La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR18/00512 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.

Domaine

La présente invention concerne de façon générale un procédé d'étalonnage d'une caméra d'un système de détermination d'images tridimensionnelles, notamment pour une installation d'inspection optique destinée à l'analyse en ligne d'objets, notamment de circuits électroniques. L'invention concerne en outre une mire d'étalonnage pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. Exposé de l ' art antérieur

Une installation d'inspection optique est généralement utilisée pour vérifier le bon état d'un objet, par exemple un circuit électronique, avant sa mise sur le marché. L'installation d'inspection optique peut fournir une image 3D de l'objet qui est analysée de façon automatique par ordinateur et/ou par un opérateur pour rechercher d'éventuels défauts. Une image 3D d'un objet correspond à un nuage de points, par exemple plusieurs millions de points, d'au moins une partie de la surface extérieure de l'objet dans lequel chaque point de la surface est repéré par W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

2

ses coordonnées déterminées par rapport à un repère d'espace à trois dimensions.

Un procédé de détermination d'une image 3D comprend la projection d'un faisceau lumineux, par exemple par une source laser, le plus fin possible sur l'objet à observer, l'acquisition d'images par au moins une caméra de l'objet éclairé par le faisceau et la détermination de l'image 3D à partir des images acquises.

Une opération d'étalonnage géométrique de chaque caméra du système de détermination d'images 3D doit être réalisée au préalable. L'opération d'étalonnage correspond à la détermination, pour chaque caméra, de la relation entre les coordonnées spatiales d'un point de l'espace avec le point associé dans l'image prise par la caméra. Une opération d'étalonnage comprend généralement l'utilisation d'un outil cible, également appelé mire d'étalonnage, par exemple un damier pour lequel l'espacement entre les carreaux est connu avec précision ou un outil volumique dont la surface externe est connue avec précision.

Pour un système de détermination d'une image 3D comprenant la projection d'un faisceau lumineux fin sur l'objet dont on souhaite déterminer l'image 3D, le volume de focalisation de chaque caméra du système est généralement concentré autour de du plan moyen défini par le faisceau lumineux, le plan image de la caméra étant sensiblement parallèle à ce plan moyen. Ceci peut rendre l'opération d'étalonnage complexe puisqu'il peut être difficile de placer la mire d'étalonnage au plus proche de ce plan moyen tout en permettant la couverture de la totalité du champ de vue de la caméra. En outre, lorsque plus d'une caméra est présente, il peut être difficile que la mire d'étalonnage, éclairée par le faisceau lumineux, soit visible simultanément par toutes les caméras. Enfin, la précision du procédé d'étalonnage géométrique peut dépendre de la précision de la mire d'étalonnage qui peut varier en fonction du procédé de fabrication de la mire d'étalonnage ou qui peut varier avec l'usure de la mire d'étalonnage. W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

3

Résumé

Un objet d'un mode de réalisation est de pallier au moins en partie les inconvénients des procédés d'étalonnage des systèmes de détermination d'une image 3D comprenant la projection d'un faisceau lumineux fin.

Un autre objet d'un mode de réalisation est d'utiliser une mire d'étalonnage qui soit visible simultanément par plus d'une caméra.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que la mire d'étalonnage permette l'étalonnage géométrique de la totalité du champ de vue de la caméra.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que la mire d'étalonnage puisse être réalisée de façon simple avec une précision élevée.

Un autre objet d'un mode de réalisation est que la mire d'étalonnage ne se déforme sensiblement pas dans le temps.

Ainsi, un mode de réalisation prévoit un procédé d'étalonnage géométrique d'une première caméra d'un système de détermination d'images tridimensionnelles comprenant la projection par un dispositif de projection d'un faisceau lumineux sur une mire d'étalonnage comprenant des fils réfléchissant au moins partiellement le faisceau lumineux et fixés à un support, le support délimitant une ouverture traversante, chaque fil comprenant une portion tendue en vis-à-vis de l'ouverture traversante .

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes :

acquérir des images bidimensionnelles de la mire d'étalonnage par la première caméra, le faisceau lumineux étant projeté par le dispositif de projection sur la mire d'étalonnage ; et

déplacer relativement la mire d'étalonnage par rapport à l'ensemble comprenant la première caméra et le dispositif de projection entre les acquisitions d'au moins deux des images bidimensionnelles . WO 2019/22443 j ¹ - _mire à fils PCT/FR2019/050838

4

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre la détection, sur chaque image bidimensionnelle acquise, de taches lumineuses correspondant à l'intersection du faisceau lumineux et des portions tendues des fils.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre l'attribution, pour chaque tache lumineuse, de la tache lumineuse à l'un des fils.

Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre l'acquisition d'images bidimensionnelles de la mire d'étalonnage par une deuxième caméra simultanément aux acquisitions d'images bidimensionnelles par la première caméra.

Selon un mode de réalisation, l'épaisseur du faisceau dans au moins une direction est inférieure à 200 ym.

Un mode de réalisation prévoit également une mire d'étalonnage pour l'étalonnage géométrique d'une caméra d'un système de détermination d'images tridimensionnelles comprenant un dispositif de projection d'un faisceau lumineux, la mire d'étalonnage comprenant des fils réfléchissant au moins partiellement le faisceau lumineux et fixés à un support, le support délimitant une ouverture traversante, chaque fil comprenant une première portion tendue en vis-à-vis de l'ouverture traversante .

Selon un mode de réalisation, les premières portions tendues des fils sont parallèles.

Selon un mode de réalisation, les premières portions tendues des fils sont coplanaires.

Selon un mode de réalisation, les écarts entre les premières portions tendues des fils de paires de fils adjacents sont identiques pour la majorité des paires de fils adjacents.

Selon un mode de réalisation, chaque fil comprend une deuxième portion tendue non parallèle à la première portion tendue dudit fil.

Selon un mode de réalisation, la mire comprend un dispositif de modification de l'inclinaison entre la première portion tendue et la deuxième portion tendue pour chaque fil. W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

5

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

les figures 1 et 2 représentent, de façon partielle et schématique, un mode de réalisation d'une installation d'inspection optique de circuits électroniques comprenant un système de détermination d'images 3D ;

les figures 3 et 4 sont des vues en perspective, partielles et schématiques, illustrant le principe de fonctionnement d'un système de détermination d'images 3D mettant en oeuvre la projection d'un faisceau de lumière fin ;

la figure 5 est une vue en perspective, partielle et schématique, illustrant un inconvénient d'une opération connue d'étalonnage d'un système de détermination d'images 3D mettant en oeuvre la projection d'un faisceau de lumière fin ;

la figure 6 est une vue de face, partielle et schématique, d'un mode de réalisation d'une mire d'étalonnage pour l'étalonnage d'un système de détermination d'images 3D mettant en oeuvre la projection d'un faisceau de lumière fin ;

la figure 7 est un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'un procédé d'étalonnage d'un système de détermination d'images 3D mettant en oeuvre la projection d'un faisceau de lumière fin sur la mire d'étalonnage représentée en figure 6 ;

la figure 8 est une vue en perspective, partielle et schématique, illustrant une étape du procédé d'étalonnage correspondant au schéma par blocs de la figure 7 ; et

la figure 9 est une vue en perspective, partielle et schématique, d'un autre mode de réalisation d'une mire d'étalonnage pour l'étalonnage d'un système de détermination d'images 3D mettant en oeuvre la projection d'un faisceau de lumière fin. W O 2019/22443 y - _mire à fils PCT/FR2019/050838

6

Description détaillée

Par souci de clarté, de mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références aux différentes figures et, de plus, les diverses figures ne sont pas tracées à l'échelle. Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement" et "sensiblement" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. Lorsque les expressions "environ", "approximativement" et "sensiblement" sont utilisées en relation avec des angles ou des directions, elles signifient à 10° près, de préférence à 5° près. En outre, seuls les éléments utiles à la compréhension de la présente description ont été représentés et sont décrits.

Dans la suite de la description, des modes de réalisation vont être décrits dans le cas de l'inspection optique de circuits électroniques. Toutefois, ces modes de réalisation peuvent s'appliquer à la détermination d'images tridimensionnelles de tous types d'objets, notamment pour l'inspection optique de pièces mécaniques. On appelle (OX) et (OY) deux directions perpendiculaires, par exemple horizontales.

Les figures 1 et 2 sont respectivement une vue de face et une vue de dessus, très schématiques, d'un mode de réalisation d'une installation 10 d'inspection d'un circuit électronique Board. On entend par circuit électronique indifféremment un ensemble de composants électroniques interconnectés par l'intermédiaire d'un support, le support seul utilisé pour réaliser cette interconnexion sans les composants électroniques ou le support sans les composants électroniques mais muni de moyens de fixation des composants électroniques. A titre d'exemple, le support est un circuit imprimé et les composants électroniques sont fixés au circuit imprimé par des joints de soudure obtenus par chauffage de blocs de pâte à souder. Dans ce cas, on entend par circuit électronique indifféremment le circuit imprimé seul (sans composants électroniques, ni blocs de pâte à souder) , le circuit imprimé muni des blocs de pâte à souder et sans composants électroniques, le circuit imprimé muni des blocs de pâte à souder et des composants électroniques avant l'opération W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

7

de chauffage ou le circuit imprimé muni des composants électroniques fixés au circuit imprimé par les joints de soudure.

Le circuit électronique Board est placé sur un convoyeur 12, par exemple un convoyeur plan. Le convoyeur 12 est susceptible de déplacer le circuit Board parallèlement à la direction (OY) . A titre d'exemple, le convoyeur 12 peut comprendre un ensemble de courroies et de galets entraînés par un moteur électrique tournant 14. A titre de variante, le convoyeur 12 peut comprendre un moteur linéaire déplaçant un charriot sur lequel repose le circuit électronique Board. Le circuit Board correspond, par exemple, à une carte rectangulaire ayant une longueur et une largeur variant de 50 mm à 550 mm.

L'installation d'inspection optique 10 comprend un système 15 de détermination d'une image 3D d'une scène, correspondant dans le présent mode de réalisation au circuit électronique Board. Le système 15 peut comprendre un dispositif P de projection d'un faisceau lumineux fin, comprenant par exemple une source laser ou comprenant un projecteur adapté à projeter une image contenant seulement une ligne. Le dispositif de projection P est relié à un système informatique 16 de contrôle, d'acquisition et de traitement d'images, également appelé module de traitement 16 par la suite. Le système 16 peut comprendre un ordinateur ou un microcontrôleur comportant un processeur et une mémoire non volatile dans laquelle sont stockées des séquences d'instructions dont l'exécution par le processeur permet au système 16 de réaliser les fonctions souhaitées. A titre de variante, le système 16 peut correspondre à un circuit électronique dédié. Le moteur électrique 14 est, en outre, commandé par le système 16.

Le système 15 comporte, en outre, un dispositif d'acquisition d'images C comprenant au moins une caméra, par exemple une caméra numérique. A titre d'exemple, deux caméras C sont représentées sur les figures 1 et 2. Chaque caméra C est reliée au module de traitement 16. Lorsqu'une seule caméra C est présente, la caméra C et le dispositif de projection P peuvent W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

8

être alignés parallèlement à la direction (OX) . Lorsque plusieurs caméras C sont présentes, les caméras C peuvent être disposées de part et d'autre du projecteur P, parallèlement à la direction (OX) . La direction (OX) est parallèle à une direction privilégiée du dispositif d'acquisition d'images C et/ou du dispositif de projection P. A titre d'exemple, lorsqu'une seule caméra C est présente, la direction (OX) peut être parallèle à la droite passant par le centre optique de la caméra et le centre optique du projecteur et, lorsque deux caméras C sont présentes, la direction (OX) peut être parallèle à la droite passant par les centres optiques des caméras. Dans la suite de la description, on appelle image bidimensionnelle, ou image 2D, une image numérique acquise par l'une des caméras C et correspondant à une matrice de pixels. Dans la suite de la description, sauf indication contraire, le terme "image" fait référence à une image 2D. Dans la suite de la description, on appelle bloc projection-acquisition 18 l'ensemble comprenant le dispositif de projection P et le dispositif d'acquisition d'images C. Selon un mode de réalisation, l'installation 10 comprend un dispositif 20 de support, représenté de façon schématique seulement en figure 1, du bloc projection- acquisition 18, adapté à déplacer simultanément le dispositif de projection P et les caméras C, notamment en translation selon la direction (OX) . Le dispositif de support 20 peut être commandé par le module de traitement 16.

Les moyens de commande du convoyeur 12, du dispositif de support 20, de la caméra C et du dispositif de projection P de l'installation d'inspection optique 10 décrite précédemment sont à la portée de l'homme de l'art et ne sont pas décrits plus en détail .

Selon un autre mode de réalisation, la direction (OY) est parallèle à une direction privilégiée du dispositif d'acquisition d'images C et/ou du dispositif de projection P. Le dispositif de support 18 peut alors être adapté à déplacer le dispositif de projection P et les caméras C en translation selon la direction (OY) . A titre de variante, le dispositif W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

9

d'acquisition d'images C et le dispositif de projection P peuvent être fixes par rapport au châssis de l'installation 10 d'inspection optique, le déplacement relatif du circuit Board par rapport au dispositif d'acquisition d'images C et au dispositif de projection P étant réalisé au moyen du convoyeur 12.

On appelle (OZ) la direction perpendiculaire aux directions (OX) et (OY) . Les directions (OX) , (OY) et (OZ) constituent un repère d'espace à trois dimensions RREE (OX, OY, OZ) fixe par rapport au châssis, non représenté, de l'installation d'inspection optique 10. Le plan de coupe de la figure 2 est parallèle au plan (OX, OY) . Le système 15 est adapté à déterminer une image 3D du circuit Board. Une image 3D du circuit Board correspond à un nuage de points, par exemple plusieurs millions de points, d'au moins une partie de la surface extérieure du circuit Board dans lequel chaque point de la surface est repéré par ses coordonnées (x, y, z) déterminées par rapport au repère BREF (OX _/ OY OZ) . Dans la suite de la description, le plan (OX, OY) est appelé plan de référence PIREF· Ba coordonnée z d'un point de la surface de l'objet correspond alors à la hauteur du point mesurée par rapport au plan de référence PIREF· A titre d'exemple, le plan de référence PIREF correspond au plan contenant la face supérieure ou la face inférieure du circuit imprimé. Le plan PIREF peut être horizontal. De préférence, la direction (OZ) est perpendiculaire au plan (OX, OY) , c'est-à-dire perpendiculaire aux faces supérieure ou inférieure du circuit imprimé.

La figure 3 illustre le fonctionnement du système de détermination d'une image 3D. Le dispositif de projection P est configuré pour projeter un faisceau lumineux fin qui suit sensiblement une surface lumineuse S. Selon un mode de réalisation, le faisceau lumineux correspond à un faisceau laser sensiblement cylindrique et le dispositif de projection P comprend un mécanisme configuré pour déplacer le faisceau laser et lui faire balayer la surface S. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de projection P est configuré pour émettre le faisceau lumineux directement selon la surface S. Il s'agit par W O 2019/22443 j ¹ - _mire à fils PCT/FR2019/050838

10

exemple d'un dispositif de projection P comprenant une source laser et un dispositif de diffraction ou une lentille de Powell. Dans la suite de la description, on appelle surface lumineuse S la surface définie par le faisceau lumineux projeté par le dispositif de projection P indépendamment du fait que le faisceau lumineux s'étend directement à partir du dispositif de projection P selon la surface S ou que le faisceau lumineux balaye cette surface S. Selon un mode de réalisation, l'épaisseur du faisceau lumineux selon la direction (OX) est inférieure à 200 ym. De préférence, la surface lumineuse S est la plus plane possible, par exemple selon un plan parallèle au plan (OYZ) , avec un balayage de la scène Sc par la surface lumineuse S selon la direction (OY) . Toutefois, notamment lorsque la surface S est obtenue par diffraction ou au moyen d'une lentille de Powell, il peut être difficile de contrôler parfaitement la surface S de sorte que la surface S peut ne pas être parfaitement plane. Le faisceau lumineux est réfléchi par la scène Sc et la caméra C fait l'acquisition d'une image I de la scène Sc. L'intersection entre le faisceau lumineux délimitant la surface lumineuse S et la scène Sc correspond sensiblement à une ligne lumineuse L qui apparaît sous la forme d'une ligne L' sur l'image I acquise par la caméra C.

Pour la détermination d'une image 3D de la scène Sc, un déplacement relatif est réalisé entre la scène Sc et le bloc 18 projection-acquisition, par exemple selon la direction (OX) et des images sont acquises par la caméra C, par exemple à intervalles réguliers. Le déplacement relatif entre la scène Sc et le bloc 18 projection-acquisition peut être temporairement interrompu pour l'acquisition de chaque image I par la caméra C ou l'acquisition de chaque image I peut être réalisée à la volée au cours du déplacement relatif entre la scène Sc et le bloc 18 projection- acquisition. On dispose ainsi, pour chaque caméra C, d'un ensemble d'images comprenant chacune un trait L' de forme différente d'une image à 1 ' autre . W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

11

La figure 4 illustre le principe de détermination d'une image 3D. Pour déterminer l'image 3D du circuit Board, il faut connaître la fonction de transformation qui associe à chaque point q de coordonnées (u, v) de 1 ' image I acquise par la caméra C dans le repère de l'image le point Q de l'espace de coordonnées (x, y, z) correspondant de la scène Sc dans le repère RREF· Cette fonction de transformation est déterminée par un procédé d'étalonnage géométrique de chaque caméra C dans laquelle des paramètres de fonctionnement de chaque caméra C sont déterminés.

Un premier exemple de procédé d'étalonnage géométrique, également appelé calibration explicite, peut comprendre l'estimation, pour chaque caméra C, des valeurs de paramètres d'un modèle mathématique équivalent de la caméra C qui fait correspondre à chaque point Q de coordonnées (x, y, z) de la scène Sc un point q de coordonnées (u, v) correspondant dans le plan des photodétecteurs de la caméra C. Le modèle mathématique est utilisé lors du fonctionnement normal de l'installation d'inspection optique 10. Selon le modèle mathématique de la caméra C utilisé, les paramètres peuvent comprendre des paramètres intrinsèques tels que le point principal, la distance focale de la caméra C selon différents axes, le paramètre (en anglais "skew factor") représentatif de la non orthogonalité des axes de la caméra C et des paramètres extrinsèques tels que la matrice de translation et la matrice de rotation de la transformation géométrique entre un système de coordonnées de référence fixe par rapport au bloc 18 projection-acquisition et un système de coordonnées lié à la caméra C. Le modèle mathématique peut en outre tenir compte de la distorsion optique de la caméra C. Un tel procédé d'étalonnage peut nécessiter de modéliser la surface lumineuse S, par exemple par une équation de plan.

Un deuxième exemple de procédé d'étalonnage géométrique, également appelé calibration implicite, peut comprendre la détermination, pour chaque caméra C, d'une table de correspondance qui fait correspondre à un ensemble de points de la scène des points de l'image acquise par la caméra C. La calibration W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

12

implicite ne requiert pas une modélisation de la surface lumineuse

S.

Le procédé d'étalonnage de chaque caméra peut requérir l'utilisation d'une mire d'étalonnage de forme connue sur laquelle est projeté le faisceau lumineux émis par le dispositif de projection P. Une mire comprend généralement un support sur une face duquel sont formées des marques de formes et de dimensions adaptées au procédé d'étalonnage. Pour un étalonnage géométrique, on peut utiliser une mire d'étalonnage comprenant un damier bicolore alternant des cases blanches et des cases d'une autre couleur.

La figure 5 illustre un inconvénient d'un procédé d'étalonnage géométrique connu. Pour les systèmes 15 de détermination d'images 3D comprenant la projection d'une surface lumineuse S, le volume de focalisation de la caméra C ou des caméras C, c'est-à-dire la région de l'espace contenant les points qui apparaissent de façon nette sur l'image I acquise par la caméra C, est généralement concentré autour de la surface lumineuse S suivie par le faisceau lumineux, le plan image de la caméra C étant sensiblement parallèle à cette surface S . Ceci peut rendre le procédé d'étalonnage complexe. En effet, il est alors nécessaire de positionner la mire d'étalonnage M au plus proche de la surface S. Les déplacements possibles de la mire d'étalonnage M par rapport à la caméra C sont alors limités. Toutefois, la plupart des procédés de détermination des paramètres de caméra requiert l'acquisition d'images de la mire d'étalonnage M sous différentes orientations de la mire d'étalonnage M par rapport à la caméra C. En outre, il peut être difficile de couvrir avec une seule mire d'étalonnage M la totalité du champ de vue de la caméra C.

En outre, dans le cas où le système 15 comprend plus d'une caméra, il peut être difficile de placer la mire d'étalonnage M de façon qu'elle soit visible simultanément par toutes les caméras C. En figure 5, on a représenté schématiquement la mire d'étalonnage M qui est visible par la caméra Cl rendant W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

13

possible l'acquisition d'une image II de la mire d'étalonnage M par la caméra Cl mais pas par la caméra C2 ne rendant pas possible l'acquisition d'une image 12 de la mire d'étalonnage M par la caméra C2. Il est alors nécessaire de réaliser une modélisation caméra par caméra ce qui complique le positionnement des modèles des caméras Cl et C2 dans un repère commun.

La figure 6 représente un mode de réalisation d'une mire d'étalonnage 30 selon l'invention.

La mire d'étalonnage 30 comprend un support 32 et des fils 34. Chaque fil 34 est fixé au support 32 à ses extrémités par des éléments de fixation 36, 37. Le support 32 comprend une ouverture centrale traversante 38 de façon que les fils 34 soient visibles sensiblement quelle que soit l'orientation de la mire d'étalonnage 30. Le support 32 a par exemple la forme d'un cadre. Les fils 34 sont de préférence réfléchissants au rayonnement du faisceau lumineux projeté par le dispositif de projection P. Chaque fil 34 est tendu sur le support 32 de façon à présenter une portion tendue 39 en vis-à-vis de l'ouverture 38. La mire d'étalonnage 30 peut comprendre de 10 à 100 fils. Le diamètre de chaque fil 34 peut être compris entre 100 ym et 500 ym. Selon un mode de réalisation, les fils 34 sont sensiblement parallèles. Les fils 34 peuvent être en matière plastique, par exemple en nylon. On appelle DI l'écart, ou pas, entre deux fils 34 adjacents et D2 la longueur des portions tendues 39 des fils 34 en vis-à- vis de l'ouverture 38. Selon un mode de réalisation, à l'exception éventuelle d'une paire de fils 34 ou de quelques paires de fils 34, le pas DI est constant quelle que soit la paire de fils 34 adjacents considérés. Selon un mode de réalisation, le pas DI compris entre 2 mm et 5 mm. Selon un mode de réalisation, la dimension D2 est comprise entre 5 cm et 50 cm. Selon un mode de réalisation, les portions tendues 39 des fils 34 sont sensiblement parallèles. Selon un mode de réalisation, les portions tendues 39 des fils 34 sont sensiblement coplanaires.

La figure 7 est un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'un procédé d'étalonnage géométrique du système 15 W O 2019/22443 y - _mire à fils PCT/FR2019/050838

14

de détermination d'images 3D utilisant la mire d'étalonnage 30 représentée en figure 6. Le procédé comprend des étapes 40, 42, 44, 46 successives. Le procédé d'étalonnage peut correspondre à une calibration explicite ou à une calibration implicite.

A l'étape 40, des acquisitions d'images sont réalisées par chaque caméra en déplaçant, entre deux acquisitions successives d'images, le bloc 18 projection-acquisition relativement par rapport à la mire d'étalonnage 30 selon la direction (OX) .

La figure 8 est une vue en perspective, partielle et schématique, illustrant l'acquisition d'une image à l'étape 40. La mire d'étalonnage 30 est éclairée par le dispositif de projection P. Sur chaque image I acquise, on observe l'intersection de la mire d'étalonnage 30 et de la surface lumineuse S parcourue par le faisceau lumineux émis par le dispositif de projection P qui, de façon avantageuse, correspond à un ensemble de taches 50, chaque tache 50 étant plus ou moins circulaire ou elliptique et correspondant à l'intersection d'un fil 34 avec la surface lumineuse S parcourue par le faisceau lumineux .

En considérant à nouveau la figure 7, à l'étape 42, des points de référence sont détectés sur chaque image acquise à partir des taches 50. Ceci peut être mis en oeuvre par tout type de procédés de reconnaissance de forme. Le fait que les taches 50 sont de petites dimensions, isolées les unes des autres, et de forme globale connue permet de simplifier le procédé de reconnaissance des points de référence mis en oeuvre. A titre d'exemple, le point de référence associé à une tache 50 peut correspondre au centre du cercle dans lequel est inscrite la tache 50.

Selon un mode de réalisation, les fils 34 sont inclinés par rapport au plan (OX, OY) d'un angle compris entre 10° et 75°. De préférence, l'angle d'inclinaison des fils 34 est tel que lors du déplacement relatif entre la mire d'étalonnage 30 et le bloc 18 projection-acquisition, les points de référence déterminés sont W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

15

répartis sensiblement dans la totalité du volume de focalisation de la caméra C. La densité des points de référence détectés dépend notamment du nombre de fils 34, du pas DI entre les fils 34, et du pas d'avancement du déplacement relatif entre la mire d'étalonnage 30 et le bloc 18 projection-acquisition selon la direction (OX) entre deux acquisitions d'images successives. Une densité importante de points sur la totalité du volume de focalisation de la caméra C peut être obtenue de façon simple.

A l'étape 44, une mise en correspondance, pour chaque image acquise, est réalisée entre chaque point de référence et le point physique 3D correspondant du fil 34. La mire d'étalonnage 30 peut être configurée pour faciliter cette étape de mise en correspondance, notamment pour déterminer à quel fil est associé le point de référence déterminé sur l'image acquise. Selon un mode de réalisation, la mire d'étalonnage 30 peut comprendre une dissymétrie pour faciliter le repérage des fils 34 sur l'image acquise. Selon un mode de réalisation, le pas entre deux fils adjacents est constant sauf pour une paire de fils qui sont plus espacés ou moins espacés. De ce fait, en comptant les taches 50 sur l'image acquise à partir de la paire de taches pour laquelle l'écart est différent, on peut faire correspondre facilement les fils 34 et les taches 50. Selon un autre mode de réalisation, les fils 34 peuvent avoir le même diamètre sauf au moins l'un des fils 34 qui est de diamètre différent. De ce fait, en comptant les taches 50 sur l'image acquise à partir de la tache 50 de forme différente correspondant au fil de diamètre différent, on peut faire correspondre facilement les fils 34 et les taches 50. Selon un mode de réalisation, la mire d'étalonnage 30 peut comprendre des repères pour faciliter la mise en correspondance entre le point de référence et le point 3D du fil 34. Par exemple, la portion 39 tendue de chaque fil 34 peut comprendre des tronçons successifs de couleurs différentes, ce qui permet de déterminer directement à quel tronçon du fil appartient le point 3D correspondant au point de référence déterminé sur l'image acquise. W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

16

A l'étape 46, la détermination des paramètres de chaque caméra est réalisée à partir des points de référence détectés et identifiés aux étapes 42 et 44 selon des procédés connus. Il peut s'agir d'une calibration explicite ou d'une calibration implicite.

Les fils 34 peuvent être fabriqués facilement avec un diamètre précis et le placement des fils 34 sur la mire d'étalonnage 30 peut être réalisé facilement avec précision. Ceci permet de façon avantageuse d'obtenir les points de référence sur les images acquises avec précision. Le procédé d'étalonnage peut ainsi être réalisé avec précision. En outre, l'usure de la mire d'étalonnage 30 est faible.

De façon avantageuse, lorsque le système 15 de détermination d'images 3D comprend au moins une première caméra et une deuxième caméra, les acquisitions d'images de la mire d'étalonnage par les première et deuxième caméras peuvent être réalisées simultanément dans la mesure où les fils 34 sont visibles par les deux caméras. Le module de traitement 16 associe à chaque point de référence de la première image de la mire d'étalonnage 30 déterminée par la première caméra le point de référence correspondant de la deuxième image de la mire d'étalonnage 30 déterminée par la deuxième caméra. Ceci permet de faciliter la détermination de la transformation qui associe à chaque point de la première caméra un point de la deuxième caméra.

La figure 9 est une vue en perspective, partielle et schématique, d'un autre mode de réalisation d'une mire d'étalonnage 60 pour l'étalonnage du système 15 de détermination d'images 3D représenté sur les figures 1 et 2.

La mire d'étalonnage 60 comprend l'ensemble des éléments de la mire d'étalonnage 30 représentée en figure 6 et comprend en outre un chevalet 62 relié au support 32 et sur lequel les fils 34 sont en appui de façon que chaque fil 34 comprend une première portion tendue 64 entre l'extrémité fixée au support 32 par l'élément de fixation 36 et le chevalet 62 et une deuxième portion tendue 66 entre l'extrémité fixée au support 32 par l'élément de fixation 37 et le chevalet 62. Selon un mode de réalisation, les W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

17

premières portions tendues 64 sont sensiblement parallèles et les deuxièmes portions tendues 66 sont sensiblement parallèles. Selon un mode de réalisation, les extrémités des portions tendues 64, 66 des fils en contact avec le support 32 sont sensiblement coplanaires et définissent un plan de base. On appelle D3 la projection orthogonale sur le plan de base de la longueur de la portion tendue 64 du fil 34 et on appelle D4 la projection orthogonale sur le plan de base de la longueur de la portion tendue 66 du fil 34. Selon un mode de réalisation, les distances D3 sont sensiblement identiques pour tous les fils 34 et les distances D4 sont sensiblement identiques pour tous les fils 34. On appelle D5 la distance, mesurée orthogonalement par rapport au plan de base, de la longueur de la portion tendue 64 ou 66 du fil 34. Selon un mode de réalisation, les distances D5 sont sensiblement identiques pour tous les fils 34. Les angles d'inclinaison des portions tendues 64 des fils 34 par rapport au plan de base sont sensiblement identiques et définis par les distances D3 et D5. Les angles d'inclinaison des portions tendues 64 des fils 34 par rapport au plan de base sont sensiblement identiques et définis par les distances D4 et D5. Les angles d'inclinaison des portions tendues 64 des fils 34 par rapport au plan de base sont égaux aux angles d'inclinaison des portions tendues 66 des fils 34 par rapport au plan de base lorsque les distances D3 et D4 sont égales et les angles d'inclinaison des portions tendues 64 des fils 34 par rapport au plan de base sont différents des angles d'inclinaison des portions tendues 66 des fils 34 par rapport au plan de base lorsque les distances D3 et D4 ne sont pas égales.

En figure 9, le chevalet 62 est représenté de façon schématique avec une épaisseur négligeable de façon que les portions tendues 64 et 66 de chaque fil 34 puissent être considérées comme étant sensiblement jointives. A titre de variante, l'épaisseur du chevalet 62 peut être telle que les portions tendues 64 et 66 de chaque fil 34 ne puissent pas être considérées comme jointives. W O 2019/22443 j - _mire à fils PCT/FR2019/050838

18

Selon un mode de réalisation, le chevalet 62 et les éléments de fixation 36, 37 des fils 34 sont configurés pour permettre une modification de la distance D5 sensiblement sans modifier les distances D3 et D4, ce qui entraîne une modification de l'angle d'inclinaison des portions tendues 64 par rapport au plan de base et de l'angle d'inclinaison des portions tendues 66 par rapport au plan de base .

Pour chaque fil 34, la position 3D de chaque point des portions tendues 64 et 66 du fil 34. La mire d'étalonnage 60 peut être utilisée de la même façon que la mire d'étalonnage 30. Un avantage de la mire d'étalonnage 60 est que la visibilité des fils 34 par toutes les caméras est augmentée lorsque la mire d'étalonnage 60 est balayée par le dispositif de projection P au cours d'une opération d'étalonnage. En particulier, dans le cas où seules les portions tendues 64 sont visibles par une première caméra et seules les deuxièmes portions tendues sont visibles par une deuxième caméra, la détermination de la transformation qui associe à chaque point de la première caméra un point de la deuxième caméra reste simple dans la mesure où les positions relatives entre les portions tendues 64 et les portions tendues 66 sont connues.

Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, bien que dans le mode de réalisation de la mire d'étalonnage 60 représentée en figure 9, chaque fil forme à la fois la portion tendue 64 et la portion tendue 66, il est clair que les portions tendues 64 peuvent être formées par des premiers fils et les portions tendues 66 peuvent être formées par des deuxièmes fils différents des premiers fils.