FR2915001A1

FR2915001A1 - Procede et dispositif a deux lasers pour la detection de systemes optiques grossissants.

Info

Publication number: FR2915001A1
Application number: FR0702630A
Authority: FR
Inventors: Jean Louis Duvent; Jean Yves Thomas; Pierre Morin
Original assignee: Compagnie Industriel des Lasers CILAS SA
Current assignee: Compagnie Industriel des Lasers CILAS SA
Priority date: 2007-04-11
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2008-10-17
Anticipated expiration: 2027-04-11
Also published as: CA2681927A1; IL201265A0; FR2915001B1; EP2140289A2; WO2008142270A3; RU2009141608A; US20100128992A1; WO2008142270A2

Abstract

Procédé et dispositif à deux lasers pour la détection de systèmes optiques grossissants.Selon l'invention, on éclaire la scène où peut se trouver ledit système optique grossissant (OP) par au moins une première et une seconde impulsions émises respectivement par un premier et un second émetteurs laser (E1, E2). L.e premier émetteur laser (E1) et un détecteur de la scène ainsi éclairée (D) sont adjacents, alors que le second émetteur laser (E2) est écarté dudit détecteur (D) transversalement à la direction (d) de ladite scène.

Description

La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la

détection de systèmes optiques grossissants. On sait que les systèmes optiques grossissants (tels que les lunettes de visée et les yeux) présentent la propriété de rétroréfléchir la lu- mière. Aussi, pour détecter un tel système optique grossissant se trouvant dans une scène, il est connu d'éclairer ladite scène par des impulsions laser et d'en prendre des images en synchronisme avec les éclairements laser correspondants. Ainsi, sur lesdites images apparaît une tache lumineuse correspondant audit système optique grossissant.

Cependant, dans ladite scène ainsi éclairée, peuvent se trouver d'autres objets rétroréfléchissants, tels que des catadioptres de véhicules automobiles, des panneaux indicateurs, etc ... Il en résulte que les taches lumineuses montrées par les images ne correspondent pas obligatoirement à des systèmes optiques grossissants et qu'il existe donc une ambiguïté quant à la détection de ces derniers. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient. A cette fin, selon l'invention, le procédé pour la détection d'un système optique grossissant se trouvant dans une scène avec d'autres objets aptes à rétroréfléchir la lumière, procédé selon lequel on éclaire la- dite scène par au moins une première impulsion laser émise par un premier émetteur laser et on procède à la prise d'une première image de ladite scène éclairée par ladite première impulsion au moyen d'un détecteur observant ladite scène, ledit détecteur et ledit premier émetteur laser étant au moins approximativement adjacents transversalement à la direction de ladite scène, est rernarquable en ce que : on éclaire ladite scène par au moins une seconde impulsion laser émise par un second émetteur laser écarté dudit détecteur transversalement à la direction de ladite scène, ledit détecteur étant sensible à ladite seconde impulsion au moyen dudit détecteur, on procède à la prise d'au moins une seconde image de ladite scène éclairée par ladite seconde impulsion ; on compare lesdites première et seconde images ; et on considère que l'un desdits objets est un système optique grossissant si son image est présente dans ladite première image de ladite scène, mais absente de ladite seconde image de ladite scène. En effet, la demanderesse a observé que le cône de rétroréflexion d'un système optique grossissant est très étroit (de l'ordre de 0,1 mrad), alors que celui des catadioptres usuels est beaucoup plus large (au moins égal à 50 mrad). Ainsi, en écartant ledit second émetteur du détecteur, celui-ci pourra recevoir la lumière émise par le second émetteur et rétroréfléchie par les catadioptres usuels, mais ne verra pas cette lumière rétroréfléchie par un système optique grossissant. Bien entendu, l'écart transversal entre le second émetteur laser et ledit détecteur permettant de bénéficier de l'invention dépend de la dis- tance séparant le détecteur et ledit système optique grossissant, ainsi que de l'angle du cône de rétroréflexion de celui-ci. Toutefois, l'expérience a montré qu'un écart transversal fixe au moins égal à 200 mm, de préférence de l'ordre de 400 mm, permettait de discriminer un système optique d'un catadioptre usuel pour des distances comprises entre quelques mè- tres et plusieurs kilomètres. Lesdites première et seconde impulsions peuvent présenter la même longueur d'onde d'émission ; elles sont alors décalées temporelle-ment l'une de l'autre. Dans ce cas, le décalage temporel entre lesdites première et seconde impulsions laser est choisi suffisamment faible pour 3

que la scène soit au moins approximativement identique dans lesdites première et seconde images. Il est avantageux d'éclairer ladite scène au moyen d'une suite de premières et de secondes impulsions laser enchevêtrées de façon qu'une première (ou une seconde) impulsion se trouve in- tercalée entre deux secondes (ou deux premières) impulsions, de procéder aux prises de premières et de secondes images successives et enchevêtrées en correspondance avec ladite première suite et de comparer à chaque fois une première et une seconde images temporellement proches l'une de l'autre.

En variante, lesdites première et seconde impulsions laser sont simultanées et présentent des longueurs d'onde d'émission différentes et ledit détecteur (comportant par exemple deux matrices CCD ou deux parties d'une matrice CCD dédiées respectivement auxdites première et seconde impulsions laser) est choisi pour délivrer deux images différentes correspondant respectivement à ces deux longueurs d'onde. De préférence, ces longueurs d'onde sont suffisamment proches l'une de l'autre pour que la rétrodiffusion de la lumière solaire par ladite scène soit au moins approximativement semblable dans lesdites première et seconde images simultanées. Il est alors avantageux d'éclairer ladite scène au moyen d'une suite de couples d'impulsions laser comportant chacun une première et une seconde impulsions laser simultanées, de procéder aux prises de couples d'images successifs correspondant auxdits couples d'impulsions laser et de comparer successivement la première image et la seconde image de chaque couple d'images.

La présente invention concerne de plus un dispositif pour la détection d'un système optique grossissant se trouvant dans une scène avec d'autres objets aptes à rétroréfléchir la lumière, ledit dispositif comportant un premier émetteur laser pour éclairer ladite scène et un détecteur apte à détecter la lumière rétroréfléchie par lesdits objets éclairés par ledit pre- mier émetteur, ledit détecteur et ledit premier émetteur laser étant au moins approximativement adjacents transversalement à la direction de la-dite scène, le dispositif de détection étant remarquable en ce qu'il comporte un second émetteur laser écarté dudit détecteur transversalement à la direction de ladite scène et en ce que ledit détecteur est sensible à la longueur d'onde d'émission dudit second émetteur. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.

La figure 1 illustre schématiquement la présente invention dans le cas d'un système optique grossissant. La figure 2 illustre schématiquement la présente invention dans le cas d'un catadioptre usuel. Sur ces figures, on a représenté un dispositif conforme à la pré- sente invention cornportant un premier et un second émetteurs laser impulsionnels El et E2 et un détecteur D, par exemple du type à matrice(s) CCD. Le premier émetteur laser El et le détecteur D sont très proches l'un de l'autre et peuvent même former une seule unité physique. Ils sont orientés selon une direction d, vers une scène qui est distante de la dis-tance L et dans laquelle se trouve un objet OP ou OR apte à rétroréfléchir la lumière. En revanche, le second émetteur laser E2 se trouve distant, transversalement à la direction d, d'un écart x par rapport au détecteur D.

Sur les figures 1 et 2, on a désigné les angles des cônes d'émis- sion des émetteurs laser El et E2 par el et e2, respectivement. L'objet rétroréfléchissant OP, montré sur la figure 1, est un système optique grossissant, comme un oeil, une lunette de visée, etc ... Par suite, son cône de rétroréflexion est étroit, avec un angle r, par exemple de l'ordre de 0,1 mrad. Il en résulte, comme représenté sur la figure 1, que la lumière émise par l'émetteur El adjacent au détecteur D et rétroréfléchie par le systèrne optique grossissant OP dans un tel cône de rétroréflexion étroit peut être reçu par ledit détecteur D. En revanche, la lumière 5 émise par le second émetteur E2 écarté du détecteur D et rétroréfléchie par le système optique grossissant OP dans un cône de rétroréflexion étroit semblable ne peut être reçue par ledit détecteur D. Ainsi, lorsque l'objet rétroréfléchissant est un système optique grossissant OP, le détecteur D ne peut recevoir que la lumière émise par le premier émetteur El adjacent et rétroréfléchie par le système optique grossissant OP. Lorsque, comme cela est représenté sur la figure 2, l'objet rétroréfléchissant est un catadioptre usuel OR, le cône de rétroréflexion de ce dernier est large, avec un angle R, par exemple au moins égal à 50 mrad.

Il en résulte que la lumière émise par le premier émetteur El adjacent au détecteur D, ainsi que celle émise par le second émetteur E2 écarté dudit détecteur D, sont reçues par ce dernier. L'émission laser du premier émetteur El peut être constituée par un train de premières impulsions. De même, l'émission laser du second émetteur E2 peut être constituée par un train de secondes impulsions. Quant à lui, le détecteur D est apte à former des premières et des secondes images de la scène dans laquelle se trouvent les objets rétroréfléchissants OP et OR en synchronisme avec lesdites premières et secondes impulsions, respectivement.

De ce qui précède, on déduit donc que : dans le cas où l'objet rétroréfléchissant est un catadioptre usuel OR, aussi bien lesdites premières images que lesdites secondes images formées par le détecteur D comportent l'image de l'objet OR éclairé par lesdites premières et secondes impulsions laser, respectivement ; et dans le cas où l'objet rétroréfléchissant est un système optique grossissant OP, seules lesdites premières images comportent l'image de l'objet OP éclairé par lesdites premières impulsions laser, lesdites secondes images ne pouvant comporter l'image de l'objet OP éclairé par lesdites secondes impulsions laser. Lesdites premières et secondes impulsions laser peuvent avoir la même longueur d'onde d'émission. Dans ce cas, elles sont temporellement décalées et lesdites premières et secondes impulsions peuvent former une suite dans laquelle elles sont enchevêtrées, une première impulsion laser étant intercalée entre deux secondes impulsions et vice-versa. Au contraire, lesdites premières et secondes impulsions laser peu-vent être simultanées, mais elles présentent alors des longueurs d'onde d'émission différentes auxquelles ledit détecteur D est également sensible. Quel que soit le mode d'émission desdites premières et secondes impulsions laser, il résulte de ce qui précède que la comparaison réalisée par le détecteur D, d'une première et d'une seconde images correspondant respectivement à une première et à une seconde impulsions laser, simultanées ou temporellement proches l'une de l'autre, permet de considérer que : û si la première image et la seconde image comportent toutes les deux l'image de l'objet rétroréfléchissant, celui-ci est un catadioptre usuel ; et si seule la première image comporte l'image de l'objet rétroréfléchissant, celui-ci est un système optique grossissant.

L'expérience a montré que ce qui précède était vérifié lorsque l'écart transversal x entre le second émetteur E2 et le détecteur D était au moins égal à 200 mm et, de préférence, de l'ordre de 400 mm.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé pour la détection d'un système optique grossissant (OP) se trouvant dans une scène avec d'autres objets (OR) aptes à rétroréfléchir la lumière, procédé selon lequel on éclaire ladite scène par au moins une première impulsion laser émise par un premier émetteur laser (E1) et on procède à la prise d'une première image de ladite scène éclairée par ladite première impulsion au moyen d'un détecteur (D) observant ladite scène, ledit détecteur (D) et ledit premier émetteur laser (E1) étant au moins approximativement adjacents transversalement à la direction (d) de ladite scène, caractérisé en ce que : on éclaire ladite scène par au moins une seconde impulsion laser émise par un second émetteur laser (E2) écarté dudit détecteur (D) transversalement à la direction (d) de ladite scène, ledit détecteur (D) étant sen- sible à ladite seconde impulsion ; au moyen dudit détecteur (D), on procède à la prise d'au moins une seconde image de ladite scène éclairée par ladite seconde impulsion ; on compare lesdites première et seconde images ; et on considère que l'un desdits objets est un système optique grossissant (OP) si son image est présente dans ladite première image de ladite scène, mais absente de ladite seconde image de ladite scène.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écart transversal (x) entre ledit second émetteur laser (E2) et ledit détecteur (D) est au moins égal à 200 mm.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit écart transversal (x) est de l'ordre de 400 mm.

4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde impulsions laser ont la même longueur d'onde et sont temporellement décalées l'une de l'autre. 8

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le décalage temporel entre lesdits première et seconde impulsions laser est suffisamment faible pour que la scène soit au moins approximativement identique dans lesdites première et seconde images.

6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'on éclaire ladite scène au moyen d'une suite de premières et de secondes impulsions laser enchevêtrées de façon qu'une première (ou une seconde) impulsion se trouve intercalée entre deux se- l() condes (ou deux premières) impulsions, en ce qu'on procède aux prises des premières et de secondes images successives et enchevêtrées en correspondance avec ladite première suite et en ce que l'on compare à chaque fois une première et une seconde images temporellement proches l'une de l'autre. 15

7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde impulsions laser sont simultanées et présentent des longueurs d'onde d'émission différentes et en ce que ledit détecteur (D) est choisi pour délivrer deux images différentes correspondant respectivement à ces deux longueurs d'onde. 20

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites longueurs d'onde sont suffisamment proches l'une de l'autre pour que la rétrodiffusion de la lumière solaire par ladite scène soit au moins approximativement semblable dans lesdites première et seconde images simultanées. 25

9. Procédé selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'on éclaire ladite scène au moyen d'une suite de couples d'impulsions laser comportant chacun une première et une seconde impulsions laser simultanées, en ce qu'on procède aux prises de couples d'images successifs correspondant auxdits couples d'impulsions laser et 9 en ce qu'on compare successivement la première image et la seconde image de chaque couple d'images.

10. Dispositif pour la détection d'un système optique grossissant (OP) se trouvant dans une scène avec d'autres objets (OR) aptes à rétroré- fléchir la lumière, ledit dispositif comportant un premier émetteur laser (E1) pour éclairer ladite scène et un détecteur (D) apte à détecter la lumière rétroréfléchie par lesdits objets éclairés par ledit premier émetteur (El), ledit détecteur (D) et ledit premier émetteur laser (El) étant au moins approximativement adjacents transversalement à la direction (d) de ladite ~o scène, caractérisé en ce qu'il comporte un second émetteur laser (E2) écarté du-dit détecteur (D) transversalement à la direction (d) de ladite scène et en ce que ledit détecteur (D) est sensible à la longueur d'onde d'émission du-dit second émetteur. 1 5 1 1 . Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'écart transversal (x) entre ledit second émetteur laser et ledit détecteur est au moins égal à 200 mm. 12. Dispositif selon la revendication Il, caractérisé en ce que ledit écart transversal (x) est de l'ordre de 400 mm.