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Description
Titre : Méthode d'évaluation de la qualité optique d'une zone délimitée d'un
vitrage
[0001] L'invention concerne une méthode de mesure de la qualité optique d'une
zone délimitée d'un vitrage, ladite zone délimitée étant destinée à être
placée devant un dispositif d'acquisition ou de mesure tel qu'une caméra.
L'invention est particulièrement adaptée à la mesure de la qualité optique
d'une zone délimitée d'un vitrage de véhicule de transport, tel qu'un
parebrise de voiture ou d'avion, devant laquelle un dispositif optique
d'enregistrement d'images ou un dispositif de mesure de l'environnement
extérieur du véhicule est placé pour le fonctionnement d'un système
intelligent d'assistance à la conduite dudit véhicule_
[0002] Les systèmes intelligents d'assistance à la conduite (ADAS advanced
driver assistance system ) équipent de plus en plus de véhicules de
transport, notamment de véhicules automobiles. Entre autres
fonctionnalités, ces systèmes embarqués peuvent fournir en temps réel
des informations sur l'état du trafic routier et/ou sur l'état des équipements
et des éléments mécaniques et/ou électriques du véhicule, évaluer l'état
de fatigue ou de distraction du conducteur, détecter et anticiper
d'éventuelles menaces de l'environnement extérieur du véhicule, ou
encore aider le conducteur à réaliser certaines manoeuvres difficiles
comme le dépassement d'autres véhicules ou le stationnement.
[0003] Pour fonctionner ces systèmes intègrent de nombreux dispositifs ou
capteurs permettant de collecter des données sur le conducteur, le
véhicule et/ou sur leur environnement. Certains systèmes, comme par
exemple les systèmes d'aide au stationnement, les systèmes de conduite
autonome ou encore les systèmes d'anticipation des collisions, mettent en
oeuvre un ou plusieurs dispositifs optiques d'acquisition d'images ou des
dispositifs de mesure de l'environnement extérieur du véhicule. Ces
dispositifs sont généralement disposés dans l'enceinte du véhicule,
derrière l'un des vitrages dudit véhicule, ledit vitrage ayant alors
généralement une fonction protectrice pour ce dispositif. Ils peuvent aussi
être directement incorporés dans le vitrage, par exemple entre deux
feuilles de verre d'un vitrage feuilleté dont l'une est munie d'une cavité
pour l'accueillir.
[0004] Le vitrage peut être un des quelconques vitrages usuels du véhicule :
parebrise, lunette arrière, vitrages latéraux. Le plus souvent les dispositifs
optiques sont disposés derrière le parebrise afin d'acquérir des
informations de l'avant du véhicule.
[0005] Les informations ou données acquises par les dispositifs, comme par
exemple des images dans le cas de dispositifs optiques d'enregistrement,
sont traitées par des systèmes embarqués pour obtenir la fonctionnalité
recherchée. Par exemple, un système d'aide à la conduite nocturne
permet d'afficher en temps réel sur le tableau de bord du véhicule une
vidéo de l'environnement extérieur par l'intermédiaire d'une caméra
infrarouge disposée derrière le parebrise du véhicule. Un système de
conduite autonome traite les images acquises par une caméra disposée
derrière le parebrise du véhicule afin d'y extraire des données nécessaires
à l'unité de pilotage automatique du véhicule.
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[0006] Afin que les systèmes intelligents embarqués qui mettent en uvre des
dispositifs optiques d'enregistrement ou des dispositifs de mesure
disposés derrière les vitrages puissent fonctionner de manière optimale, il
est nécessaire que les données acquises par lesdits dispositifs optiques
soient fiables, c'est-à-dire libres de tout artefact. Aussi, lesdits vitrages
doivent-ils présenter une qualité optique suffisante afin d'éviter les défauts
et/ou aberrations optiques comme des aberrations de sphéricité, de
chromatisme, d'astigmatisme, de coma.
[0007] Ces dispositifs, en particulier les dispositifs situés au niveau du
parebrise,
sont généralement disposés derrière des vitrages inclinés et, dans la
majorité des cas dans une zone des vitrages délimitée par des éléments
de décoration permettant de cacher à la vue depuis l'extérieur des
véhicules les éléments desdits dispositifs hormis leurs éléments actifs
pour l'acquisition des images ou la mesure de tout autre paramètre.
[0008] Or, ces éléments de décoration, généralement des émaux déposés à la
surface du vitrage, peuvent limiter le champ d'acquisition dispositifs.
Notamment, avec la miniaturisation des dispositifs, la taille de la zone
délimitée peut devenir très réduite afin d'assurer que les éléments non
actifs desdits dispositifs restent invisibles depuis l'extérieur du véhicule.
Dans une telle configuration, les éléments de décoration peuvent être très
proches de du champ d'acquisition, et les aberrations et/ou défauts
optiques qu'ils provoquent peuvent devenir très critiques pour le bon
fonctionnement des dispositifs.
[0009] D'autre part, pour des raisons esthétiques concernant l'ensemble du
vitrage, il peut être souhaitable de réduire la taille des zones décorées
tandis que, pour des raisons techniques, il peut être souhaitable
d'augmenter la taille de la zone délimitée par lesdites zones décorées et
destinée à être placée devant un dispositif d'acquisition ou de mesure. La
taille des éléments de décoration permettant de cacher à la vue depuis
l'extérieur des véhicules les éléments non actifs des dispositifs devient
alors très réduite. Les éléments de décoration sont alors disposés au plus
près du champ d'acquisition des dispositifs, et, comme précédemment, les
aberrations et/ou défauts optiques qu'ils provoquent peuvent devenir très
critiques pour le bon fonctionnement desdits dispositifs.
[0010] L'origine de ces distorsions optiques peuvent être diverses. Par
exemple,
dans le cas particulier des zones délimitées par des émaux minéraux
décoratifs déposées à haute température sur des vitrages en verre, les
différences de coefficient de dilatation thermique ou les interactions
physicochimiques entre les matériaux de l'émail et le verre peuvent
provoquer des variations locales des propriétés à proximité de leurs
bords. Ces variations peuvent être exemple des variations d'indice de
réfraction et/ou des déformations géométriques par rapport au reste de la
surface du verre éloigné des bords des zones émaillées.
[0011] Les zones délimitées peuvent également comprendre sur leur surface des
éléments fonctionnels qui se retrouvent directement placés dans le
champs d'acquisition ou de mesure des dispositifs d'acquisition ou
mesure. Ces éléments peuvent, par exemple, être des réseaux de fils
chauffants avec différentes géométries, ou encore des couches
fonctionnelles à propriétés optiques ou thermiques. Ces éléments
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fonctionnels provoquent également des distorsions optiques. Un exemple
d'éléments fonctionnels est illustré sur la figure 2d.
[0012] Les vitrages comprenant une zone délimitée destinée à être placée
devant
un dispositif d'acquisition ou de mesure sont fabriqués avant l'intégration
dudit dispositif. Il est donc nécessaire de vérifier la qualité optique de la
zone délimitée afin d'éviter que la présence de distorsions optiques,
notamment à proximité des bords de la zone délimitée, ne soient à
l'origine d'artefacts préjudiciables dans les images ou signaux acquis par
ces dispositifs.
[0013] L'état de la technique décrit de nombreuses méthodes de contrôle ou de
mesure de la qualité optique des vitrages, en particulier des parebrises
pour véhicule.
[0014] Par exemple, les brevets EP 0463940 B1 et EP0342127 B1 décrivent des
procédés de contrôle d'un vitrage dans lequel les niveaux de déformation
optique du vitrage sont déterminés à partir d'une image ombroscopique.
[0015] Les demandes de brevets W09817993 et GB2152210 ainsi que le brevet
EP 1061357 divulguent des procédés de détection des anomalies
optiques d'une feuille transparente par analyse de l'image d'un motif
géométrique réfléchi ou transmis par la feuille.
[0016] Toutefois, ces méthodes sont inadaptées en ce qu'elles ne permettent
pas
de mesurer la qualité d'une zone délimitée d'un vitrage, notamment de
mesurer avec précision la qualité optique de ladite zone lorsque les
éléments de délimitation, tels que des émaux, de ladite zone sont à
l'origine de distorsions optiques à leur proximité. En effet, ces méthodes
ont une résolution spatiale telle que les mesures de la qualité optique sont
limitées à une portion de surface de ladite zone délimitée. Les bords de
cette portion doivent être suffisamment éloignés des bords des éléments
de décoration de la zone délimitée afin d'éviter tout artefact de mesure.
[0017] Aussi, le choix de la taille cette portion, et ainsi la distance de ses
bords
par rapport aux bords des éléments de décoration est souvent arbitraire
dans le sens où, par mesure de précaution, la taille est souvent choisie
plus réduite que nécessaire. En pratique, une telle portion est obtenue à
l'aide d'un masque numérique apposé pour masquer sur les images ladite
portion proche des bords des éléments de décoration.
[0018] II résulte de cet inconvénient que les zones délimitées sont plus
larges
que nécessaire afin de compenser les limites des méthodes de mesure
actuelle, ce qui peut nuire notamment à l'esthétique finale du vitrage en
laissant visible depuis l'extérieur du véhicule les éléments des dispositifs.
Il est donc un besoin d'une méthode permettant de mesurer la qualité
optique de la portion plus grande de ces zones délimitées, c'est-à-dire au
plus près des bords intérieurs de ces zones délimitées. Cela aurait pour
avantage d'éviter des zones délimitées plus grandes que nécessaire pour
le fonctionnement optimal du dispositif optique.
[0019] Une autre méthode connue pour le contrôle de la qualité optique d'une
surface est la déflectonnétrie à décalage de phase_ La déflectonnétrie à
décalage de phase consiste à mesurer la déformation géométrique de
l'image d'une mire, telle qu'une grille, réfléchie ou transmise par la surface
la surface réfléchissante ou transparente d'un objet. La mesure de cette
déformation revient à identifier le déphasage local de la mire par rapport à
la situation en l'absence d'échantillon ou de produit à évaluer. Cette
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mesure peut renseigner sur les courbures locales de cette surface et sur
la déflection des rayons lumineux à la traversée de la surface considérée.
[0020] II existe deux types de déflectométrie à décalage de phase.
[0021] La déflectométrie à décalage de phase temporel met en oeuvre une mire
constitué d'un motif périodique dont la phase varie avec le temps. Par
exemple, pour une mire consistant en un réseau de franges, un décalage
de phase prédéterminé est introduit entre les franges en déplaçant les
franges en fonction du temps. Pour réaliser ce type de mire, il est
généralement utilisé un écran numérique sur lequel sont successivement
et dynamiquement affichés des réseaux de franges en déphasage par une
unité de contrôle. La déflectométrie à décalage de phase temporel est
connue pour être peu adaptée à la mesure de la courbure de surface
inférieure à 0,5m2, qui typiquement la surface d'une zone délimitée d'un
vitrage destinée à être placée sur l'axe optique d'un dispositif optique pour
le fonctionnement d'un système intelligent d'assistance à la conduite.
[0022] La déflectométrie à décalage de phase spatial met en oeuvre une mire
fixe_ Ce sont les variations de courbure de la surface réfléchissante ou
transmettant une image de la mire qui introduisent le décalage de phase.
La précision de la mesure du décalage dépend alors de la résolution
spatiale du dispositif optique utilisé pour acquérir l'image de la mire. Par
exemple, dans le cas d'un dispositif optique numérique, la résolution
dépendra de la taille des pixels contigus dudit dispositif.
[0023] D'autre part, l'image de la mire ne doit pas être trop déformée par la
surface de l'objet, auquel cas le déphasage local de la mire ne peut pas
être mesuré précisément. Or, à proximité de bords d'une zone délimitée
d'un vitrage destinée à être placée sur l'axe optique d'un dispositif optique
pour le fonctionnement d'un système intelligent d'assistance à la conduite,
les distorsions optiques peuvent être telles que la déformation de l'image
de la mire ne permet la mesure des déphasages locaux de la mire.
[0024] Des exemples de méthodes et dispositifs fondés sur la déflectométrie à
décalage de phase sont décrits dans des demandes EP 2167948 Al, EP
2236979 Ai, et EP 2386848 Al
[0025] Certaines méthodes décrite dans l'état de la technique permettent de
résoudre certaines limitations de la déflectométrie à décalage de phase,
mais aucune n'est adaptée à la mesurer de la qualité d'une zone délimitée
d'un vitrage, notamment à la mesure précise de la qualité optique de ladite
zone lorsque les éléments de délimitation, tels que des émaux, de ladite
zone peuvent être à l'origine d'aberrations et/ou défauts optiques à leur
proximité.
[0026] La présente invention résout ce problème. Elle concerne deux méthodes
alternatives telles que définies par les revendications 1 et 2, les
revendications indépendantes étant des modes de réalisation avantageux_
[0027] De manière surprenante, l'invention permet la mesure de la qualité
optique
de surfaces de faible superficie, en particulier d'une superficie inférieure à
0,5m2, à l'aide d'une méthode de déflectométrie à décalage de phase
temporel, alors que ce type de méthode est considérée comme inadaptée
dans l'état de la technique. L'idée qui sous-tend l'invention est d'acquérir,
en transmission, les images d'une pluralité de motifs périodiques à
déphasage multiple en changeant le point de focalisation du dispositif
optique d'acquisition numérique, notamment en réalisant la mise au point
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sur les bords de la zone délimitée, de manière qu'ils apparaissent
optiquement nets. Dans cette configuration, le dispositif d'acquisition
numérique n'est pas focalisé sur les motifs périodiques transmis au travers
de la zone délimitée.
[0028] L'invention permet avantageusement d'augmenter la taille de la portion
de
la zone délimitée mesurée au plus près des bords de ladite zone sans que
les distorsions optiques susceptibles d'être provoquées par lesdits bords
n'altèrent la mesure. D'autre part, l'invention permet d'obtenir une mesure
pour chaque pixel du dispositif optique d'acquisition numérique, ce que les
méthodes de l'état de la technique ne permettent pas.
[0029] Afin de faciliter la compréhension de la présente invention, elle est
maintenant décrite et illustrée en référence aux éléments des dessins
dans leurs différentes vues.
[0030] Fig. 1 est une représentation schématique d'un vitrage comprenant une
zone délimitée étant destinée à être placée sur le trajet optique d'un
dispositif optique tel qu'une caméra.
[0031] Fig. 2 regroupe des représentations schématiques de différentes formes
de zone délimitée.
[0032] Fig. 3 est une représentation schématique d'un système pour la mise en
oeuvre d'une méthode selon un premier aspect de 'invention avec un motif
sinusoïdal selon une première direction.
[0033] Fig. 4 est une représentation schématique du système représenté sur la
figure 3 avec un motif sinusoïdal selon une deuxième direction.
[0034] Fig. 5 est une représentation schématique d'un système pour la mise en
oeuvre d'une méthode selon un deuxième aspect de l'invention avec un
premier positionnement du dispositif optique d'acquisition numérique.
[0035] Fig. 6 est une représentation schématique du système représenté sur la
figure 5 avec un deuxième positionnement du dispositif optique
d'acquisition numérique.
[0036] Fig. 7 est une représentation schématique du système représenté sur la
figure 6 avec un motif sinusoïdal selon une première direction.
[0037] Fig. 8 est une représentation schématique représenté sur la figure 6
avec
un motif sinusoïdal selon une première direction avec un motif sinusoïdal
selon une deuxième direction.
[0038] La figure 1 représente schématiquement un vitrage 1000 pour véhicule
automobile, tel qu'un parebrise. Le vitrage 1000 comprend une feuille de
verre 1001 et une bande d'émail 1002. La bande d'émail 1002 forme une
zone délimitée 1003 destinée à être placée sur le trajet optique d'un
dispositif optique, tel qu'une caméra d'un système intelligent d'assistance
à la conduite. La surface de la zone délimitée est généralement inférieure
à 0,5m2.
[0039] La bande d'émail 1002 peut être disposée totalement sur la surface
d'une
seule des deux faces principales de la feuille de verre 1001, ou être
divisée en plusieurs parties, chacune des parties étant disposés sur l'une
et sur l'autre de des faces de la feuille de verre 1001 et l'ensemble des
parties formant globalement une zone délimitée 1003. Dans le cas d'un
vitrage multiple comprenant plusieurs feuilles de verre, tel qu'un vitrage
feuilleté, la bande d'émail peut aussi être en plusieurs parties, chaque
partie étant disposée sur la surface de deux ou plusieurs feuilles de verre
selon le nombre de parties de manière à former une zone délimité 1003.
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[0040] Les figures 3 et 4 illustrent un exemple de système permettant de
mettre
en oeuvre la méthode selon l'invention. Le système 3003 comprend un
dispositif 3002 d'acquisition optique numérique et une pluralité de motifs
3001, 4001 périodiques à déphasage multiple disposé selon une première
et une deuxième direction. Les motifs 3001, 4001 sont placés sur l'axe
optique (B) du dispositif 3002 optique numérique. La zone délimitée 1003
d'un vitrage 1000 est placé sur le trajet optique (B) à l'aide d'un support
adapté (non représenté).
[0041] La méthode selon un premier aspect de l'invention est illustrée par les
figures 3 et 4. Il s'agit d'une méthode de mesure de la qualité optique
d'une zone délimitée 1003 d'un vitrage 1000, ladite méthode comprenant
les étapes suivantes :
(1) l'acquisition 3000, au travers de ladite zone délimitée 1003 du vitrage
1000, d'images d'une pluralité de motifs 3001 périodiques à déphasage
multiple à l'aide d'un dispositif 3002 d'acquisition optique numérique, la
surface de ladite zone délimitée 1003 étant dans la profondeur de champ
dudit dispositif 3002 optique d'acquisition numérique, et lesdits motifs
3001 étant orientés selon une première direction de l'espace ;
(2) l'acquisition 4000, au travers de ladite zone délimitée 1003 d'images,
d'une pluralité de motifs 4001 périodiques à déphasage multiple, à l'aide
dudit dispositif 3001 optique d'acquisition numérique, la surface de ladite
zone délimitée 1003 étant dans la profondeur de champ dudit dispositif
3002 optique d'acquisition numérique, et, lesdits motifs étant orientés
selon une deuxième direction de l'espace ;
(3) la mesure, pour chacun des points correspondant aux pixels du
dispositif 3002 optique d'acquisition numérique, des décalages de phase
entre les images des motifs périodiques 3001, 4001 acquises aux étapes
(1) et (2) et les images correspondantes des motifs périodiques 3001,
4001 acquises en l'absence du vitrage ;
(4) le calcul, pour chacun des points correspondant aux pixels du dispositif
3002 optique d'acquisition optique numérique, des valeurs d'au moins un
critère de qualité optique à partir de l'ensemble des mesures des
décalages de phase obtenus à l'étape (3).
[0042] La méthode selon un deuxième aspect de l'invention est illustrée par
les
figures 5 à 8. Il s'agit d'une méthode de mesure de la qualité optique d'une
zone délimitée 1003 d'un vitrage 1000 ladite méthode comprenant les
étapes suivantes :
(1) le positionnement 5000 d'un dispositif 3002 optique d'acquisition
numérique tel que la surface de l'ensemble vitrage 1000 est dans la
profondeur de champ dudit dispositif 3002 optique d'acquisition numérique
,
(2) l'acquisition, à l'aide dudit dispositif 3002 optique d'acquisition
numérique, d'au moins une image de la surface dudit vitrage ;
(3) la localisation de la zone délimité du vitrage sur la surface 5001 du
vitrage à l'aide d'un traitement numérique de l'image acquise à l'étape (2) ;
(4) le positionnement 6000 du dispositif 3002 optique numérique au regard
de la zone délimité 1003 du vitrage 1000 dans une position correspondant
à celle d'un dispositif d'acquisition ou de mesure d'un système intelligent
embarqué placé au regard de ladite zone délimité 1003;
(5) l'acquisition 7000, au travers de ladite zone délimitée 1003 du vitrage
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1000, d'images d'une pluralité de motifs 7001 périodiques à déphasage
multiple à l'aide d'un dispositif 3002 d'acquisition optique numérique,
lesdits motifs 7001 étant orientés selon une première direction de
l'espace ;
(6) l'acquisition 8000, au travers de ladite zone délimitée 1003 d'images,
d'une pluralité de motifs 8001 périodiques à déphasage multiple, à l'aide
dudit dispositif 3001 optique d'acquisition numérique, et, lesdits motifs
étant orientés selon une deuxième direction de l'espace ;
(7) la mesure, pour chacun des points correspondant aux pixels du
dispositif 3002 optique d'acquisition numérique, des décalages de phase
entre les images des motifs périodiques 7001, 8001 acquises aux étapes
(5) et (6) et les images correspondantes des motifs périodiques 7001,
8001 acquises en l'absence du vitrage ;
(8) le calcul, pour chacun des points correspondant aux pixels du dispositif
3002 optique d'acquisition optique numérique, des valeurs d'au moins un
critère de qualité optique à partir de l'ensemble des mesures des
décalages de phase obtenus à l'étape (7).
[0043] Un premier avantage de l'invention dans ses deux aspects est qu'elle
permet une mesure précise de la qualité optique à moins de 0,1 mm des
bords intérieurs de la zone délimitée avec une précision de quelques
dixièmes de dioptrie lorsque le critère de qualité optique est une
puissance optique.
[0044] Un résultat direct est la diminution potentielle du nombre de rebuts.
En
effet, grâce à elle, certains vitrages comprenant des zones délimitées dont
les méthodes de contrôle qualité selon l'état de la technique auraient
provoqué le rejet si les bords de la zone délimitée ne sont pas masqués
pour la mesure de qualité. En d'autres termes, les vitrages comprenant
des zones délimitées que les méthodes de contrôle de qualité selon l'état
de la technique rejettent alors qu'ils sont normalement acceptables
peuvent être identifiés par la méthode de l'invention.
[0045] Un autre avantage de l'invention dans ses deux aspects est qu'elle
permet
de réaliser une cartographie d'un critère de qualité sur l'ensemble de la
zone délimitée. Cette cartographie peut notamment être utilisée pour une
calibration d'un dispositif ou d'un capteur d'un système embarqué, tel
qu'un système intelligent d'assistance à la conduite, de manière à
compenser les aberrations optiques de ladite zone délimitée. Cette
calibration peut, par exemple, être fondée sur un traitement numérique
particulier des données acquises par le dispositif ou le capteur d'un
système embarqué.
[0046] Il est donc un effet remarquable de l'invention que de permettre une
mesure de la qualité optique d'une zone délimitée d'un vitrage, notamment
d'un parebrise, dans les conditions identiques, sinon très similaires, de
celles dans lesquels un dispositif optique ou capteur d'un système
embarqué peut fonctionner.
[0047] Un avantage particulier de l'invention selon son deuxième aspect est
que
la qualité optique de la zone délimitée est mesurée dans les conditions
identiques, sinon très similaires, à celles dans lesquelles est utilisé un
dispositif d'acquisition ou de mesure d'un système intelligent embarqué
placé au regard de ladite zone. Autrement dit, la qualité de la zone
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délimitée est mesurée telle qu'elle est susceptible d'avoir une influence sur
les performances dudit dispositif.
[0048] Au sens de l'invention, il est entendu par zone délimitée 1003 du
vitrage
1000, une zone délimitée par des bords, en particulier des bords opaques,
notamment des bords formés par des éléments de décoration permettant
de cacher à la vue des éléments de dispositifs, tels que des dispositifs de
systèmes intelligents embarqués, disposés derrière le vitrage.
[0049] Dans la méthode selon le premier aspect de l'invention, la surface de
ladite zone délimitée 1003 est dans la profondeur de champ dudit
dispositif 3002 optique d'acquisition numérique. Autrement dit, la surface
de la zone délimitée se situe dans la zone focale du dispositif 3002
optique numérique d'acquisition numérique. La mise au point dudit
dispositif est réalisée sur la surface de la zone délimitée. En particulier,
le
dispositif 3002 optique numérique d'acquisition numérique peut être
focalisé sur la surface de ladite zone délimitée 1003.
[0050] La mesure, réalisée à l'étape (3) de la méthode selon le premier aspect
de
l'invention ou à l'étape (7) de la méthode selon le deuxième aspect de
l'invention, des décalages de phase des décalages de phase entre les
motifs périodiques à déphasage multiple et leurs images correspondantes
acquises aux étapes (1) et (2), peut être classiquement réalisée par
extraction de la composante fondamentale d'une série Fourier après
transformation de Fourier des images, ou encore par une méthode de
sommation des intensités telle que celle décrite dans P. Hariharan et al.,
Digital phase-shifting interferometry : a simple error-compensating phase
calculation algorithm, Applied Optics, 26(13), 1987. Les décalages de
phase ainsi mesurés permettent alors caractérise les gradients de
courbure en chacun points de la surface de la zone délimitée
correspondant aux pixels du dispositif d'acquisition optique numérique.
[0051] En particulier, le critère de qualité optique pouvant être calculé par
la
méthode selon l'invention peut être choisi parmi la distorsion optique ou la
puissance optique.
[0052] La distorsion optique est due à une déviation, par réfraction, de la
projection rectiligne lorsque les lignes droites d'une scène restent des
lignes dans l'image de la scène observée au travers d'un vitrage. Elle peut
être mesurée selon le protocole décrit dans le règlement n 43 de la
Commission économique pour l'Europe des Nations unies (CEE-ONU) ¨
prescriptions uniformes relatives à l'homologation des vitrages de sécurité
et de l'installation de ces vitrages sur les véhicules
[0053] La puissance optique d'un vitrage représente le pouvoir dudit vitrage à
faire converger ou diverger une onde électromagnétique comme la
lumière. Elle est généralement définie comme le rapport entre l'angle de
visée de l'objet au travers du vitrage sur la taille réelle de l'objet.
Lorsque
l'objet est placé au point focal du vitrage, la puissance optique, appelée
puissance optique intrinsèque, peut être exprimée comme l'inverse la
distance focale. La puissance optique est généralement exprimée en
dioptrie.
[0054] Les motifs périodiques peuvent être tous motifs adaptés à un déphasage
multiple. De préférence, les motifs périodiques peuvent être des réseaux
périodique d'éléments rectilignes parallèlement disposés selon une
période, ou phase, donnée. A titre d'exemple, les motifs peuvent être des
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alternances de lignes claires et sombres régulièrement disposées selon
une direction, chaque motif différant l'un de l'autre par une valeur de
période, ou phase, différente. L'ensemble des motifs forme ainsi une
pluralité de motif à déphasage multiple.
[0055] Au lieu d'être constitués de lignes, les motifs périodiques peuvent
être des
motifs périodiques sinusoïdaux. Un exemple de motif sinusoïdal est une
succession de lignes claires et sombres séparées par des gradients
d'intensité. Ce type de motif améliore la précision des mesures de
décalage de phase entre les motifs et leur images correspondantes aux
étapes (1) et (2) de la méthode selon le premier aspect de l'invention ou
aux étapes (5) et (6) de la méthode selon le deuxième aspect de
l'invention.
[0056] La pluralité de motifs périodiques à déphasage multiple de l'étape (1)
de la
méthode selon le premier aspect de l'invention ou de l'étape (5) de la
méthode selon le deuxième aspect de l'invention peut, quant à leur forme,
être identique celle de l'étape (2) de la méthode selon le premier aspect
de l'invention ou l'étape (6) de la méthode selon le deuxième aspect de
l'invention, chacune des deux pluralités n'étant différent de l'autre que par
leur orientation spatiale. La pluralité de motifs périodiques à déphasage
multiple de l'étape (2) de la méthode selon le premier aspect de l'invention
ou de l'étape (6) de la méthode selon le deuxième aspect de l'invention
alors orientée selon une première direction différente de la deuxième
direction selon laquelle est orientée la pluralité de motifs périodiques à
déphasage multiple de l'étape (1) de la méthode selon le premier aspect
de l'invention ou de l'étape (5) de la méthode selon le deuxième aspect de
l'invention. Par exemple, les deux pluralités de motifs périodiques à
déphasage multiple peuvent être deux pluralités de réseaux de lignes
parallèles orientées dans deux directions différentes pour chaque pluralité.
[0057] De préférence, aux étapes (1) et (2) de la méthode selon le premier
aspect de l'invention ou aux étapes (5) et (6) de la méthode selon le
deuxième aspect de l'invention, la première direction et la deuxième
direction sont orthogonales entre elles. L'orthogonalité permet d'obtenir
les valeurs des gradients des courbures de la zone délimitée selon les
deux directions orthogonales d'un repère cartésien. Le calcul du critère de
qualité peut en être facilité.
[0058] Dans le système 3000 représenté sur les figure 3 et 4, les pluralités
de
motifs 3001, 4001 périodiques à déphasage multiple peuvent être obtenus
à l'aide d'un dispositif d'affichage numérique, tel qu'un écran numérique,
programmé à cette effet.
[0059] De manière générale, plus le nombre de motifs périodiques acquis est
élevé, plus les erreurs statistiques liées à la mesure sont réduites c'est-à-
dire plus la mesure est précise. Ainsi, le nombre de motifs périodiques à
déphasage multiple dans chacune des étapes (1) et (2) de la méthode
selon le premier aspect de l'invention ou aux étapes (5) et (6) de la
méthode selon le deuxième aspect de l'invention peut être
avantageusement d'au moins quatre, de préférence au moins huit, voire
d'au moins douze, chacun des motifs périodiques à déphasage multiple
de chacune des étapes (1) et (2) de la méthode selon le premier aspect
de l'invention ou chacune des étapes (5) et (6) de la méthode selon le
deuxième aspect de l'invention présente une phase différente.
CA 03152356 2022-3-23
WO 2021/063847
PCT/EP2020/077015
lu
[0060] Selon les éléments de décoration utilisés pour former la zone délimitée
du
vitrage, la surface à proximité des bords qu'ils forment peut présenter de
fortes distorsions optiques et perturber la mesure de la qualité optique de
la zone délimitée à proximité desdits bords. Par exemple, une telle
situation peut apparaitre lorsque des émaux ayant une composition non
adaptée sont utilisés comme éléments de décorations pour former une
zone délimitée sur certains verres. Dans ce cas, un traitement numérique
est réalisé sur l'ensemble des valeurs du critère optique calculées à
l'étape (4) de la méthode selon le premier aspect de l'invention ou l'étape
(7) de la méthode selon le deuxième aspect de l'invention. Ce traitement
numérique permet avantageusement de réduire le bruit provoqué par les
fortes distorsions aux abords de la zone délimitée. Un exemple de
traitement numérique simple et avantageux est un filtre gaussien.
[0061] L'angle d'inclinaison entre l'axe médian (C) de la surface de la zone
délimitée 1003 et l'axe optique (B) correspond à l'angle d'inclinaison entre
l'axe médian (C) de la surface de la zone délimitée 1003 et un axe (A) qui
peut correspondre à l'axe du châssis du véhicule dans lequel ledit vitrage
1000 est destiné à être installé. En d'autres termes, le vitrage est incliné
par rapport à l'axe optique du dispositif 3002 d'acquisition optique
numérique selon un angle correspondant à celui prévu dans l'utilisation
dudit vitrage. L'angle d'inclinaison entre l'axe médian (C) de la surface de
la zone délimitée 1003 et l'axe (A) correspond à l'angle que formerait entre
la surface du vitrage 1000 et le châssis du véhicule lorsque ledit vitrage
est installé dans le véhicule pour son utilisation. L'axe (A) est
généralement horizontal.
[0062] La zone délimitée 1003 peut avoir des formes diverses et/ou comprendre
des éléments fonctionnels supplémentaires selon les utilisations. Des
exemples de zones délimitées 1003 sont représentés sur la figure 2. La
figure 2a représente une zone délimitée 1003 trapézoïdale avec un bord
inférieur ouvert. La figure 2b représente une zone délimitée en deux
partie, l'une sous la forme rectangulaire à bords arrondis avec et l'autre,
plus petite, sous la forme d'un cercle. La partie sous la forme de cercle
peut par exemple servir à l'installation d'un dispositif complémentaire tel
qu'un capteur de pluie ou de luminosité extérieure. La figure 2c est une
variante de la zone de la figure 2b dans laquelle la partie rectangulaire à
bords arrondis comprend en outre une bande d'estompage sur sa
périphérie extérieure. La figure 2d représente une zone délimitée
comprenant un élément chauffant sur sa surface, permettant d'éliminer
toute buée ou givre susceptible de se former sur ladite surface et gêner
l'acquisition d'un dispositif optique placé en regard.
[0063] De manière générale, dans le cadre de l'invention, mais sans aucun
caractère limitatif, la zone délimitée du vitrage est une zone délimitée par
au moins deux bords, de préférence trois bords.
[0064] Le dispositif d'acquisition optique numérique peut être de préférence
une
caméra numérique haute résolution. La taille de pixel du capteur
numérique de la caméra peut alors être comprise entre 20 pm et 2 pm, de
préférence entre 10 pm et 5 m. Une telle taille de pixel permet d'obtenir
des images résolues à proximité des bords la zone délimitée. Ainsi, il est
possible d'évaluer avec précision si la taille de la portion utile de la zone
délimitée est suffisante pour le bon fonctionnement du ou des dispositifs
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WO 2021/063847 PCT/EP2020/077015
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optiques qui seront ultérieurement placés en regard de la zone délimitée
lorsque le vitrage sera installé dans un véhicule. En particulier, la méthode
selon l'invention permet une mesure de la qualité optique à moins 0,1 mm
des bords intérieurs de la zone délimitée.
[0065] Aux fins de la mesure de la qualité optique à l'aide de la méthode
selon
l'invention, la distance entre les motifs périodiques et le dispositif optique
numérique, et la distance entre la zone délimitée du vitrage et le dispositif
optique numérique, dépendent des différents éléments de système avec
lequel elle est mise en oeuvre. En particulier, ces distances peuvent
dépendre des caractéristiques techniques du dispositif 3002 optique
d'acquisition numérique et de la taille des motifs périodiques 3001 et
4002.
[0066] La distance entre la zone délimitée du vitrage et le dispositif optique
d'acquisition numérique peut être comprise entre 2000 mm et 1500 mm.
[0067] Dans un mode particulier de réalisation de la méthode selon le aspect
de
l'invention, le dispositif optique d'acquisition numérique est placé à une
position correspondant à celle d'un dispositif d'acquisition ou de mesure
d'un système intelligent embarqué. Un avantage est que la qualité optique
de la zone délimitée est mesurée dans les conditions identiques, sinon
très similaires, à celles dans lesquelles est utilisé un dispositif
d'acquisition
ou de mesure d'un système intelligent embarqué placé au regard de ladite
zone. Autrement dit, la qualité de la zone délimitée est mesurée telle
qu'elle est susceptible d'avoir une influence sur les performances dudit
dispositif.
[0068] Dans certains modes de réalisation de la méthode selon le premier
aspect
de l'invention, la distance entre les motifs périodiques et le dispositif
optique numérique varie selon la résolution spatiale et la précision de la
valeur du critère de qualité recherchées. A titre d'exemple, elle peut être
comprise entre 3000 mm et 2000 mm.
[0069] Dans certains modes de réalisation de la méthode selon le deuxième
aspect de l'invention, en référence aux figures 5 à 8, le positionnement du
dispositif 3002 optique d'acquisition numérique aux étapes (1) et (3) peut
être réalisé à l'aide d'un moyen 5002 automatique de déplacement tel
qu'un bras automate articulé. Le moyen automatique de déplacement peut
être avantageusement programmable ou contrôle à l'aide de tout moyen
programmable de manière à ce que le positionnement du dispositif 3002
optique d'acquisition numérique grâce une étape préalable de localisation
approximative ou non de la zone délimité 1003 du vitrage 1001 à partir
d'informations quant à la forme du vitrage et des caractéristiques des
bords de ladite zone délimitée.
[0070] Le traitement numérique de l'étape (3) de la méthode selon le deuxième
aspect de l'invention, peut-être de tout type adapté, notamment par
l'utilisation de différents filtres numériques, notamment des filtres de
détection de contour, de manière à mettre en évidence les bords ou
contours de la zone délimitée 1003 du vitrage 1000. Des exemples de
filtres sont le filtre de Sobel et le filtre de Canny. Ces filtres peuvent
être
combinés avec des méthodes de seuillage. Le traitement numérique peut
être avantageusement automatisé à l'aide de tout moyen de traitement de
données programmable.
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[0071] L'invention dans ses deux aspects est particulièrement adaptée à la
mesure de la qualité optique d'une zone délimitée d'un vitrage d'un
véhicule terrestre, en particulier un parebrise.
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