FR3127568A1

FR3127568A1 - Procédé et dispositif de mesures optiques sur trou source

Info

Publication number: FR3127568A1
Application number: FR2110280A
Authority: FR
Inventors: Camille DAVID
Original assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2021-09-29
Filing date: 2021-09-29
Publication date: 2023-03-31
Anticipated expiration: 2041-09-29
Also published as: FR3127568B1

Abstract

Ce procédé est mis en œuvre par un dispositif de caractérisation d’un système optique (2) comprenant un banc optique (3) aligné comprenant une source lumineuse (4), une mire trou source (5) et un capteur (6), le dispositif comprenant en outre un système d’acquisition de flux vidéo (16) et un moyen (17) de mise en œuvre du procédé comprenant une étape de calcul de la fonction d’étalement du point du système optique, le système optique (2) étant destiné à être placé devant le capteur (6). Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Procédé et dispositif de mesures optiques sur trou source

La présente invention concerne les mesures, les tests et plus largement la caractérisation de systèmes optiques.

La présente invention concerne plus particulièrement la caractérisation de systèmes optiques en ce qui concerne leur centrage, leur champ, leur distorsion, le dévers, la fonction de transfert de modulation (également mentionnée par la suite avec le terme FTM), la fonction de transfert optique (également mentionnée par la suite par le terme FTO), la fonction d’étalement du point (« point spread function » en termes anglo-saxons et également appelée PSF par la suite), et le tilt.

Techniques antérieures

Dans un cadre nécessitant de caractériser une optique ou un système optique, par exemple celui d’une caméra, il est nécessaire de récolter un certain nombre de paramètres. Pour récolter ces paramètres, il est nécessaire d’effectuer une quantité importante de mesures.

Par exemple, la mesure du centrage d’un système optique s’effectue par la mesure du barycentre d’une mire trou source.

La connaissance du champ d’un système optique nécessite la mesure du barycentre d’une mire trou source en plusieurs positions angulaires. Cette mesure est longue car plusieurs actions sur un banc optique sont nécessaires. De plus, cette mesure est sensible aux vibrations du banc optique et nécessite un bon contrôle des angles commandés.

La mesure de la distorsion s’effectue également par la mesure du barycentre d’une mire trou source en plusieurs positions angulaires. Cette mesure est longue car plusieurs actions sur un banc optique sont nécessaires. Elle est sensible aux vibrations du banc optique et nécessite un très bon contrôle des angles commandés.

La mesure du dévers s’effectue par la mesure du barycentre d’une mire trou source aux deux extrémités de l’image. Cette mesure est longue car plusieurs actions sur le banc sont nécessaires et la mesure est peu précise en présence de distorsion.

La FTM est mesurée par transformée de Fourier de la fonction d’étalement de la fente (« Line spread function » en termes anglo-saxons et également appelée LSF) suréchantillonnée obtenue à partir d’une mire fente.

La mesure de la FTM peut également être effectuée avec une mire demi-lune par mesure sur bord de plage afin de relever la fonction d’étalement des bords (Edge Spread Function en termes anglo-saxons et également appelée ESF), qui, une fois dérivée équivaut à la fonction d’étalement de la fente.

Cependant, un seul axe peut être mesuré, plusieurs mires fentes devant être nécessaire pour couvrir plusieurs champs. De plus, cette méthode est sensible au bruit temporel et spatial et nécessite de forts contrastes pour le limiter. Cette mesure n’est pas compatible avec une mesure en temps réel, elle est perturbée par les effets de bord en grand champ et est sensible à la distorsion.

Le tilt est déduit de mesure de FTM en plusieurs positions dans le champ. La mesure est cependant longue et il est difficile de découpler le tilt de la courbure de champ sans un grand nombre de mesures. De plus, cette mesure est sensible aux vibrations du banc optique.

Enfin, la FTO et la PSF n’ont pas de méthode de mesure en système qui soit suffisamment échantillonnée par rapport à la tache d’Airy et qui laisse passer un flux lumineux suffisant.

La présente invention a donc pour but de pallier les inconvénients précités et de simplifier les mesures en une seule acquisition avec une seule mire et en temps réel. De plus, l’un des buts de l’invention est de proposer des mesures plus précises et moins dégradées par le bruit, la défocalisation ou les vibrations. Enfin, un but de l’invention est de permettre des mesures selon plusieurs axes et dans tout le champ simultanément.

La présente invention a pour objet un procédé de caractérisation d’un système optique à partir d’une mire trou source imagée sur un capteur placé derrière le système optique, le procédé comprenant les étapes suivantes :

Acquisition d’au moins une image de la mire trou source sous la forme d’une ellipse sur le capteur ;
Estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source à partir de l’au moins une image acquise ;
Suréchantillonnage elliptique de l’image de la mire trou source acquise en une image suréchantillonnée à partir de l’estimation des paramètres géométriques, et déduction du gabarit spatial de bruit à partir de la différence entre l’image de la mire trou source acquise et l’image suréchantillonnée ;
Création d’une fonction de transfert elliptique par transformée de Fourier de l’image suréchantillonnée ;
Estimation des paramètres des modèles de fonction de transfert optique du système optique, de non-uniformité basse fréquence du fond de l’image, de non-uniformité basse fréquence de la mire trou source et de bruit spatial haute fréquence à partir du gabarit spatial de bruit, de la fonction de transfert elliptique et d’une estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source par le système ;
Calcul de la fonction d’étalement du point par transformée de Fourier inverse à deux dimensions du modèle de fonction de transfert optique ;
Calcul d’un modèle de l’image à partir des modèles de non-uniformité et de la convolution de la fonction d’étalement du point par l’image géométrique de la mire trou source.

Ainsi, grâce à quelques étapes de calcul, il est possible de caractériser un système optique en estimant en temps réel et pour chaque image acquise sa FTO dans plusieurs axes, en n’utilisant qu’une mire trou source, ce qui représente un gain de temps et une réduction des coûts de mesure.

Avantageusement, l’étape d’estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source comprend le centrage de l’image de la mire trou source obtenue par minimisation de la phase de la transformée de Fourier à deux dimensions de l’image avec la méthode des moindres carrés, la phase étant pondérée par le module de ladite transformée de Fourier.

Avantageusement, l’étape de suréchantillonnage elliptique comprend un suréchantillonnage sectoriel par secteur angulaire de l’image de la mire trou source et un filtrage par interpolation angulaire de secteurs angulaires adjacents.

Avantageusement, l’étape de création d’une fonction de transfert elliptique comprend l’apodisation de l’image suréchantillonnée.

Avantageusement, l’étape d’estimation des paramètres des modèles est effectuée avec la méthode des moindres carrés.

Dans un mode de mise en œuvre, plusieurs acquisitions d’images sont acquises lors de l’étape d’acquisition, les images étant prises pour différents angles de prise de vue du système optique et du capteur.

L’invention a en outre pour objet un programme d’ordinateur configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que défini précédemment.

L’invention a aussi pour objet un support d’enregistrement lisible par ordinateur comprenant des instructions qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre les étapes du procédé tel que défini précédemment.

L’invention a également pour objet un dispositif de caractérisation d’un système optique comprenant un banc optique aligné comprenant une source lumineuse, une mire trou source et un capteur, le dispositif comprenant en outre un système d’acquisition de flux vidéo et un moyen de mise en œuvre du procédé tel que défini précédemment, le système optique étant destiné à être placé devant le capteur.

Dans un mode de réalisation, le banc optique comprend en outre un collimateur entre la mire trou source et le système optique.

Avantageusement, le banc optique comprend en outre un éclateur de faisceau placé entre le collimateur et le système optique.

Dans un autre mode de réalisation, le banc optique comprend une platine de rotation sur deux axes sur laquelle sont positionnés le système optique et le capteur, et comprend une platine de translation longitudinale sur laquelle sont positionnées la source lumineuse et la mire trou source.

D’autres buts, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :

est une vue schématique d’un dispositif de caractérisation d’un système optique selon l’invention et dans un premier mode de réalisation ;

est une vue schématique d’un dispositif de caractérisation d’un système optique selon l’invention et dans un second mode de réalisation ; et

illustre les différentes étapes du procédé de caractérisation d’un système optique selon l’invention.

Exposé détaillé d’au moins un mode de réalisation

On a représenté sur la un dispositif 1 de caractérisation d’un système optique 2 selon un premier mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 de caractérisation comprend un banc optique 3. Le banc optique 3 comprend une source lumineuse 4, une mire trou source 5 et un capteur 6. Ici, le terme source lumineuse inclut différente partie du spectre lumineux, notamment l’infrarouge. Il peut donc s’agir d’une source thermique. Le système optique 2 à caractériser est destiné à être placé devant le capteur 6 pour effectuer la caractérisation. Dans un mode particulier de réalisation, le système optique 2 et le capteur 6 forment une caméra 10 à caractériser. Ce mode de réalisation est le plus courant car la caractérisation du système optique (2) inclut nécessairement et en même temps la caractérisation du capteur (6). Dans la suite, la caractérisation du système optique (2) implique la caractérisation à la fois du système optique (2) et du capteur (6).

Le banc optique 3 comprend en outre un collimateur 11 placé entre la mire trou source 5 et le système optique 2. En particulier, la mire trou source 5 est placée au foyer du collimateur.

La source lumineuse 4 est par exemple une sphère intégrante lorsque le capteur 6 utilisé est apte à détecter des longueurs d’onde du visible. Alternativement, la source lumineuse 4 est un corps noir lorsque le capteur 6 utilisé est apte à détecter des longueurs d’onde de l’infrarouge thermique. Le capteur est un capteur à pixels carrés afin de pouvoir appliquer aux images des algorithmes, par exemple des transformées de Fourier.

La mire trou source 5 comprend un trou circulaire dont le diamètre est dimensionné pour couvrir l’ensemble des champs de la caméra à caractériser.

Le collimateur 11 permet de placer virtuellement la mire trou source 5 à l’infini. Le collimateur comprend par exemple un miroir 12 placé à 45° de l’axe optique du banc optique 3 et un miroir 13 à l’une de ses extrémités de sorte qu’un faisceau lumineux 14 sortant de la source lumineuse 4 entre radialement dans le collimateur 11.

Enfin, le banc optique 3 comprend également un éclateur de faisceau 15 positionné entre le collimateur 11 et le système optique 2 à caractériser.

Préalablement à toute étape de caractérisation, l’ensemble des éléments du banc optique 3 est aligné mécaniquement par autocollimation. Optionnellement, si l’alignement de la ligne de visée doit être mesurée, l’ensemble des éléments du banc optique 3 est aligné par rapport à l’axe mécanique du banc, par exemple par auto-collimation.

Le dispositif 1 de caractérisation comprend en outre un système d’acquisition de flux vidéo 16 et un moyen 17 de mise en œuvre d’un procédé de caractérisation.

Lors d’une caractérisation du système optique 2, le faisceau lumineux 14 part de la source lumineuse 4, traverse la mire trou source 5 et le collimateur 11 et est scindé en une pluralité, par exemple cinq, de faisceaux lumineux par l’éclateur de faisceau 15 de sorte que l’image de la mire trou source 5 sur le capteur 6 apparait une pluralité de fois, par exemple cinq fois : une image au centre du capteur 6 et le reste des images sur les bords du capteur 6. En particulier, et dans le cas d’une mire trou source circulaire, l’image de la mire trou source au centre du capteur sera sensiblement circulaire tandis que les images de la mire trou source sur les bords du capteur 6 seront sensiblement elliptiques en présence de distorsion optique.

L’intérêt de l’éclateur de faisceau 15 est donc de pouvoir étudier le système optique 2 en dehors de l’axe optique du banc optique 3 et en une seule acquisition. Par exemple, il est possible d’étudier le système optique 2 sur son axe tangentiel ou son axe sagittal.

Dans un mode de réalisation alternatif, le banc optique ne comprend pas d’éclateur de faisceau et seule une étude dans l’axe optique du système optique est possible.

On a représenté sur la un dispositif 20 de caractérisation d’un système optique 2 selon un second mode de réalisation.

Dans ce mode de réalisation, le dispositif 1 de caractérisation comprend un banc optique 21 semblable au banc optique 21 du mode de réalisation précédent. Le banc optique 21 comprend une source lumineuse 4, une mire trou source 5 et un capteur 6. Le système optique 2 à caractériser est destiné à être placé devant le capteur 6 pour effectuer la caractérisation. Dans un mode particulier de réalisation, le système optique 2 et le capteur 6 forment une caméra 10 à caractériser.

Ce mode de réalisation est destiné à la caractérisation de système optiques équipés de courtes focales, de l’ordre de quelques dizaines de centimètres, pour lesquelles la distance hyperfocale est faible et qui autorisent donc une visualisation directe de la mire trou source 5 sans nécessité de collimateur 11.

Les différences avec le mode de réalisation précédent est d’une part l’absence de collimateur 11 et d’éclateur de faisceau 15, et d’autre part la présence de platines de translation 22 et de rotation 23 au niveau du système optique 2 à caractériser.

En particulier, le banc optique 21 comprend une platine de translation 22 sur laquelle sont montées la source lumineuse 4 et la mire trou source 5. La platine de translation 22 permet de translater la source lumineuse 4 ainsi que la mire trou source 5 afin d’adapter la distance entre la mire trou source 5 et le système optique 2 en fonction de l’hyperfocale du système optique 2.

Le banc optique 21 comprend en outre une platine de rotation 23 sur deux axes sur laquelle est montée la caméra 10. La platine de rotation 23 permet ainsi de déplacer l’image de la mire trou source 5 dans l’ensemble du champ de la caméra 10, remplaçant ainsi l’éclateur de faisceau.

Contrairement au mode de réalisation précédent, la caractérisation du système optique 2 nécessite l’acquisition de plusieurs images à différents angles de la platine de rotation afin d’effectuer les mesures de distorsion et de champ.

On a représenté sur la les étapes d’un procédé de caractérisation du système optique 2. Ce procédé peut être appliqué pour le premier ou le second mode de réalisation décrits ci-dessus.

Ce procédé est appliqué automatiquement pour chaque image de la mire trou source 5 reçue par le capteur 6 et acquise par le système d’acquisition de flux vidéo 16. Le procédé est mis en œuvre à l’aide de calculs et d’algorithme par le moyen 17 de mise en œuvre du procédé. Ce moyen 17 de mise en œuvre est par exemple un ordinateur.

Le procédé repose sur une modélisation bidimensionnelle de l’image de la mire trou source 5. Le modèle de l’image peut être décomposé en cinq sous-modèles théoriques répartis en deux groupes.

Un premier groupe concerne les modèles d’image uniforme et comprend les informations dites utiles. Les sous-modèles de ce groupe sont un modèle d’image géométrique de la mire trou source 5 et un modèle de fonction d’étalement du point.

Le deuxième groupe concerne les modèles de non-uniformité. Les sous-modèles sont un modèle de non-uniformité basse fréquence du fond, un modèle de non-uniformité basse fréquence de la source lumineuse 4 derrière le trou de la mire trou source et un modèle de bruit spatial haute fréquence. La mire trou source pouvant être assimilée à une plaque uniforme comprenant un trou, le fond correspond à l’image de la plaque autour du trou de la mire trou source.

Le but du procédé est donc de modéliser ces sous-modèles afin de déterminer avec le plus de précision possible la géométrie de la mire trou source 5, la fonction d’étalement du point et la FTO.

On effectue en premier lieu une étape 31 d’acquisition d’au moins une image de la mire trou source 5 sur le capteur 6. En particulier, on effectue une acquisition avec une pluralité d’images elliptiques, par exemple cinq, sur le capteur 6 dans le premier mode de réalisation. Dans cette configuration, le capteur 6 image cinq fois l’image de la mire trou source 5 dans le même temps. Il est utile de décomposer ces cinq images en cinq fichiers images différents. En alternative, on effectue plusieurs acquisitions avec différents angles de prise de vue du système optique 2 et du capteur 6 dans le deuxième mode de réalisation.

Puis on effectue une étape 32 d’estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source 5 à partir de l’au moins une image acquise. Il peut s’agir de paramètres concernant le centre, l’excentricité ou l’inclinaison de l’ellipse.

Pour cela, on recentre par barycentre l’image de la mire trou source 5 au centre du fichier image. On effectue ensuite la transformée de Fourier en deux dimensions de l’image recentrée. En particulier, des algorithmes de transformée de Fourier rapide peuvent être utilisés. Dans la suite, le terme FFT correspond à la transformée de Fourier rapide.

Puis on extrait la phase de ladite FFT qui forme ainsi un plan dans l’espace de Fourier si l’estimation du barycentre est inférieure à la taille d’un pixel du capteur.

Par régression linéaire à deux dimensions sur ladite phase de la FFT pondérée par le module de la FFT, on détermine les paramètres du meilleur plan, plus précisément du plan de phase, le plan le plus proche au sens de la méthode des moindres carrés de la phase mesurée dans le plan de Fourier. En particulier, on minimise la phase en utilisant la méthode des moindres carrés sur la phase de la FFT en deux dimensions et en la pondérant par le module de la FFT.

Cette régression permet de déterminer le centre de la mire trou source sur son image avec une grande précision. On calcule également la partie réelle de la FFT en deux dimensions, la partie imaginaire étant désormais négligeable devant la partie réelle. Ainsi, on détermine les paramètres géométriques de l’image de la mire trou source. Les paramètres sont par exemple la longueur des axes de l’ellipse et son orientation.

Par exemple, le diamètre angulaire du trou de la mire trou source étant connu ainsi que les paramètres de la caméra, on mesure le diamètre de l’ellipse en pixels et on déduit le champ paraxial qui est le produit du nombre de pixels mesuré par le champ d’un pixel.

On effectue ensuite une étape 33 de suréchantillonnage elliptique de l’image de la mire trou source recentrée.

En particulier, un suréchantillonnage sectoriel est effectué par secteurs angulaires de l’image de la mire trou source recentrée. Un secteur angulaire est une portion d’ellipse allant du centre à sa périphérie entre deux rayons de l’ellipse.

Pour cela, l’image de la mire trou source est décomposée en N secteurs angulaires, N étant déterminé pour que l’échantillonnage respecte le critère de Shannon jusqu’à 20 pixels à l’intérieur du périmètre de l’ellipse.

Pour chaque secteur angulaire, on effectue une projection radiale appelée fonction d’étalement de l’ellipse sectorielle ou fonction d’étalement du secteur angulaire à partir des niveaux des pixels et des rayons invariants de l’ellipse.

Pour effectuer le suréchantillonnage, la fonction d’étalement du secteur angulaire est interpolée puis filtrée. Le filtre utilisé est par exemple un filtre de Lanczos afin de supprimer le bruit tout en préservant les fréquences spatiales inférieures à la fréquence maximale du système optique 2 à caractériser.

Pour éviter les artefacts de calcul et reformer l’image de la mire trou source suréchantillonnée, on effectue une interpolation angulaire entre les secteurs adjacents qui se recouvrent ce qui permet de lisser les transitions entre les secteurs angulaires. En particulier, on attribue à chaque pixel de chaque secteur angulaire un poids qui dépend linéairement de l’écart angulaire du pixel par rapport à la bissectrice du secteur angulaire. L’image suréchantillonnée finale est obtenue en sommant l’ensemble des secteurs angulaires avec les pixels pondérés et en divisant par la somme des pondérations. Ceci équivaut à une interpolation angulaire linéaire entre les secteurs.

Cette étape 33 de suréchantillonnage permet de filtrer une grande partie du bruit du capteur 6.

On déduit ainsi des paramètres de suréchantillonnage le gabarit spatial de bruit. En particulier, l’étape 33 de suréchantillonnage ayant filtrée une grande partie du bruit, la différence entre l’image suréchantillonnée et l’image de la mire trou source initiale donne le bruit spatial dont on calcule le module de la FFT en deux dimensions, ce qui permet d’obtenir le gabarit du bruit spatial haute fréquence dans le plan de Fourier.

Puis on effectue une étape 34 de création d’une fonction de transfert elliptique qui correspond à la FFT en deux dimensions de l’image finale suréchantillonnée.

De plus, l’image suréchantillonnée est naturellement centrée et la fonction de transfert elliptique est non repliée spectralement grâce au suréchantillonnage.

Cependant, les hautes fréquences sont atténuées et il est nécessaire d’apodiser l’image suréchantillonnée avant la création de la fonction de transfert elliptique en appliquant un masque d’apodisation sur l’image suréchantillonnée et afin de limiter les artefacts haute fréquence sur la fonction de transfert elliptique. En particulier, les basses fréquences sont limitées par la convolution de l’ellipse par une gaussienne à deux dimensions et de deux pixels d’écart-type, la convolution étant effectuée avant d’effectuer la FFT pour obtenir la fonction de transfert elliptique.

Dans l’étape 35 suivante, on estime les paramètres des modèles de fonction de transfert optique du système optique 2, de non-uniformité basse fréquence du fond de l’image, de non-uniformité basse fréquence de la mire trou source 5 et de bruit spatial haute fréquence.

En effet, en l’absence de défaut d’uniformité, la fonction de transfert elliptique (également appelée FTE) s’exprime comme le produit de la FFT en deux dimensions de l’image géométrique de la mire trou source, dont les paramètres ont été estimés à l’étape 32 d’estimation des paramètres géométrique, avec la FTO du système optique. Ainsi, connaissant la FTE et la FFT en deux dimensions de l’image géométrique, il est possible d’estimer la FTO.

Cependant, le fond de mire et le trou de la mire trou source ne sont pas nécessairement uniforme. Il peut exister des gradients, du vignetage ou du bruit qu’il faut prendre en compte sous la forme d’un modèle de non-uniformité basse fréquence du fond, un modèle de non-uniformité basse fréquence du trou de la mire trou source et un modèle de bruit spatial haute fréquence. En effet, la FTE s’exprime plutôt comme :

Le modèle de FTO et les modèles de non-uniformité sont déterminés à partir du gabarit spatial de bruit, de la fonction de transfert elliptique et d’une estimation des paramètres de l’image géométrique de la mire trou source par le système. En particulier, la FTO et les modèles de non-uniformité sont déterminés par régression linéaire avec la méthode des moindres carrés.

Par exemple, on peut utiliser des modèles polynomiaux constitués de polynômes de Zernike ou d’une base orthonormée adaptée à modéliser la FTO.

Ensuite, une étape 36 de calcul de la fonction d’étalement du point est effectuée en effectuant la transformée de Fourier inverse à deux dimensions du modèle de la FTO déterminé précédemment.

La plupart des caractéristiques du système optique 2 sont ainsi estimées ou estimables à l’aide des étapes décrites précédemment. Néanmoins, il est effectué une étape 37 de calcul d’un modèle d’image à partir à partir des modèles de non-uniformité et de la convolution de la fonction d’étalement du point par l’image géométrique de la mire trou source. On obtient ainsi un modèle d’image suréchantillonnée.

On le sous-échantillonne afin de pouvoir comparer ce modèle à l’image réellement acquise lors de l’étape 31 d’acquisition. Cette comparaison permet de valider directement la qualité des étapes et des estimations faites précédemment ainsi que de révéler certains défauts de l’image.

Claims

Procédé de caractérisation d’un système optique (2) à partir d’une mire trou source (5) imagée sur un capteur (6) placé derrière le système optique (2), caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
Acquisition d’au moins une image de la mire trou source sous la forme d’une ellipse sur le capteur (étape 31) ;

Estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source à partir de l’au moins une image acquise (étape 32) ;

Suréchantillonnage (étape 33) elliptique de l’image de la mire trou source acquise en une image suréchantillonnée à partir de l’estimation des paramètres géométriques, et déduction du gabarit spatial de bruit à partir de la différence entre l’image de la mire trou source acquise et l’image suréchantillonnée ;

Création d’une fonction de transfert elliptique (étape 34) par transformée de Fourier de l’image suréchantillonnée ;

Estimation des paramètres des modèles (étape 35) de fonction de transfert optique du système optique, de non-uniformité basse fréquence du fond de l’image, de non-uniformité basse fréquence de la mire trou source et de bruit spatial haute fréquence à partir du gabarit spatial de bruit, de la fonction de transfert elliptique et d’une estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source par le système ;

Calcul de la fonction d’étalement du point (étape 36) par transformée de Fourier inverse à deux dimensions du modèle de fonction de transfert optique ;

Calcul d’un modèle de l’image (étape 37) à partir des modèles de non-uniformité et de la convolution de la fonction d’étalement du point par l’image géométrique de la mire trou source.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel l’étape (32) d’estimation des paramètres géométriques de l’image géométrique de la mire trou source (5) comprend le centrage de l’image de la mire trou source obtenue par minimisation de la phase de la transformée de Fourier à deux dimensions de l’image avec la méthode des moindres carrés, la phase étant pondérée par le module de ladite transformée de Fourier.
Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’étape (33) de suréchantillonnage elliptique comprend un suréchantillonnage sectoriel par secteur angulaire de l’image de la mire trou source (5) et un filtrage par interpolation angulaire de secteurs angulaires adjacents.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l’étape (34) de création d’une fonction de transfert elliptique comprend l’apodisation de l’image suréchantillonnée.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel l’étape (35) d’estimation des paramètres des modèles est effectuée avec la méthode des moindres carrés.
Procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel plusieurs acquisitions d’images sont acquises lors de l’étape (31) d’acquisition, les images étant prises pour différents angles de prise de vue du système optique et du capteur.
Dispositif de caractérisation d’un système optique (2) caractérisé en ce qu’il comprend un banc optique (3 ; 21) aligné comprenant une source lumineuse (4), une mire trou source (5) et un capteur (6), le dispositif comprenant en outre un système d’acquisition de flux vidéo (16) et un moyen (17) de mise en œuvre du procédé selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, le système optique (2) étant destiné à être placé devant le capteur (6).
Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le banc optique (3 ; 21) comprend en outre un collimateur (11) entre la mire trou source (5) et le système optique (2).
Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le banc optique (3 ; 21) comprend en outre un éclateur de faisceau (15) placé entre le collimateur (11) et le système optique (2).
Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le banc optique (3 ; 21) comprend une platine de rotation (23) sur deux axes sur laquelle sont positionnés le système optique (2) et le capteur (6), et comprend une platine de translation (22) longitudinale sur laquelle sont positionnées la source lumineuse (4) et la mire trou source (5).