WO2009050238A1 - Procede et un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface interieure d'une chaussure - Google Patents

Procede et un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface interieure d'une chaussure Download PDF

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WO2009050238A1 PCT/EP2008/063973 EP2008063973W WO2009050238A1 WO 2009050238 A1 WO2009050238 A1 WO 2009050238A1 EP 2008063973 W EP2008063973 W EP 2008063973W WO 2009050238 A1 WO2009050238 A1 WO 2009050238A1
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image acquisition
images
shoe
acquisition means
image
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Térence COUDERT
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    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
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    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A43—FOOTWEAR
    • A43D—MACHINES, TOOLS, EQUIPMENT OR METHODS FOR MANUFACTURING OR REPAIRING FOOTWEAR
    • A43D1/00—Foot or last measuring devices; Measuring devices for shoe parts
    • A43D1/06—Measuring devices for the inside measure of shoes, for the height of heels, or for the arrangement of heels
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G01C11/06—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for performing a three-dimensional reconstruction of the inner surface of a shoe.
  • a sock or other membrane having specifically recognizable patterns is introduced into the shoe and pressed against the inner wall of the shoe.
  • Such a plating is achieved by removing the air between the membrane and the wall of the shoe or by introducing a foot into the shoe having donned the membrane, the latter being coated with glue which allows to adhere the membrane to the wall . Subsequently, the camera is introduced into the shoe and runs a path in which a set of shots is made, a recovery being provided in the images of two shots. Thanks to the patterns on the membrane, and to the different shots, a photogrammetric reconstruction of the surface of the inside of the shoe is carried out.
  • the use of a moving camera makes it possible to perform a three-dimensional reconstruction of the surface of the inside of the shoe.
  • the three-dimensional model obtained does not allow to deduce metric information because the results of the reconstruction calculation are obtained to a scale factor.
  • the present invention aims to solve all or part of the above disadvantages.
  • the subject of the present invention is a device for three-dimensional reconstruction of the inner surface of a shoe comprising an image acquisition assembly, and image processing means produced by the acquisition assembly of images, characterized in that the image acquisition assembly comprises first and second image acquisition means and image storage means taken by the first and second image acquisition means, the first and second image acquisition means comprising at least one endoscope comprising an image guide whose first end is intended to take a picture and the second end is connected to a camera, the axis of view of the first and second image acquisition means being oriented transversely with respect to the axis of the image guide, the device comprising means for mechanically connecting the first and second image acquisition means; arranged to position the first and second image acquisition means so as to produce image pairs having a coverage area, the relative position of the first and second image acquisition means and their relative orientation being predetermined , and the image processing means being arranged to correlate points in the shots of the same pair of images and between pairs of distinct images, and to perform a three-dimensional reconstruction of a surface from these points.
  • the device further comprises a shoe support, having at least one articulation allowing relative movement of the shoe with respect to the image acquisition assembly.
  • a shoe support having at least one articulation allowing relative movement of the shoe with respect to the image acquisition assembly.
  • the device comprises lighting means comprising at least one light emitting diode.
  • the present invention also relates to a method of three-dimensional reconstruction of the inner surface of a shoe, comprising the steps of:
  • the acquisitions of the two images of a pair of images are performed substantially simultaneously.
  • the method comprises a step of melting the surface portions during the three-dimensional reconstruction from each pair of images to obtain an inner surface of the shoe.
  • a coloring element is projected onto the inner surface of the shoe.
  • a calibration phase of the image acquisition means is performed prior to shooting using a random gray level planar pattern.
  • Figure 1 is a perspective view of a reconstruction device according to the invention.
  • Figure 2 is a detail view of the device of Figure 1.
  • Figure 3 is a flowchart of a method according to the invention.
  • Figure 4 is a representation of a calibration pattern used in the method according to the invention.
  • FIG. 5 is a schematic representation illustrating the steps of correlation and reconstruction of the method according to the invention.
  • Figure 6 is a perspective representation of a three-dimensional surface of the interior of a shoe reconstructed by the method according to the invention.
  • FIG. 7 is a sectional view of a section of the surface of the inside of the boot according to VII-VII of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a sectional view of a section of the surface of the inside of the boot according to VIII-VIII of FIG. 6.
  • a device for three-dimensional reconstruction of the inner surface of a shoe 2 comprises an image acquisition assembly comprising first and second image acquisition means constituted each by an endoscope 3 comprising an image guide whose first end 4 is intended to take a picture and the second end is connected to a camera 5.
  • an endoscope 3 comprising an image guide whose first end 4 is intended to take a picture and the second end is connected to a camera 5.
  • rigid endoscopes are used.
  • the device comprises means for mechanical connection of the first and second image acquisition means constituted by a support 6 comprising fixing means, for example a clamp 7, arranged to positioning the first and second image acquisition means 3, 5 so as to produce pairs of images having a recovery zone, the relative position of the first and second image acquisition means 3, 5 and their relative orientation being predetermined.
  • fixing means for example a clamp 7
  • the image acquisition axis B of the first and second image acquisition means which corresponds to the output axis of the image guide at its output section. 8 is oriented substantially perpendicularly with respect to the axis A of the image guide in the body of the endoscope 3.
  • the axes A of the two endoscopes 3 are convergent in order to limit the bulk of the end of the assembly of Shooting and facilitating are introduction into the shoe 2. It is also possible alternatively to use endoscopes 3 whose axes are parallel and close to each other.
  • the image acquisition assembly comprises a set of light-emitting diodes not shown in the drawing.
  • the device further comprises a shoe support 9, having a housing portion of the shoe 10, on which the shoe 2 can be placed or fixed, and two joints 11, 12 along two axes of rotation allowing relative movement of the shoe. compared to the cameras.
  • a displacement in translation is also possible by moving the support or by providing specific means, for example a slideway, not shown.
  • the device comprises means 13 for storing images taken by the first and second image acquisition means 3, 5 designed to take substantially simultaneous images of pairs of images with the first and second image acquisition means. images 3, 5.
  • These storage means 13 may for example be constituted by a hard disk or any other type of computer memory.
  • the device also comprises image processing means produced by the image acquisition assembly, constituted by software executed on a microcomputer 14. These means are arranged to correlate different zones in the shots of a video camera. same couple of shots and between pairs of separate image acquisition, and perform a three-dimensional reconstruction. With the device described above, a three-dimensional reconstruction method of the inner surface of a shoe can be implemented, the flowchart of which is shown in FIG.
  • a coloring element for example paint, is projected onto the inner surface of the shoe.
  • a second step E2 the image acquisition assembly is calibrated.
  • This step consists in determining the characteristic parameters of the image acquisition assembly, and in particular the focal length, the distortion parameters and the relative position between the two cameras. It should be noted that this step can be performed prior to step E1, and that it may be envisaged not to perform this step each time the method is implemented, using the data of a previous calibration.
  • a pattern is then made from a random gray level image positioned on a support. plan.
  • the pattern is then moved relative to the image acquisition unit to take pictures. From the known dimensions of the test pattern and the positioning of correlated points thereon, the characteristic parameters of the image acquisition assembly, and in particular the focal length, the distortion parameters and the relative position between the images. two cameras are calculated.
  • a plurality of image acquisitions of the inside of the shoe 2 are made substantially simultaneously between the two cameras 5 in order to obtain pairs of images having a zone of overlap between them.
  • a first image is taken with the camera 5 of the first image acquisition means
  • the second image is taken with the camera 5 of the second image acquisition means, each pair of images. acquiring images having overlapping areas with another pair of images.
  • the shoe 2 is moved relative to the image acquisition means 3, 5.
  • a fourth step E4 the images are mapped as shown in FIG. 3.
  • a given point m1 in an image 11 of an image pair (11, 12) its counterpart m2 in the other image 12 of the same image pair.
  • a triangulation is performed, that is to say a determination of the intersection of two projection rays corresponding to a three-dimensional point.
  • image plane a plane
  • O1 a point of the space M
  • the projection imposes that the points O1, m1 and M are aligned. If we consider a point observed in two different images 11 and 12, the step of the mapping determines the position of the point m1 and the point m2 respectively in the first image 11 and in the second image 12.
  • the equations, expressed in the mark of the observed scene of the projection rays 01 m1 and O2m2 are evaluated using the points m1 and m2 and the parameters obtained during the calibration. We can thus calculate the intersection of the two lines 01 m1 and O2m2 to obtain the coordinates of the point M in the reference of the observed scene. This operation is repeated for a set of visible points in a pair of images to obtain for each image pair a point cloud M representative of a portion of the surface S of the inside of the shoe 2.
  • a sixth step E6 an assembly of point clouds is performed to effect the fusion of surface portions S.
  • the various three-dimensional surface portions S obtained by the image pairs 11, 12 comprise points whose coordinates are not expressed in the same reference frame. It is thus necessary to assemble these clouds of points to obtain a single cloud of points representing the inner surface of the shoe 2 in a global reference.
  • a first step it is necessary to determine the translational and rotational displacement made between the shooting of a pair of images and the shooting of the next image pair. For this purpose, it is advisable to maintain a zone of overlap between the images of a pair of images and the next image pair.
  • a correlation is then made between the points present in an image of a couple and the same points in the next couple, so that to determine the displacement of the image acquisition unit between the two shots.
  • the same element of the surface of the shoe can exist in two surface portions from two pairs of images.
  • the surface portions should be fused into a single layer.
  • the method used to perform the merge is the use of an implicit function for multiple surface fusion.
  • An implicit function merge is performed to define volumes delimited by the surface portions, taking, for example, the average of the different functions, and then defining a new surface as an iso-potential surface defined from the merged function.
  • a first application is to evaluate the footwear of the shoe, that is to say the comfort of a foot in the shoe.
  • the reconstruction by the two acquisition means gives a reconstruction showing the actual dimensions of the shoe, it is possible to deduce from the surface the wearing length. of the shoe.
  • sections of the inner surface such as sections si and s2 shown in FIGS. 7 and 8, to measure these sections, in particular their perimeter, and their shape, and to compare these sections with a foot surface. intended to be housed in the shoe, to study the adequacy of these two surfaces.

Abstract

L'invention concerne un procédé et un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure d'une chaussure (2) comprenant un ensemble d'acquisition d'images (3, 5), et des moyens de traitement (14) des images réalisées par l'ensemble d'acquisition d'images (3, 5). L'ensemble d'acquisition d'images (3, 5) comprend des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) et des moyens de stockage (13) des images prises par les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5). Le dispositif comprend des moyens de liaison mécanique (7) des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) agencés pour positionner les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) de façon à réaliser des couples d'images présentant une zone de recouvrement, la position relative des premiers et seconds moyen d'acquisition d'images (3, 5) et leur orientation relative étant prédéterminée. Les moyens de traitement (14) des images sont agencés pour mettre en corrélation des points dans les prises de vues d'un même couple d'images et entre des couples d'images distincts, et opérer une reconstruction tridimensionnelle d'une surface à partir de ces points.

Description

Procédé et un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure d'une chaussure
La présente invention concerne un dispositif et un procédé destiné à réaliser une reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure d'une chaussure.
Il est connu, en particulier du document US2005/0168756, de procéder à la reconstruction tridimensionnelle du volume intérieur d'une chaussure en utilisant une caméra introduite dans la chaussure destinée à réaliser une pluralité d'acquisition d'images présentant des zones de recouvrement, des moyens de traitement permettant de réaliser des mises en corrélation de différentes zones dans les prises de vues et une reconstruction tridimensionnelle.
Une chaussette ou autre membrane comportant des motifs spécifiquement reconnaissables est introduite dans la chaussure et plaquée contre la paroi intérieure de la chaussure.
Un tel plaquage est réalisé en retirant l'air entre la membrane et la paroi de la chaussure ou en introduisant un pied dans la chaussure en ayant enfilé la membrane, celle-ci étant enduite de colle qui permet de faire adhérer la membrane à la paroi. Par la suite, la caméra est introduite dans la chaussure et parcours un chemin au cours duquel un ensemble de prises de vues est réalisé, un recouvrement étant assuré dans les images de deux prises de vues. Grâce aux motifs portés sur la membrane, et aux différentes prises de vues, une reconstruction photogramétrique de la surface de l'intérieur de la chaussure est réalisée.
Il apparaît toutefois que la mise en place de la membrane est une opération délicate à réaliser, car il convient de plaquer celle-ci précisément à l'intérieur de la chaussure. En outre, la réalisation d'un vide dans une chaussure n'est pas possible avec tous les types de chaussure et demande un équipement spécifique.
L'utilisation d'une caméra se déplaçant permet effectivement de réaliser une reconstruction tridimensionnelle de la surface de l'intérieur de la chaussure. Il apparaît toutefois que le modèle tridimensionnel obtenu ne permet pas de déduire des informations métriques car les résultats du calcul de reconstruction sont obtenus à un facteur d'échelle près. La présente invention a pour objet de résoudre tout ou partie des inconvénients ci-dessus.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure d'une chaussure comprenant un ensemble d'acquisition d'images, et des moyens de traitement des images réalisées par l'ensemble d'acquisition d'images, caractérisé en ce que l'ensemble d'acquisition d'images comprend des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images et des moyens de stockage des images prises par les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images, les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images comprenant au moins un endoscope comportant un guide d'image dont la première extrémité est destinée à réaliser une prise de vue et la seconde extrémité est reliée à une caméra, l'axe de prise de vue des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images étant orienté transversalement par rapport à l'axe du guide d'image, le dispositif comprenant des moyens de liaison mécanique des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images agencés pour positionner les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images de façon à réaliser des couples d'images présentant une zone de recouvrement, la position relative des premiers et seconds moyen d'acquisition d'images et leur orientation relative étant prédéterminée, et les moyens de traitement des images étant agencés pour mettre en corrélation des points dans les prises de vues d'un même couple d'images et entre des couples d'images distincts, et opérer une reconstruction tridimensionnelle d'une surface à partir de ces points.
Grâce aux dispositions selon l'invention, il est possible d'obtenir de façon simple une reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure de la chaussure, avec des informations métriques précise sur cette surface, car le positionnement des moyens d'acquisition des images est prédéterminé. Il n'est pas utile de disposer des motifs de forme précise à l'intérieur de la chaussure pour obtenir ces informations métriques, ce qui simplifie l'utilisation du dispositif. Ces dispositions permettent en outre de constituer un ensemble d'acquisition d'image présentant un faible encombrement et pouvant entrer facilement dans la chaussure et de faciliter la visualisation des parois latérales de la chaussure sans nécessiter un recul trop important.
Avantageusement, le dispositif comprend de plus un support de chaussure, présentant au moins une articulation permettant un mouvement relatif de la chaussure par rapport aux l'ensemble d'acquisition d'images. Cette disposition permet de maintenir la chaussure de façon efficace pendant les prises de vues, en évitant les déformations de la chaussure entre les différentes prises de vue, et en évitant de déplacer les moyens d'acquisition d'image, ce qui pourrait causer des modifications des paramètres géométriques ou optique de l'ensemble d'acquisition d'image.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend des moyens d'éclairage comprenant au moins une diode électroluminescente.
Ces dispositions permettent d'obtenir un éclairage diffus permettant de réaliser une mise en corrélation efficace des images. Il est en effet souhaitable d'éviter les réflexions sur la surface à reconstruire.
La présente invention a également pour objet un procédé de reconstruction tridimensionnel de la surface intérieure d'une chaussure, comprenant les étapes consistant à :
- réaliser une pluralité d'acquisition d'images avec deux moyens de prises de vues reliées entre eux par des moyens de liaison mécanique pour obtenir des couples d'images, chaque couple d'images présentant des zones de recouvrement avec un autre couple d'images,
- mettre en corrélation des points dans les images d'un même couple d'images, - opérer une reconstruction tridimensionnelle à partir de chaque couple d'images pour obtenir des portions de surface ou des nuages de points en trois dimensions.
Avantageusement, les acquisitions des deux images d'un couple d'image sont réalisées sensiblement simultanément. Ces dispositions permettent d'assurer qu'aucune déformation de la surface n'intervient entre les acquisitions des deux images d'un couple.
Avantageusement, le procédé comprend une étape de fusion des portions de surface lors de la reconstruction tridimensionnelle à partir de chaque couple d'images pour obtenir une surface intérieure de la chaussure. Ces dispositions permettent de manipuler une surface tridimensionnelle unique.
Selon un mode de mise en œuvre, précédemment à l'étape de réalisation d'acquisition d'images, un élément colorant est projeté sur la surface intérieure de la chaussure. Ces dispositions permettent d'améliorer le contraste de la surface à modéliser dans le cas ou celle-ci présente un faible contraste. Avantageusement, la chaussure est déplacée autour des moyens d'acquisition d'images.
Selon un mode de mise en œuvre, une phase d'étalonnage des moyens d'acquisition d'images est réalisée préalablement aux prises de vue en utilisant une mire plan à niveaux de gris aléatoires.
Ces dispositions permettent d'obtenir un étalonnage précis pour l'ensemble d'acquisition d'image.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce capteur.
La figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de reconstruction selon l'invention.
La figure 2 est une vue de détail du dispositif de figure 1.
La figure 3 est un organigramme d'un procédé selon l'invention. La figure 4 est une représentation d'une mire d'étalonnage utilisée dans le procédé selon l'invention.
La figure 5 est une représentation schématique illustrant les étapes de mise en corrélation et de reconstruction du procédé selon l'invention.
La figure 6 est une représentation en perspective d'une surface tridimensionnelle de l'intérieur d'une chaussure reconstruite par le procédé selon l'invention.
La figure 7 est une vue en coupe d'une section de la surface de l'intérieur de la chaussure selon VII-VII de figure 6.
La figure 8 est une vue en coupe d'une section de la surface de l'intérieur de la chaussure selon VIII-VIII de figure 6.
Ainsi que représenté sur les figures 1 et 2, un dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure d'une chaussure 2 selon l'invention comprend un ensemble d'acquisition d'image comportant des premiers et seconds moyens d'acquisition d'image constitués chacun par un endoscope 3 comprenant un guide d'image dont la première extrémité 4 est destinée à réaliser une prise de vue et la seconde extrémité est reliée à une caméra 5. Dans le mode de réalisation représenté aux figures, des endoscopes rigides sont utilisés.
Le dispositif comprend des moyens de liaison mécanique des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images constitués par un support 6 comprenant des moyens de fixation, par exemple une pince 7, agencé pour positionner les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images 3, 5 de façon à réaliser des couples de prises de vues présentant une zone de recouvrement, la position relative des premiers et seconds moyen d'acquisition d'images 3, 5 et leur orientation relative étant prédéterminée. Ainsi que cela apparaît sur la figure 2, l'axe d'acquisition d'images B des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images qui correspond à l'axe de sortie du guide d'image au niveau de sa section de sortie 8 est orienté sensiblement perpendiculairement par rapport à l'axe A du guide d'image dans le corps de l'endoscope 3. Les axes A des deux endoscopes 3 sont convergents afin de limiter l'encombrement de l'extrémité de l'ensemble de prise de vue et de faciliter sont introduction dans la chaussure 2. Il est également possible en variante d'utiliser des endoscopes 3 dont les axes sont parallèles et proches l'un de l'autre.
Afin d'assurer un éclairage diffus de la zone de prise de vue, l'ensemble d'acquisition d'images comprend un ensemble de diodes électroluminescentes non représentées au dessin.
Le dispositif comprend de plus un support 9 de chaussure, présentant une portion de logement de la chaussure 10, sur laquelle la chaussure 2 peut être posée ou fixée, et deux articulations 11 , 12 selon deux axes de rotation permettant un mouvement relatif de la chaussure par rapport aux caméras. Un déplacement en translation est également possible en déplaçant le support ou en prévoyant des moyens spécifiques, par exemple une glissière, non représentée.
Le dispositif comprend des moyens de stockage 13 des images prises par les premiers et seconds moyens d'acquisition d'image 3, 5 conçus pour réaliser des prises de vues sensiblement simultanées de couples d'images avec les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images 3, 5. Ces moyens de stockage 13 peuvent par exemple être constitués par un disque dur ou tout autre type de mémoire informatique. Le dispositif comprend également des moyens de traitement des images réalisées par l'ensemble d'acquisition d'image, constitués par un logiciel exécuté sur un microordinateur 14. Ces moyens sont agencés pour mettre en corrélation différentes zones dans les prises de vues d'un même couple de prises de vues et entre des couples d'acquisition d'images distinct, et opérer une reconstruction tridimensionnelle. Grâce au dispositif décrit ci-dessus, un procédé de reconstruction tridimensionnel de la surface intérieure d'une chaussure peut être mis en œuvre, dont l'organigramme est représenté sur la figure 3.
Dans une première étape E1 facultative, un élément colorant, par exemple de la peinture, est projeté sur la surface intérieure de la chaussure.
Dans une seconde étape E2, on procède à un étalonnage de l'ensemble d'acquisition d'image. Cette étape consiste à déterminer les paramètres caractéristiques de l'ensemble d'acquisition d'image, et en particulier la distance focale, les paramètres de distorsion et la position relative entre les deux caméras. Il est à noter que cette étape peut être réalisée préalablement à l'étape E1 , et qu'il peut être envisagé de ne pas réaliser cette étape à chaque mise en œuvre du procédé, en utilisant les données d'un étalonnage précédent.
Il est possible de réaliser un tel étalonnage en utilisant par exemple une mire plane à niveaux de gris aléatoires, ainsi que représenté sur la figure 3. On réalise pour cela une mire à partir d'une image à niveau de gris aléatoire positionnée sur un support plan. La mire est ensuite déplacée par rapport à l'ensemble d'acquisition d'image pour réaliser des prises de vues. A partir des dimensions connues de la mire et du positionnement de points corrélés sur celle-ci, les paramètres caractéristiques de l'ensemble d'acquisition d'image, et en particulier la distance focale, les paramètres de distorsion et la position relative entre les deux caméras sont calculés.
Dans une troisième étape E3, on réalise une pluralité d'acquisition d'images de l'intérieur de la chaussure 2 de façon sensiblement simultanées entre les deux caméras 5 pour obtenir des couples d'images présentant une zone de recouvrement entre elles. Pour chaque couple d'images, une première image est prise avec la caméra 5 des premiers moyens d'acquisition d'image, et la seconde image est prise avec la caméra 5 des seconds moyens d'acquisition d'image, chaque couple d'acquisition d'images présentant des zones de recouvrement avec un autre couple d'images.
Entre les acquisitions de couples d'image, la chaussure 2 est déplacée par rapport aux moyens d'acquisition d'images 3, 5.
Dans une quatrième étape E4, on réalise une mise en correspondance des images, ainsi que représenté sur la figure 3. Ainsi, pour un point donné m1 dans une image 11 d'un couple d'image (11 , 12), on trouve son homologue m2 dans l'autre image 12 du même couple d'image. Si nous connaissons la position d'un point m1 dans une image prise par une première caméra, il faut rechercher la position du point m2 correspondant dans l'image prise par la seconde caméra en utilisant un critère de similitude entre ces deux points. Seuls les points communs aux deux images pourront être retrouvés en trois dimensions.
Dans une cinquième étape E5, on réalise une triangulation, c'est-à- dire une détermination de l'intersection de deux rayons de projection correspondant à un point en trois dimensions. En utilisant une modélisation d'une caméra par un plan, appelé plan image, et un point O1 appelé centre de projection, Un point de l'espace M se projette dans le plan image en m1. La projection impose que les points O1 , m1 et M soient alignés. Si nous considérons un point observé dans deux images différentes 11 et 12, l'étape de la mise en correspondance détermine la position du point m1 et du point m2 respectivement dans la première image 11 et dans la seconde image 12. Les équations, exprimées dans le repère de la scène observée des rayons de projections 01 m1 et O2m2 sont évaluées à l'aide des points m1 et m2 et des paramètres obtenus lors de l'étalonnage. Nous pouvons donc calculer l'intersection des deux droites 01 m1 et O2m2 pour obtenir les coordonnées du point M dans le repère de la scène observée. Cette opération est répétée pour un ensemble de points visibles dans un couple d'image pour obtenir pour chaque couple d'image un nuage de point M représentatif d'une portion de la surface S de l'intérieur de la chaussure 2.
Dans une sixième étape E6, on réalise un assemblage de nuages de points pour réaliser la fusion de portions de surface S. Pour reconstruire un objet en trois dimensions dans sa globalité, il est nécessaire de prendre plus de deux vues. Les différentes portions de surface S en trois dimensions obtenues par les paires d'images 11 , 12 comprennent des points dont les coordonnées ne pas exprimées dans le même repère. Il faut donc assembler ces nuages de points pour obtenir un nuage de points unique représentant la surface intérieure de la chaussure 2 dans un repère global.
Dans un premier temps, il convient de déterminer le déplacement en translation et en rotation réalisés entre la prise de vue d'un couple d'image et la prise de vue du couple d'image suivant. Pour cela il convient de conserver une zone de recouvrement entre les images d'un couple d'image et du couple d'image suivant. On réalise ensuite une corrélation entre les points présents dans une image d'un couple et les mêmes points dans le couple suivant, afin de déterminer le déplacement de l'ensemble d'acquisition d'image entre les deux prises de vue.
Une fois que les ensembles de nuages de points ont été recalés dans le même repère, un même élément de la surface de la chaussure peut exister dans deux portions de surface provenant de deux couples d'image. Il convient de fusionner les portions de surface en une seule nappe. La méthode utilisée pour réaliser la fusion est l'utilisation d'une fonction implicite pour la fusion de surface multiple. On réalise une fusion de fonction implicite servant à définir des volumes délimités par les portions de surface, en prenant par exemple, la moyenne des différentes fonctions, puis on définit une nouvelle surface comme une surface iso potentielle définie à partir de la fonction fusionnée.
On obtient ainsi une surface unique S pour l'intérieur de la chaussure comme représenté sur la figure 6. Les applications de l'obtention d'une telle surface sont multiples.
Une première application est d'évaluer le chaussant de la chaussure, c'est-à- dire le confort d'un pied dans la chaussure. En particulier, une fois que la surface intérieure de la chaussure est connue, et étant donné que la reconstruction par les deux moyens d'acquisition donne une reconstruction présentant les dimensions réelles de la chaussure, il est possible de déduire de la surface la longueur chaussante de la chaussure.
Il est également possible de définir des sections de la surface intérieure telles que les sections si et s2 représentées sur les figures 7 et 8, de mesurer ces sections, notamment leur périmètre, et leur forme, et de comparer ces sections avec une surface de pied destiné à être logé dans la chaussure, pour étudier l'adéquation de ces deux surfaces.
Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seules formes d'exécution de ce joint, décrites ci-dessus à titre d'exemples, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de reconstruction tridimensionnelle de la surface intérieure (S) d'une chaussure (2) comprenant : - un ensemble d'acquisition d'images (3, 5), et
- des moyens de traitement (14) des images (11 , 12) réalisées par l'ensemble d'acquisition d'images (3, 5), caractérisé en ce que l'ensemble d'acquisition d'images (3, 5) comprend des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) et des moyens de stockage (13) des images prises par les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5), les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) comprenant au moins un endoscope (3) comportant un guide d'image dont la première extrémité est destinée à réaliser une prise de vue et la seconde extrémité est reliée à une caméra (5), l'axe de prise de vue (B) des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) étant orienté transversalement par rapport à l'axe (A) du guide d'image (3), le dispositif comprenant des moyens de liaison mécanique (7) des premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) agencés pour positionner les premiers et seconds moyens d'acquisition d'images (3, 5) de façon à réaliser des couples d'images (11 , 12) présentant une zone de recouvrement, la position relative des premiers et seconds moyen d'acquisition d'images (3, 5) et leur orientation relative étant prédéterminée, et les moyens de traitement (14) des images (11 , 12) étant agencés pour mettre en corrélation des points dans les prises de vues d'un même couple d'images (11 , 12) et entre des couples d'images distincts, et opérer une reconstruction tridimensionnelle d'une surface (S) à partir de ces points.
2. Dispositif selon la revendication 1 , comprenant de plus un support de chaussure (9), présentant au moins une articulation (11 , 12) permettant un mouvement relatif de la chaussure par rapport aux l'ensemble d'acquisition d'images (3, 5).
3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes comprenant des moyens d'éclairage comprenant au moins une diode électroluminescente.
4. Procédé de reconstruction tridimensionnel de la surface intérieure d'une chaussure utilisant un dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant les étapes consistant à :
- réaliser (E3) une pluralité d'acquisition d'images avec deux moyens de prises de vues (3, 5) reliées entre eux par des moyens de liaison mécanique (7) pour obtenir des couples d'images (11 , 12), chaque couple d'images (11 , 12) présentant des zones de recouvrement avec un autre couple d'images (11 , 12),
- mettre en corrélation (E4) des points dans les images d'un même couple d'images (11 , 12),
- opérer (E5, E6) une reconstruction tridimensionnelle à partir de chaque couple d'images (11 , 12) pour obtenir des portions de surface (S) ou des nuages de points (M) en trois dimensions.
5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel les acquisitions des deux images (11 , 12) d'un couple d'image sont réalisées sensiblement simultanément.
6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5 comprenant une étape de fusion des portions de surface (S) lors de la reconstruction tridimensionnelle à partir de chaque couple d'images (11 , 12) pour obtenir une surface intérieure de la chaussure (S).
7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel, précédemment à l'étape de réalisation d'acquisition d'images (E3), un élément colorant est projeté (E1 ) sur la surface intérieure de la chaussure.
8. Procédé selon l'une des revendications 4 à 7, dans lequel la chaussure (2) est déplacée autour des moyens d'acquisition d'images.
9. Procédé selon l'une des revendications 4 à 8, dans lequel une phase d'étalonnage (E2) des moyens d'acquisition d'images (3, 5) est réalisée préalablement aux prises de vue, en utilisant une mire plan à niveaux de gris aléatoires.
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