Brevet FR3052287A1 (20171208)
REVENDICATIONS1. Procédé de construction d'une image tridimensionnelle à l'aide d'un appareil optique (10,\n<CLM>\1\tcomprenant une caméra (10) et un laser (20) configuré pour projeter une image cohérente formant un nuage de points (pl, p2, p3) dont les coordonnées 2D (xl, yl ; x2, y2 ; x3, y3) dans le repère (R) associé audit laser, appelé repère laser, sont connues, ledit procédé comprenant : a) une phase d'acquisition (Pl) comportant : - une étape de projection (S1) au cours de laquelle ledit laser (20) projette dans le repère monde ledit nuage de points (pl, p2, p3) dans une première direction déterminée (dl), - une première étape de capture (S2) au cours de laquelle une première image (I1) est acquise à l'aide de ladite caméra (10) orientée dans ladite première direction (dl) de manière à ce que ladite première image (I1) comprenne au moins une partie du nuage de points projetés (pl, p2, p3), b) une phase de traitement (P2) mise en oeuvre par des moyens informatiques comportant : - une étape de détection (S4) au cours de laquelle ladite première image (I1) est traitée par un algorithme de traitement d'images configuré pour détecter dans ladite première image (Il) les points projetés (pl, p2, p3), - une étape de détermination (S5) au cours de laquelle les coordonnées 2D (x1', yl' ; x2', y2' ; x3', y3') des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère (R') associé à l'image, appelé repère image, sont déterminées, une étape de calcul (S6) au cours de laquelle on calcule les coordonnées 3D (xl", yl ", zl" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde (R") par comparaison des coordonnées 2D (x1', yl' ; x2', y2' ; x3', y3') de chacun des points projetées dans le repère image et des coordonnées 2D (xl, yl ; x2, y2 ; x3, y3) de chacun des points du nuage de points dans le repère laser (R), et - une étape de construction (S7) d'une première image tridimensionnelle (I1_3D) en fonction des coordonnées 3D (x1", yl", zl" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde (R"). 3052287 17\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel le laser (20) projette une image cohérente dont la longueur d'ondes appartient au spectre du non-visible pour l'oeil humain.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel, lors l'étape de construction (S7), on affecte 5 aux pixels correspondants de la première image (I1) les coordonnées 3D (x1", yl", z 1 " ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") de chacun des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel la phase d'acquisition (Pl) comporte une 10 deuxième étape de capture (S3), distincte de la première étape de capture (S2), au cours de laquelle : - le laser (20) est désactivé, et - une première image de référence (Il_ref) est acquise à l'aide de ladite caméra (10) orientée dans ladite première direction déterminée (dl). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 4, dans lequel, lors l'étape de construction (S7), on affecte aux pixels correspondants de ladite première image de référence (Il_ref) les coordonnées 3D (x1", yl", zl" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") de chacun des points projetés (pl ? p2, p3) dans le repère monde (R"). 20\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, lequel comportant une phase de calibration (P0), préalable à la phase d'acquisition (Pl), comprenant une étape de calibration (SO) au cours de laquelle on règle le nombre de points du nuage de points en fonction de la résolution de la caméra (10). 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 6, dans lequel, lors de l'étape de calibration (SO), le nombre de points nuage de points est sensiblement égal au nombre de pixels de l'image acquise par la caméra (10). 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, l'image projetée par ledit laser (20) se propageant dans le repère monde (R") selon une fonction de propagation déterminée (H), dans lequel, lors de l'étape de calcul (S6), la fonction de propagation (H) est prise en considération dans le calcul des coordonnées (x1", yl ", z1" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde (R"). 3052287 18\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nuage de points dans le repère laser (R) forme un motif déterminé.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 9, dans lequel ledit motif comporte une pluralité de cercles 5 concentriques.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel on réitère les étapes de la phase d'acquisition (P1) dans une deuxième direction (d2) déterminée de manière à construire une deuxième image tridimensionnelle (I2_3D) présentant les 10 coordonnées 3D de chacun des points projetés dans le repère monde (R").\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11, dans lequel la deuxième direction (d2) est sensiblement perpendiculaire à la première direction (dl). 15\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 11 ou 12, dans lequel la phase de traitement (P2) comporte une étape de recollement (S8, S8') comprenant une identification (S8) dans les première (I1_3D) et deuxième (I2_3D) images tridimensionnelles des pixels, appelés pixels communs, présentant les mêmes coordonnées 3D. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 13, dans lequel l'étape de recollement (S8, S8') comprend un assemblage (S8') des première (I1_3D) et deuxième (I2_3D) images tridimensionnelles en fonction desdits pixels communs.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite caméra 25 (10) comprend une optique grand angle (11) dont le champ de vision est supérieur ou égal à 120°.\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 15, dans lequel ladite optique (11) est du type fisheye. 30\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la phase d'acquisition (P1) comprend une étape de multiplexage (S1') au cours de laquelle la longueur d'ondes de l'image projetée par le laser (20) est multiplexée.\n<CLM>\1\tUtilisation du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes pour la 35 construction d'une image à 360°. 3052287 19\n<CLM>\1\tProgramme d'ordinateur comportant des instructions adaptées pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 17 lorsque ledit programme d'ordinateur est exécuté par au moins un processeur. 5\n<CLM>\1\tSupport d'enregistrement lisible par un ordinateur sur lequel est enregistré un programme d'ordinateur comprenant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t21. Système informatique (100) de construction d'une image tridimensionnelle comprenant 10 un appareil optique (10,\n<CLM>\1\tcomportant une caméra (10) et un laser (20) configuré pour projeter une image cohérente formant un nuage de points (pl, p2, p3) dont les coordonnées 2D (xl, yl ; x2, y2 ; x3, y3) dans le repère laser (R) sont connues, dans lequel : - le laser (20) est configuré pour projeter dans le repère monde (R) ledit nuage de 15 points (pl, p2, p3) dans une première direction déterminée (dl), - ladite caméra (10), orientée dans ladite première direction (d2), est configurée pour acquérir une première image (Il) comprenant au moins une partie du nuage de points projetés (pl, p2, p3), dans lequel ledit système (100) comporte en outre un module informatique (30) 20 comprenant : - des moyens de traitement d'images (31) mettant en oeuvre un algorithme de traitement d'images configuré pour détecter dans ladite première image (Il) les points projetés (pl, p2, p3), - un premier calculateur (32) configuré pour déterminer les coordonnées 2D 25 (xl', yl' ; x2', y2' ; x3', y3') des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère image (R'), - un circuit comparateur (33) configuré pour comparer les coordonnées 2D (xl', yl' ; x2', y2' ; x3', y3') de chacun des points projetées dans le repère image (R') et les coordonnées 2D (xl, yl ; x2, y2 ; x3, y3) de chacun des points (pl, 30 p2, p3) du nuage de points (pl, p2, p3) dans le repère laser (R), - un deuxième calculateur (34) configuré pour calculer les coordonnées 3D (xl", yl", zl" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde (R") en fonction de ladite comparaison, et 3052287 20 un processeur (35) configuré pour construire une image tridimensionnelle (Il_3D) en fonction desdites coordonnées 3D (x1", yl", zl" ; x2", y2", z2" ; x3", y3", z3") des points projetés (pl, p2, p3) dans le repère monde (R").\n<CLM>\1\tSystème (100) selon la revendication 21, comprenant des moyens informatiques configurés pour la mise en oeuvre des étapes du procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 17.