Brevet FR3132968A1 — publié le 20230825

L’invention décrit un procédé de calibrage d’une caméra plénoptique, comprenant une étape S1 d’acquisition d’un point objet réel (P_obj_r) d’une mire de calibrage par la caméra plénoptique, une étape S6 de détermination d’un ensemble de rayons lumineux objets (60), à partir de rayons lumineux images (50) associés et de paramètres de projection (Par_Proj) d’un modèle de projection de la caméra plénoptique, une étape S7 de détermination d’un point objet théorique (P_obj_th) associé au point objet réel (P_obj_r), le point objet théorique (P_obj_th) correspondant à un barycentre de l’ensemble des intersections des rayons lumineux objets (60) avec la mire de calibrage, et une étape S8 de calcul d’une erreur de calibrage (Δcal) en fonction d’une position du point objet théorique (P_obj_th) et de la position du point objet réel (P_obj_r). Figure pour l’abrégé : Figure 6 Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne le domaine des caméras plénoptiques. L’invention concerne en particulier le domaine des procédés de calibrage de caméras plénoptiques adaptées pour être utilisées dans la métrologie tridimensionnelle. ETAT DE LA TECHNIQUE Une caméra plénoptique permet de représenter en trois dimensions un objet ou une scène à partir d’un ensemble d’images en deux dimensions de l’objet ou de la scène. Une caméra plénoptique, ainsi qu’illustrée en , comprend une optique principale 1, un capteur photosensible 3, et une matrice (ou réseau) de microlentilles 2 disposée entre l’optique principale 1 et le capteur 3. L’optique principale 1, telle qu’une lentille, reçoit des rayons lumineux provenant d’un objet. Le capteur photosensible 3 est situé à proximité de la matrice de microlentilles 2, et comprend une surface de détection formée d’une pluralité de pixels disposés en une matrice de pixels. Ainsi, le centre de chaque microlentille 21 reçoit tous les rayons lumineux issus du point objet conjugué de ce centre, ces rayons présentant des directions différentes. Les paramètres de la caméra, en particulier la distance focale de l’optique principale et celle des éléments optiques, sont choisis de manière à ce que les images formées par les éléments optiques sur le capteur photosensible ne se recouvrent pas. La microlentille 21 répartit sur plusieurs pixels du capteur photosensible 3 les rayons de directions différentes. Les pixels recevant tous les rayons lumineux issus d'une même microlentille 21 forment un groupe appelé macropixel 31. Un macropixel 31 comprend au moins deux pixels s’étendant dans la direction horizontale et/ou dans la direction verticale. L'image prise par le capteur contient donc l'information suffisante pour former des images vues selon des points de vue différents. Une caméra plénoptique permet ainsi, avec un seul système compact, de faire un échantillonnage spatial, en position, et angulaire, en orientation, de la distribution des rayons lumineux dans l’espace. Une caméra plénoptique capte ainsi l’information de profondeur du champ lumineux. Le document WO 2017/042494 décrit une caméra plénoptique présentant un agencement de microlentilles modifié pour augmenter la résolution de la caméra plénoptique, c’est-à-dire pour obtenir un échantillonnage plus dense du volume observé. L’approximation classique de l’optique géométrique permet de traiter la grande majorité des cas d’étude en imagerie non cohérente et quand les distances caractéristiques sont grandes devant la longueur d’onde de la lumière. L’approximation de l’optique géométrique remplace la problématique de propagation d’onde électromagnétique par un formalisme équivalent de tracé de rayon lumineux. La longueur d’onde est négligée dans les équations de Maxwell de propagation de l’onde lumineuse. Le trajet de la lumière dans un milieu vérifie l’équation eikonale. Les champs électromagnétiques sont remplacés par des fonctions scalaires, et un rayon lumineux ne garde que l’information de la direction de la propagation de l’énergie : les effets de déphasage dans l’amplitude de l’onde ne sont pas pris en compte et les interférences et la diffraction sont ainsi négligés. Le front d’onde géométrique issu d’un point objet correspond à la surface d’égale phase de l’onde lumineuse issue du point objet, tous les points du front d’onde géométrique ayant mis le même temps de parcours depuis le point objet. Dans le cadre de l’optique géométrique, la direction des rayons optiques est perpendiculaire à la direction du gradient de la surface du front d’onde géométrique. La direction de propagation de l’onde, qui est représentée par le tracé des rayons optiques, est orthogonale à la surface de front d’onde en tout point de cette surface. Lorsque les conditions de Gauss sont respectées, c’est-à-dire à proximité de l’axe optique, donc lorsque les rayons présentent un angle d’incidence faible par rapport à l’axe optique et que le point d’incidence est proche de l’axe optique, l’approximation de Gauss est valable et permet de simplifier les relations mathématiques de l’optique géométrique. Dans l’approximation de Gauss, les courbures et épaisseurs des optiques sont négligées, le système optique est considéré comme complètement stigmatique, et est uniquement caractérisé par sa focale et les lois de conjugaison de Descartes valables de plan à plan. Dans l’approximation de Gauss, un point source objet P_obj émet une série de rayon lumineux se propageant en amont du système optique avec un front d’onde d’entrée S_obj. Le front d’onde d’entrée S_obj, après transformation par le système optique représenté par une surface S_lens, résulte en un front d’onde de sortie S_id. Tous les rayons en aval du système optique convergent vers un point image P_im. En d’autres termes, un objet ponctuel résulte en une image ponctuelle. Le front d’onde en sortie d’une optique principale de type lentille convergente S_id est alors sphérique. La surface du front d’onde de sortie S_id correspond à une sphère de référence idéale, centrée sur le point image P_im, ainsi qu’illustré en . Néanmoins, un système optique n’est en réalité pas stigmatique et conduit à des aberrations optiques. Ainsi, un point objet P_obj émettant une série de rayon lumineux, après transformation par le système optique, ne résulte pas en un point image P_im où convergent tous les rayons, mais en une zone image d’intersection de rayons Z_im plus ou moins étalée. En d’autres termes, l’image d’un objet ponctuel n’est pas un point, mais une zone. Ce phénomène est visible sur les zooms sur les zones d’intersection des rayons lumineux de la . Le front d’onde géométrique S_th en sortie du système optique n’est alors pas parfaitement sphérique, mais est au contraire déformé par rapport à la sphère de référence idéale S_id d’un système optique sans aberrations. Ainsi qu’illustré en , le front d’onde de sortie S_th peut être décomposé en un front d’onde idéal S_id d’un système optique sans aberrations, et en une fonction d’aberration W. La fonction d’aberration W est caractéristique d’une surface quelconque qui correspond à l’écart de phase du front d’onde en sortie du système optique S_th par rapport au front d’onde idéal S_id. Autrement dit, l’écart de la surface du front d’onde S_th à la surface sphérique idéale S_id correspond à l’aberration de l’optique. La zone d’étalement d’image Z_im résultant de l’intersection des rayons issus d’un point objet ponctuel P_obj en sortie du système optique est d’autant plus large que l’aberration de l’optique est grande. La fonction d’aberration W peut être décomposée en des aberrations primaires et des aberrations d’ordre supérieur. Les aberrations primaires comprennent l’aberration sphérique, l’aberration de coma, l’astigmatisme, la courbure de champ de Petzval, et la distorsion. Les aberrations d’ordre supérieur comprennent par exemple l’aberration optique de profondeur, appelée distorsion de profondeur. La illustre le tracé des rayons d’un ensemble de points objets P_obj appartenant au même plan objet, à travers une lentille 1 présentant une aberration optique de profondeur. Du fait de la distorsion de profondeur, l’image d’un plan à travers l’optique principale n’est pas un plan, mais une surface courbée. La surface courbée est la surface image du plan objet, issue de l’hypothèse d’approximation de l’intersection des rayons. En d’autres termes, la surface courbée constitue l’ensemble des points de l’espace image P_im correspondant aux images de l’ensemble des points objets P_obj par la lentille 1. Lorsque les conditions de Gauss sont respectées, c’est-à-dire à proximité de l’axe optique pour des angles d’incidence de quelques degrés seulement, les aberrations d’ordre supérieur peuvent être négligées devant les aberrations primaires. En revanche, lorsque les rayons s’écartent de l’axe optique, par exemple pour des angles d’incidence par rapport à l’axe optique allant de quelques degrés jusqu’à environ 25 degrés, les aberrations d’ordre supérieur ne peuvent plus être négligées. La fonction d’aberration W peut être décomposée sous la forme d’une série de polynômes, telle que la série de polynômes de Seidel, ou la série de polynômes de Zernike. Les aberrations primaires correspondent aux aberrations de troisième ordre de la série de polynôme, c’est-à-dire à un développement de la fonction d’aberration W jusqu’à l’ordre 3. Ce développement est valable lorsque les conditions de Gauss sont respectées. Les aberrations d’ordre supérieur correspondent aux aberrations de cinquième ordre de la série de polynômes, c’est-à-dire à un développement de la fonction d’aberration W au-delà de l’ordre 3, en particulier jusqu’à l’ordre 5. Ce développement représente les aberrations dans le cas où les conditions de Gauss ne sont pas respectées. Les caméras plénoptiques peuvent être utilisées dans la reconstruction tridimensionnelle, pour la métrologie tridimensionnelle. Elles permettent, par un moyen optique sans contact, de garantir les mesures en vue de contrôler la qualité des produits issus d’un processus de fabrication, par exemple en identifiant les défauts de tolérance géométrique d’un produit en sortie de chaîne de fabrication, etc. Une caméra plénoptique utilisée pour la métrologie tridimensionnelle doit être calibrée avec une grande précision, afin de conduire à une reconstitution tridimensionnelle de l’objet à contrôler la plus précise possible. Des procédés connus de calibrage d’une caméra plénoptique sont basés sur la théorie des tracés de rayons. Cette approche est basée sur l’optique géométrique, et est relativement simple à mettre en œuvre. Certains procédés connus de calibrage négligent les aberrations optiques du système optique, en particulier de l’objectif d’entrée, de la caméra plénoptique. Ces procédés visent principalement à calibrer l’alignement entre la matrice des microlentilles et le capteur de la caméra. Ces procédés de calibrage peuvent être utilisés dans les applications de génération d’images de points de vue et de mises au point variés. Mais ils ne permettent pas un calibrage assez précis pour les applications de métrologie. D’autres procédés connus de calibrage d’une caméra plénoptique modélisent la distorsion du système optique de la caméra plénoptique, qui est une aberration primaire de la lentille principale. Par exemple, le modèle de la caméra plénoptique décrit dans le document Ihrke, Ivo, John Restrepo, and Lois Mignard-Debise. "Principles of Light Field Imaging: Briefly revisiting 25 years of research." IEEE Signal Processing Magazine 33.5 (2016), prend en compte la distorsion radiale. La précision du calibrage est améliorée par rapport à un modèle ne prenant en compte aucune distorsion, mais reste loin de la précision requise pour des applications métrologiques. En particulier, les images de sous-vues présentes d’autres aberrations non-radiales. Le document WO 2017/198945 A1 propose également un procédé de reconstruction tridimensionnelle à l’aide d’une caméra plénoptique, prenant en compte la distorsion radiale de l’optique d’entrée dans le modèle de la caméra plénoptique. D’autres modèles de calibrage d’une caméra plénoptique prennent en compte la distorsion radiale et la distorsion tangentielle, qui sont également des aberrations primaires du système optique, qui résultent d’un mauvais alignement entre le capteur et l’optique d’entrée. Le calibrage résultant reste trop imprécis pour être utilisé dans applications métrologiques. Les procédés connus de calibrage décrits ci-dessus ne tiennent pas compte des aberrations optiques d’ordre supérieur, qui ont un impact sur le calibrage d’une caméra plénoptique. Par conséquent, la précision du calibrage et de la reconstruction tridimensionnelle ultérieure par la caméra plénoptique est insuffisante pour les applications métrologiques. Ces procédés connus ne permettent donc pas d’obtenir des reconstructions 3D de qualité métrologique. La théorie de la diffraction permet de modéliser les aberrations optiques d’ordre supérieur. Néanmoins, cette théorie de la diffraction est très complexe à mettre dans œuvre. Par conséquent, le calibrage d’une caméra plénoptique ne s’effectue pas avantageusement dans le cadre de la théorie de la diffraction. Enfin, certains modèles existants de calibrage basés sur le tracé de rayons prennent en compte l’aberration optique de profondeur, ou distorsion de profondeur, qui est une aberration d’ordre supérieur. Une première catégorie de modèles d’estimation de la distorsion de profondeur est constituée des modèles paramétriques. Ces modèles paramétriques sont basés sur l’hypothèse que l’image d’une source ponctuelle via la lentille principale est un point dans l’espace intermédiaire. Or, il est connu que cette hypothèse d’intersection des rayons est fausse en cas de présence d’aberration optique. Cela est mis en évidence dans les zooms de la au niveau de l’intersection des rayons. En effet, les rayons provenant d’un point objet et qui sont réfractés par une lentille ne s’intersectent pas en un seul point image, mais en une zone image d’intersection de rayons. Par conséquent, cette hypothèse est une source d’erreur de ces modèles. Par exemple, le document « On the Calibration of Focused Plenoptic Cameras », Johannsen Ole et al, Heidelberg Collaboratory for Image Processing, Dagstuhl 2012 Seminar on time-of-flight imaging an GCPR 2013 workshop on imaging new modalities, décrit un procédé de calibration. Ce document prend pour hypothèse l’utilisation d’un modèle « lentille mince » pour considérer que tous les rayons provenant d’un même point objet s’intersectent après avoir été imagés par l’optique d’entrée de la caméra plénoptique. L’utilisation de ce modèle entraîne une erreur concernant l’estimation du point virtuel à partir de rayons qui ne s’intersectent pas, et une erreur due à l’ensemble des aberrations optiques non prises en compte dans le modèle « lentille mince ». Le modèle de distorsion de profondeur utilisé dans ce document, qui est une sphère dont le rayon varie linéairement en fonction de la profondeur, ne se base que sur des observations expérimentales et ne garantit aucune généralisation sur d’autres optiques. Ce document se propose donc de décrire un modèle de caméra simplifié, qui ne permet pas de réaliser un calibrage précis en tenant compte des aberrations d’ordre supérieur. De même, le document « Metric calibration of a focused plenoptic camera based on a 3D calibration target », N. Zeller et al, Karlsruhe University of Applied Sciences, ISPRS annals of photogrammetry, remote sensing and spatial information sciences, se base aussi sur un modèle « lentille mince » qui suppose que tous les rayons provenant d’un même point objet s’intersectent après avoir été imagés par l’optique d’entrée de la caméra plénoptique. Les aberrations traitées ne sont pas non plus des aberrations d’ordre supérieur. Ce document se propose donc également de décrire un modèle de caméra simplifié, qui ne permet pas de réaliser un calibrage précis en tenant compte des aberrations d’ordre supérieur. Par ailleurs, les modèles paramétriques d’estimation de la distorsion de profondeur considèrent que la courbure de la surface qui approxime les points de l’espace image varie linéairement avec la profondeur. Cette approximation ne correspond pas à la réalité de la loi de conjugaison entre la courbure de la surface image et la profondeur, et génère ainsi des erreurs supplémentaires. Les modèles paramétriques ne conduisent donc pas à une précision de calibrage suffisante pour des applications métrologiques. Une deuxième catégorie de modèles d’estimation de la distorsion de profondeur est constituée des modèles non paramétriques, reposant sur des tables de correspondance. C’est le cas par exemple du modèle décrit dans Meng, Lingfei, et al. "Object space calibration of plenoptic imaging systems." U.S. Patent No. 9,918,077. 13 Mar. 2018. Une table de correspondance est construite entre chaque pixel du capteur et les caractéristiques de position et de direction du rayon qui lui correspond dans l’espace objet. Néanmoins, ces modèles non paramétriques à base de tables de correspondance dépendent fortement de la précision de la détection des points de la mire de calibrage sur le capteur et des différents bruits de mesures, car la table de correspondance est construite directement à partir des mesures. De plus, la résolution et la précision de la reconstruction 3D dépend de la densité de données présentes dans la table de correspondance. Enfin, ces méthodes n’offrent pas la possibilité d’analyse des performances du système en fonction des différents paramètres issus du calibrage. Les modèles non paramétriques ne conduisent donc pas non plus à une précision de calibrage suffisante pour des applications métrologiques. Un but de l’invention est de proposer un procédé de calibrage d’une caméra plénoptique conduisant à une précision de calibrage améliorée. Un autre but de l’invention est de proposer un procédé de calibrage d’une caméra plénoptique prenant en compte des aberrations optiques primaires et d’ordre supérieur de l’optique principale de la caméra plénoptique. Un autre but de l’invention est de proposer un procédé de reconstruction tridimensionnelle par une caméra plénoptique présentant une précision de reconstruction améliorée. Selon un premier aspect, l’invention concerne un procédé de calibrage d’une caméra plénoptique comprenant les étapes suivantes : S1 : acquisition d’un point objet réel d’une mire de calibrage par la caméra plénoptique, une position du point objet réel étant connue ; S6 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux objets, dans lequel chaque rayon lumineux objet est déterminé à partir d’un rayon lumineux image associé et d’un ensemble de données d’entrée comprenant des paramètres de projection d’un modèle de projection de la caméra plénoptique ; S7 : détermination d’un point objet théorique associé au point objet réel, le point objet théorique correspondant à un barycentre de l’ensemble des intersections des rayons lumineux objets avec la mire de calibrage ; et S8 : calcul d’une erreur de calibrage en fonction d’une position du point objet théorique et de la position du point objet réel. Certaines caractéristiques préférées mais non limitatives du procédé de calibrage décrit ci-dessus sont les suivantes, prises individuellement ou en combinaison : - le procédé comprend en outre les étapes suivantes, réalisées préalablement à l’étape S6 de détermination de l’ensemble de rayons lumineux objets : S5 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux images, dans lequel chaque rayon lumineux image passe par un pixel respectif d’un ensemble de pixels appartenant à un macropixel d’un capteur photosensible de la caméra plénoptique et par un unique élément optique d’une matrice d’éléments optiques de la caméra plénoptique, ledit unique élément optique étant attribué audit pixel respectif ; S0 : détermination de plusieurs ensembles de données d’entrée à partir des rayons lumineux images déterminés, chaque ensemble de données d’entré comprenant des paramètres de projection d’un modèle de projection de la caméra plénoptique, dans lequel les paramètres de projection sont représentatifs d’une aberration primaire et d’une aberration d’ordre supérieur d’une optique principale de la caméra plénoptique ; - le procédé peut comprendre en outre l’étape suivante, réalisée ultérieurement à l’étape S8 de calcul de l’erreur de calibrage : S9 : détermination de l’ensemble de calibrage correspondant à l’ensemble de données d’entrée minimisant l’erreur de calibrage ; - le procédé comprend en outre les étapes suivantes, réalisées préalablement à l’étape S1 d’acquisition du point objet réel : S31 : détermination d’une position relative d'un plan de matrice, sur lequel sont disposés les éléments optiques de la matrice d’éléments optiques, par rapport à un plan de capteur, sur lequel sont disposés les pixels du capteur ; S32 : attribution à un macropixel du capteur d’un unique élément optique de la matrice d’éléments optiques, à partir de la position relative du plan de matrice par rapport au plan de capteur ; et S4 : détermination d’un ensemble de pixels du capteur, chaque pixel de l’ensemble de pixels appartenant à un macropixel du capteur et étant associé à l’unique élément optique attribué audit macropixel, chaque pixel de l’ensemble de pixels étant en outre associé à la position image du point objet réel ; - la mire de calibrage présente une position prédéterminée et une géométrie réelle connue définie par des positions relatives de plusieurs points objets réels les uns par rapport aux autres, les positions des points objets réels sont exprimées dans un repère de la mire de calibrage et les positions des points objets théoriques sont exprimées dans un repère de la caméra plénoptique, et pour chaque ensemble de données d’entrée déterminé à l’étape S0, l’étape S8 de calcul de l’erreur de calibrage comprend les sous-étapes suivantes : S81 : calcul d’une première erreur de calibrage correspondant à une somme, effectuée sur les plusieurs points objets réels de la mire de calibrage, des distances entre chaque point objet réel et chaque point objet théorique associé ; S82 : calcul d’une deuxième erreur de calibrage correspondant à une somme, effectuée sur les plusieurs points objets théoriques, d’une somme des distances entre le point objet théorique et chaque rayon lumineux objet correspondant au point objet théorique ; et S83 : calcul de l’erreur de calibrage pour la position prédéterminée de la mire de calibrage, correspondant à une somme de la première erreur de calibrage et de la deuxième erreur de calibrage ; - le procédé comprend en outre une étape de déplacement de la mire de calibrage entre plusieurs positions prédéterminées, les positions relatives des plusieurs positions prédéterminées de la mire de calibrage les unes par rapport aux autres étant connues, dans lequel certains des plusieurs points objets sont acquis à l’étape S1 pour plusieurs positions prédéterminées différentes de la mire de calibrage ; - le procédé comprend en outre les étapes suivantes : S52 : détermination d’un échantillonnage d’un gradient d’une surface de front d’onde de sortie à partir de l’ensemble de rayons lumineux images déterminé à l’étape S5 ; S53 : détermination de plusieurs fonctions représentatives de la surface de front d’onde de sortie à partir de l’échantillonnage de gradient déterminé à l’étape S52, chacune desdites plusieurs fonctions représentatives de la surface de front d’onde de sortie correspondant à une somme : - d’une surface de front d’onde idéale au niveau d’une sortie d’une optique principale sans aberration optique, la surface de front d’onde idéale étant une surface sphérique présentant un rayon de surface sphérique ; et - d’une fonction d’aberration adaptée pour prendre en compte des aberrations optiques d’ordre primaire et d’ordre supérieur de l’optique principale, la fonction d’aberration étant adaptée pour être décomposée en une série de polynômes ; l’étape S53 correspondant à une détermination des coefficients associés à des degrés de polynôme de la série de polynômes de la fonction d’aberration jusqu’à un degré représentatif d’une aberration d’ordre supérieur de l’optique principale, les paramètres de projection de chaque ensemble de données d’entrée comprenant les coefficients déterminés à l’étape S53 ; - les paramètres de projection de chaque ensemble de données d’entrée comprennent : - le rayon de la surface de front d’onde idéale sphérique (S_id) ; - les coefficients jusqu’au cinquième degré de la série de polynômes de la fonction d’aberration ; et - une distance entre l’optique principale et le capteur de la caméra plénoptique ; - les positions des éléments optiques sur le plan de matrice sont connues, les positions des pixels du capteur sur le plan de capteur sont connues, et la position relative du plan de matrice par rapport au plan de capteur est déterminée à l’étape S3 à partir des étapes suivantes : S310 : acquisition par la caméra plénoptique d’un objet de référence ; S320 : détection sur le plan de capteur de l’image de l’objet de référence par la caméra plénoptique ; S330 : détermination des positions des éléments optiques sur le plan de capteur, à partir de l’image de l’objet de référence détectée à l’étape S320 ; S340 : détermination d’une transformation géométrique entre le plan de matrice et le plan de capteur, à partir des positions des éléments optiques sur le plan de matrice connues et des positions des éléments optiques sur le plan de capteur déterminées à l’étape S330 ; - l’étape S340 de détermination de la transformation géométrique entre le plan de matrice et le plan de capteur comprend les étapes suivantes : S341 : détermination d’une homographie entre le plan de matrice et le plan de capteur ; et S342 : détermination d’une rotation et/ou d’une translation entre le plan de matrice et le plan de capteur, à partir de l’homographie déterminée à l’étape S35. - le procédé peut comprendre en outre une étape S41 de détermination d’une position de chaque élément optique attribué à un pixel respectif de l’ensemble déterminé à l’étape S4 sur le plan de capteur, à partir de la position relative du plan de matrice par rapport au plan de capteur déterminée à l’étape S3, chaque rayon lumineux image déterminé à l’étape S5 passant par ledit pixel et ledit élément optique respectif ; - les éléments optiques sont des microlentilles ou des sténopés. Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un procédé de reconstruction tridimensionnelle d’un objet à l’aide d’une caméra plénoptique, ledit objet comprenant une pluralité de points objets, le procédé comprenant les étapes suivantes : S100 : calibrage de la caméra plénoptique par détermination d’un ensemble de données d’entrée de calibrage minimisant une erreur de calibrage de la caméra plénoptique à l’aide d’un procédé de calibrage selon le premier aspect ; pour chaque point objet de l’objet à reconstituer tridimensionnellement : S101 : acquisition du point objet par la caméra plénoptique ; S102 : détermination d’une position image du point objet, ladite position image correspondant à une position détectée sur un capteur de la caméra plénoptique de l’image du point objet à travers la caméra plénoptique ; S104 : détermination d’un ensemble de pixels du capteur, chaque pixel de l’ensemble de pixels appartenant à un macropixel du capteur et étant associé à un unique élément optique d’une matrice d’éléments optiques de la caméra plénoptique, ledit unique élément optique étant attribué à un macropixel du capteur, chaque pixel de l’ensemble de pixels étant en outre associé à la position image du point objet ; S105 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux images, dans lequel chaque rayon lumineux image passe par un pixel respectif de l’ensemble de pixels et par l’unique élément optique attribué audit pixel respectif lors de l’étape S104 ; S106 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux objets, dans lequel chaque rayon lumineux objet est déterminé à partir d’un rayon lumineux image associé déterminé à l’étape S105 et des paramètres projection de l’ensemble de calibrage déterminé à l’étape S100 ; et S107 : reconstruction tridimensionnelle du point objet, ledit point objet correspondant à un barycentre de l’ensemble des intersections des rayons lumineux objets déterminés à l’étape S106. Selon un troisième aspect, l’invention concerne un dispositif de reconstruction tridimensionnelle comprenant une caméra plénoptique et un moyen de traitement numérique, la caméra plénoptique comprenant une optique principale, un capteur photosensible et une matrice d’éléments optiques disposée entre l’optique principale et le capteur, la matrice d’éléments optiques comprenant une pluralité d’éléments optiques disposés sur un plan de matrice, le capteur comprenant au moins un macropixel comprenant une pluralité de pixels disposés sur un plan de capteur, le moyen de traitement numérique comprenant un modèle de caméra plénoptique adapté pour être calibré par un procédé de calibrage de la caméra plénoptique selon le premier aspect, le moyen de traitement numérique étant adapté pour mettre en œuvre un procédé de reconstruction tridimensionnelle d’un objet selon le deuxième aspect. DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d’exemple non limitatif, qui sera illustrée par les figures suivantes : La , déjà commentée, est un schéma illustrant une caméra plénoptique. La , déjà commentée, est un schéma illustrant des tracés des rayons à partir d’un front d’onde pour un système optique idéal sans aberrations optiques. La , déjà commentée, est un schéma illustrant des tracés des rayons à partir d’un front d’onde pour un système optique réel avec aberrations optiques. La , déjà commentée, est un schéma illustrant une approche classique de modélisation d’une aberration optique d’ordre supérieur. La est un schéma illustrant des caractéristiques fondamentales d’une caméra plénoptique d’un dispositif de reconstruction tridimensionnelle selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma illustrant une matrice d’éléments optiques d’une caméra plénoptique d’un dispositif de reconstruction tridimensionnelle selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma illustrant une position relative d’une matrice d’éléments optiques par rapport à un capteur d’une caméra plénoptique d’un dispositif de reconstruction tridimensionnelle selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma illustrant une image d’un objet de référence acquis par une caméra plénoptique d’un dispositif de reconstruction tridimensionnelle selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel illustrant une détermination d’un point objet théorique dans un procédé de calibrage selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel illustrant une détermination d’un ensemble de données d’entrée minimisant une erreur de calibrage dans un procédé de calibrage selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel illustrant une détermination d’une position relative d’un plan de matrice par rapport à un plan de capteur dans un procédé de calibrage selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel illustrant une détermination d’une transformation géométrique entre le plan de matrice et le plan de capteur dans un procédé de calibrage selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel illustrant des étapes d’un procédé de reconstruction tridimensionnelle d’un objet selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma illustrant un tracé de rayons à partir d’un point image et une surface de front d’onde d’entrée et de sortie, respectivement pour un système optique idéal sans aberrations optiques, et pour un système optique réel avec aberrations optiques. Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique comprenant les étapes suivantes : S1 : acquisition d’un point objet réel (P_obj_r) d’une mire de calibrage par la caméra plénoptique, une position du point objet réel (P_obj_r) étant connue ; S6 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux objets (60), dans lequel chaque rayon lumineux objet (60) est déterminé à partir d’un rayon lumineux image (50) associé et d’un ensemble de données d’entrée (E) comprenant des paramètres de projection (Par_Proj) d’un modèle de projection de la caméra plénoptique ; S7 : détermination d’un point objet théorique (P_obj_th) associé au point objet réel (P_obj_r), le point objet théorique (P_obj_th) correspondant à un barycentre de l’ensemble des intersections des rayons lumineux objets (60) avec la mire de calibrage ; et S8 : calcul d’une erreur de calibrage (Δcal) en fonction d’une position du point objet théorique (P_obj_th) et de la position du point objet réel (P_obj_r). Procédé selon la revendication 1 comprenant en outre les étapes suivantes, réalisées préalablement à l’étape S6 de détermination de l’ensemble de rayons lumineux objets (60) : S5 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux images (50), dans lequel chaque rayon lumineux image (50) passe par un pixel respectif d’un ensemble de pixels appartenant à un macropixel (31) d’un capteur photosensible (3) de la caméra plénoptique et par un unique élément optique (21) d’une matrice d’éléments optiques (2) de la caméra plénoptique, ledit unique élément optique (21) étant attribué audit pixel respectif ; S0 : détermination de plusieurs ensembles de données d’entrée (E) à partir des rayons lumineux images (50) déterminés, chaque ensemble de données d’entré (E) comprenant des paramètres de projection (Par_Proj) d’un modèle de projection de la caméra plénoptique, dans lequel les paramètres de projection (Par_Proj) sont représentatifs d’une aberration primaire et d’une aberration d’ordre supérieur d’une optique principale (1) de la caméra plénoptique ; et dans lequel le procédé comprend en outre l’étape suivante, réalisée ultérieurement à l’étape S8 de calcul de l’erreur de calibrage (Δcal) : S9 : détermination de l’ensemble de calibrage (E_min) correspondant à l’ensemble de données d’entrée (E) minimisant l’erreur de calibrage (Δcal). Procédé selon la revendication 2, comprenant en outre les étapes suivantes, réalisées préalablement à l’étape S1 d’acquisition du point objet réel (P_ob_r) : S31 : détermination d’une position relative d'un plan de matrice (Pmat), sur lequel sont disposés les éléments optiques (21) de la matrice d’éléments optiques (2), par rapport à un plan de capteur (Pcapt), sur lequel sont disposés les pixels du capteur (3) ; S32 : attribution à un macropixel (31) du capteur (3) d’un unique élément optique (21) de la matrice d’éléments optiques (2), à partir de la position relative du plan de matrice (Pmat) par rapport au plan de capteur (Pcapt) ; et S4 : détermination d’un ensemble de pixels (3) du capteur (3), chaque pixel de l’ensemble de pixels appartenant à un macropixel (31) du capteur (3) et étant associé à l’unique élément optique (21) attribué audit macropixel (31), chaque pixel de l’ensemble de pixels étant en outre associé à la position image (P_im) du point objet réel (P_obj_r). Procédé de calibrage selon la revendication 2 ou la revendication 3, la mire de calibrage présentant une position prédéterminée et une géométrie réelle connue définie par des positions relatives de plusieurs points objets réels (P_obj_r) les uns par rapport aux autres, les positions des points objets réels (P_obj_r) étant exprimées dans un repère de la mire de calibrage et les positions des points objets théoriques (P_obj_th) étant exprimées dans un repère de la caméra plénoptique, dans lequel pour chaque ensemble de données d’entrée (E) déterminé à l’étape S0, l’étape S8 de calcul de l’erreur de calibrage (Δcal) comprend les sous-étapes suivantes : S81 : calcul d’une première erreur de calibrage (δcal1) correspondant à une somme, effectuée sur les plusieurs points objets réels (P_obj_r) de la mire de calibrage, des distances entre chaque point objet réel (P_obj_r) et chaque point objet théorique (P_obj_th) associé ; S82 : calcul d’une deuxième erreur de calibrage (δcal2) correspondant à une somme, effectuée sur les plusieurs points objets théoriques (P_obj_th), d’une somme des distances entre le point objet théorique (P_obj_th) et chaque rayon lumineux objet (60) correspondant au point objet théorique (P_obj_th) ; et S83 : calcul de l’erreur de calibrage pour la position prédéterminée de la mire de calibrage, correspondant à une somme de la première erreur de calibrage (δcal1) et de la deuxième erreur de calibrage (δcal2). Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape de déplacement de la mire de calibrage entre plusieurs positions prédéterminées, les positions relatives des plusieurs positions prédéterminées de la mire de calibrage les unes par rapport aux autres étant connues, dans lequel certains des plusieurs points objets (P_obj_r) sont acquis à l’étape S1 pour plusieurs positions prédéterminées différentes de la mire de calibrage. Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre les étapes suivantes : S52 : détermination d’un échantillonnage d’un gradient d’une surface de front d’onde de sortie (S_sor) à partir de l’ensemble de rayons lumineux images (50) déterminé à l’étape S5 ; S53 : détermination de plusieurs fonctions représentatives de la surface de front d’onde de sortie (S_sor) à partir de l’échantillonnage de gradient déterminé à l’étape S52, chacune desdites plusieurs fonctions représentatives de la surface de front d’onde de sortie (S_sor) correspondant à une somme : - d’une surface de front d’onde idéale (S_id) au niveau d’une sortie d’une optique principale (1) sans aberration optique, la surface de front d’onde idéale (S_id) étant une surface sphérique présentant un rayon de surface sphérique ; et - d’une fonction d’aberration (W) adaptée pour prendre en compte des aberrations optiques d’ordre primaire et d’ordre supérieur de l’optique principale (1), la fonction d’aberration (W) étant adaptée pour être décomposée en une série de polynômes ; l’étape S53 correspondant à une détermination des coefficients associés à des degrés de polynôme de la série de polynômes de la fonction d’aberration (W) jusqu’à un degré représentatif d’une aberration d’ordre supérieur de l’optique principale (1), les paramètres de projection (Par_Proj) de chaque ensemble de données d’entrée (E) comprenant les coefficients déterminés à l’étape S53. Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique selon la revendication 6, dans lequel les paramètres de projection (Par_Proj) de chaque ensemble de données d’entrée (E) comprennent : - le rayon de la surface de front d’onde idéale sphérique (S_id) ; - les coefficients jusqu’au cinquième degré de la série de polynômes de la fonction d’aberration (W) ; et - une distance entre l’optique principale (1) et le capteur (3) de la caméra plénoptique. Procédé de calibrage d’une caméra plénoptique selon la revendication 3 prise en combinaison avec l’une quelconque des revendications 4 à 7, dans lequel les positions des éléments optiques (21) sur le plan de matrice (Pmat) sont connues, les positions des pixels du capteur (3) sur le plan de capteur (Pcapt) sont connues, et dans lequel la position relative du plan de matrice (Pmat) par rapport au plan de capteur (Pcapt) est déterminée à l’étape S3 à partir des étapes suivantes : S310 : acquisition par la caméra plénoptique d’un objet de référence ; S320 : détection sur le plan de capteur (Pcapt) de l’image (5) de l’objet de référence par la caméra plénoptique ; S330 : détermination des positions des éléments optiques (21) sur le plan de capteur (Pcapt), à partir de l’image (5) de l’objet de référence détectée à l’étape S320 ; S340 : détermination d’une transformation géométrique (Tmat/capt) entre le plan de matrice (Pmat) et le plan de capteur (Pcapt), à partir des positions des éléments optiques (21) sur le plan de matrice (Pmat) connues et des positions des éléments optiques (21) sur le plan de capteur (Pcapt) déterminées à l’étape S330 ; et dans lequel le procédé peut comprendre en outre une étape S41 de détermination d’une position de chaque élément optique (21) attribué à un pixel respectif de l’ensemble déterminé à l’étape S4 sur le plan de capteur (Pcapt), à partir de la position relative du plan de matrice (Pmat) par rapport au plan de capteur (Pcapt) déterminée à l’étape S3, chaque rayon lumineux image (50) déterminé à l’étape S5 passant par ledit pixel et ledit élément optique (21) respectif. Procédé de reconstruction tridimensionnelle d’un objet à l’aide d’une caméra plénoptique, ledit objet comprenant une pluralité de points objets, le procédé comprenant les étapes suivantes : S100 : calibrage de la caméra plénoptique par détermination d’un ensemble de données d’entrée de calibrage (E_min) minimisant une erreur de calibrage (Δcal) de la caméra plénoptique à l’aide d’un procédé de calibrage selon l’une quelconque des revendications précédentes ; pour chaque point objet de l’objet à reconstituer tridimensionnellement : S101 : acquisition du point objet par la caméra plénoptique ; S102 : détermination d’une position image du point objet, ladite position image correspondant à une position détectée sur un capteur (3) de la caméra plénoptique de l’image du point objet à travers la caméra plénoptique ; S104 : détermination d’un ensemble de pixels du capteur (3), chaque pixel de l’ensemble de pixels appartenant à un macropixel (31) du capteur (3) et étant associé à un unique élément optique (21) d’une matrice d’éléments optiques (2) de la caméra plénoptique, ledit unique élément optique (21) étant attribué à un macropixel (31) du capteur (3), chaque pixel de l’ensemble de pixels étant en outre associé à la position image du point objet ; S105 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux images (50), dans lequel chaque rayon lumineux image (50) passe par un pixel respectif de l’ensemble de pixels et par l’unique élément optique (21) attribué audit pixel respectif lors de l’étape S104 ; S106 : détermination d’un ensemble de rayons lumineux objets (60), dans lequel chaque rayon lumineux objet (60) est déterminé à partir d’un rayon lumineux image (50) associé déterminé à l’étape S105 et des paramètres projection (Par_Proj) de l’ensemble de calibrage (E_min) déterminé à l’étape S100 ; et S107 : reconstruction tridimensionnelle du point objet, ledit point objet correspondant à un barycentre de l’ensemble des intersections des rayons lumineux objets (60) déterminés à l’étape S106. Dispositif de reconstruction tridimensionnelle comprenant une caméra plénoptique et un moyen de traitement numérique (4), la caméra plénoptique comprenant une optique principale (1), un capteur photosensible (3) et une matrice d’éléments optiques (2) disposée entre l’optique principale (1) et le capteur (3), la matrice d’éléments optiques (2) comprenant une pluralité d’éléments optiques (21) disposés sur un plan de matrice (Pmat), le capteur (3) comprenant au moins un macropixel (31) comprenant une pluralité de pixels disposés sur un plan de capteur (Pcapt), le moyen de traitement numérique comprenant un modèle de caméra plénoptique adapté pour être calibré par un procédé de calibrage de la caméra plénoptique selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, le moyen de traitement numérique (4) étant adapté pour mettre en œuvre un procédé de reconstruction tridimensionnelle d’un objet selon la revendication 9.