FR3129582A1 - Dispositif d’inspection d’une portion de corps humain et procédé associé - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’inspection d’une portion de corps humain et procédé associé Ce dispositif d’inspection d’une portion de corps humain (12), comprend : - un bâti (14), définissant une fenêtre d’observation (26); - un capteur optique, configuré pour capter un rayonnement lumineux de mesure (C) provenant de la portion de corps humain (12), et - un arrangement d’illumination, configuré pour illuminer la portion de corps humain (12), l’arrangement d’illumination comprenant au moins une source lumineuse (30), chaque source lumineuse (30) étant configurée pour produire un rayonnement lumineux émis (A). L’arrangement d’illumination comprend au moins un miroir concave (32) configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis (A) produit par au moins l’une des sources lumineuses (30) en un rayonnement lumineux réfléchi (B), le rayonnement lumineux réfléchi (B) étant collimaté vers la fenêtre d’observation (26) de sorte à illuminer la portion de corps humain (12). Figure pour l'abrégé : Figure 3
Description
La présente invention concerne un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain comprenant :
- un bâti, définissant une fenêtre d’observation de la portion de corps humain,
- un capteur optique, configuré pour capter un rayonnement lumineux de mesure provenant de la portion de corps humain, et
- un arrangement d’illumination, configuré pour illuminer la portion de corps humain, l’arrangement d’illumination comprenant au moins une source lumineuse, chaque source lumineuse étant configurée pour produire un rayonnement lumineux émis.
Afin de déterminer les propriétés visuelles d’une portion de corps humain, et les caractéristiques associées à de telles propriétés, il est d’usage d’utiliser des dispositifs d’inspection d’une portion de corps humain. De tels dispositifs sont par exemple destinés à l’inspection de la peau d’un corps humain ou encore de cheveux d’un corps humain.
De tels dispositif comprennent généralement un arrangement d’illumination configuré pour illuminer la portion de corps humain à inspecter. Afin d’obtenir une inspection précise, il peut être avantageux que l’arrangement d’illumination projette un rayonnement lumineux collimaté, c’est-à-dire dont les rayons sont sensiblement parallèles entre eux, sur la portion de corps humain à inspecter.
Les dispositifs connus comprennent alors une pluralité de sources lumineuses, chaque source lumineuse étant associée à au moins une lentille pour collimater la lumière de la source lumineuse en direction de la portion de corps humain à inspecter.
De tels dispositifs ne donnent toutefois pas entière satisfaction. En effet, l’intégration de lentilles pour collimater la lumière de chaque source lumineuse s’avère couteuse et encombrante. Ainsi, un tel dispositif, bien que permettant une inspection précise, s’avère couteux et encombrant.
Un but de l’invention est alors d’obtenir un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain qui soit précis, tout en étant moins couteux et peu encombrant.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’inspection tel que précité, dans lequel l’arrangement d’illumination comprend au moins un miroir concave, l’au moins un miroir concave étant configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis produit par au moins l’une des sources lumineuses en un rayonnement lumineux réfléchi, le rayonnement lumineux réfléchi étant collimaté vers la fenêtre d’observation de sorte à illuminer la portion de corps humain.
L’utilisation d’un miroir concave configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis en collimatant un tel rayonnement est particulièrement intéressante puisqu’elle assure une illumination permettant une inspection précise de la portion de corps humain, tout en permettant de limiter l’encombrement et le coût du dispositif de collimation. Le rayonnement lumineux réfléchi ainsi collimaté est particulièrement approprié pour limiter les reflets spéculaires. Un tel rayonnement lumineux permet en outre un bon rendu de couleurs, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas où les rayonnements lumineux captés par le capteur viennent à être traités par exemple pour en extraire des informations colorimétriques.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le dispositif d’inspection d’une portion de corps humain comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
- l’au moins un miroir concave définit au moins une région de convergence optique, la ou chaque source lumineuse étant disposée en la ou l’une des région(s) de convergence optiques;
- la fenêtre d’observation définit un plan de fenêtre, le rayonnement lumineux réfléchi traversant le plan de fenêtre en formant un angle compris entre 30° et 60°, de préférence entre 40° et 50° et de préférence encore entre 42° et 48°, par rapport au plan de fenêtre ;
- le bâti s’étend le long d’un axe d’observation, le capteur optique étant disposé sur l’axe d’observation, le rayonnement lumineux de mesure étant parallèle à l’axe d’observation ;
- le dispositif comprend un module de contrôle configuré pour contrôler la ou chaque source lumineuse ;
- l’arrangement d’illumination comprend entre quatre et douze sources lumineuses ;
- le dispositif comprend au moins deux sources lumineuses, le bâti s’étendant le long d’un axe d’observation, l’axe d’observation traversant la fenêtre d’observation, chaque source lumineuse étant radialement à une même distance non nulle de l’axe d’observation ;
- le dispositif comprend au moins quatre sources lumineuses, l’écart orthoradial entre deux sources lumineuses de deux couples de sources lumineuses adjacentes étant supérieur à l’écart orthoradial des autres couples de sources lumineuses adjacentes, les sources lumineuses étant symétriques selon un plan de symétrie comprenant l’axe d’observation ;
- l’au moins un miroir concave est l’unique miroir concave de l’arrangement d’illumination , le miroir concave étant un miroir de révolution et étant configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis produit par la ou chaque source lumineuse en un rayonnement lumineux réfléchi ;
- chaque source lumineuse est une diode électroluminescence ;
- l’au moins un miroir concave comprend un bord distal, le bord distal étant proximalement décalé de la fenêtre d’observation d’une distance comprise entre 0 mm et 50 mm ; et
- le dispositif comprend une vitre intérieure logée en appui sur le bord distal du miroir.
L’invention concerne en outre un procédé d’inspection d’une portion de corps humain mis en œuvre au moyen d’un dispositif d’inspection tel que précité, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- mise en place de la portion de corps humain en regard de la fenêtre d’observation du bâti,
- production d’un rayonnement lumineux émis par l’au moins une source lumineuse ;
- réflexion du rayon lumineux émis par l’au moins un miroir concave, le rayonnement lumineux réfléchi étant collimaté vers la fenêtre d’observation ;
- réflexion du rayon lumineux réfléchi par la portion de corps humain, le rayon réfléchi par la portion de corps humain formant un rayonnement lumineux de mesure; et
- capture du rayonnement de mesure provenant de la portion de corps humain par le capteur optique du dispositif d’inspection.
L’invention concerne en outre un procédé de fabrication d’un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain tel que précité, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’une modélisation d’un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain non adaptée, chaque source lumineuse de la modélisation étant configurée pour produire une modélisation de rayonnement lumineux émis, l’au moins un miroir concave de la modélisation étant configuré pour réfléchir la modélisation du rayonnement lumineux émis en une modélisation de rayonnement lumineux réfléchi, la modélisation de rayonnement lumineux réfléchi étant réfléchie vers la modélisation de la fenêtre d’observation sans être collimatée;
- adaptation de la géométrie de l’au moins un miroir concave de la modélisation, de sorte à ce que la modélisation de rayonnement lumineux réfléchi soit collimatée par la modélisation du miroir concave vers la modélisation de la fenêtre d’observation ; et
- fabrication du dispositif d’inspection d’une portion de corps humain, ledit dispositif comprenant au moins un miroir concave fabriqué sur la base de la géométrie adaptée de l’au moins un miroir concave de la modélisation.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
Dans la suite de la description, le terme « distal » est employé pour désigner une position éloignée de l’utilisateur maintenant le dispositif et le terme proximal est employé pour désigner une position proche de l’utilisateur maintenant le dispositif, un élément distal étant ainsi plus éloigné de l’utilisateur maintenant le dispositif qu’un élément proximal.
En référence à la , un dispositif 10 d’inspection d’une portion de corps humain 12, comprend un bâti 14. Comme illustré sur la , le dispositif comprend en outre un capteur optique 16, un arrangement d’illumination 18 et comprend par exemple un module de contrôle 20.
Le dispositif d’inspection 10 est destiné à évaluer des paramètres propres à la portion de corps humain 12.
La portion de corps humain 12 est par exemple une portion de peau d’un individu ou un ensemble de fibres kératiniques d’un individu, tel par exemple une mèche de cheveux de l’individu. Le dispositif d’inspection 10 est alors par exemple destiné à inspecter une mèche de cheveux, et est par exemple configuré pour déterminer la couleur et/ou la brillance d’une telle mèche de cheveux.
Comme visible sur la , le bâti 14 comprend par exemple un manche 22 et une tête 24.
Le manche 22 forme de préférence un manche de préhension du dispositif d’inspection 10, le manche étant alors configuré pour être maintenu dans la main d’un utilisateur du dispositif d’inspection 10. Le manche 22 est par exemple allongé et définit un axe de préhension P-P’ du bâti 14.
La tête 24 s’étend dans le prolongement du manche 22. La tête 24 est par exemple destiné à être apposée sur une portion de corps humain à inspecter. La tête 24 est par exemple allongée et définit un axe d’observation O-O’ du bâti 14. Le bâti 24 s’étend ainsi au moins partiellement le long de l’axe d’observation O-O’. Dans la variante présentée sur les figures 1 et 2, l’axe d’observation O-O’ est sensiblement perpendiculaire à l’axe de préhension P-P’.
Le bâti 14 définit une fenêtre d’observation 26 d’une portion de corps humain. La fenêtre d’observation 26 est par exemple définie par la tête 24 du bâti. La fenêtre d’observation 26 est destinée à être disposée en regard de la portion de corps humain 12 à inspecter.
La fenêtre d’observation 26 est par exemple disposée le long de l’axe d’observation O-O’, l’axe d’observation O-O’ traversant la fenêtre d’observation 26, de préférence par le centre de la fenêtre d’observation 26.
Comme visible sur la , la fenêtre d’observation 26 est par exemple sensiblement plane et définit un plan de fenêtre F.
Dans l’exemple de la , la fenêtre d’observation est rectangulaire. La fenêtre d’observation est par exemple allongée selon une direction perpendiculaire à l’axe de préhension P-P’.
Comme illustré sur la , le bâti comprend par exemple une vitre d’observation 28 logée dans la fenêtre d’observation 26.
Le capteur optique 16 est configuré pour capter un rayonnement lumineux de mesure C. Le capteur optique comprend par exemple, ou est formé par, une caméra.
Le rayonnement lumineux de mesure C est un rayonnement lumineux provenant de la portion de corps humain 12. Le rayonnement de mesure C passe par exemple au travers de la fenêtre d’observation 26 avant d’atteindre le capteur optique 16. Le rayonnement de mesure C est alors par exemple parallèle à l’axe d’observation O-O’.
Le capteur optique 16 est alors par exemple disposé sur l’axe d’observation O-O’.
Le capteur optique 16 est alors configuré pour, à partir du rayonnement de mesure C capturé, évaluer un paramètre propre à la portion de corps humain 12.
L’arrangement d’illumination 18 est configuré pour illuminer la portion de corps humain 12, en particulier pour que la portion de corps humain 12 émette le rayonnement lumineux de mesure C, par exemple par la réflexion de la lumière émise par l’arrangement d’illumination18.
L’arrangement d’illumination 18 comprend au moins une source lumineuse 30 et un miroir concave 32.
L’arrangement d’illumination 18 comprend par exemple entre quatre et douze sources lumineuses 30. Dans l’exemple de la , l’arrangement d’illumination 18 comprend huit sources lumineuses 30. Dans certaines variantes, l’arrangement d’illumination 18 comprend plus de douze sources lumineuses 30.
Lorsque le dispositif 10 comprend au moins deux sources lumineuses 30, chaque source lumineuse est par exemple disposée radialement à une même distance non nulle de l’axe d’observation.
Lorsque le dispositif 10 comprend au moins deux sources lumineuses 30, les sources lumineuses sont par exemple symétriques selon au moins un plan de symétrie S.
L’au moins un plan de symétrie S comprend par exemple l’axe d’observation O-O’.
Lorsque le dispositif 10 comprend au moins quatre sources lumineuses, l’écart orthoradial entre deux sources lumineuses 30 de deux couples de sources lumineuses 30 adjacentes est supérieur à l’écart orthoradial des autres couples de sources lumineuses 30 adjacentes (non représenté). Au mois un plan de symétrie S s’étend alors par exemple entre les deux sources lumineuses 30 des deux couples de sources lumineuses 30 adjacentes dont l’écart orthoradial est supérieur à l’écart orthoradial des autres couples de sources lumineuses 30 adjacentes.
Les sources lumineuses sont alors ainsi réparties en deux groupes distincts de sources lumineuses, par exemple disposés de part et d’autre du plan de symétrie S.
A titre d’exemple, dans une variante dans laquelle le dispositif comprend au moins six sources lumineuses, l’écart orthoradial entre deux sources lumineuses de deux couples de source lumineuses 30 adjacentes est par exemple égal à 90° tandis que l’écart orthoradial entre les autres couples de sources lumineuses adjacentes est par exemple égal à 45°. L’un des plans de symétrie S s’étend alors par exemple entre les deux sources lumineuses 30 des deux couples de sources lumineuses 30 adjacentes dont l’écart orthoradial est supérieur à l’écart orthoradial des autres couples de sources lumineuses 30 adjacentes.
Chaque source lumineuse 30 est configurée pour produire un rayonnement lumineux émis A.
Le rayonnement lumineux émis A produit par la ou chaque source lumineuse 30 diverge de ladite au moins une source lumineuse 30. En d’autres termes, les rayons émis par chaque source lumineuse 30 ne sont pas collimatés et divergent de la source lumineuse 30 depuis laquelle ils ont été émis.
Chaque source lumineuse 30 est par exemple une diode électroluminescente, aussi connu sous le nom de DEL ou LED (de l’anglais light-emitting diode). En particulier, chaque source lumineuse 30 est par exemple une diode blanche et plus particulièrement une diode à indice de rendu de couleur élevé.
L’indice de rendu de couleur des sources lumineuses 30 est par exemple supérieur à 90.
Dans un mode de réalisation particulier (non représenté), au moins l’une des sources lumineuse 30 comprend une diode électroluminescente telle que précédemment décrite et comprend en complément une lentille convergente. La lentille convergente réduit alors dans cette variante la divergence du rayonnement lumineux émis par la diode électroluminescente, le rayon lumineux émis A produit par une telle source lumineuse 30 étant ainsi moins divergent que le rayon lumineux qui aurait été émis pas une diode électroluminescente seule.
Le module de contrôle 20 est configuré pour contrôler la ou chaque source lumineuse 30. Le module de contrôle 20 est par exemple connecté à une alimentation électrique (non représentée) et est configuré pour commuter l’au moins une source lumineuse 30 entre un état allumé, dans lequel la source lumineuse 30 émet un rayonnement lumineux émis A, et un état éteint dans lequel la source lumineuse n’émet pas de rayonnement lumineux émis A.
Le module de contrôle 20 est par exemple, en complément, configuré pour contrôler l’intensité du rayonnement lumineux émis A produit par l’au moins une source lumineuse 30 et/ou la couleur, ou en d’autre termes la longueur d’onde, du rayonnement lumineux émis A produit par l’au moins une source lumineuse 30.
Le module de contrôle 20 est par exemple configuré pour contrôler la polarisation du rayonnement lumineux émis A produit par l’au moins une source lumineuse 30.
Le module de contrôle 20 est par ailleurs par exemple configuré pour contrôler la direction générale du rayonnement lumineux émis A produit par l’au moins une source lumineuse 30.
Le dispositif 10 comprend par exemple un organe de contrôle (non représenté) formant une interface homme-machine, l’organe de contrôle étant configuré pour contrôler l’organe de commande.
Lorsque le dispositif 10 comprend au moins deux sources lumineuses 30 le module de contrôle 20 est configuré pour contrôler chaque source lumineuse 30 indépendamment l’une de l’autre.
Le miroir concave 32 est configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis A produit par l’au moins l’une des sources lumineuses 10 en un rayonnement réfléchi B.
Par concave, on entend que le miroir est creux sur sa face réfléchissante, c’est-à-dire qu’une droite tangente au miroir s’étend du côté du miroir opposé à la face réfléchissante du miroir. Ainsi, on ne désigne pas seulement par miroir concave 32 un miroir de concavité constante, la concavité du miroir concave 32 étant par exemple variable.
Le miroir concave 32 définit de préférence au moins une région de convergence optique. En particulier, la région de convergence optique correspond à une région de convergence de rayons lumineux collimatés si les rayons lumineux collimatés sont émis depuis la fenêtre d’observation 26 vers le miroir concave 32. L’au moins une région de convergence optique est alors assimilable à un foyer optique du miroir concave 32 et peut à ce titre être qualifiée de pseudo foyer-optique.
La ou chaque source lumineuse 30 est alors disposée en le ou l’un des foyer(s) optique(s), de sorte à ce que le rayonnement lumineux émis A produit par la source lumineuse 30 que le miroir concave 32 réfléchit, soit réfléchi en un rayonnement lumineux réfléchi B collimaté vers la fenêtre d’observation 26.
Le miroir concave 32 est alors assimilable à un miroir pseudo parabolique. Le miroir concave 32 est par exemple formé par un miroir pseudo-parabolique de révolution ou par une portion d’un miroir pseudo-parabolique révolution. Par pseudo parabolique, on entend ici que la forme générale du miroir concave 32 vue en coupe selon un plan passant par l’axe d’observation O-O’, comme illustré sur la , est de forme semblable à une parabole, c’est-à-dire une courbe définie par une fonction polynomiale du second degré. Toutefois, comme visible sur la , et pour chaque tronçon angulaire donné autour de l’axe O-O’, le miroir concave 32 définit un foyer optique différent lesdits foyers otiques définissant ensemble la région de convergence optique. Dès lors, le miroir concave, même s’il est assimilable à un miroir parabolique, n’est en général pas rigoureusement parabolique.
La géométrie du miroir concave 32 est par exemple obtenue à la suite de simulations numériques. La géométrie du miroir concave est par exemple obtenue à la suite d’une simulation numérique itérative prenant en compte la position relative de l’au moins une source lumineuse 30, du miroir concave 32 et de la fenêtre d’observation 26, la fenêtre d’observation permettant de déterminer la position de la portion de corps humain 12.
Lors de la simulation numérique itérative visant à obtenir la géométrie du miroir concave 32, la géométrie d’une modélisation du miroir concave est itérativement modifiée jusqu’à ce que les rayonnements lumineux émis depuis une modélisation de l’au moins une source lumineuse 30 traversent une modélisation de la fenêtre d’observation en étant collimatés de sorte à illuminer une modélisation de la portion de corps humain 12. En d’autre termes, la géométrie de la modélisation du miroir concave est itérativement modifié jusqu’à ce que la géométrie du miroir concave 32 permette la collimation des rayons lumineux au travers de la fenêtre d’observation de sorte à illuminer la portion de corps humain 12 à l’aide de rayons lumineux collimatés.
Lors de la simulation numérique itérative, la concavité du miroir concave 32 est plus particulièrement calculée pour que le miroir concave 32 permette la collimation des rayons lumineux au travers de la fenêtre d’observation 26. Dans des variantes particulières non illustrés, le miroir 32 comprend par exemple localement une région convexe, le terme concave devant ainsi être compris comme généralement concave.
Le rayonnement lumineux émis A, divergeant d’une source lumineuse 30 donnée est collimaté par le miroir concave 32 en formant le rayonnement lumineux réfléchi B.
Par collimaté, on entend que les rayons formant le rayonnement lumineux réfléchi B s’étendent sensiblement parallèlement les uns aux autres jusqu’à la fenêtre d’observation 26. On entend ainsi que l’angle formé entre deux rayons quelconques du rayonnement réfléchi B collimaté est inférieur à 5° et de préférence inférieur à 2°. On comprendra ici que seule la portion du rayonnement émis A réfléchie par le miroir concave 32, et formant le rayonnement lumineux réfléchi B, est collimatée.
La longueur du rayonnement lumineux réfléchi B, c’est-à-dire la longueur du rayonnement lumineux s’étendant entre le miroir concave 32 et la portion de corps humain 12, est de préférence comprise entre 20mm et 60mm, de préférence encore entre 30 et 40mm. En d’autre termes, la distance verticale, c’est-à-dire selon l’axe d’observation O-O’, entre le point où le rayon lumineux émis A est réfléchi en le rayonnement réfléchi B, et la portion de corps humain 12, est comprise entre 15mm et 45mm, et de préférence entre 20mm et 35mm.
Le rayonnement lumineux réfléchi B est collimaté vers la fenêtre d’observation 26 de sorte à illuminer la portion de corps humain 12, lorsque la portion de corps humain 12 est disposée en regard de la fenêtre d’observation 26. Le rayonnement lumineux réfléchi B est en particulier destiné à traverser la fenêtre d’observation 26.Le rayonnement lumineux réfléchi B ainsi collimaté est par exemple destiné à être réfléchi par la portion de corps humain 12, le rayonnement lumineux ainsi réfléchi par la portion de corps humain 12 formant par exemple le rayonnement de mesure C.
Le rayonnement lumineux réfléchi B traverse par exemple le plan de fenêtre F en formant un angle compris entre 30° et 60°, de préférence entre 40° et 50° et de préférence encore entre 42° et 48°, par rapport au plan de fenêtre F. Dans l’exemple de la , le rayonnement lumineux réfléchi B traverse le plan de fenêtre F en formant un angle de 45° par rapport au plan de fenêtre F.
Le rayonnement de mesure C traverse par exemple le plan de fenêtre F en formant un angle compris entre 85° et 95 ° par rapport au plan de fenêtre F, et de préférence en formant un angle égal à 90° par rapport au plan de fenêtre.
Ainsi, comme visible sur la , la portion de corps humain 12 est illuminée par l’intermédiaire du rayonnement lumineux réfléchi B traversant la fenêtre d’observation 26 en étant incliné par rapport au plan de fenêtre F, le capteur optique 16 captant le rayonnement de mesure C à la verticale de la portion de corps humain 12.
L’arrangement d’illumination 18 comprend de préférence un unique miroir concave 32, comme illustré en . L’unique miroir concave 32 est alors configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis A, produit par la ou chaque source lumineuse 30, en un rayonnement lumineux réfléchi B.
Dans une variante non représentée, l’arrangement d’illumination 18 comprend une pluralité de miroirs concaves 32. Chaque miroir concave 32 est par exemple disposé en regard d’une source lumineuse 30 de sorte à réfléchir le rayonnement lumineux émis A produit par ladite source lumineuse en un rayonnement lumineux réfléchi B. Comme vu plus haut, la géométrie de ces miroirs concaves 32 est calculée pour que le miroir concave 32 permette la collimation des rayons lumineux au travers de la fenêtre d’observation 26. De tels miroirs concaves 32 sont par exemple indépendants les uns des autres. En alternative, les miroirs concaves 32 sont liés les uns aux autres par un miroir de connexion (non illustré). Les miroirs concaves sont alors assimilables à des régions concaves d’un miroir formé par lesdits miroirs concaves et par le miroir de connexion, la géométrie d’un tel miroir étant, comme vu plus haut, adaptée pour permettre la collimation du rayonnement lumineux réfléchi B au travers de la fenêtre d’observation 26.
Dans le mode de réalisation de la , le miroir concave 32 est un miroir de révolution autour de l’axe d’observation O-O’.
Le ou chaque miroir concave 32 comprend au moins un bord proximal 34 et au moins un bord distal 36. Le bord proximal 34 est radialement plus large que le bord distal 36.
Le bord distal 36 s’étend par exemple dans un plan, par exemple dans un plan sensiblement parallèle à la fenêtre d’observation 26. Lorsque le miroir concave 32 est un miroir de révolution autour de l’axe d’observation O-O’, le bord distal 36 est par exemple circulaire dans un plan sensiblement parallèle à la fenêtre d’observation 26. Lorsque l’arrangement d’illumination 18 comprend une pluralité de miroirs concaves 32, le bord distal 36 de chaque miroir 32 est par exemple une portion de cercle s’étendant dans un plan sensiblement parallèle à la fenêtre d’observation 26.
Le bord distal 36 est de préférence proximalement décalée de la fenêtre d’observation 26 d’une distance comprise entre 0 mm et 50 mm et de préférence entre 10 et 30 mm, la distance étant de préférence mesurée perpendiculairement au plan formé par la fenêtre d’observation 26. En d’autres termes, la fenêtre d’observation 26 est décalée selon l’axe d’observation O-O’, en direction de la portion de corps humain 12, d’une distance comprise entre 5 mm et 50 mm et de préférence entre 10 et 30 mm.
Dans une variante particulière illustrée en , le dispositif 10 comprend une vitre intérieure 40. La vitre intérieure 40 est logée en appui sur le bord distal 36 du miroir 32, la vitre intérieure 40 s’étendant alors par exemple sensiblement dans le plan formé par le bord distal 36.
Un procédé d’inspection d’une portion de corps humain 12 mis en œuvre au moyen d’un dispositif d’inspection 10 tel que précédemment décrit va maintenant être présenté.
Une portion de corps humain est tout d’abord présentée en regard de la fenêtre d’observation 26 du bâti 14. Par exemple, une mèche de cheveux est présentée en regard de ladite fenêtre d’observation 26. La portion de corps humain 12 est alors de préférence alignée sur l’axe d’observation O-O’.
Le rayonnement lumineux émis A est ensuite produit par l’au moins une source lumineuse 30. Chaque source 30 produit par exemple un rayonnement lumineux émis.
Le rayonnement lumineux émis A est ensuite réfléchi par le miroir concave 32. Le rayon lumineux réfléchi B ainsi obtenu par la réflexion du rayon lumineux émis A sur le miroir concave 32 est collimaté vers la fenêtre d’observation 26. En d’autres termes, la réflexion du rayonnement lumineux émis A sur le miroir concave 32 collimate ledit rayon lumineux émis A en un rayonnement lumineux réfléchi B vers la fenêtre d’observation 26.
Le rayonnement réfléchi B est ensuite réfléchi par la portion de corps humain 12. Le rayonnement issu de la réflexion du rayonnement réfléchi B sur la portion de corps humain 12 forme un rayonnement lumineux de mesure C, le rayonnement lumineux de mesure C permettant de caractériser la portion de corps humain 12.
Le rayonnement de mesure C provenant de la portion de corps humain est ensuite capturé par le capteur optique 16. Le capteur optique 16 et/ou un module de traitement (non représenté) sont alors configurés pour déterminer les propriétés visuelles de la portion de corps humain 12 à partir du rayonnement de mesure C, et déterminer les caractéristiques associées à de telles propriétés.
Un procédé de fabrication d’un dispositif 10 d’inspection d’une portion de corps humain 12 tel que précédemment décrit va maintenant être présenté.
Le procédé de fabrication comprend une étape de fourniture d’une modélisation d’un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain 12 non adaptée, suivie d’une étape d’adaptation de la modélisation et plus particulièrement de la modélisation du miroir concave 32, suivie d’une étape de fabrication du dispositif sur la base de la modélisation adaptée.
Lors de l’étape de fourniture, la modélisation du dispositif 10 d’inspection d’une portion de corps humain 12 non adaptée est fournie. Chaque source lumineuse 30 de la modélisation est configurée pour produire une modélisation de rayonnement lumineux émis A. L’au moins un miroir concave 32 de la modélisation est configuré pour réfléchir la modélisation du rayonnement lumineux émis A en une modélisation de rayonnement lumineux réfléchi B. La modélisation de rayonnement lumineux réfléchi est réfléchie vers la modélisation de la fenêtre d’observation 26 sans être collimatée. En d’autres termes, la modélisation du dispositif 10 d’inspection d’une portion de corps humain 12 est non adaptée en ce que la géométrie de l’au moins un miroir concave 32 de la modélisation ne permet pas d’obtenir une modélisation de rayonnement lumineux réfléchi B collimatée.
Lors de l’étape d’adaptation, la géométrie de l’au moins un miroir concave 32 de la modélisation est adaptée de sorte à ce que la modélisation de rayonnement lumineux réfléchi B soit collimaté par la modélisation du miroir concave 32 vers la modélisation de la fenêtre d’observation 26. L’étape d’adaptation comprend par exemple un calcul itératif d’une géométrie modifiée de l’au moins un miroir concave 32 de la modélisation, une nouvelle géométrie modifiée de l’au moins un miroir concave 32 étant calculée jusqu’à l’obtention d’une géométrie de miroir concave 32 adaptée de sorte à ce que le rayonnement lumineux réfléchi B soit collimaté.
Lors l’étape de fabrication, le dispositif 10 d’inspection d’une portion de corps humain est fabriqué sur la base de la géométrie adaptée de la modélisation dudit dispositif 10 et plus particulièrement sur la base de la géométrie adaptée de l’au moins un miroir concave 32 de la modélisation. En particulier, la concavité du miroir concave 32 correspond à la concavité de la modélisation du miroir concave 32 adaptée.
L’inclinaison du rayonnement réfléchi B par rapport au plan F de fenêtre d’observation est particulièrement intéressante pour améliorer l’éclairage de la portion de corps humain 12, un tel éclairage limitant par exemple des reflets indésirables sur la portion de corps humain 12.
L’utilisation d’un module de contrôle est particulièrement avantageuse pour adapter l’utilisation du dispositif d’inspection à différents contextes d’utilisation.
L’utilisation d’un nombre de sources lumineuses 30 compris entre quatre et douze source lumineuses permet un éclairage par des rayons lumineux émis A collimatés provenant de plusieurs orientations différentes, ce qui permet d’améliorer la précision du dispositif.
Le positionnement orthoradial particulier des sources lumineuses tel que décrit plus haut permet en outre d’obtenir un éclairage particulièrement adapté à des objets allongés tels que des mèches de cheveux, en limitant la réflexion spéculaire associée à de tels objets allongés.
L’utilisation d’un unique miroir concave permet un montage particulièrement simple et une construction particulièrement économique du dispositif d’inspection 10.
L’utilisation de diodes électroluminescentes est en outre particulièrement pertinente pour limiter le coût de fabrication tout en ayant une source lumineuse 30 dont les propriétés du rayonnement lumineux émis A sont adaptées à leur utilisation dans un dispositif d’inspection 10.
L’homme du métier comprendra que les modes de réalisation et variantes précédemment décrits peuvent être combinés pour former de nouveaux modes de réalisation pourvu qu’ils soient compatibles techniquement.
Claims (14)
- Dispositif (10) d’inspection d’une portion de corps humain (12), comprenant :
- un bâti (14), définissant une fenêtre d’observation (26) de la portion de corps humain (12) ;
- un capteur optique (16), configuré pour capter un rayonnement lumineux de mesure (C) provenant de la portion de corps humain (12), et
- un arrangement d’illumination (18), configuré pour illuminer la portion de corps humain (12), l’arrangement d’illumination (18) comprenant au moins une source lumineuse (30), chaque source lumineuse (30) étant configurée pour produire un rayonnement lumineux émis (A),
- Dispositif d’inspection (10) selon la revendication 1, dans lequel l’au moins un miroir concave définit au moins une région de convergence optique, la ou chaque source lumineuse (30) étant disposée en la ou l’une des région(s) de convergence optiques.
- Dispositif d’inspection (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la fenêtre d’observation (26) définit un plan de fenêtre (F), le rayonnement lumineux réfléchi (B) traversant le plan de fenêtre (F) en formant un angle compris entre 30° et 60°, de préférence entre 40° et 50° et de préférence encore entre 42° et 48°, par rapport au plan de fenêtre (F).
- Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bâti (14) s’étend le long d’un axe d’observation (O-O’), le capteur optique (16) étant disposé sur l’axe d’observation (O-O’), le rayonnement lumineux de mesure (C) étant parallèle à l’axe d’observation.
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (10) comprend un module de contrôle (20) configuré pour contrôler la ou chaque source lumineuse (30).
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’arrangement d’illumination (18) comprend entre quatre et douze sources lumineuses (30).
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif (10) comprend au moins deux sources lumineuses (30), le bâti (14) s’étendant le long d’un axe d’observation (O-O’), l’axe d’observation (O-O’) traversant la fenêtre d’observation (26), chaque source lumineuse (30) étant radialement à une même distance non nulle de l’axe d’observation (O-O’).
- Dispositif d’inspection (10) selon la revendication 7, dans lequel le dispositif (10) comprend au moins quatre sources lumineuses (30), l’écart orthoradial entre deux sources lumineuses (30) de deux couples de sources lumineuses (30) adjacentes étant supérieur à l’écart orthoradial des autres couples de sources lumineuses (30) adjacentes, les sources lumineuses (30) étant symétriques selon un plan de symétrie (S) comprenant l’axe d’observation (O-O’).
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un miroir concave (32) est l’unique miroir concave (32) de l’arrangement d’illumination (18), le miroir concave (32) étant un miroir de révolution et étant configuré pour réfléchir le rayonnement lumineux émis (A) produit par la ou chaque source lumineuse en un rayonnement lumineux réfléchi (B).
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque source lumineuse (30) est une diode électroluminescence.
- Dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins un miroir concave (32) comprend un bord distal (36), le bord distal (36) étant proximalement décalé de la fenêtre d’observation (28) d’une distance comprise entre 0 mm et 50 mm.
- Dispositif d’inspection (10) selon la revendication 11, dans lequel le dispositif (10) comprend une vitre intérieure (40) logée en appui sur le bord distal (36) du miroir (32).
- Procédé d’inspection d’une portion de corps humain (12) mis en œuvre au moyen d’un dispositif d’inspection (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, le procédé comprenant les étapes suivantes :
- mise en place de la portion de corps humain (12) en regard de la fenêtre d’observation (26) du bâti (14),
- production d’un rayonnement lumineux émis (A) par l’au moins une source lumineuse (30) ;
- réflexion du rayon lumineux émis (A) par l’au moins un miroir concave (32), le rayonnement lumineux réfléchi (B) étant collimaté vers la fenêtre d’observation (26) ;
- réflexion du rayon lumineux réfléchi (B) par la portion de corps humain (12), le rayon réfléchi par la portion de corps humain (12) formant un rayonnement lumineux de mesure (C); et
- capture du rayonnement de mesure (C) provenant de la portion de corps humain (12) par le capteur optique (16) du dispositif d’inspection (10).
- Procédé de fabrication d’un dispositif (10) d’inspection d’une portion de corps humain (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 12, le procédé de fabrication comprenant les étapes suivantes :
- fourniture d’une modélisation d’un dispositif d’inspection d’une portion de corps humain (12) non adaptée, chaque source lumineuse (30) de la modélisation étant configurée pour produire une modélisation de rayonnement lumineux émis (A), l’au moins un miroir concave (32) de la modélisation étant configuré pour réfléchir la modélisation du rayonnement lumineux émis (A) en une modélisation de rayonnement lumineux réfléchi (B), la modélisation de rayonnement lumineux réfléchi étant réfléchie vers la modélisation de la fenêtre d’observation (26) sans être collimatée;
- adaptation de la géométrie de l’au moins un miroir concave (32) de la modélisation, de sorte à ce que la modélisation de rayonnement lumineux réfléchi (B) soit collimatée par la modélisation du miroir concave vers la modélisation de la fenêtre d’observation (26) ; et
- fabrication du dispositif d’inspection d’une portion de corps humain (12), ledit dispositif comprenant au moins un miroir concave (32) fabriqué sur la base de la géométrie adaptée de l’au moins un miroir concave (32) de la modélisation.
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-
2022
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