caméras (fig.2/8) joignant le centre optique du capteur de direction (fig.2/5) au centre optique de la caméra 35 d'observation (fig.2/7) du dispositif d'observation (fig.2/14) ; ^ Le plan-visualisé défini par la droite inter-caméras (fig.2/8) et par 3057949 17 le segment de droite-visualisé-orienté (fig.2/4) ; ^ La matrice de passage-visualisée associée au plan-visualisé et à la droite inter-caméras, ou bien les 2 angles G1 et G2 permettant de calculer cette matrice de passage-visualisée ; vii. Selon la quatrième caractéristique de l'invention, un ensemble de sources de lumière (fig.2/11-1) identifiable par le dispositif d'observation (fig.2/14) et dans lequel on définit un point particulier (fig.2/11), le point M2, correspondant au point particulier présenté et détaillé plus haut ; viii. Selon la troisième caractéristique de l'invention, un moyen de 10 communication hertzien (fig.2/5-4) associé au calculateur (fig.2/5- 3) permettant de transmettre l'information concernant la matrice de passage-visualisée ; on utilisera dans ce mode de réalisation une communication Wifi standard ; on peut remplacer cette communication hertzienne par une communication visuelle avec des leds programmables 15 par exemple, permettant de visualisé le code binaire des angles G1 et G2 qui suffisent à déterminer la matrice de passage-visualisée ; Selon l'invention, le dispositif d'observation (fig.2/14) comprend : I. Selon la septième caractéristique de l'invention, une caméra d'observation (fig.2/7), monochromatique ou multi-longueurs d'onde, apte 20 à voir les informations produites par le dispositif de visualisation (fig.2/13) ; Il. Selon la cinquième caractéristique de l'invention, un ensemble de plusieurs sources de lumière (fig.2/7-2) ayant des caractéristiques particulières lui permettant d'être identifié par le dispositif de visualisation 25 (fig.2/13), et en particulier permettant le repérage du centre optique de la caméra d'observation (fig.2/7) du dispositif d'observation (fig.2/14) ; on entend par caractéristiques particulières le fait que cet ensemble de sources de lumières puissent être identifiées avec une probabilité de reconnaissance importante ; ceci peut être obtenu en disposant 30 physiquement les sources de lumières suivant un codage numérique ; une autre façon de procéder est d'avoir une source de lumière dont on module l'intensité suivant une fréquence particulière, et ceci est spécifiquement adapté à l'utilisation, comme capteur de direction (fig.2/5) au niveau du dispositif de visualisation (fig.2/13), d'un détecteur quatre 35 quadrants avec des techniques de détection synchrone ; III. Selon la sixième caractéristique de l'invention, un dispositif de réception 3057949 18 de la communication hertzienne permettant de recevoir les informations émises par le moyen de communication hertzien (fig.2/5-4) du dispositif de visualisation (fig.2/13) ; le moyen de traitement numérique (fig.2/7- 3) du dispositif d'observation (fig.2/14) va ainsi recevoir l'information de la 5 matrice de passage-visualisée ; IV. Selon la septième caractéristique de l'invention, pour effectuer les traitements numériques, on aura au niveau du dispositif d'observation (fig.2/14) un équipement de traitement numérique des informations (fig.2/7-3), comme un calculateur, permettant de traiter les images 10 obtenues par la caméra d'observation (fig.2/7) afin d'exploiter en temps réel les informations produites par le dispositif de visualisation (fig.2/13) ; ceci permet pour le dispositif d'observation (fig.2/14) : a. D'identifier le code visualisé par l'ensemble (fig.2/1-1) de sources de lumière du dispositif de visualisation (fig.2/13), permettant alors 15 d'en déduire par repérage géométrique la position, dans l'image obtenue, du centre optique du capteur de direction (fig.2/5) du dispositif de visualisation (fig.2/13) et par conséquent de déterminer la droite inter-caméras (fig.2/8) ; b. D'identifier, sur la surface de visualisation (fig.2/1), l'information 20 lumineuse du segment de droite-visualisé-orienté (fig.2/4) et ainsi de déterminer le plan-visualisé formé par le centre optique de la caméra d'observation (fig.2/7) et par l'image, au niveau de la caméra d'observation (fig.2/7), du segment de droite-visualiséorienté (fig.2/4) ; selon ce qui a été exposé et détaillé plus haut, ce 25 plan-visualisé contient la droite inter-caméras (fig.2/8) ; c. De récupérer l'information de la matrice de passage-visualisée par l'intermédiaire des messages envoyés à cet effet via le moyen de communication (fig.2/5-4) et destiné au récepteur correspondant associé au calculateur (fig.2/7-3) ; 30 d. De déterminer la matrice de changement de repère entre le dispositif de visualisation (fig.2/13) et le dispositif d'observation (fig.2/14) en utilisant d'une part le repère-visualisé connu dans le repère du dispositif d'observation et d'autre part la matrice de passage-visualisée déterminée au niveau du dispositif de 35 visualisation et permettant de déterminer le repère du dispositif de visualisation par rapport au repère-visualisé ; 3057949 19 e. De déterminer la position précise du dispositif de visualisation (fig.2/13) en identifiant dans l'image le code associé à l'ensemble (fig.2/11-1) de sources de lumière, ceci permettant de repérer le point particulier M2 (fig.2/11), selon la quatrième caractéristique de 5 l'invention, servant au calcul de la dite position selon la méthode détaillée et exposée plus haut ; f. Selon la huitième caractéristique de l'invention, de déterminer la localisation 6D du dispositif d'observation (fig.2/14) par rapport au dispositif de visualisation (fig.2/13) par l'inversion mathématique 10 des formules de localisation du dispositif de visualisation (fig.2/13) par rapport au dispositif d'observation (fig.2/14) ; Selon l'invention, ce dispositif de localisation optique par mire optronique coopérative ainsi constitué de ces 2 dispositifs, de visualisation et d'observation, permet de localiser en 6D, position et attitude, le repère associé au dispositif de 15 visualisation (fig.2/13) par rapport au repère associé au dispositif d'observation (fig.2/14) et réciproquement, selon ce qui a été détaillé et exposé ci dessus. Ceci fonctionne avec la mise en oeuvre d'un seul dispositif de visualisation (fig.2/13). Le dispositif selon l'invention de localisation optique par mire optronique coopérative est particulièrement destiné, en termes d'applications industrielles, à la 20 localisation des drones et des robots dans des environnements où il n'y a pas de service de localisation comme du GPS ; ce dispositif de localisation peut permettre à des drones et des robots d'effectuer des opérations automatiques comme par exemple, pour les drones, des inventaires automatisés, de la surveillance de site etc. Il faut rajouter à cela que même si, par exemple, le capteur de direction (fig.2/5) du 25 dispositif de visualisation n'est pas exactement positionnée sur le centre du repère du dispositif de visualisation, mais à condition de bien utiliser comme référence la direction du segment de droite-visualisé-orienté (fig.2/4), alors le système de localisation aura une précision un peu moins bonne mais fonctionnera bien. REVENDICATIONS1) Dispositif de localisation optique par mire optronique coopérative comprenant un dispositif de visualisation (13), un dispositif d'observation (14), au moins un moyen de communication, hertzien ou visuel, d'informations entre les deux dispositifs de visualisation (13) et d'observation (14), le dispositif de visualisation (13) comprenant, une surface de visualisation (1) ayant un centre (3), centre de son repère, par lequel passe les axes ou droites définissant son repère dont d'une part son axe-principal (2) perpendiculaire à sa face avant plane et d'autre part le segment de droite-visualisé-orienté (4) disposé sur la surface (1), un capteur de direction (5) dont le centre optique (5-1) est confondu avec le centre (3), des codes visuels d'identification (1-1 et 11-1), par le dispositif d'observation (14), de points particuliers du dispositif de visualisation (13) dont notamment le centre optique (5-1) du capteur de direction à l'aide du code d'identification (1-1), le dispositif d'observation (14) comprenant une caméra d'observation (7), un code visuel d'identification (7-2) de la position de son centre optique (7-1) par le dispositif de visualisation (13), caractérisé en ce que le dispositif de visualisation (13) détermine, à partir des informations obtenues par le capteur de direction (5), notamment le code visuel d'identification (7-2), la droite inter-caméras (8) joignant le centre optique (5-1) du capteur de direction (5) au centre optique (7-1) de la caméra du dispositif d'observation (7) et, en utilisant le segment de droite-visualisé-orienté (4), en déduit le plan-visualisé (10) ainsi que la matrice de passage-visualisée, construite à partir du vecteur inter-caméras (8-1) et du vecteur unitaire (4-1) du segment de droite- visualisé-orienté (4), ceci permettant de déterminer le repère du plan-visualisé (10) par rapport au repère du dispositif de visualisation (13) ; 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif d'observation (14), avec les images qu'il obtient, détermine dans son repère naturel attaché à sa caméra (7) défini par le centre optique (7-1) et par les axes principaux de sa matrice de capteurs, d'une part la droite inter-caméras (8) grâce au codage visuel (1-1) permettant l'identification de la position du centre optique (5-1) du dispositif de visualisation et d'autre part le plan-visualisé (10) grâce à l'image du segment de droite-visualisé-orienté (4), et d'en déduire la matrice de passage, construite à partir du vecteur inter-caméras (8-1) et du vecteur perpendiculaire (9-1) au plan-visualisé (10), entre le repère du plan-visualisé (10) et le repère du dispositif d'observation (14) ; 3057949 21 3) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce que la matrice de passage entre le repère du dispositif de visualisation (13) et le repère du dispositif d'observation (14) est obtenu par la multiplication de la matrice de passage du repère du plan-visualisé (10) par rapport au repère du dispositif 5 d'observation (14), avec l'inverse de la matrice de passage du repère du plan- visualisé (10) par rapport au repère du dispositif de visualisation (13) ; 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de visualisation (13) dispose d'un codage visuel (11-1) permettant au dispositif d'observation (14) d'identifier, dans les images obtenues par sa caméra 10 d'observation (7), le point particulier (11) ; 5) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 3, et la revendication 4 caractérisé en ce que la position du centre (3) du repère du dispositif de visualisation (13), par rapport au dispositif d'observation (14), est déterminée en utilisant d'une part la matrice de passage entre le dispositif de visualisation (13) et le dispositif 15 d'observation (14) et d'autre part un point particulier (11) connu dans le repère du dispositif de visualisation (13) ; les informations concernant d'une part la position du centre (3) du repère du dispositif de visualisation (13) et d'autre part la matrice de passage entre le repère du dispositif de visualisation (13) et le dispositif d'observation (14) constituent la localisation 6D du dispositif de visualisation (13) par 20 rapport au dispositif d'observation (14) ; 6) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif de visualisation (13) possède un moyen de communication, qui peut être un moyen de communication hertzien (5-4), ou bien un jeu de leds programmable, permettant de mettre les informations de la matrice de passage-visualisée à disposition du 25 dispositif d'observation (14), il s'agit soit la matrice de passage-visualisée elle même soit des angles (8-2) et (8-3) qui servent à la construire ; 7) Dispositif selon les revendications 1 à 6 caractérisé en ce que des moyens de traitement des informations, (5-3) et (7-3), sont mis en oeuvre pour traiter les informations obtenues par les deux dispositifs de visualisation (13) et d'observation 30 (14), ceci permettant de déterminer la localisation 6D du dispositif de visualisation (13) par rapport au dispositif d'observation (14) et inversement la localisation 6D du dispositif d'observation (14) par rapport au dispositif de visualisation (13).