Brevet FR3154489A1 — publié le 20250425

SYSTÈME ET PROCÉDÉ DE CALIBRAGE D’UN PROFILOMÈTRE ENTRAINÉ EN ROTATION Système de calibrage (100) d’un profilomètre (11) à base d’un capteur de triangulation laser, dit TLS, ledit système comprenant une tête optique (10) pourvue d’une platine de rotation (12) destinée à recevoir le profilomètre pour lui communiquer un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation (A) quelconque, et un bâti (30) sur lequel la tête optique est montée coulissante, ledit système comportant en outre un cadre de calibrage (20) positionné autour du capteur TLS et comportant quatre cales (21) présentant chacune une forme géométrique et un positionnement relatif dans le cadre de calibrage déterminés, les formes et les positionnements desdites cales étant configurés en sorte que les traces (T) du faisceau laser (L) du profilomètre sur le cadre de calibrage (20) permettent une couverture maximisée d’une zone de mesure dudit profilomètre. Figure pour l’abrégé : figure 2 Système et procédé de calibrage d’un profilomètre entrainé en rotation La présente invention appartient au domaine des profilomètres de mesure tridimensionnelle (3D) par triangulation laser, dits TLS ( Triangulation Laser Sensor ). Elle concerne notamment les techniques de calibrage de ces profilomètres, et concerne plus particulièrement un système de calibrage d’un profilomètre entrainé en rotation et un procédé de calibrage mettant en œuvre un tel système. L’invention s’adresse plus particulièrement aux profilomètres entrainés en rotation autour d’un axe quelconque, qui ne soit pas nécessairement vertical. L’invention trouve une application directe, mais non exclusive, dans les contrôles tridimensionnels géométriques de surfaces industrielles (pièces manufacturées et similaires). Etat de l’art De nos jours, les processus industriels de fabrication sont de plus en plus exigeants pour rester compétitifs sur un marché mondialisé, où la survie des industries dépend de la production de produits de haute qualité et à forte valeur ajoutée, sans augmentation des coûts de fabrication. Une des clés essentielles réside dans le processus de mesure (métrologie). Dans ce contexte, les profilomètres TLS offrent un avantage en tant qu'instruments de mesure sans contact en raison de leur grande précision de mesure, de leur flexibilité d'intégration dans divers équipements de fabrication (machines-outils, machines de mesure tridimensionnelle, bras robotisés, etc.), et de leurs coûts raisonnables. Cela a rendu l’utilisation de ces profilomètres très répandue. Par exemple, le document DE10130937C1 décrit l’utilisation d’un profilomètre TLS dans un procédé et un dispositif pour déterminer la géométrie spatiale d'un profilé extrudé cintré. Le capteur, basé sur la technique de triangulation laser, comporte une unité de caméra et deux sources lumineuses conçues comme des lasers linéaires. A l'aide d'une optique adaptée, ce capteur projette à chaque fois une ligne par source lumineuse sur la surface du tube, et cette ligne est détectée par l'unité de caméra. Des points 3D sur la surface du tube sont détectés le long des lignes lumineuses à l'aide du capteur de section lumineuse et sont utilisés pour déterminer l'axe central du cylindre par approximation cylindrique. Durant leur utilisation et afin d’améliorer leurs performances, les profilomètres nécessitent une vérification régulière de leur calibrage, notamment dans des secteurs où les exigences en matière de fabrication sont élevées (aérospatiale, automobile, ferroviaire, énergies renouvelables, etc.), nécessitant des mesures rapides et précises. Or, il est constaté qu’aucune vérification n’est exigée dans la pratique, et les profilomètres sont utilisés avec leur calibrage initial (usine) sans révision. Par ailleurs, d'autres instruments de mesure sans contact ont été implémentés dans l'industrie, tels que la photogrammétrie, l'interférométrie, etc., toutefois, les profilomètres TLS présentent un rapport performances et polyvalence sur coût plus favorable. Les équipements ou machines utilisés pour assurer le mouvement du profilomètre sont généralement des machines à mesurer tridimensionnelles, des robots industriels ou d’autres systèmes mécaniques de déplacement en translation et/ou en rotation. L'un des processus clés pour parvenir à un bon couplage entre le profilomètre et son système d'actionnement est le calibrage. On connait des techniques de calibrage cinématique, dit extrinsèque, qui consiste à trouver la transformation rigide qui existe entre les coordonnées du profilomètre et les coordonnées de l'équipement avec lequel il est couplé. De nombreux auteurs ont traité du calibrage de systèmes cinématiques complexes, en se concentrant toujours sur l'intégration du profilomètre dans la machine à mesurer, ou les bras robotisés. Dans la recherche de Xie Zeixiao et al. , les auteurs proposent un système de mesure à 5 axes composé d'une machine à mesurer tridimensionnelle qui offre trois degrés de mouvement (XYZ), d'une tête rotative à 2 axes et, couplée à cette dernière, et d'un profilomètre. Ils proposent de caractériser, d'une part, le désalignement du profilomètre par rapport à la tête rotative à l'aide d'une matrice de transformation et, d'autre part, le désalignement de la tête rotative par rapport à la machine à mesurer tridimensionnelle à l'aide d'une autre matrice de transformation. Chenggang Che et al. proposent, quant à eux, une méthode pour le calibrage extrinsèque d'un capteur de rayures laser intégré dans un centre d'usinage CNC multi-axes. On connait également une technique de calibrage appropriée pour un capteur TLS décrite dans le brevet américain US6967726, qui utilise une cible positionnée sur une plate-forme, qui peut être utilisée dans la plage de mesure du capteur. La plate-forme est translatée dans la direction verticale. Par exemple, la plate-forme peut comprendre un mécanisme coulissant qui est attaché à un dispositif de mesure de calibrage très précis, stable et reproductible qui est utilisé pour déterminer une indication très précise de l'étape de déplacement au cours du processus de calibrage. Toutes ces solutions présentent des limites en matière de précision du calibrage extrinsèque et nécessitent des moyens tiers de mesure. De plus, ces techniques ne semblent pas particulièrement adaptées à des profilomètres entrainés en rotation autour d’un axe de rotation quelconque, notamment horizontal, pouvant engendrer des contraintes inertielles importantes et donc une déviation non maitrisée. La présente invention vise à pallier tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur exposés ci-avant en proposant une solution permettant de surmonter les mouvements limités du banc d’essai pour déterminer quatre degrés de liberté caractérisant un axe de rotation horizontal du profilomètre, en plus des six degrés de liberté classiques dudit profilomètre. À cet effet, la présente invention a pour objet un système de calibrage d’un profilomètre à base d’un capteur de triangulation laser, dit TLS, ledit système comprenant une tête optique pourvue d’une platine de rotation destinée à recevoir le profilomètre pour lui communiquer un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation quelconque, notamment non vertical, et un bâti sur lequel la tête optique est montée coulissante. Ce système de calibrage est remarquable en ce qu’il comporte en outre un cadre de calibrage positionné autour du capteur TLS et comportant au moins quatre cales, dont deux horizontales et deux verticales, présentant chacune une forme géométrique et un positionnement relatif dans le cadre de calibrage déterminés, les formes et les positionnements desdites cales étant configurés en sorte que des traces d’un faisceau laser du profilomètre sur le cadre de calibrage permettent une couverture maximisée d’une zone de mesure dudit profilomètre. Une couverture maximisée de la zone de mesure du profilomètre permet ainsi d’augmenter la qualité du calibrage. Cette maximisation de la zone de mesure est obtenue via les formes et les emplacements des cales, qui sont spécifiquement obtenus par simulation numérique. Il convient de noter que dans l’état de la technique des capteurs TLS sur bras de mesure ou bras robotisés, le capteur TLS a six degrés de liberté pour 6 inconnues à déterminer. Dans la présente invention, il y a 6+4 inconnues pour seulement 2 mouvements possibles : une rotation du profilomètre autour de son axe et éventuellement une translation le long de cet axe. C’est le cadre de calibrage (étalon de travail) qui permet de surmonter cette difficulté. Plus particulièrement, les quatre cales permettent de déterminer tous les degrés de liberté et de décorréler certains d’entre eux. Autrement dit, les cales permettent de surmonter les mouvements limités du profilomètre. Selon un mode de réalisation, le cadre de calibrage est de forme polygonale et présente deux côtés horizontaux en regard et deux côtés verticaux en regard sur lesquels sont agencées les cales. Plus particulièrement, chaque côté horizontal comporte une cale et chaque côté vertical comporte une cale. Selon un mode de réalisation particulier, le cadre de calibrage est octogonal et agencé verticalement. Selon un aspect particulièrement avantageux de l’invention, chaque cale présente une forme en escalier définissant deux plans parallèles, horizontaux ou verticaux selon le positionnement de ladite cale, et un plan incliné entre ces deux plans parallèles. Avantageusement encore, les cales présentent des variations dimensionnelles et angulaires, d’une cale à l’autre, en sorte de maximiser la couverture de la zone de mesure du profilomètre. La présente invention a également pour objet un procédé de calibrage d’un profilomètre mettant en œuvre un système de calibrage tel que présenté, ledit procédé comprenant : une étape de détection et d’identification de segments rectilignes dans les profils mesurés par le profilomètre ; une étape de calcul des traces du faisceau laser sur les cales dans un repère du profilomètre, et d’appariement avec les segments précédents ; une étape d’équilibrage des mesures entre les différents plans des cales, avec une fonction coût correspondant à une distance des points mesurés aux traces ; une étape d’optimisation par un algorithme de descente de gradient ; une étape d’implémentation de plusieurs niveaux de contrôle qualité ; et une étape de contrôle qualité sur les niveaux de qualité implémentés. Avantageusement, dans le procédé de calibrage, l’axe de rotation du profilomètre peut être horizontal et, le cas échéant, caractérisé par quatre degrés de libertés supplémentaires, lesdits degrés de liberté étant déterminés en plus de six degrés de liberté dudit profilomètre. La présente invention a également pour objets : un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par microprocesseur et/ou exécutable par un microprocesseur, comprenant des instructions de code de programme pour l’exécution d’un tel procédé de calibrage, ainsi qu’un médium de stockage lisible par un terminal et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre ledit procédé. Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d’exemple non limitatif un mode de réalisation d’un système et d’un procédé de calibrage d’un profilomètre entrainé en rotation, conformes aux principes de l’invention. Présentation des dessins Les figures sont données à titre purement illustratif pour une meilleure compréhension de l’invention sans en limiter la portée. Les différents éléments peuvent être représentés de manière schématique et ne sont pas nécessairement à l’échelle. Sur l’ensemble des figures, les éléments identiques ou équivalents portent la même référence numérique. Il est ainsi illustré en : FIG. 1 : une vue en perspective d’un système de calibrage (banc d’essai) selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 2 : une vue partielle en perspective selon un autre angle du système de calibrage, montrant le faisceau laser de mesure du profilomètre entrainé en rotation ; FIG. 3 : des exemple de profils numériques obtenus à partir de surfaces 3D par un profilomètre calibré selon l’invention ; FIG. 4 : une vue en perspective du système de calibrage avec les différents repères représentés ; FIG. 5 : des vues à des instants successifs montrant la rotation du profilomètre dans le cadre de calibrage, de (a) à (d) ; FIG. 6 : la zone de mesure du profilomètre, ainsi que les traces des mesures sur les cales après un tour complet (360°) du profilomètre ; FIG. 7 : les différentes formes des quatre cales : basse en (a), droite en (b), gauche en (c) et haute en (d) ; FIG. 8 : le nuage de points mesurés obtenus sur le cadre de calibrage avec les cales de la FIG. 7 ; FIG. 9 : un synoptique des principales étapes d’un procédé de calibrage selon l’invention ; FIG. 10 : un champ de vecteurs de distorsions intrinsèques par des courbes d’iso-distorsion. Description détaillée de modes de réalisation Il convient de noter que certains éléments techniques bien connus de l’homme du métier sont ici rappelés pour éviter toute insuffisance ou ambiguïté dans la compréhension de la présente invention. Dans le mode de réalisation décrit ci-après, on fait référence à un système de calibrage d’un profilomètre entrainé en rotation, ledit profilomètre étant principalement destiné aux contrôles géométriques (formes et positions) de surfaces de pièces manufacturées. Cet exemple, non limitatif, est donné pour une meilleure compréhension de l’invention et n’exclut pas l’utilisation du système pour calibrer des profilomètres fonctionnant sur le même principe mais destinés à d’autres applications industrielles telles que la mesure des écarts entre surfaces (jeux et affleurement), la mesure de volumes, la reconnaissance de formes moulées, etc. Dans la présente description, le terme « profilomètre » désigne un instrument métrologique de mesure de profils par une technique sans contact, notamment par laser, généralement utilisé dans les lignes de production industrielle. La FIG. 1 représente un système de calibrage 100 comprenant une tête optique 10, un cadre de calibrage 20 et un bâti 30 sur lequel la tête optique est montée coulissante. La tête optique 10 comporte un profilomètre 11, une platine de rotation 12 sur laquelle est fixé le profilomètre, et une pièce d’interface 13 permettant la fixation du profilomètre sur ladite platine. Le cadre de calibrage 20 est, quant à lui, pourvu de cales 21 permettant un calibrage précis et robuste du profilomètre 11, selon l’invention. Le système de calibrage 100 s’apparente ainsi à un banc d’essai permettant de calibrer le profilomètre 11, avant l’utilisation de ce dernier pour mesurer, ou « scanner », l’état d’une surface par exemple. En effet, le système de calibrage 100 a été spécialement conçu pour calibrer le profilomètre 11 dont l’axe de rotation n’est pas nécessairement vertical et peut être quelconque, comme expliqué plus loin. La tête optique 10, selon l’exemple illustré, est un ensemble mécanique présentant une forme en longueur avec la platine de rotation 12 qui se prolonge jusqu’à un support (ou semelle) situé à une extrémité d’ancrage sur le bâti 30, opposée à son extrémité libre supportant le profilomètre 11. La tête optique 10 présente ainsi un axe longitudinal A qui correspond à l’axe de rotation propre de la platine de rotation 12 et, par là-même, du profilomètre 11. L’axe A est sensiblement horizontal, selon un sens habituel donné par un observateur dans une mise en œuvre normale du système de calibrage 100. L’axe de rotation A n’est pas connu a priori et la mesure de certaines pièces mécaniques ne suffit pas à le déterminer avec précision. La présente invention permet en effet de surmonter cette difficulté et de calibrer le profilomètre malgré cette incertitude sur la position dudit axe. La rotation de la tête optique 10 peut être manuelle ou automatisée, et son positionnement angulaire est assuré au moyen d’un codeur incrémental externe dont l’axe est centré via un coupleur avec l’alésage de la platine de rotation 12. Alternativement, la platine de rotation peut être couplée à un moteur qui permet également de contrôler sa position angulaire. Le profilomètre 11 fonctionne par triangulation laser et comprend à cet effet un capteur de triangulation laser, plus connu sous son sigle anglosaxon TLS ( Triangulation Laser Sensor ). Ce capteur est basé sur l’utilisation d’un laser, dont la trace est un plan, et d’une caméra. Le plan laser intercepte une surface et génère donc une trace qui est détectée de manière pixelisée par un capteur laser numérique et qui permet, par triangulation, de calculer les coordonnées tridimensionnelles (3D) de ladite trace. La FIG. 2 représente le système de calibrage 100 avec le profilomètre 11 émettant un faisceau laser L dont la trace T vient intersecter les surfaces, notamment les cales 21, du cadre de calibrage 20. Dans la suite de la description, le faisceau laser L sera appelé « pinceau » et désignera la zone de mesure du profilomètre 11. Le profilomètre 11 balaye ainsi avec le pinceau les surfaces du cadre de calibrage, de façon circulaire, grâce à la platine de rotation 12, et opère des mesures synchronisées avec la rotation de ladite platine. La platine de rotation 12 supporte le profilomètre 11 par l’intermédiaire de la pièce d’interface 13. La pièce d’interface 13 est, selon l’exemple illustré, une cale biaise et présente une géométrie directement liée aux six degrés de liberté du profilomètre 11 déterminés par calibrage. Outre sa rotation propre autour de l’axe horizontal A, la tête optique 10 peut s’animer d’un mouvement de translation rectiligne dans le repère lié au bâti 30. La tête optique 10 est, à cet effet, montée coulissante sur une platine de translation 31 du bâti 30, pourvue de rails de coulissement. Selon un autre mode de réalisation alternatif, la position de la tête optique peut être déterminée au moyen d’un laser tracker associé à un jeu de prismes placés à la fois sur la tête optique 10 et sur le cadre de calibrage 20, ou par tout autre instrument de mesure approprié. La platine de translation du bâti 30 permet ainsi le positionnement du profilomètre 11 par rapport au cadre de calibrage 20 afin de réaliser le calibrage. Le cadre de calibrage 20 est solidaire du bâti 30 et comporte quatre cales 21 de calibrage, dites escalier au vu de leur forme qui sera décrite ci-après. Le cadre de calibrage 20 est considéré comme indéformable et préalablement calibré. Le cadre de calibrage 20 présente une forme géométrique et des dimensions déterminées, afin de servir comme étalon de travail lors de l’opération de calibrage. Selon l’exemple de réalisation illustré, le cadre de calibrage 20 présente une forme octogonale avec deux côtés verticaux et deux côtés horizontaux, les premiers recevant les cales 21 droite et gauche et les deuxièmes recevant les cales 21 haute et basse. Cette configuration est visible sur la FIG. 1 . Les cales 21 assurent deux fonctions principales : le blocage des degrés de liberté du profilomètre 11 et la couverture du pinceau de ce dernier. Chaque cale 21, dont les plans sont préalablement mesurés dans le repère lié au cadre 20, présente trois plans fonctionnels destinés à être mesurés par le profilomètre 11 pour obtenir une géométrie de référence. En effet, en atteignant une cale 21, le faisceau laser du profilomètre 11 (ou pinceau) définit une trace T qui correspond à son intersection avec la forme de ladite cale. La caméra du profilomètre 11 permet ensuite l’acquisition de cette trace en forme de profil telle que représentée instantanément sur la FIG. 2 . Le profilomètre 11 permet ainsi d’obtenir les coordonnées 3D d’un profil. De ce fait, la rotation du profilomètre 11 autour de l’axe A permet d’obtenir un nuage de points. Plus précisément, le nuage de point est obtenu par la fusion des profils mesurés et présente une grande densité de points due au grand nombre de profils mesurés. La FIG. 3 représente des exemples de profils mesurés à partir d’empreintes de moules, une feuille en (a) et une aile d’insecte en (b), avec de très petits détails nécessitant une grande résolution de l’ordre de 50µm. Mathématiquement, la fusion des profils mesurés s’accompagne nécessairement du cumul d’un certain nombre de changements de repères. Un repère de base R0 est lié au bâti 30 ; trois autres repères R1, R1’ et R2 sont liés aux parties mobiles du système de calibrage 100, à savoir la tête optique 10, la platine de rotation 12 et le profilomètre 11 respectivement ; et un repère R3 lié au cadre de calibrage 20. Les repères R0 et R3 sont confondus lorsque le cadre de calibrage 20 est encastré dans le bâti 30 comme c’est le cas dans l’exemple de réalisation illustré. La FIG. 4 représente schématiquement ces différents repères sur le système de calibrage 100. Le repère R0 lié au bâti 30 est un repère orthogonal direct défini par une origine O et deux axes (OY) et (OZ) : l’origine O est par exemple confondue avec la position 0 du vernier dans l’exemple illustré ; l’axe (OY) passe par les centres de l’alésage de la platine de rotation 12 à différentes position de la tête optique 10 le long de la platine de translation ; et enfin l’axe (OZ) est sensiblement perpendiculaire au plan des rails de ladite platine de translation. Selon la présente invention, et afin de fixer avec redondance les degrés de liberté du profilomètre 11, les quatre cales 21 du cadre de profilage 20 sont nécessaires. Le tableau ci-dessous montre le rôle de chaque cale 21 (gauche, droite, haute et basse), via leurs plans fonctionnels, dans la détermination des degrés de liberté du profilomètre (la notation T ou R / axe désigne simplement la translation ou la rotation par rapport à l’axe) : [table] Cale Plan T/OX T/OY T/OZ R/OX R/OY R/OZ gauche 2 verticaux * * * 1 incliné * * * * * droite 2 verticaux * * * 1 incliné * * * * * haute 2 horizontaux * * * 1 incliné * * * * * basse 2 horizontaux * * * 1 incliné * * * * * Il convient de rappeler qu’une platine de rotation est conçue pour fonctionner classiquement avec un axe de rotation vertical, en sorte que les jeux fonctionnels permettent de bien caractériser la position de l’axe de rotation. Dans le cas de la présente invention, l’axe de rotation est horizontal. Cela implique que les moments subis par la platine de rotation 12 en raison de la masse embarquée peuvent être importants et induire une déviation non maitrisée de l’axe de rotation par rapport à la platine de translation du bâti 30. De ce fait, outre les six degrés de liberté caractérisant la position du repère R2 du profilomètre 11 dans celui de la platine de rotation 12, il existe également quatre degrés de liberté pour caractériser l’axe de rotation horizontal. L’axe de rotation peut en effet être défini par un point et un vecteur. Le système de calibrage 100 permet avantageusement de déterminer 6+4 degrés de liberté, soit 10 inconnues à déterminer à partir de deux mouvements possibles : la translation de la tête optique et la rotation du profilomètre. Cela constitue le but du procédé de calibrage qui met en œuvre le système de calibrage 100 selon la présente invention, comme il sera décrit plus loin. Pour ce faire, les quatre cales 21 présentent des formes géométriques conçues spécifiquement pour déterminer tous les degrés de liberté et décorréler certains d’entre eux. En effet, certains des 4 degrés de liberté de l’axe de rotation horizontal sont corrélés à d’autres degrés appartenant aux 6 degrés de liberté du profilomètre. Les formes géométriques précises des cales 21 ont été obtenues de manière itérative par simulation numérique à l’aide d’une conception assistée par ordinateur (CAO). Les géométries retenues sont celles qui permettent, par des mesures sur 360° comme représenté sur la FIG. 5 , d’obtenir la meilleure couverture de la zone de mesure représentée en FIG. 6 . La FIG. 5 représente des positions successives, de (a) à (d), du pinceau lors de la rotation du profilomètre 11. Ce balayage permet d’obtenir par triangulation les mesures de la FIG. 8 . La FIG. 6 représente le pinceau, contour en forme de trapèze, c’est-à-dire la zone de mesure du capteur du profilomètre, ainsi que traces des mesures sur les cales après un tour complet (360°) du profilomètre. Chaque nuance de gris correspond à une cale donnée. Ces mesures permettent par triangulation d’obtenir le nuage de la FIG. 8 . Ainsi, compte tenu de la bonne couverture de la zone de mesure, la géométrie choisie des cales 21 et leur positionnement relatif permettent d’obtenir un calibrage de qualité. Globalement, chaque cale 21 présente deux plans horizontaux ou verticaux, selon son positionnement sur le cadre de calibrage 20, et un plan incliné. Chaque plan a pour fonction de fixer certains degrés de liberté comme indiqué dans le tableau ci-dessus. La FIG. 7 représente les quatre cales selon un exemple particulier de réalisation. Ces cales présentent toutes des formes et des cotes différentes. Afin de mieux les distinguer ces cales selon leurs positions dans le cadre de calibrage, les lettres a à d sont ajoutées à leurs références numériques. Ainsi, la cale 21a est la cale basse représentée en (a), la cale 21b est la cale droite représenté en (b), la cale 21c est la cale gauche représentée en (c), et la cale 21d est la cale haute représentée en (d). Les cales 21a et 21d sont donc horizontales sur le cadre de calibrage et présentent deux plans horizontaux H reliés par un plan incliné. Inversement, les cales 21b et 21c sont verticales sur le cadre de calibrage et présentent deux plans verticaux V reliés par un plan incliné. Malgré leur différences dimensionnelles, les cales 21 présentent toutes une forme en escalier lorsqu’elles sont disposées sur leur face arrière la plus large comme sur la FIG. 7 . La définition géométrique de chaque cale 21 consiste simplement, pour chaque plan fonctionnel de la cale, à définir les coordonnées d’un centre de gravité approximatif et d’une normale de ce plan. Il existe une contrainte forte sur la pente des plans inclinés de chaque cale 21, car la pente mesurée par le profilomètre 11 ne doit pas excéder un angle de l’ordre de 45°, la précision de mesure du profilomètre diminuant avec l’incidence. Par conséquent, les plans horizontaux H des cales 21 occupent des positions différentes sur le pinceau, comme le montre la FIG. 6 . Bien entendu, les formes de la FIG. 7 ne sont pas limitatives, et d’autres formes peuvent être envisagées par l’homme du métier à condition d’obtenir une bonne couverture de la zone de mesure du profilomètre. La FIG. 8 représente un nuage de points mesurés sur les cales 21 de la FIG. 7 fixées sur le cadre de calibrage 20. En ébruitant ces profils obtenus, il est possible d’exécuter le procédé de calibrage décrit ci-après et ainsi vérifier sa validité. En référence à la FIG. 4 qui montre les différents repères, il apparait que le changement de repère entre le repère de la tête optique R1, le repère de la platine de rotation R1’ et le repère du profilomètre R2 doit tenir compte, en plus de l’angle de rotation, des quatre degrés de liberté supplémentaires qui caractérisent la position de l’axe de rotation A. Le changement de repères s’obtient par la formule suivante : [math] Le changement de repère R1/R1’ ne fait apparaitre ci-dessus que l’angle de rotation ; en réalité, f(α) doit être remplacé par f(α,4DOF). Ces 4 degrés de liberté (DOF) décrivent la position effective de l’axe de rotation du profilomètre (en trait interrompu sur la FIG. 4 ). En effet, une matrice de rotation d’un changement de repère peut toujours être représentée par un axe et un angle (ici l’angle de la platine de rotation 12). Par conséquent, les 4 degrés de liberté supplémentaires sont : les coordonnées X et Z de l’intersection de l’axe de rotation A avec le plan (OXZ), et deux angles de rotation autour respectivement des axes (OX) et (OZ). La FIG. 9 représente les principales étapes d’un procédé de calibrage 500 mettant en œuvre le système de calibrage 100, ledit procédé comprenant : une étape 510 de détection et d’identification des segments rectilignes dans les profils mesurés par le profilomètre ; une étape 520 de calcul des traces du pinceau sur les cales dans le repère R2 du profilomètre, et d’appariement avec lesdits segments ; une étape 530 d’équilibrage des mesures entre les différents plans des cales, avec une fonction coût correspondant à la distance des points laser aux traces ; une étape 540 d’optimisation de ladite fonction coût par un algorithme de descente de gradient ; une étape 550 d’implémentation de deux niveaux de contrôle qualité : un niveau interne (à l’optimisation) et un niveau externe (à l’optimisation) ; une étape 560 de contrôle qualité interne avec la détermination : d’estimateurs globaux de l’optimisation (par la méthode des moindres carrés robustes) ; d’estimateurs locaux pour chaque plan de chaque cale pour mettre en évidence des zones de plus grande imprécision dans la zone de mesure (pinceau) ; et une étape 570 de contrôle qualité externe comprenant les sous-étapes suivantes : une étape 571 d’extraction des coins à partir d’une modélisation des segments rectilignes ; une étape 572 de modélisation 3D des arêtes des cales dans le repère R0 lié au cadre de calibrage ; et une étape 573 de comparaison des arêtes modélisées avec la géométrie préalablement calibrée du cadre de calibrage avec des critères de rectitude, de parallélisme et de concentricité. Le traitement réalisé suivant ce procédé s’appuie sur une différenciation entre la fonction d’optimisation (descente de gradient) et le contrôle qualité externe validant le calibrage. Ainsi, les équations de la fonction d’optimisation utilisent uniquement la distance des points mesurés à la trace des plans des cales. Passé l’analyse des estimateurs globaux, l’analyse des estimateurs locaux et le contrôle qualité externe 570 vont permettre de zoomer sur des désordres très locaux. En effet, le contrôle qualité externe 570 consiste à partir des coins détectés par intersection entre les traces des différents plans de chaque profil, de modéliser l’arête en 3D et d’analyser les défauts de parallélisme et de concentricité par rapport à la géométrie calibrée du cadre de calibrage. Le niveau 2 n’est validé que si les écarts dimensionnels liés aux critères de comparaison sont inférieurs à des valeurs seuils. Le procédé de calibrage peut ainsi être mis en œuvre en mesurant un grand nombre de profils sur l’intégralité de la surface du pinceau (plusieurs positions axiales, diminution du pas angulaire, diminution du rééchantillonnage des points des profils), de sorte à atteindre un très grand nombre d’observations (typiquement de l’ordre du million) et disposer d’une densité très forte de points mesurés sur la zone de mesure. Ce calibrage est qualifié d’hyper calibrage et consiste donc à déterminer une grille des distorsions à partir de toutes les observations, qui se caractérise par un pas entre deux nœuds de la grille (approche par une méthode des éléments finis). A chaque nœud de la grille est calculé un vecteur 2D de distorsion, l’ensemble de ces vecteurs formant un champ de vecteurs. Toutes les observations du calibrage sont donc utilisées. La fonction mathématique de l’optimisation est une interpolation bilinéaire d’un point localisé entre quatre nœuds. La FIG. 10 représente un champ de vecteurs de distorsions par des courbes d’iso-distorsion. Dans le cadre de cet hyper calibrage, tous les vecteurs de distorsions peuvent être sauvegardés dans un fichier de calibrage, et constituer un filtre correctif à appliquer à tout nouveau point mesuré par le profilomètre. Ainsi, les 10 degrés de liberté déterminés par calibrage (suite à un démontage par exemple) ne seront pas entachés d’une imprécision liée à des désordres locaux propres à chaque profilomètre. Il ressort de la présente description que certains éléments non essentiels du système et/ou du procédé de calibrage peuvent être modifiés, remplacés ou supprimés sans pour autant sortir du cadre de l’invention défini par les revendications ci-après. Système de calibrage (100) d’un profilomètre (11) à base d’un capteur de triangulation laser, dit TLS, ledit système comprenant une tête optique (10) pourvue d’une platine de rotation (12) destinée à recevoir le profilomètre pour lui communiquer un mouvement de rotation autour d’un axe de rotation (A) quelconque, et un bâti (30) sur lequel la tête optique est montée coulissante, ledit système étant caractérisé en ce qu’il comporte en outre un cadre de calibrage (20) positionné autour du capteur TLS et comportant au moins quatre cales (21), dont deux horizontales et deux verticales, présentant chacune une forme géométrique et un positionnement relatif dans le cadre de calibrage déterminés, les formes et les positionnements desdites cales étant configurés en sorte que des traces (T) d’un faisceau laser (L) du profilomètre sur le cadre de calibrage (20) permettent une couverture maximisée d’une zone de mesure dudit profilomètre. Système de calibrage selon la revendication 1, dans lequel le cadre de calibrage (20) est de forme polygonale et présente deux côtés horizontaux en regard et deux côtés verticaux en regard sur lesquels sont agencées les cales (21). Système de calibrage selon la revendication 2, dans lequel chaque côté horizontal comporte une cale (21) et chaque côté vertical comporte une cale (21). Système de calibrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le cadre de calibrage (20) est octogonal et agencé verticalement. Système de calibrage selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque cale (21) présente une forme en escalier définissant deux plans parallèles, horizontaux ou verticaux selon le positionnement de ladite cale, et un plan incliné entre ces deux plans parallèles. Système de calibrage selon la revendication 5, dans lequel les cales (21) présentent des variations dimensionnelles et angulaires, d’une cale à l’autre, en sorte de maximiser la couverture de la zone de mesure du profilomètre (11). Procédé de calibrage (500) d’un profilomètre (11) mettant en œuvre un système de calibrage (100) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend : une étape (510) de détection et d’identification de segments rectilignes dans les profils mesurés par le profilomètre (11) ; une étape (520) de calcul des traces (T) du faisceau laser (L) sur les cales (21) dans un repère (R2) du profilomètre, et d’appariement avec lesdits segments ; une étape (530) d’équilibrage des mesures entre les différents plans des cales (21), avec une fonction coût correspondant à une distance des points mesurés aux traces (T) ; une étape (540) d’optimisation par un algorithme de descente de gradient ; une étape (550) d’implémentation de plusieurs niveaux de contrôle qualité ; et une étape (560) de contrôle qualité sur les niveaux de qualité implémentés. Procédé de calibrage selon la revendication 7, dans lequel l’axe de rotation (A) du profilomètre (11) est horizontal et caractérisé par quatre degrés de libertés supplémentaires, lesdits degrés de liberté étant déterminés en plus de six degrés de liberté dudit profilomètre. Produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par microprocesseur et exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour l’exécution d’un procédé de calibrage (500) selon la revendication 7 ou 8. Médium de stockage lisible par un terminal et non transitoire, stockant un programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions exécutables par un ordinateur ou un processeur pour mettre en œuvre un procédé de calibrage (500) selon la revendication 7 ou 8.