Brevet FR3162272A1 — publié le 20251121

L’imageur comporte : - une matrice de filtres spectraux formée d’un motif répété de filtres spectraux ; - une matrice de polariseurs ; - une matrice de photocapteurs ; et - un dispositif de traitement conçu pour, pour chacune des bandes spectrales différentes, former au moins une image de pixels ayant des positions dans l’image correspondant respectivement à des positions (i, j) prédéfinies d’un masque (M) dans la matrice de photocapteurs, chacun des pixels étant calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel. Le motif de filtres spectraux est conçu de sorte que, pour chacune des bandes spectrales différentes et pour toutes les positions (i, j) prédéfinies du masque (M), les photocapteurs de la bande spectrale considérée présentent un isobarycentre situé dans une case virtuelle centrale (PVC) du masque (M) de même taille que des cases de la matrice de photocapteurs, et chacune des positions (i, j) prédéfinies du masque (M) est décalée d’une autre position (i, j) prédéfinie d’une colonne ou bien d’une ligne de la matrice de photocapteurs. Figure pour l’abrégé : Fig. 7 IMAGEUR POLARIMÉTRIQUE ET MULTISPECTRAL, EN PARTICULIER POUR FORMER UN COMPAS CÉLESTE Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un imageur polarimétrique et multispectral conçu pour déterminer son orientation (azimut) par rapport à un corps céleste lumineux, généralement le Soleil ou la Lune. Un tel imageur est utile en particulier pour former un compas céleste conçu pour déterminer son orientation (azimut) par rapport à une direction donnée, par exemple le Nord géographique, en se référant aux éphémérides du corps céleste. Ainsi, l’invention s’applique en particulier dans le domaine aéronautique, où le compas céleste peut être embarqué dans un aéronef pour déterminer un cap de ce dernier par rapport à la direction donnée. Cependant, un compas céleste selon l’invention peut également équiper tout type de véhicule, tel qu’un bateau ou un véhicule terrestre comme un véhicule automobile. Arrière-plan technologique On connait de l’état de la technique un imageur du type comportant : une matrice de filtres spectraux formée d’un motif répété de filtres spectraux d’au moins trois bandes spectrales différentes, de dimension NxN, avec N un entier supérieur ou égal à trois ; une matrice de polariseurs d’au moins trois polarisations différentes ; une matrice de photocapteurs chacun conçu pour recevoir une lumière passée par l’un des filtres spectraux et l’un des polariseurs et pour mesurer une intensité lumineuse de la lumière reçue ; et un dispositif de traitement conçu pour, pour chacune des bandes spectrales différentes, former au moins une image de pixels ayant des positions dans l’image correspondant respectivement à des positions prédéfinies d’un masque dans la matrice de photocapteurs, chacun des pixels étant calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel. Un tel imageur est généralement utilisé dans les caméras numériques, où le motif de filtres spectraux est le plus souvent un motif RGB. Ce dernier comporte ainsi quatre filtres pour la couleur rouge, regroupés en haut à gauche du motif, quatre filtres pour la couleur bleu, regroupés en bas à droite du motif, et huit filtres pour la couleur verte, une moitié étant regroupée au bas à gauche du motif et l’autre moitié étant regroupée en haut à droite du motif. Le masque est alors positionné successivement sur chaque sous-matrice de la matrice de photocapteurs. Cela présente comme inconvénient que l’image de sortie présente une résolution quatre fois inférieure à la matrice de photocapteurs. Il peut ainsi être souhaité de prévoir un imageur qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités. Il est donc proposé un imageur du type précité, caractérisé en ce que le motif de filtres spectraux est conçu de sorte que, pour chacune des bandes spectrales différentes et pour toutes les positions prédéfinies du masque, les photocapteurs de la bande spectrale considérée présentent un isobarycentre situé dans une case virtuelle centrale du masque de même taille que des cases de la matrice de photocapteurs, et en ce que chacune des positions prédéfinies du masque est décalée d’une autre position prédéfinie d’une colonne ou bien d’une ligne de la matrice de photocapteurs. Ainsi, grâce à l’invention, pour passer d’une position à l’autre, le masque n’est déplacé que d’une ligne ou bien colonne de la matrice de photocapteurs, ce qui permet d’obtenir une résolution quasi égale à celle de la matrice de photocapteurs et cela en gardant une bonne qualité de mesure du fait que, grâce au choix judicieux du motif de filtres spectraux, pour chaque bande spectrale, le barycentre des photocapteurs contenus dans le masque et recevant cette bande spectrale est situé au milieu du masque, quelque soit la position de ce dernier. L’invention peut en outre comporter l’une ou plusieurs des caractéristiques optionnelles suivantes, selon toute combinaison techniquement possible. De façon optionnelle, le motif de filtres spectraux présente, pour chacun des bandes spectrales différentes, un unique filtre spectral de la bande spectrale considérée dans chaque ligne et chaque colonne du motif de filtres spectraux. De façon optionnelle également, le motif de filtres spectraux est le suivant : , où C1, C2, C3 sont des filtres spectraux de respectivement trois bandes spectrales différentes, ou bien le suivant : , où C1, C2, C3, C4 sont des filtres spectraux de respectivement quatre bandes spectrales différentes, ou bien le suivant : , où C1, C2, C3, C4, C5 sont des filtres spectraux de respectivement cinq bandes spectrales différentes. De façon optionnelle également, au moins une des bandes spectrales différentes est une bande spectrale ultra-violette ou bien une bande spectrale infrarouge. De façon optionnelle également, au moins une des bandes spectrales différentes est une parmi : une bande spectrale qualifiée de couleur rouge de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [625 nm ; 740 nm], une bande spectrale qualifiée de couleur verte de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [520 nm ; 565 nm], et une bande spectrale qualifiée de couleur bleu de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [446 nm ; 520 nm]. De façon optionnelle également, la matrice de polariseurs est formée d’un motif répété de polariseurs d’au moins trois polarisations différentes, de dimension NxN, les motifs de polariseurs étant respectivement alignés dans l’empilement avec les motifs de filtres spectraux. De façon optionnelle également, le motif de polariseurs est le suivant : , où P1, P2, P3 sont trois polariseurs suivant respectivement trois polarisations prédéfinies différentes, ou bien le suivant : ou bien le suivant : , où P1, P2, P3, P4 sont les polariseurs de respectivement quatre polarisations différentes, ou bien le suivant : ou bien le suivant : , où P1, P2, P3, P4, P5 sont cinq polariseurs suivant respectivement cinq polarisations prédéfinies différentes. De façon optionnelle également, les polarisations prédéfinies différentes incluent au moins une des polarisations suivantes : 0°, 45°, 90° et 135°. De façon optionnelle également, l’imageur comporte en outre une matrice de micro-lentilles, de sorte que la lumière reçue par chaque photocapteur soit passée par une des micro-lentilles. De façon optionnelle également, le dispositif de traitement est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes, une image, appelée carte d’angles de polarisation locaux, dans laquelle chaque pixel est l’angle de polarisation local calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel. De façon optionnelle également, le dispositif de traitement est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes : une image, appelée carte de paramètres de Stokes S0, dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S0 calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel ; une image, appelée carte de paramètres de Stokes S1, dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S1 calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel ; et une image, appelée carte de paramètres de Stokes S2, dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S2 calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel ; et dans lequel le dispositif de traitement est conçu pour former la carte d’angles de polarisation locaux à partir à partir des trois cartes de paramètres de Stokes S0, S1, S2. De façon optionnelle également, le dispositif de traitement est conçu pour former une carte de proximité au méridien d’un corps céleste lumineux, en combinant les carte d’angles de polarisation locaux des bandes spectrales différentes, au moyen d’une fonction de lecture donnant, pour chaque position prédéfinie, une somme sur les bandes spectrales différentes, de termes, chaque terme étant une fonction de l’angle de polarisation local à cette position pour la bande spectrale considérée, croissante de 0° à 90° et décroissante de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local. De façon optionnelle également, chaque terme comporte une fonction pic de l’angle de polarisation local, croissante de 0° à 90° et décroissante de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local, normalisée de manière à valoir un à 90° et élevée à une puissance supérieure ou égale à un. De façon optionnelle également, la fonction pic est donnée par : De façon optionnelle également, la puissance est donnée par : avec la fonction plancher et f1stat(X s ) une fonction polynomiale d’un moment statistique, comme la moyenne ou bien l’écart type, ou bien d’un quantile, comme la médiane ou bien un quartile, de la fonction pic, par exemple . De façon optionnelle également, le dispositif de traitement est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes, une image, appelée carte de degrés de polarisation linéaire, dans laquelle chaque pixel est le degré de polarisation linéaire calculé à partir des intensités lumineuses mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque à la position du pixel, et chaque terme comporte une fonction de ressemblance au ciel du degré de polarisation linéaire à cette position pour la bande spectrale considérée, multipliée à la fonction pic élevée à la puissance. De façon optionnelle également, la fonction de ressemblance au ciel est donnée par : avec et f2stat(Y s ) une fonction polynomiale d’un moment statistique, comme la moyenne ou bien l’écart type, ou bien d’un quantile, comme la médiane ou bien un quartile, de la fonction, par exemple . De façon optionnelle également, la fonction de lecture donnée par : avec S les bandes spectrales différentes. De façon optionnelle également, le dispositif de traitement est conçu pour analyser la carte de proximité pour déterminer un azimut d’un corps céleste lumineux par rapport à une direction attachée à l’imageur. Il est également proposé un compas céleste comportant : un imageur selon l’invention ; un dispositif de positionnement conçu pour fournir une position de l’imageur ; une horloge conçue pour fournir une heure en cours ; une éphéméride donnant un azimut du corps céleste lumineux par rapport à une direction prédéfinie, par exemple le Nord géographique, en fonction de l’heure et de la position ; et un dispositif de détermination de cap conçu fournir un angle, appelé cap, entre la direction attachée à l’imageur et la direction prédéfinie, à partir de l’azimut fourni par l’éphéméride et de l’azimut déterminé par l’imageur. Il est également proposé un aéronef comportant un imageur selon l’invention ou bien un compas céleste selon l’invention. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise à l’aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : la FIG. 1 est une vue schématique d’un aéronef équipé d’un compas céleste muni d’un imageur selon l’invention, la FIG. 2 est une vue de côté de l’imageur, la FIG. 3 est une vue de haut d’une matrice de filtres spectraux de l’imageur, la FIG. 4 est une vue de haut d’une matrice de polariseurs de l’imageur, la FIG. 5 est une vue de haut d’une matrice de photocapteurs de l’imageur, la FIG. 6 est une vue en trois dimensions éclatée de motifs des matrices de filtres et de polariseurs et de sous-matrice de la matrice de photocapteurs et d’une matrice de micro-lentilles, la FIG. 7 est une vue de haut de la matrice de filtres spectraux et de la matrice de photocapteurs, empilées l’une sur l’autre, avec un masque à une première position dans la matrice de photocapteurs, la FIG. 8 est une vue similaire à celle de la FIG. 7 , avec le masque à une deuxième position dans la matrice de photocapteurs, la FIG. 9 est une vue similaire à celles des figures 7 et 8, avec le masque à une troisième position dans la matrice de photocapteurs, la FIG. 10 est une vue similaire à celles des figures 7 à 9, avec le masque à une quatrième position dans la matrice de photocapteurs, la FIG. 11 est un schéma bloc illustrant les étapes d’un procédé de traitement de données mis en œuvre par un dispositif de traitement de l’imageur, et la FIG. 12 est une vue simplifiée d’un exemple de réalisation du dispositif de traitement. Description détaillée de l’invention En référence à la FIG. 1 , un aéronef 100, tel qu’un avion, équipé d’un compas céleste 102 mettant en œuvre l’invention, va à présent être décrit. Le compas céleste 102 comporte un imageur 104 selon l’invention, par exemple fixé à l’aéronef 100, agencé de sorte que, lorsque l’aéronef 100 est sensiblement horizontal, l’imageur 104 soit orienté suivant la direction verticale Z terrestre. Dans la suite de la description, l’imageur 104 sera décrit en référence à cette direction verticale Z. En particulier, les termes de positionnement comme « haut », « bas », « au-dessus », « en-dessous », feront référence à la direction verticale Z. L’imageur 104 est en particulier conçu pour fournir une mesure d’un azimut A d’un corps céleste lumineux 106 (c’est-à-dire un astre), comme le Soleil ou bien la Lune, par rapport à une direction prédéfinie X attachée à l’aéronef 100. Le compas céleste 102 comporte en outre un dispositif de positionnement 108 conçu pour fournir une position du compas céleste 102 (et donc de l’aéronef 100). Le dispositif de positionnement 108 comporte par exemple un système GPS (de l’anglais « Global Positioning System »). Le compas céleste 102 comporte en outre une horloge 110 conçue pour fournir une heure en cours, ainsi qu’une éphéméride 112, par exemple sous la forme d’une base de données, donnant un azimut S du corps céleste lumineux 106 par rapport à une direction prédéfinie NN, par exemple le Nord géographique, en fonction de l’heure et de la position. L’azimut S est égal à l’angle entre la direction prédéfinie NN et la direction azimutale D de l’astre 106. Le compas céleste 102 comporte en outre un dispositif de détermination de cap 114 conçu pour fournir un cap C de l’aéronef 100, ce cap C étant l’angle entre la direction X attachée à l’aéronef 100 et la direction prédéfinie NN. Pour cela, le dispositif de détermination de cap 114 est conçu pour recevoir l’heure en cours fournie par l’horloge 110 et la position à cette heure en cours fournie par le dispositif de positionnement 108, pour obtenir de l’éphéméride 112 l’azimut S correspondant à l’heure en cours et à la position reçues. Le dispositif de détermination de cap 112 est en outre conçu pour calculer le cap C à partir de l’azimut S et de l’azimut A déterminé par l’imageur 104, en particulier par la formule suivante : C = A + S. Par ailleurs, il est possible de définir un méridien MD de l’astre 106 comme un cercle sur la sphère céleste passant par l’astre 106. Ce cercle délimite ainsi un disque passant par l’astre 106, l’imageur 104 et contenant l’axe vertical Z et la direction azimutale D. En référence à la FIG. 2 , l’imageur 104 comporte tout d’abord une entrée supérieure de lumière 202. Sous l’entrée supérieure de lumière 202, l’imageur 104 comporte un empilement 204, selon la direction verticale Z, de matrices 206, 208, 210, 212. Plus précisément, l’empilement 204 comporte, de haut en bas, une matrice 206 de filtres spectraux, une matrice 208 (optionnelle) de micro-lentilles, une matrice 210 de polariseurs et une matrice 212 de photocapteurs. La matrice 212 de photocapteurs est toujours à la base de l’empilement 204, mais l’ordre des autres matrices 206, 208, 210 dans l’empilement 204 peut être différent. Par exemple, la matrice 210 de polariseurs peut être réalisée sur la matrice 212 de photocapteurs par déposition par angle oblique (de l’anglais « Oblique Angle Deposition »). La matrice 206 de filtres et la matrice 208 de micro-lentilles peuvent alors être rapportées par-dessus. Chaque photocapteur est conçu pour mesurer une intensité lumineuse reçue, ces intensités lumineuses mesurées étant désignées sur la FIG. 2 par la référence générale IL. L’efficacité des photocapteurs est augmentée par la présence des micro-lentilles, qui servent à concentrer le flux lumineux et à l’orienter parallèlement à la direction d’empilement Z. L’imageur 104 comporte en outre un dispositif de traitement 214 conçu pour recevoir les intensités lumineuses mesurées IL et pour les analyser comme cela sera décrit par la suite. En référence à la FIG. 3 , la matrice 206 est formée d’un motif MC de filtres spectraux, répété plusieurs fois. Dans l’exemple illustré, le motif MC est répété quatre fois pour former la matrice 206. Le motif MC a la forme d’une matrice de cases de même taille, dans chacune desquelles se trouve un filtre spectral, la matrice étant de dimension NxN, avec N un entier supérieur ou égal à trois. Chaque filtre spectral du motif MC est conçu pour laisser passer uniquement une bande spectrale prédéfinie. Plus précisément, chaque filtre spectral présente un certain spectre fréquentiel de sensibilité. Ce dernier présente un pic (c’est-à-dire une valeur maximale) et une largeur à mi-hauteur du pic. La bande spectrale du filtre spectral est égale par définition à cette largeur à mi-hauteur. Le motif MC comporte ainsi plusieurs groupes de filtres spectraux identiques, c’est-à-dire en particulier présentant la même bande spectrale. Dit autrement, les filtres spectraux d’un même groupe présentent la même bande spectrale, les bandes spectrales étant disjointes d’un groupe à l’autre. Le nombre de bandes spectrales différentes, et donc de groupes de filtres spectraux différents, est noté S. Lorsque les S bandes spectrales s’étendent dans la lumière visible, elles correspondent à des couleurs et les filtres spectraux peuvent être qualifiés de filtres de couleur. Dans ce cas, la matrice 206 peut être qualifiée de matrice de filtres de couleur (de l’anglais « Color Filter Array » ou CFA). Néanmoins, de préférence, au moins une des S bandes spectrales se trouve en dehors du spectre visible, par exemple dans l’ultraviolet (UV) ou l’infrarouge proche (nIR, de l’anglais « near Infra Red »). En effet, cela permet de discerner des motifs de polarisation du ciel malgré des conditions atmosphériques dégradées. Par exemple, au moins une des S bandes spectrales est prise parmi : une bande spectrale ultra-violette UV : bande spectrale incluse dans l’intervalle [350 nm ; 380 nm] ; une bande spectrale dans l’infrarouge proche nIR : bande spectrale incluse dans l’intervalle [700 nm ; 900 nm] ; une bande spectrale qualifiée de couleur rouge : bande spectrale de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [625 nm ; 740 nm], avec par exemple le pic à 630 nm ; une bande spectrale qualifiée de couleur verte : bande spectrale de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [520 nm ; 565 nm], avec par exemple le pic à 550 nm ; et une bande spectrale qualifiée de couleur bleue : bande spectrale de 60 nm à 80 nm incluse dans l’intervalle [446 nm ; 520 nm], avec par exemple le pic à 450 nm. De préférence, le motif MC comporte N filtres spectraux différents (S = N). Il est possible de définir, au milieu du motif MC, un pixel virtuel central PVC, de la taille des cases du motif MC. Les filtres spectraux du motif MC sont agencés de sorte que, pour chacune des S bandes spectrales différentes, les filtres spectraux de la bande spectrale considérée présentent un isobarycentre dans le pixel virtuel central PVC. L’isobarycentre est le point moyen des points centraux des cases dans lesquelles se trouvent les filtres spectraux de la bande spectrale considérée. Par exemple, comme illustré sur la figure 3, lorsque N et S sont égaux à quatre, le motif MC peut être le suivant : , où C1, C2, C3, C4 sont les quatre filtres spectraux pour respectivement les quatre bandes spectrales prédéfinies. Dans ce motif MC, pour chacune des quatre bandes spectrales, les quatre filtres spectraux présentent un isobarycentre situé à un centre C du motif MC, et donc dans le pixel virtuel central PVC. Plus précisément, les quatre filtres spectraux C1 présentent un isobarycentre situé au point C, de même que les quatre filtres spectraux C2, que les quatre filtres spectraux C3 et que les quatre filtres spectraux C4. Alternativement, lorsque N et S sont égaux à trois, le motif MC peut être le suivant : , où C1, C2, C3 sont les trois filtres spectraux pour respectivement les trois bandes spectrales prédéfinies. Alternativement, lorsque N et S sont égaux à cinq, le motif MC peut être le suivant : , où C1, C2, C3, C4, C5 sont les cinq filtres spectraux pour respectivement les cinq bandes spectrales prédéfinies. En référence à la FIG. 4 , la matrice 210 de polariseurs est formée d’un motif MP de polariseurs répété plusieurs fois. Le motif MP a la forme d’une matrice de cases de même taille que les cases du motif MC. Dans chacune des cases du motif MP, se trouve un polariseur. Le motif MP est de même dimension NxN que le motif MC, ce motif MP étant répété plusieurs fois de la même manière que le motif MC. Ainsi, dans l’exemple illustré, le motif MP est répété quatre fois. Par exemple, lorsque N est égal à 4 et que le motif MP comporte quatre polariseurs différents, le motif MP peut être le suivant : , où P1, P2, P3, P4 sont quatre polariseurs suivant respectivement quatre polarisations prédéfinies, par exemple : 0°, 45°, 90° et 135°. Dans cet exemple, il sera apprécié que le motif MP est lui-même composé de plusieurs blocs identiques (quatre blocs de 2x2 identiques). Néanmoins, de manière générale, cela n’est pas obligatoire. Ainsi, pour chaque bande spectrale du motif MC, les filtres spectraux sont respectivement alignés, selon la direction d’empilement Z, avec des polariseurs de polarisations différentes. Plus précisément, dans l’exemple illustré, l’un des filtres spectraux C1 est aligné avec un polariseur de polarisation 0°, un autre des filtres spectraux C1 est aligné avec un polariseur de polarisation 45°, un autre des filtres spectraux C1 est aligné avec un polariseur de polarisation 90°, et le dernier des filtres spectraux C1 est aligné avec un polariseur de polarisation 135°. La même chose est obtenue pour les filtres spectraux C2, les filtres spectraux C3 et les filtres spectraux C4. Alternativement, le motif MP pourrait être le suivant : , où P1, P2, P3, P4 sont quatre polariseurs suivant respectivement les quatre polarisations prédéfinies, par exemple : 0°, 45°, 90° et 135°. Alternativement, lorsque N est égal à 3 et que le motif MP comporte trois polariseurs différents, le motif MP pourrait être le suivant : , où P1, P2, P3 sont trois polariseurs suivant respectivement trois polarisations prédéfinies différentes. Alternativement, lorsque N est égal à 5 et que le motif MP comporte cinq polariseurs différents, le motif MP pourrait être le suivant : ou bien le suivant : , où P1, P2, P3, P4, P5 sont cinq polariseurs suivant respectivement cinq polarisations prédéfinies différentes. En référence à la FIG. 5 , la matrice 212 de photocapteurs est divisée en sous-matrices SM de photocapteurs de cases de même taille que les cases des motifs MC, MP. Les sous-matrices SM sont de même dimension que les motifs MC et MP, c’est-à-dire de dimension 4x4 dans l’exemple illustré. La matrice 208 de micro-lentilles, lorsque présente, est divisée de la même manière. En référence à la FIG. 6 , les motifs MC de filtres, les motifs MP de polariseurs, les sous-matrices de micro-lentilles et les sous-matrices SM de photocapteurs sont alignés dans la direction d’empilement Z. Ainsi, la lumière reçue par chaque photocapteur passe au travers du filtre de bande spectrale et du polarisateur situés au-dessus de ce photocapteur dans la direction d’empilement Z, de manière à être dans l’une des S bandes spectrales et selon l’une des polarisations. En référence aux figures 7 à 10, avec la matrice 212 de photocapteurs, il est possible de former au moins une image de pixels ayant des positions (i,j) dans l’image correspondant respectivement à des positions (i, j) prédéfinies d’un masque M dans la matrice 212 de photocapteurs. Chacun des pixels peut ainsi être calculé à partir des intensités lumineuses IL mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque M à la position (i,j) du pixel, mais pas à partir des autres photocapteurs contenus dans le masque M. Le motif MC est conçu de sorte que, pour chacune des bandes spectrales différentes et pour toutes les positions (i, j) prédéfinies du masque (M), les photocapteurs de la bande spectrale considérée présentent un isobarycentre situé dans une case virtuelle centrale PVC du masque M de même taille que les cases de la matrice 212 de photocapteurs. En outre, chacune des positions (i, j) prédéfinies du masque M est décalée d’une autre position (i, j) prédéfinie d’une colonne ou bien d’une ligne de la matrice 212 de photocapteurs, comme illustré sur les figures 7 à 10. Ainsi, l’image 1002 est de dimension I = K-3 x J = L-3, où K et L sont les dimensions de la matrice 212 de photocapteurs. Les pixels de l’image 1002 sont ainsi repérés par les indices i (allant de 1 à I) et j (allant de 1 à J), ces indices (i,j) représentant de manière équivalente les positions prédéfinies du masque M dans la matrice 212 de photocapteurs. En référence à la FIG. 11 , un exemple de procédé 1100 de fonctionnement de l’imageur 104 va à présent être décrit. Au cours d’une étape 1102, le dispositif de traitement 214 reçoit les intensités lumineuses IL mesurées par les photocapteurs, ces intensités lumineuses provenant d’une scène céleste (partie du ciel) observée par l’imageur 104. Au cours d’une étape 1104, pour chaque position (i,j), le dispositif de traitement 214 forme, pour chacune des S bandes spectrales, une carte de paramètres de Stokes S0 (C S0 ), une carte de paramètres de Stokes S1 (C S 1 ) et carte de paramètres de Stokes S2 (C S 2 ). La valeur de chaque pixel de la carte de paramètres de Stokes S0 est le paramètre de Stokes S0 calculé à partir des intensités lumineuses IL mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque M à la position i,j du pixel. Plus précisément, dans le cas illustré à quatre polarisations différentes, le paramètre de Stokes S0 est donné par : où I 0 , I 45 , I 90 , I 135 sont les intensités lumineuses des quatre photocapteurs pour la bande spectrale considérée, contenus dans le masque M et respectivement associés aux polarisations 0°, 45°, 90° et 135°. La valeur de chaque pixel de la carte de paramètres de Stokes S1 est le paramètre de Stokes S1 calculé à partir des intensités lumineuses IL mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque M à la position i,j du pixel. Plus précisément, dans le cas illustré à quatre polarisations différentes, le paramètre de Stokes S1 est donné par : La valeur de chaque pixel de la carte de paramètres de Stokes S2 est le paramètre de Stokes S1 calculé à partir des intensités lumineuses IL mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque M à la position i,j du pixel. Plus précisément, dans le cas illustré à quatre polarisations différentes, le paramètre de Stokes S1 est donné par : Au cours d’une étape 1106, le dispositif de traitement 214 calcule, pour chacune des S bandes spectrales et pour chaque position (i,j), un degré de polarisation linéaire DPL à partir des paramètres de Stokes S1, S2 pour cette bande spectrale et cette position, afin de former une carte C DPL des degrés de polarisation linéaire DPL. Le degré de polarisation linéaire DPL est par exemple donné par : . Au cours d’une étape 1108, le dispositif de traitement 214 calcule, pour chaque bande spectrale prédéfinie et pour chaque position (i,j), les paramètres de Stokes locaux S0l, S1l, S2l à partir des paramètres de Stokes S0, S1, S2 pour cette bande spectrale et cette position. Les paramètres de Stokes locaux S0l, S1l, S2l sont par exemple donnés par : , et , où est l’angle du pixel (i,j) en prenant un milieu de l’image 1002 comme origine. Au cours d’une étape 1110, le dispositif de traitement 214 calcule, pour chaque bande spectrale prédéfinie et pour chaque position (i,j), un angle de polarisation local APL à partir des paramètres de Stokes locaux S0l, S1l, S2l pour cette bande spectrale et cette position, afin de former une carte C APL d’angles de polarisation locaux APL. L’angle de polarisation local APL est par exemple donné par : , avec le nombre imaginaire. Au cours d’une étape 1112, le dispositif de traitement 214 calcule une carte de proximité C PROX au méridien MD de l’astre illuminant majeur de la scène observée par l’imageur, c’est-à-dire du corps céleste lumineux 106, en combinant les cartes C DPL de degrés de polarisation linéaire DPL et les cartes C APL d’angles de polarisation locaux APL pour toutes les couleurs prédéfinies. Pour cela, le dispositif de traitement 214 utilise une fonction de lecture I(i,j) donnant, à chaque position (i,j), un nombre scalaire à partir des degrés de polarisation linéaire DPL et des angles de polarisation local APL à cette position (i,j), pour toutes les couleurs prédéfinies. De préférence, la fonction de lecture I(i,j) est donnée par : avec , , f1stat(X s ) et f2stat(Y s ) étant des fonctions polynomiales d’un moment statistique (comme la moyenne ou bien l’écart type) ou bien d’un quantile (comme la médiane ou bien le quartile) de X s , respectivement Y s . Par exemple, et . De manière générale, toutes choses égales par ailleurs (c’est-à-dire avec tous les autres paramètres constants), chaque terme Ts est croissant de 0° à 90° et décroissant de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local APL. Ainsi, chaque terme Ts est d’autant plus élevé lorsque l’angle de polarisation local APL est proche de 90° indiquant le méridien MD du corps céleste lumineux 106. Ainsi, toutes les bandes spectrales sont utilisées avec celle ayant le plus d’informations sur le méridien MD (c’est-à-dire le plus de valeur d’APL proche de 90°) est amplifiée. Par exemple, chaque terme Ts comporte la fonction Xs, dite fonction pic, de l’angle de polarisation local APL. Cette fonction pic X S est croissante de 0° à 90° et décroissante de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local APL, normalisée de manière à valoir un à 90° (et de préférence nulle à 0° et 180°) et élevée à la puissance p supérieure ou égale à un. De cette manière, les valeurs de l’APL proche de 90° sont proches de un, tandis que les valeurs éloignées de 90° deviennent très vite très petites (quasi-nulle), d’autant plus qu’elles sont éloignées de 90°. Cela permet de mettre en évidence le méridien MD, de manière plus précise qu’un simple seuillage autour de 90°. La fonction F S est une carte de ressemblance au ciel et exprime, à chaque position (i,j), si un objet polarisant indésirable (c’est-à-dire autre que le ciel) se trouve à cette position. Un tel objet indésirable est par exemple : un bâtiment ou des matériaux de construction métalliques ou vitrés, une occlusion partielle, et un masquage par une couverture végétale (feuilles, branches, etc.). Par exemple, la fonction F S (i,j) est normalisée entre 0 et 1, avec les valeurs proches de 0 correspondant à la présence d’un objet indésirable et les valeurs proches de 1 correspondant au ciel). De manière générale, la fonction F S peut être omise (c’est-à-dire prise égale à 1) ou prendre des formes différentes que celle indiquée ci-dessus. Au cours d’une étape 1114, le dispositif de traitement 214 analyse la carte de proximité C PROX l’azimut A du corps céleste lumineux 106 par rapport à la direction X attachée à l’imageur 104. Pour cela, l’étape 1114 comporte par exemple les étapes suivantes. Au cours d’une étape 1114-2, le dispositif de traitement 214 analyse tout d’abord la carte de proximité C PROX pour déterminer la direction du méridien MD. Dans un premier exemple, le dispositif de traitement 214 peut utiliser la transformée de Hough donnée par : avec et et défini comme , . La transformée de Hough est donne en chaque point la quantité de droites présentes dans I(i,j) orientées de et passant à une distance du centre de l’image I(i,j). Ainsi, le dispositif de traitement 214 calcule ensuite qui correspond au nombre de droites orientées à de I(i,j) passant à une distance inférieur à r de centre de I(i,j). La valeur pour laquelle est maximale indique donc l’orientation vérifiée par le plus de droites de I(i,j) passant à proximité du centre de l’image. De manière idéale, sur des images non bruitées et non polluées, l’orientation du méridien MD serait donc avec pour laquelle est maximum. En pratique, les images sont bruitées et polluées. Ainsi, le dispositif de traitement 214 travaille sur une première itération avec r élevé (de l’ordre de quelques pixels, par exemple entre deux pixels et 10% de la largeur de l’image), de manière à obtenir une courbe qui est une version « floue » ou « lissée » de la courbe , ce qui gomme une partie du bruit présent dans l’image de la fonction de lecture. De cette première itération , le dispositif de traitement 214 calcule tel que . Il s’agit d’une première approximation de l’orientation du méridien MD. Le dispositif de traitement 214 détermine alors un intervalle d’étude autour de , avec . Le dispositif de traitement 214 étudie alors la courbe uniquement sur cet intervalle, pour trouver l’orientation à du méridien MD qui se trouve au maximum, ou proche du maximum à cause du bruit, de . La première itération permet d’éviter de se concentrer autour d’un pic de qui ne serait pas l’orientation recherchée mais un pic du au bruit. Dans ce cas, le dispositif de traitement 214 réalise par exemple tout d’abord à seuillage de I(i,j) pour ne garder que les points dont le niveau de gris/niveau de proximité est supérieur au niveau de proximité seuil choisi/prédéfini. Le dispositif de traitement 214 calcule la direction du méridien MD par : Dans un deuxième exemple, le dispositif de traitement 214 réalise une transformée Ridgelet de la carte de proximité (transformée de radon suivie d’une transformée en ondelette). Puis le dispositif de traitement 214 détermine le maximum de la transformée Ridgelet pour déterminer la direction du méridien MD. Dans un troisième exemple, le dispositif de traitement 214 compare la carte de proximité C PROX à des cartes de proximité prédéfinies pour chacune desquelles la position du soleil est connue. Ces cartes de proximité prédéfinies correspondent de préférence à différentes conditions nuageuses et d’obstruction du champ de vision. Ces cartes de proximité prédéfinies sont par exemple générées à partir de simulations de scènes sous différentes conditions nuageuse et d’obstruction végétale ou urbaine, avec pour point commun un azimut du corps céleste lumineux 106 fixé constant, par exemple à 0°. De préférence, les cartes de proximité prédéfinies sont exprimées en coordonnées polaires. Dans ce cas, le dispositif de traitement 214 réalise, avant comparaison, une transformée en coordonnées polaires de la carte de proximité C PROX . La comparaison est par exemple réalisée en calculant une corrélation de la carte de proximité C PROX avec chacune des cartes de proximité prédéfinies. Dans ce cas, le dispositif de traitement 214 calcule ensuite la moyenne (pondérée ou non) des positions des maximum des convolutions, ces maximums correspondant à la différence angulaire entre l’orientation du méridien MD recherché et l’orientation connues des méridiens MD dans les cartes de proximité prédéfinies (par exemple 0°). La direction du méridien MD correspond à la direction du corps céleste lumineux 106 ou à la direction opposée au corps céleste lumineux 106. Ainsi, au cours d’une étape 1114-4, le dispositif de traitement 214 lève cette ambiguïté pour obtenir la direction du soleil. Pour cela, le dispositif de traitement 214 analyse par exemple la tendance globale du gradient du rapport entre S0 dans l’UV et S0 dans le visible le long de la direction du méridien MD. La direction selon laquelle ce rapport tend à décroitre, est considérée comme la direction du corps céleste lumineux 106. En effet, la portion du méridien MD où le ratio est le plus faible correspond à la portion du méridien MD pointant en direction du corps céleste lumineux 106. A l’inverse la portion du méridien MD où le ratio est le plus fort correspond à la portion du méridien MD pointant à 180° du corps céleste lumineux 106. En référence à la FIG. 12 , le dispositif de traitement 214 comporte par exemple un système informatique comportant une unité 1202 de traitement de données (telle qu’un microprocesseur) et une mémoire principale 1204 (telle qu’une mémoire RAM, de l’anglais « Random Access Memory ») accessible par l’unité de traitement 1202. Le système informatique comporte en outre par exemple une interface réseau et/ou un support lisible par ordinateur, comme par exemple un support local 1206 (tel qu’un disque dur local) ou bien un support distant (tel qu’un disque dur distant et accessible via l’interface réseau au travers d’un réseau de communication) ou bien encore un support amovible (tel qu’une clé USB, de l’anglais « Universal Serial Bus », ou bien un CD, de l’anglais « Compact Disc » ou bien un DVD, de l’anglais « Digital Versatile Disc ») lisible au moyen d’un lecteur approprié du système informatique (tel qu’un port USB ou bien un lecteur de disque CD et/ou DVD). Un programme d'ordinateur 1208 contenant des instructions pour l’unité de traitement 1202 est enregistré sur le support 1206 et/ou téléchargeable via l’interface réseau. Ce programme d’ordinateur 1208 est par exemple destiné à être chargé dans la mémoire principale 1204, afin que l’unité de traitement 1202 exécute ses instructions pour réaliser les étapes détaillées précédemment. Alternativement, tout ou partie des étapes pourrait être implémenté sous forme de modules matériels, c'est-à-dire sous forme d'un circuit électronique, par exemple micro-câblé, ne faisant pas intervenir de programme d'ordinateur. En conclusion, on notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits précédemment. Il apparaîtra en effet à l'homme de l'art que diverses modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation décrits ci-dessus, à la lumière de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Dans la présentation détaillée de l’invention qui est faite précédemment, les termes utilisés ne doivent pas être interprétés comme limitant l’invention aux modes de réalisation exposés dans la présente description, mais doivent être interprétés pour y inclure tous les équivalents dont la prévision est à la portée de l'homme de l'art en appliquant ses connaissances générales à la mise en œuvre de l'enseignement qui vient de lui être divulgué. Imageur (104) comportant : une matrice (206) de filtres spectraux formée d’un motif (MC) répété de filtres spectraux d’au moins trois bandes spectrales différentes, de dimension NxN, avec N un entier supérieur ou égal à trois ; une matrice (210) de polariseurs d’au moins trois polarisations différentes ; une matrice (212) de photocapteurs chacun conçu pour recevoir une lumière passée par l’un des filtres spectraux et l’un des polariseurs et pour mesurer une intensité lumineuse (IL) de la lumière reçue ; et un dispositif de traitement (214) conçu pour, pour chacune des bandes spectrales différentes, former au moins une image (C S0 , C APL , C DPL ) de pixels ayant des positions dans l’image (C S0 , C APL , C DPL ) correspondant respectivement à des positions (i, j) prédéfinies d’un masque (M) dans la matrice (212) de photocapteurs, chacun des pixels étant calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel ; caractérisé en ce que le motif (MC) de filtres spectraux est conçu de sorte que, pour chacune des bandes spectrales différentes et pour toutes les positions (i, j) prédéfinies du masque (M), les photocapteurs de la bande spectrale considérée présentent un isobarycentre situé dans une case virtuelle centrale (PVC) du masque (M) de même taille que des cases de la matrice (212) de photocapteurs, et en ce que chacune des positions (i, j) prédéfinies du masque (M) est décalée d’une autre position (i, j) prédéfinie d’une colonne ou bien d’une ligne de la matrice (212) de photocapteurs. Imageur (104) selon la revendication 1, dans lequel le motif (MC) de filtres spectraux présente, pour chacune des bandes spectrales différentes, un unique filtre spectral de la bande spectrale considérée dans chaque ligne et chaque colonne du motif (MC) de filtres spectraux. Imageur (104) selon la revendication 2, dans lequel le motif (MC) de filtres spectraux est le suivant : , où C1, C2, C3 sont des filtres spectraux de respectivement trois bandes spectrales différentes, ou bien le suivant : , où C1, C2, C3, C4 sont des filtres spectraux de respectivement quatre bandes spectrales différentes, ou bien le suivant : , où C1, C2, C3, C4, C5 sont des filtres spectraux de respectivement cinq bandes spectrales différentes. Imageur (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la matrice (210) de polariseurs est formée d’un motif (MP) répété de polariseurs d’au moins trois polarisations différentes, de dimension NxN, les motifs de polariseurs étant respectivement alignés dans l’empilement (204) avec les motifs (MC) de filtres spectraux. Imageur (104) selon la revendication 4, dans lequel le motif (MP) de polariseurs est le suivant : , où P1, P2, P3 sont trois polariseurs suivant respectivement trois polarisations prédéfinies différentes, ou bien le suivant : ou bien le suivant : , où P1, P2, P3, P4 sont les polariseurs de respectivement quatre polarisations différentes, ou bien le suivant : ou bien le suivant : , où P1, P2, P3, P4, P5 sont cinq polariseurs suivant respectivement cinq polarisations prédéfinies différentes. Imageur (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes, une image, appelée carte d’angles de polarisation locaux (C APL ), dans laquelle chaque pixel est l’angle de polarisation local calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel. Imageur (104) selon la revendication 6, dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes : une image, appelée carte de paramètres de Stokes S0 (C S0 ), dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S0 calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel ; une image, appelée carte de paramètres de Stokes S1 (C S 1 ), dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S1 calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel ; et une image, appelée carte de paramètres de Stokes S2 (C S 2 ), dans laquelle chaque pixel est le paramètre de Stokes S2 calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par certains des photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel ; et dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour former la carte d’angles de polarisation locaux (C APL ) à partir à partir des trois cartes de paramètres de Stokes S0, S1, S2 (C S0 , C S1 , C S2 ). Imageur (104) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour former une carte de proximité (C PROX ) au méridien (MD) d’un corps céleste lumineux (106), en combinant les carte d’angles de polarisation locaux (C APL ) des bandes spectrales différentes, au moyen d’une fonction de lecture (I) donnant, pour chaque position prédéfinie (i,j), une somme sur les bandes spectrales différentes, de termes (Ts), chaque terme (Ts) étant une fonction de l’angle de polarisation local (APL) à cette position (i,j) pour la bande spectrale considérée, croissante de 0° à 90° et décroissante de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local (APL). Imageur (104) selon la revendication 8, dans lequel chaque terme (Ts) comporte une fonction pic (Xs) de l’angle de polarisation local (APL), croissante de 0° à 90° et décroissante de 90° à 180° en fonction de la valeur absolue de l’angle de polarisation local (APL(i,j)), normalisée de manière à valoir un à 90° et élevée à une puissance supérieure ou égale à un. Imageur (104) selon la revendication 9, dans lequel la fonction pic (Xs) est donnée par : Imageur (104) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la puissance est donnée par : avec la fonction plancher et f1stat(X s ) une fonction polynomiale d’un moment statistique, comme la moyenne ou bien l’écart type, ou bien d’un quantile, comme la médiane ou bien un quartile, de la fonction pic (Xs), par exemple . Imageur (104) selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour former, pour chacune des bandes spectrales différentes, une image, appelée carte de degrés de polarisation linéaire (C DPL ), dans laquelle chaque pixel est le degré de polarisation linéaire calculé à partir des intensités lumineuses (IL) mesurées par les photocapteurs de la bande spectrale considérée contenus dans le masque (M) à la position (i,j) du pixel, et dans lequel chaque terme (Ts) comporte une fonction de ressemblance au ciel (Fs) du degré de polarisation linéaire (DPL) à cette position (i,j) pour la bande spectrale considérée, multipliée à la fonction pic (Xs) élevée à la puissance. Imageur (104) selon l’une quelconque des revendications 8 à 12, dans lequel le dispositif de traitement (214) est conçu pour analyser la carte de proximité (C PROX ) pour déterminer un azimut (A) d’un corps céleste lumineux (106) par rapport à une direction (X) attachée à l’imageur (104). Compas céleste (102) comportant : un imageur (104) selon la revendication 13 ; un dispositif de positionnement (108) conçu pour fournir une position de l’imageur (104) ; une horloge (110) conçue pour fournir une heure en cours ; une éphéméride (112) donnant un azimut (S) du corps céleste lumineux (106) par rapport à une direction prédéfinie (NN), par exemple le Nord géographique, en fonction de l’heure et de la position ; et un dispositif de détermination de cap (114) conçu fournir un angle, appelé cap (C), entre la direction (X) attachée à l’imageur (104) et la direction prédéfinie (N), à partir de l’azimut (S) fourni par l’éphéméride (112) et de l’azimut (A) déterminé par l’imageur (104). Aéronef comportant un imageur (104) selon l’une quelconque des revendications 1 à 13 ou bien un compas céleste (102) selon la revendication 14.