ES2886112T3

ES2886112T3 - Procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto y dispositivo asociado

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Publication number: ES2886112T3
Application number: ES16784807T
Authority: ES
Inventors: Rémi Vauclin; Franck Hennebelle
Original assignee: Color Grail Research SAS
Current assignee: Color Grail Research SAS
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2021-12-16
Anticipated expiration: 2036-09-30
Also published as: CN108449962A; WO2017055580A1; CN108449962B; JP6829529B2; KR102549763B1; EP3356800B1; US20180284020A1; EP3356800A1; JP2018538513A; US10429298B2; KR20180084035A

Abstract

Procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto (4), comprendiendo el procedimiento las etapas de: - iluminación del objeto (4) por un iluminante exterior (6) que presenta una iluminación desconocida y variable, - emisión de al menos un destello de luz (18) que ilumina el objeto (4), de manera que cada destello de luz (18) es emitido por una fuente (10) y presenta una iluminación conocida en una gama de longitudes de onda, - recogida de la onda reflejada (20) por el objeto (4) para formar al menos una imagen en un detector (12), aplicándose la etapa de recogida en instantes de emisión de destello y sin emisión de destello, - obtención de una ecuación de varias incógnitas, obteniéndose la ecuación a partir de las imágenes formadas, de manera que la reflectancia del objeto (4) y la iluminación del iluminante exterior (6) son dos incógnitas de la ecuación, - resolución de la ecuación, comprendiendo la etapa de resolución de la ecuación: - el cálculo de puntos de solución de la ecuación, - la interpolación de los puntos calculados por una función de interpolación, y - el uso de una primera aproximación para la resolución de la ecuación, siendo la primera aproximación una aproximación según la cual cada imagen recogida durante la emisión de un mismo destello de luz (18) se obtiene de la emisión de un destello de luz distinto, con el resultado de que la ecuación sea una ecuación sobredeterminada de la que se extrae una pluralidad de subecuaciones que se deben resolver, formando dichas subecuaciones un sistema sobredeterminado que se debe resolver y según la cual la resolución de la ecuación incluye la resolución de cada una de las subecuaciones para obtener una pluralidad de reflectancias de solución y el cálculo de la media de la pluralidad de reflectancias de solución para obtener la reflectancia del objeto (4).

Description

DESCRIPCIÓN

Procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto y dispositivo asociado

[0001] La presente invención se refiere a un procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto y un dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto.

[0002] El documento WO 2013/120956 A1 describe un procedimiento de medida de la reflectancia difusa uniforme en al menos un punto de un objeto con ayuda de un dispositivo que incluye un medio capaz de emitir iluminantes de color expresados en forma de flujo luminoso y un detector electrónico de imágenes de colores y un dispositivo que incluye un medio capaz de emitir iluminantes de color en forma de flujo luminoso de colores y un detector electrónico de imágenes de colores, de medida de la reflectancia difusa uniforme en al menos un punto de un objeto colocado en una zona que se encuentra en el campo de iluminación de dicho medio capaz de emitir colores y que se encuentra en el campo de visión de dicho detector electrónico de imágenes de colores y que está sometido a un iluminante exterior en forma de un flujo luminoso exterior ambiente constante y desconocido.

[0003] Para determinar la reflectancia de un objeto, se sabe usar dispositivos especializados de alta precisión como espectrómetros de difracción o espectrómetros con dobles fotorreceptores en paralelo.

[0004] Sin embargo, dichos dispositivos son costosos y difíciles de usar para operadores no especializados.

[0005] Existe así la necesidad de un procedimiento de determinación de la reflectancia fiable y fácil de implementar.

[0006] Para ello, la presente invención se refiere a un procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto según la reivindicación 1.

[0007] Según realizaciones particulares, el procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto comprende una o varias de las características de las reivindicaciones 2 a 8, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible.

[0008] La presente invención se refiere a un dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto según la reivindicación 9.

[0009] Según realizaciones particulares, el dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto comprende una o varias de las características de las reivindicaciones 10 a 12, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible.

[0010] Además, se describe un procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- iluminación del objeto por un iluminante exterior que presenta una iluminación desconocida y variable,

- emisión de al menos un destello de luz que ilumina el objeto, de manera que cada destello de luz es emitido por una fuente y presenta una iluminación conocida en una gama de longitudes de onda,

- recogida de la onda reflejada por el objeto para formar al menos una imagen en un detector,

- obtención de una ecuación de varias incógnitas, obteniéndose la ecuación a partir de las imágenes formadas, siendo la reflectancia del objeto y la iluminación del iluminante exterior dos incógnitas de la ecuación,

- resolución de la ecuación, que comprende la etapa de resolución de la ecuación

- el cálculo de puntos de solución de la ecuación,

- la interpolación de los puntos calculados por una función de interpolación, y

- el uso de al menos una de las aproximaciones siguientes para la resolución de la ecuación:

- una primera aproximación según la cual cada imagen recogida durante un mismo destello de luz se obtiene de la emisión de un destello de luz distinto,

- una segunda aproximación según la cual la función de interpolación determina los puntos de estabilidad de la ecuación, y

- una tercera aproximación según la cual la iluminación del iluminante exterior en el instante de la emisión de un destello de luz es igual a la iluminación del iluminante exterior en un instante anterior.

[0011] Dicho procedimiento de determinación de la reflectancia p de un objeto es fácil de implementar y permite obtener una modelización fiable de la reflectancia p real del objeto incluso con un iluminante exterior variable. Dicha implementación permite reducir el tiempo de cálculo, a la vez que se conserva la precisión del procedimiento.

[0012] Según realizaciones particulares, el procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto comprende una o varias de las características siguientes, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible:

- la fuente y el detector están dispuestos en un mismo aparato.

- se emite una pluralidad de destellos de luz, presentando cada destello un máximo de iluminación en longitud de onda, de manera que la etapa de recogida se implementa para cada destello de luz emitido y al menos dos destellos de luz presentan un máximo de iluminación alejado al menos 20 nanómetros.

- la etapa de recogida se implementa varias veces para un mismo destello de luz, de manera que la ecuación obtenida es un sistema de ecuaciones sobredeterminado, implementándose la etapa de resolución para una pluralidad de sistemas de ecuaciones determinados usando la primera aproximación para obtener una pluralidad de funciones de reflectancia, comprendiendo el procedimiento, además, un cálculo de la reflectancia del objeto calculando una media de la pluralidad de las funciones de reflectancia.

- la segunda aproximación se usa durante la etapa de resolución de la ecuación y en la que la función de interpolación es una combinación ponderada de funciones de bases sellada por un número finito de puntos de interpolación, en particular splines cúbicas, siendo cada punto de interpolación un punto de estabilidad de la ecuación.

- se emite una pluralidad de destellos de luz, presentando cada destello un máximo de iluminación en longitud de onda, de manera que la etapa de recogida se implementa para cada destello de luz emitido. Los puntos de interpolaciones verifican al menos la propiedad siguiente: el número de punto de interpolación es igual al número de destellos.

- la tercera aproximación se usa durante la etapa de resolución de la ecuación y el procedimiento comprende una etapa de captación de una imagen de referencia por recogida de la onda reflejada por el objeto para formar al menos una imagen en un detector en ausencia de destello emitido por la fuente.

- la etapa de resolución de la ecuación comprende una operación de resta de una ecuación de referencia para obtener una ecuación simplificada, obteniéndose la ecuación de referencia a partir de la imagen de referencia.

- el procedimiento incluye, además, las etapas de:

- estimación de un intervalo de tiempo de variación de la iluminación del iluminante exterior,

- a partir del intervalo de tiempo de variación estimado, determinación de la frecuencia a la que la etapa de captación de una imagen de referencia debe repetirse para que la tercera aproximación siga siendo válida

- el procedimiento es un procedimiento de medida de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto de un objeto con ayuda de un dispositivo que incluye un medio capaz de emitir iluminantes de color expresados en forma de flujo luminoso y un detector electrónico de imágenes de colores, caracterizado porque incluye las etapas siguientes:

• colocación de dicho objeto en una zona que se encuentra en el campo de iluminación de dicho medio capaz de emitir iluminantes de color en forma de flujo luminoso de colores y que se encuentra en el campo de visión de dicho detector electrónico de imágenes de colores, estando sometido dicho objeto asimismo a un iluminante exterior en forma de un flujo luminoso exterior ambiente Iext(A) desconocido y constante en el que A designa la longitud de onda, emitido por dicho medio de una serie de N iluminantes SFUENTE(A)¡ (con N un número entero natural superior a uno, de manera que i varía de 1 a N y A, siendo la longitud de onda), Sfuente(A)¡ conocida en función de los parámetros de entrada de dicho medio capaz de emitir flujos luminoso de colores, captura por dicho detector electrónico de imágenes de colores del flujo luminoso reflejado en al menos un punto de dicho objeto y que entra en el detector, de manera que dicho flujo luminoso se denota por Edetector(A)¡, con N un número entero natural estrictamente superior a dos, de manera que i varía de 1 a N y A la longitud de onda, y obtención de N ecuaciones «Eí»:

debido al carácter aditivo de la luz ondulatoria y por definición de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto del objeto (30); y

• determinación por dicho dispositivo de las dos funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A) resolviendo el sistema de N ecuaciones E¡:

- integrando cada ecuación E¡ en la intersección de los espectros fuente y detector, de manera que bj denota cada sensibilidad en la base colorimétrica elegida, generando así cada ecuación E¡ un conjunto de ecuaciones «E¡ integrada»:

- calculando el valor numérico correspondiente al término de la izquierda de las ecuaciones E¡ integradas con ayuda de los parámetros de salida del detector digital de imagen; y

- expresando las dos funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A) con ayuda de un número finito de puntos de interpolación (A¡, y¡) unidos por al menos una función de interpolación s(A) para conservar el carácter continuo de dichas funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A), siendo las Ai longitudes de onda elegidas en la intersección de los espectros fuente y detector y que son parámetros de entrada del procedimiento, elegida para minimizar el número de puntos de interpolación para una precisión dada; y

- buscando los parámetros yi de las funciones pOBJ(A) e Iext(A) que minimizan el sistema de mínimos cuadrados ||^ * X - S||2 resultante de las ecuaciones Ei integradas.

- el procedimiento incluye además una etapa de determinación del valor del iluminante exterior Iext(A).

- el procedimiento incluye además una etapa de transcripción de la función pOBJ(A) de reflectancia difusa uniforme en al menos un punto del objeto en coordenadas CIE XYZ para un iluminante dado.

- el número de destellos es del mismo orden de magnitud que el número de puntos de interpolación para determinar los valores de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto del objeto y del iluminante exterior Iext(A).

- el procedimiento incluye una etapa de determinación de los valores de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto del objeto y del iluminante exterior Iext(A) en varias bandas espectrales.

- el procedimiento se implementa para realizar fotografías espectrométricas de objetos de las fotografías espectrométricas de objetos y para realizar adaptaciones cromáticas (equilibrio de blancos) a voluntad.

- el procedimiento se implementa para medir el color de un elemento comprendido en el grupo siguiente: materiales, sólidos, líquidos, gases, pinturas, tapicerías, grafismos, textiles, plásticos, madera, metales, suelos, minerales, vegetales y alimentos.

- el procedimiento se implementa para la medida de los colores con fines médicos o estéticos en el hombre y la esencia de al menos un elemento comprendido en el grupo siguiente: piel, granos, lunares, cabellos, vello, maquillaje y dientes.

- el procedimiento se implementa para el uso de códigos de barra en color, de una o varias dimensiones. - el procedimiento se implementa con el fin de ayudar a las personas daltónicas y/o ciegas.

[0013] La presente descripción se refiere también al dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto, siendo el objeto iluminado por un iluminante exterior que presenta una iluminación desconocida y variable, comprendiendo el dispositivo:

- una fuente, capaz de emitir al menos un destello de luz que ilumina el objeto, de manera que cada destello de luz emitido por la fuente presenta una iluminación conocida en una gama de longitudes de onda,

- un detector, capaz de recoger la onda reflejada por el objeto para formar al menos una imagen,

- una unidad de tratamiento, capaz de implementar las etapas siguientes:

- resolución de la ecuación,

comprendiendo la etapa de resolución de la ecuación:

- el cálculo de puntos de solución de la ecuación,

[0014] Según realizaciones particulares, el dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto comprende una o varias de las características siguientes, tomadas de forma aislada o según cualquier combinación técnicamente posible:

- el detector y la fuente están dispuestos en un mismo aparato.

- la fuente es una pantalla luminosa o un conjunto de diodos electroluminiscentes.

- el detector se elige entre un grupo constituido por un aparato fotográfico, una cámara, un generador de imágenes multicanal y un generador de imágenes hiperespectral.

- el aparato es un teléfono inteligente.

- dicho dispositivo implementa un conjunto de fuentes luminosas para emitir los destellos de color y un detector electrónico de imagen para detectar la luz reflejada por el objeto diana.

- dicho dispositivo es un aparato fotográfico o una cámara con destello integrado o extraíble.

- dicho dispositivo implementa guías de onda para hacer transitar la emisión y la recepción de los destellos de colores. - dicho dispositivo se implementa para realizar fotografías espectrométricas de objetos y para realizar adaptaciones cromáticas (equilibrio de blancos) a voluntad.

- dicho dispositivo se implementa para medir el color de un elemento comprendido en el grupo siguiente: materiales, sólidos, líquidos, gases, pinturas, tapicerías, grafismos, textiles, plásticos, madera, metales, suelos, minerales, vegetales y alimentos.

- dicho dispositivo se implementa para la medida de colores con fines médicos o estéticos en el hombre y la esencia de al menos un elemento comprendido en el grupo siguiente: piel, granos, lunares, cabellos, vello, maquillaje y dientes. - dicho dispositivo se implementa para el uso de códigos de barra en color, en una o varias dimensiones.

- dicho dispositivo se implementa con el fin de ayudar a las personas daltónicas y/o ciegas.

- el dispositivo incluye además un medio capaz de emitir iluminantes de color en forma de flujo luminoso de colores y un detector electrónico de imágenes de colores, de medida de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto de un objeto colocado en una zona que se encuentra en el campo de iluminación de dicho medio capaz de emitir colores y que se encuentra en el campo de visión de dicho detector electrónico de imágenes de colores y que está sometido a un iluminante exterior en forma de un flujo luminoso exterior ambiente denotado por Iext(A), constante y desconocido. El dispositivo incluye también medios para:

• emitir una serie de N iluminantes SFUENTE(A)¡ (con N número entero natural superior a un, de manera que i varía de 1 a N y A, siendo la longitud de onda), S^fuente(A)¡ conocida en función de los parámetros de entrada de dicho medio capaz de emitir flujos luminosos de colores, captura por dicho detector electrónico de imagen color del flujo luminoso reflejado en al menos un punto de dicho objeto y que entra en el detector, de manera que dicho flujo luminoso se denota por Edetector(A)i, con N número entero natural estrictamente superior a dos, de manera que i varía de 1 a N y A la longitud de onda, y obtención de N ecuaciones «E¡>^x

E“ — (X): = pOB)(^)XleXW SFUENTE(>00

debido al carácter aditivo de la luz ondulatoria y por definición de la reflectancia difusa uniforme pOBJ(A) en al menos un punto del objeto; y

• determinar las dos funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A) resolviendo el sistema de N ecuaciones Ei:

- integrando cada ecuación Ei en la intersección de los espectros fuente y detector, de manera que bj denota cada sensibilidad en la base colorimétrica elegida, generando así cada ecuación Ei un conjunto de ecuaciones «Ei integrada»:

- calculando el valor numérico correspondiente al término de la izquierda de las ecuaciones Ei integrada con ayuda de los parámetros de salida del detector digital de imagen; y

- expresando las dos funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A) con ayuda de un número finito de puntos de interpolación (Aj, yj) unidos por al menos una función de interpolación s(A) para conservar el carácter continuo de dichas funciones desconocidas continuas pOBJ(A) e Iext(A), siendo las Aj longitudes de onda elegidas en la intersección de los espectros fuente y detector y que son parámetros de entrada del procedimiento, elegidos para minimizar el número de puntos de interpolación de una precisión dada; y

- buscando los parámetros yi de las funciones pOBJ(A) e Iext(A) que minimizan el sistema de mínimos cuadrados ||^ * X - B\\2 resultante de las ecuaciones Ei integradas.

[0015] Otras características y ventajas de la invención se desprenderán de la lectura de la descripción que se ofrece a continuación de realizaciones de la invención, proporcionada a modo de ejemplo únicamente y en referencia a los dibujos que son:

- figura 1, un esquema de un dispositivo de determinación de la reflectancia de un objeto,

- figura 2, un organigrama de un primer ejemplo de implementación de un procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto,

- figura 3, una representación gráfica de un espectro para varios destellos de luz,

- figura 4, un organigrama de un segundo ejemplo de implementación de procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto,

- figura 5, una representación gráfica del error de la reflectancia determinada con respecto a una reflectancia real, para varias determinaciones,

- figura 6, una representación gráfica del error de la reflectancia determinada con respecto a la reflectancia real, - figura 7, una representación gráfica de varias reflectancias determinadas y de la reflectancia real,

- figura 8, una representación gráfica de la reflectancia determinada por la implementación de un procedimiento del estado de la técnica y de la reflectancia real,

- figura 9, una representación gráfica de la reflectancia determinada para un ejemplo de implementación de procedimiento de determinación y de la reflectancia real, y

- figura 10, un organigrama de un tercer ejemplo de implementación de procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto.

[0016] En la figura 1 se representan un dispositivo 1 de determinación de la reflectancia de un objeto 4, un objeto 4 y un iluminante exterior 6.

[0017] El dispositivo 1 de determinación de la reflectancia de un objeto 4 comprende una fuente 10, un detector 12 y una unidad de tratamiento 14.

[0018] El dispositivo 1 de determinación es capaz de implementar un procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto 4, del que se representa un ejemplo de implementación en la figura 2.

[0019] La reflectancia real de un objeto, denotada por preal, es una función preal(A) de la longitud de onda denotada por A.

[0020] La reflectancia ofrece una información en el color del objeto 4 en el sentido cromático. La reflectancia del objeto 4 depende del material de la superficie de reflexión del objeto 4.

[0021] La reflectancia de un objeto 4 se define como la relación entre la luminancia recibida por el objeto 4 y la luminancia reflejada por el objeto 4.

[0022] La luminancia es una magnitud correspondiente a la sensación visual de luminosidad de una superficie. La luminancia recibida por el objeto 4 se define como el cociente de la intensidad luminosa recibida por el objeto 4 por el área de la superficie aparente del objeto 4. La luminancia reflejada por el objeto 4 se define como el cociente de la intensidad luminosa reflejada por el objeto 4 por el área de la superficie aparente del objeto 4. La superficie aparente es la proyección del área del objeto 4 en perpendicular a una dirección de observación.

[0023] La iluminación del objeto 4 se conoce a partir de la luminancia recibida por el objeto 4 y de la geometría de observación.

[0024] En el procedimiento de determinación, la superficie del objeto 4 se considera una superficie lambertiana. Una superficie lambertiana es una superficie en la que la luminancia es independiente de la dirección de observación. La componente especular de la superficie del objeto 4, es decir, su aspecto brillante, se supone despreciable o no es recogida por el dispositivo 1 gracias a una disposición geométrica adaptada entre la fuente de luz 10, el objeto 4 y el detector 12.

[0025] La iluminación del objeto 4 corresponde a un flujo luminoso recibido por unidad de superficie.

[0026] La determinación de la reflectancia consiste en encontrar una reflectancia determinada denotada por p, la más cercana posible según una norma, a la reflectancia real preal de un objeto 4 en una gama de longitudes de onda. La gama de longitudes de onda depende de la fuente 10 y del detector 12 del dispositivo 1 de determinación. Por ejemplo, la reflectancia se determina en una gama de longitudes de onda en el dominio del espectro visible.

[0027] En lo que sigue de la descripción, la reflectancia determinada se denota por p.

[0028] La reflectancia determinada p por el procedimiento de determinación es ventajosamente cercana a la reflectancia real preal en una gama de longitudes de onda como se describe a continuación.

[0029] Un error F de la reflectancia determinada p con respecto a la reflectancia real preal es una función de la longitud de onda definida a partir de la desviación típica entre la reflectancia real preal y la reflectancia determinada p.

[0030] El error F es una función nula si la reflectancia determinada p es igual a la reflectancia real preal para todas las longitudes de ondas. Cuanto mayor es el error F, más indica que la desviación entre la reflectancia determinada p y la reflectancia real preal es grande.

[0031] Se entiende que el procedimiento de determinación de la reflectancia p y el dispositivo 1 de determinación de la reflectancia p de un objeto 4 pueden aplicarse para determinar la reflectancia p de cualquier objeto 4.

[0032] Por ejemplo, el objeto 4 es una parte de la piel de un paciente, un código de barras en color, una pintura, un producto de cosmética como un fondo de color u otro.

[0033] El objeto 4 se dispone en un entorno que comprende un número desconocido de fuentes de iluminación del objeto 4. El conjunto de las fuentes que iluminan el objeto 4 puede variar en el curso del procedimiento de determinación de la reflectancia del objeto 4. Además, la iluminación, que proviene de diferentes fuentes que iluminan el objeto 4 y distintas de la fuente 10 del dispositivo 1 de determinación, puede fluctuar en el curso del procedimiento de determinación de la reflectancia del objeto 4.

[0034] Por ejemplo, un objeto 4, colocado en una vitrina iluminada, es iluminado por la luz del día que atraviesa la vitrina y por las lámparas interiores de la tienda, con flujos luminosos desconocidos y variables.

[0035] El conjunto de las fuentes que iluminan el objeto 4 y distintas de la fuente 10 del dispositivo 1 de determinación se representa por un iluminante exterior 6 que presenta una iluminación desconocida y variable en función del tiempo, denotado por I.

[0036] La iluminación I del iluminante exterior 6 depende del conjunto de fluctuaciones de las fuentes de iluminación del objeto 4 distintas de la fuente del dispositivo 10 que ilumina el objeto 4.

[0037] En condiciones determinadas, la iluminación I del iluminante exterior 6 es fija.

[0038] En cada instante, el objeto 4 es iluminado por el iluminante exterior 6 y, opcionalmente, por la fuente 10. La iluminación recibida por el objeto 4 es la suma de la iluminación que proviene de la fuente 10 del dispositivo 1 de determinación con la iluminación del iluminante exterior 6.

[0039] En cada instante t, el objeto 4 iluminado por el iluminante exterior 6 y, opcionalmente, por la fuente 10, refleja una onda 20 que depende de la reflectancia real preal del objeto 4.

[0040] En la realización del dispositivo 1 de determinación representado en la figura 1, el detector 12 y la fuente 10 están dispuestos en un mismo aparato 16.

[0041] Por ejemplo, el aparato 16 es una tableta táctil, un teléfono móvil, un teléfono inteligente u otro.

[0042] La fuente 10 es capaz de emitir al menos un destello de luz 18 que ilumina el objeto 4.

[0043] Por ejemplo, la fuente 10 es una pantalla luminosa o un conjunto de lámparas. Por ejemplo, el conjunto de lámparas es un conjunto de diodos electroluminiscentes (designado por el acrónimo «LED»).

[0044] Un destello de luz 18 es un flujo luminoso emitido durante un corto intervalo de tiempo. Por ejemplo, el intervalo de tiempo de emisión está comprendido entre 1 ms (milisegundo) y 2 s (segundo). El intervalo de tiempo de emisión depende de las características de la fuente 10 y del detector 12.

[0045] El flujo luminoso del destello de luz 18 presenta una intensidad de emisión en función de la longitud de onda que depende de la fuente 10.

[0046] La fuente 10 es capaz de emitir cada destello 18 en el dominio del espectro visible. Esto significa que para cada destello 18, la intensidad de emisión es superior a un umbral de percepción del ojo humano para al menos unas longitudes de onda comprendidas entre 380 nm (nanómetros) y 800 nm. Como variante o como complemento, la fuente 10 es capaz de emitir en el dominio del infrarrojo, en particular a una longitud de onda comprendida entre 800 nm y 1000 nm.

[0047] Cada destello i de luz 18 emitido por la fuente 10 presenta una iluminación del objeto 4, denotada por Ei y dependiente de la longitud de onda. Para cada destello i, la iluminación Ei en una gama de longitudes de onda es una característica de la fuente 10, conocida. Las características de la fuente 10 se conservan en una memoria.

[0048] Las características de la fuente 10 se determinan antes de la implementación del procedimiento de determinación.

[0049] La gama de longitudes de onda está delimitada por un valor de longitud de onda mínimo Amin y un valor de longitud de onda máximo Amax. Cada longitud de onda de la gama de longitudes de onda está comprendida entre el valor de longitud de onda mínimo Amin y el valor de longitud de onda máximo Amax. La gama de longitudes de onda depende de la fuente 10 y del detector 12 usado para la emisión y la recepción de los destellos 18.

[0050] La fuente 10 es capaz de emitir destellos de luz 18. La iluminación Ei de un destello i presenta un máximo de iluminación en la gama de longitudes de onda. El máximo de iluminación es un máximo global de la iluminación Ei en función de la longitud de onda. El máximo de iluminación de un destello i se encuentra a una longitud de onda denotada por Ai.

[0051] El instante en el que la fuente 10 emite un destello se denomina instante de emisión. Cada instante de emisión de un destello i se denota por ti. El instante de emisión ti de cada destello i es un dato conservado en una memoria.

[0052] La fuente 10 es capaz de emitir varios destellos 18 sucesivamente. El intervalo de tiempo entre dos instantes de emisión ti, tj de destellos i, j sucesivos está comprendido, por ejemplo, entre 1 ms y 2 s.

[0053] La fuente 10 es capaz de emitir varios destellos 18 de colores diferentes, es decir, que presenta espectros diferentes. La fuente 10 es capaz de emitir al menos dos destellos i, j de luz 18 emitidos que presentan un máximo de iluminación a longitudes de onda Ai y Aj alejadas al menos 20 nanómetros (nm).

[0054] En un ejemplo, la fuente 10 es capaz de emitir cuatro destellos: un destello azul, un destello rojo, un destello verde y un destello blanco. En la figura 3, cada curva 110, 112, 114, 116 representa la iluminación del objeto 4 por la fuente 10 en función de la longitud de onda, sin iluminante exterior 6, para un destello respectivo. En la figura 3, el destello azul «flash1», correspondiente a la primera curva 110 presenta un máximo de iluminación para el valor Aflash1, mientras que el destello rojo «flash2», correspondiente a la segunda curva denotada por 112, presenta un máximo de iluminación para el valor Aflash2.

[0055] El detector 12 es capaz de recoger la onda reflejada 20 por el objeto 4 para formar al menos una imagen.

[0056] Por ejemplo, el detector 12 es un aparato fotográfico o una cámara.

[0057] El detector 12 es capaz de detectar intensidades luminosas en la gama de longitudes de onda de emisión de la fuente 10.

[0058] La sensibilidad del detector 12 en la gama de longitudes de onda es una característica del detector 12 conservada en una memoria. Las características del detector 12 se determinan antes de la implementación del procedimiento de determinación.

[0059] Además, la parte sensible del detector 12 no está orientada hacia la fuente 10. Esto permite que la recogida de la onda reflejada 20 no se vea perturbada por la luz directa del destello de luz 18 emitido por la fuente 10.

[0060] La imagen formada contiene datos colorimétricos. Para cada imagen k formada, los datos de la imagen se denotan por Bk.

[0061] El instante en que el detector 12 forma una imagen se denomina instante de recogida. Cada instante de recogida de una imagen k se denota por tk. Asimismo, el instante de recogida tk de cada imagen k es un dato conservado en una memoria.

[0062] El detector 12 es capaz de recoger varias imágenes sucesivamente. El detector 12 es rápido, es decir, el detector 12 es capaz de formar imágenes en instantes de recogida próximos. El intervalo de tiempo entre dos instantes de recogida tk, tl de imágenes de destellos k, l sucesivos está comprendido, por ejemplo, entre 1 ms y 2 s.

[0063] En la realización del dispositivo 1 representado en la figura 1, la unidad de tratamiento 14 se dispone en el aparato 16 en el que están dispuestos la fuente 10 y el detector 12.

[0064] La unidad de tratamiento 14 comprende, por ejemplo, procesadores y memorias.

[0065] La unidad de tratamiento 14 es capaz de tratar datos. La unidad de tratamiento 14 es, además, capaz de recibir los datos del detector 12 relativos a cada imagen k formada y a cada instante de recogida tk y los datos de la fuente 10 relativos a las iluminaciones Ei de cada destello i emitido y en los instantes de emisión ti.

[0066] La unidad de tratamiento 14 es capaz de obtener una ecuación de varias incógnitas a partir de las imágenes formadas. En lo sucesivo, la ecuación obtenida se denota como una ecuación que se debe resolver (1).

[0067] La reflectancia p del objeto 4 y la iluminación l del iluminante exterior 6 son dos incógnitas de la ecuación que se debe resolver (1).

[0068] Además, la unidad de tratamiento 14 es capaz de asegurar la resolución de la ecuación que se debe resolver (1).

[0069] La obtención y la resolución de la ecuación que se debe resolver (1) por la unidad de tratamiento 14 se describen en lo que sigue de la descripción.

[0070] A continuación, se describe el funcionamiento del dispositivo 1 en referencia a la figura 2 que es un organigrama de un primer ejemplo de implementación del procedimiento de determinación de la reflectancia p del objeto 4.

[0071] El procedimiento de determinación de la reflectancia p comprende las cinco etapas siguientes: una etapa de iluminación 100, una etapa de emisión 102, una etapa de recogida 104, una etapa de obtención 106 y una etapa de resolución 108.

[0072] Durante la etapa de iluminación 100, en cada instante denotado por t, el objeto 4 es iluminado por el iluminante exterior 6 que presenta la iluminación lt.

[0073] La etapa de emisión 102 es implementada por la fuente 10 del dispositivo 1.

[0074] Durante la etapa de emisión 102, la fuente 10 emite en un instante de emisión ti, un destello de luz i que ilumina el objeto 4.

[0075] En una realización preferida, durante la etapa de emisión, la fuente 10 emite una pluralidad de destellos de luz 18, siendo cada destello i emitido en diferentes instantes de emisión ti.

[0076] Los instantes de emisión ti y las iluminaciones Ei de cada destello i de luz 18 emitido son transmitidos a la unidad de tratamiento 14.

[0077] La etapa de recogida 104 es implementada por el detector 12 del dispositivo 1.

[0078] Durante la etapa de recogida 104, la onda reflejada 20 por el objeto 4 es recogida para formar al menos una imagen en un instante de recogida en el detector 12.

[0079] En una realización preferida, la etapa de recogida 104 es implementada para cada destello de luz 18 emitido.

[0080] Los datos relativos a los instantes de recogida y a las imágenes formadas son transmitidos a la unidad de tratamiento 14.

[0081] La unidad de tratamiento 14 recibe los datos relativos a las iluminaciones de los destellos, a los instantes de emisión ti, a los instantes de recogida tk y a las imágenes formadas respectivamente de la fuente 10 y del detector 12.

[0082] Durante la etapa de obtención 106, se obtiene la ecuación que se debe resolver (1).

[0083] La etapa de obtención 106 es implementada por la unidad de tratamiento 14.

[0084] La unidad de tratamiento 14 convierte cada imagen formada en una ecuación.

[0085] Por ejemplo, para cada imagen k, la unidad de tratamiento 14 determina si el instante de recogida tk de la imagen k tiene lugar en un instante de emisión de un destello.

[0086] Así son posibles dos casos.

[0087] En un primer caso, si el instante de recogida ti de una imagen i es un instante de emisión de un destello, el destello se denota por i, y la unidad de tratamiento 14 obtiene, a partir de la imagen k, una primera ecuación (2) que une los datos Bi de la imagen i formada con la reflectancia p del objeto 4.

[0088] La primera ecuación (2) se escribe en la forma siguiente en el caso de una superficie lambertiana:

en la que:

• K1 es una primera constante,

• designa la operación de multiplicación,

r A ^{m ax}

Jx ■

• mm f(Á) dÁ designa la operación matemática de integrar la función f en la variable A en el intervalo [Am¡n, Amax]-[0089] En un segundo caso, si el instante de recogida tk de una imagen k no es un instante de emisión de un destello, la unidad de tratamiento 14 obtiene, a partir de la imagen k, una segunda ecuación (3) que une los datos Bk de la imagen k formada con la reflectancia p del objeto 4.

[0090] La segunda ecuación (3) se escribe en la forma siguiente:

[0091] La unidad de tratamiento 14 extrae así al menos una primera ecuación (2) o una segunda ecuación (3) para formar la ecuación que se debe resolver (1).

[0092] Ventajosamente, la ecuación que se debe resolver (1) es un sistema de ecuaciones formado a partir de primeras ecuaciones (2) y/o de segundas ecuaciones (3) obtenidas para varias imágenes formadas.

[0093] La ecuación (1) comprende N1 primeras ecuaciones (2) y N2 segundas ecuaciones (3), en las que N1 es un número entero natural no nulo de imágenes formadas en un instante de recogida que es un instante de emisión y N2 es un número entero de imágenes formadas en un instante de recogida sin emisión de destello.

[0094] La reflectancia p del objeto 4 y la iluminación I del iluminante exterior 6 son dos incógnitas de la ecuación que se debe resolver (1).

[0095] En lo sucesivo, debe observarse que la ecuación que se debe resolver (1) es fácil de representar en forma de una ecuación matricial, para una superficie lambertiana.

[0096] Como resultado de la etapa de obtención 106, la ecuación que se debe resolver (1) se obtuvo con ayuda de la unidad de tratamiento 14.

[0097] La etapa de resolución 108 es implementada así por la unidad de tratamiento 14.

[0098] La etapa de resolución 108 pretende resolver la ecuación que se debe resolver (1).

[0099] Más en concreto, durante la etapa de resolución 108, el objetivo es buscar una reflectancia p, solución de la ecuación que se debe resolver (1).

[0100] En el caso general, la solución de la ecuación que se debe resolver (1) es muy sensible a los errores de observación y/o de modelización.

[0101] Para limitar la influencia de los errores en la solución p, se propone combinar tres subetapas durante la resolución 108.

[0102] También, según el ejemplo de implementación de la figura 2, la etapa de resolución 108 comprende tres subetapas.

[0103] Las tres subetapas 150, 152, 154 de la resolución 108 son implementadas sucesivamente o en paralelo por la unidad de tratamiento 14.

[0104] Durante la primera subetapa 150, se calculan los puntos de solución de la ecuación que se debe resolver (1).

[0105] La unidad de tratamiento 14 determina el número N de puntos de solución P para calcular. El número N de puntos de solución para calcular es un número entero natural no nulo.

[0106] Cada punto de solución P para calcular incluye dos coordenadas, una abscisa y una ordenada.

[0107] Según el ejemplo propuesto, primero se determinan las abscisas y después se calculan las ordenadas asociadas.

[0108] La unidad de tratamiento 14 determina N longitudes de onda de cálculo A^p, siendo cada longitud de onda de cálculo la abscisa de un punto de solución.

[0109] Normalmente, por ejemplo, el número N de puntos de soluciones P para calcular está comprendido entre 4 y 10.

[0110] Por ejemplo, las longitudes de ondas de cálculo A^pse distribuyen uniformemente en la gama de longitudes de onda.

[0111] Para cada punto de solución P, la unidad de tratamiento 14 calcula un valor de reflectancia pp asociado a la longitud de onda de cálculo A^pque verifica la ecuación que se debe resolver (1).

[0112] Como resultado de la subetapa de cálculo 150 de puntos de solución, la unidad de tratamiento 14 obtiene una pluralidad de puntos de solución P. Cada punto de solución P comprende un valor de reflectancia pp asociado a una longitud de onda de cálculo A^pque verifica la ecuación que se debe resolver (1).

[0113] Durante la segunda subetapa 152, se implementa una interpolación de los puntos de solución P por medio de la unidad de tratamiento 14 con ayuda de una función de interpolación.

[0114] Para implementar la segunda subetapa 152, se usan los puntos de solución P encontrados durante la primera subetapa, la ecuación que se debe resolver (1) y los criterios de interpolación.

[0115] Los criterios de interpolación definen el tipo de funciones de interpolación que se van a examinar.

[0116] Según un ejemplo, los criterios de interpolación delimitan un espacio alrededor de la ecuación que se debe resolver (1) por el que deben pasar los puntos de la función de interpolación.

[0117] Según otro ejemplo, los criterios de interpolación limitan las funciones de interpolación para su uso.

[0118] Así, en un caso particular, la función de interpolación se escribe en forma de una combinación ponderada de un número finito np de funciones de base 9 k.

[0119] Por ejemplo, la función de interpolación de la reflectancia p se escribe en la forma siguiente:

en la que los coeficientes ak son los pesos asociados a las funciones de base 9 k.

[0120] Durante la segunda subetapa 152, la unidad de tratamiento 14 determina los valores de los pesos ak y las formas de las funciones de base 9 k.

[0121] Por ejemplo, según un criterio de interpolación, la unidad de tratamiento 14 define cada punto de solución P como un punto de interpolación.

[0122] Como variante, durante la segunda subetapa 152 se usan otros criterios de interpolación.

[0123] Por ejemplo, según un criterio de interpolación, las funciones de base 9 k son splines cúbicas selladas. Una spline cúbica es un polinomio cúbico definido por trozos. Cada trozo de la función es una función polinómica de orden tres en cada intervalo de longitudes de ondas delimitado por dos puntos de interpolación.

[0124] Como resultado de la segunda subetapa 152 de puntos calculados, la unidad de tratamiento 14 obtiene una función de interpolación que verifica los criterios de interpolación.

[0125] El solicitante ha constatado que esta manera de resolver la ecuación que se debe resolver (1) conduce a veces a soluciones no óptimas.

[0126] Para paliar este problema, se implementa una tercera subetapa 154 al mismo tiempo que la primera subetapa 150 o la segunda subetapa 152.

[0127] Durante esta tercera subetapa 154, se usa al menos una aproximación entre una primera aproximación y una segunda aproximación. Como variante o como complemento, durante esta tercera subetapa 154, se usa una tercera aproximación por medio de la unidad de tratamiento 14.

[0128] Según la primera aproximación, cada imagen recogida durante un mismo destello de luz se obtiene de la emisión de un destello de luz 18 distinto.

[0129] Según la segunda aproximación, la función de interpolación determina los puntos de estabilidad de la ecuación que se debe resolver (1).

[0130] Según la tercera aproximación, la iluminación del iluminante exterior 6 en el instante de la emisión de un destello de luz 18 es igual a la iluminación del iluminante exterior 6 en un instante anterior.

[0131] Como resultado de la etapa de resolución 108, la unidad de tratamiento 14 obtiene una reflectancia determinada p.

[0132] La elección de las aproximaciones procede de pruebas del solicitante con una pluralidad de aproximaciones posibles, de manera que estas aproximaciones tienen la ventaja de hacer el procedimiento de determinación de la reflectancia fiable y fácil de implementar.

[0133] En cada uno de los casos, se obtiene una mejor reflectancia determinada p para un mismo tiempo de cálculo.

[0134] En lo que sigue se detallan modos de implementación particulares de cada una de las aproximaciones.

[0135] La figura 4 es un organigrama que ilustra una implementación particular del procedimiento de determinación de la reflectancia p cuando se implementa la primera aproximación.

[0136] Se implementan las mismas etapas que para la implementación del procedimiento según la figura 2.

[0137] La etapa de recogida 104 se implementa varias veces durante un mismo destello de luz.

[0138] Usando la primera aproximación, se considera que cada imagen proviene de un destello diferente.

[0139] Se obtiene que en la etapa de obtención 106, la ecuación que se debe resolver (1) incluye más ecuaciones que incógnitas. Por tanto, la ecuación que se debe resolver (1) está sobredeterminada.

[0140] Así, de la ecuación que se debe resolver (1) se extrae una pluralidad de subecuaciones que se deben resolver. Cada subecuación que se debe resolver forma un sistema sobredeterminado.

[0141] En la etapa de resolución 108 se resuelve cada subecuación.

[0142] Se obtiene una pluralidad de reflectancias de solución psolución, cada una de las cuales verifica la ecuación que se debe resolver (1).

[0143] Para determinar la reflectancia p, se procede al cálculo de la media de la pluralidad de reflectancias de solución psolución durante una cuarta subetapa 180 de la etapa de resolución 108.

[0144] Por ejemplo, el cálculo de media se implementa mediante un cálculo de media aritmética.

[0145] Según otro ejemplo, el cálculo de media se implementa mediante un cálculo de media cuadrática.

[0146] Dicha realización es fácil de implementar ya que no está implicado ningún destello suplementario. En particular, mejorando la precisión, dicho procedimiento se implementa con la misma rapidez.

[0147] A continuación, se describe una implementación particular del procedimiento de determinación de la reflectancia p cuando se implementa la segunda aproximación.

[0148] En este ejemplo, se propone reducir el número de puntos de interpolación en los puntos de estabilidad de la ecuación.

[0149] Según la segunda aproximación, los puntos de estabilidad de la ecuación son determinados por las funciones de interpolación.

[0150] Preferentemente, los puntos de interpolación se distribuyen en un intervalo de longitudes de onda, estando el intervalo de longitud de onda comprendido, por ejemplo, entre 380 nanómetros y 780 nanómetros en el caso de un teléfono inteligente.

[0151] Esta segunda aproximación procede de trabajos del solicitante ilustrados por las figuras 5 a 7.

[0152] Se realizó una simulación numérica del error F para varias simulaciones de determinación de la reflectancia p.

[0153] En cada simulación se añaden valores de ruidos diferentes a cada dato de imágenes y a cada iluminación de destello. Por ejemplo, el ruido añadido es un ruido blanco gaussiano. El ruido es una modelización de los diferentes defectos en la fuente 10 o en el detector 12.

[0154] La figura 5 representa la función de error F en función de la longitud de onda A según el número de puntos de interpolación conservados para la función de interpolación de p(A). Cada curva 200, 202, 204, 206, 208 se obtiene respectivamente para nueve, ocho, siete, seis o cinco puntos de interpolación.

[0155] El análisis de la figura 5 muestra que determinadas longitudes de onda son más sensibles al ruido que otras y que cuanto mayor es el número de puntos de interpolación, es decir, más funciones de base comprende la función de interpolación, más sensible a las inestabilidades es la ecuación que se debe resolver (1).

[0156] La figura 6 representa la función de error F en función de la longitud de onda para cinco puntos de interpolación. La escala se ha modificado con respecto a la escala de la figura 5 para mostrar los detalles de la función de error F. La función de error F presenta 4 mínimos 220, que son puntos de estabilidad de la ecuación que se debe resolver (1). La reflectancia p encontrada para las longitudes de ondas que minimizan la función F es menos sensible al ruido.

[0157] En el ejemplo, el número de puntos de interpolación es así igual a 4.

[0158] Ventajosamente, el número de puntos de interpolación es igual al número de destellos 18.

[0159] En la figura 7, cada curva 230 en trazo continuo representa la reflectancia p en función de la longitud de onda para cien reflectancias p calculadas con diferentes simulaciones de ruido. La curva 234 en trazo discontinuo representa la reflectancia real, conocida por otros medios. Los puntos de estabilidades 220 son los puntos alrededor de los cuales la desviación entre la reflectancia p real y las reflectancias p calculadas es menos importante que en la desviación de los puntos de estabilidad 220.

[0160] Estas simulaciones ilustran el interés de la segunda aproximación.

[0161] En todas las realizaciones, el procedimiento de determinación de la reflectancia p de un objeto permite obtener una modelización fiable de la reflectancia p real del objeto incluso con un iluminante exterior variable. Por fiable se entiende que la reflectancia p determinada por la interpolación depende poco de los errores relacionados con los ruidos de la fuente 10 y del detector 12.

[0162] Las figuras 8 y 9 ilustran la ventaja de la implementación del procedimiento de determinación del solicitante. En las figuras 8 y 9, la curva 240 en trazo discontinuo representa la reflectancia real preal conocida por otros medios.

[0163] En la figura 8, la curva en trazo continuo 242 representa la reflectancia determinada con la implementación de un procedimiento que no usa ni la primera aproximación ni la segunda aproximación. En la figura 9, la curva en trazo continuo 244 representa la reflectancia determinada con la implementación de un procedimiento de determinación según la invención. El análisis de las figuras 8 y 9 muestra que la reflectancia determinada a partir del procedimiento de determinación es más cercana a la reflectancia real preal que la reflectancia determinada a partir del procedimiento que no usa ni la primera aproximación ni la segunda aproximación.

[0164] La tercera aproximación permite reducir el número de incógnitas en la ecuación que se debe resolver (1).

[0165] Se obtiene así una mejor reflectancia determinada p para el mismo tiempo de cálculo. La dificultad para el solicitante residió en seleccionar una aproximación que reduzca el tiempo de cálculo sin penalizar la precisión de la reflectancia determinada p.

[0166] A continuación, se detalla un modo de implementación particular de la tercera aproximación.

[0167] La figura 10 es un organigrama que ilustra una implementación particular del procedimiento de determinación de la reflectancia p.

[0168] Se implementan las mismas etapas que para la implementación del procedimiento según la figura 2.

[0169] Además, el procedimiento incluye tres etapas adicionales.

[0170] Según la primera etapa adicional 160, se toma una imagen de referencia por medio del detector 12 en ausencia de destello emitido por la fuente 10.

[0171] Análogamente a lo que se ha explicado antes, es posible deducir una ecuación que relaciona los datos de la imagen de referencia con el comportamiento espectral del objeto 4. Dicha ecuación se denomina ecuación de referencia (4).

[0172] De este modo, la tercera aproximación según la cual la iluminación del iluminante exterior 6 en el instante de la emisión de un destello de luz 18 es igual a la iluminación del iluminante exterior 6 en un instante anterior puede usarse del modo siguiente.

[0173] La ecuación de referencia (4) da acceso a la iluminación del iluminante exterior 6. La resolución de la ecuación que se debe resolver (1) se simplifica así por medio de una operación de resta de la ecuación de referencia (4).

[0174] Esta operación suprime una incógnita de la ecuación que se debe resolver (1), en concreto la iluminación del iluminante exterior 6, lo que produce una ecuación simplificada.

[0175] En la ecuación simplificada se implementan entonces la primera subetapa 150 y la segunda subetapa 152.

[0176] En la realización ilustrada en la figura 10 se implementa asimismo una segunda etapa adicional 170 y una tercera etapa adicional 172.

[0177] Durante la segunda etapa adicional 170, se estima un intervalo de tiempo de variación de la iluminación del iluminante exterior 6.

[0178] Dicha estimación se obtiene, por ejemplo, comparando una serie de imágenes tomadas por el detector 12.

[0179] Durante la tercera etapa adicional 172, se determina una frecuencia de captación de imagen de referencia para asegurar que se ha tomado una imagen de referencia en el intervalo de tiempo de variación estimado.

[0180] Por ejemplo, la frecuencia de captación de imagen se deduce mediante una relación numérica del intervalo de tiempo de variación determinada.

[0181] Dicha relación es por ejemplo una relación de proporcionalidad.

[0182] Según otro ejemplo, dicha relación es una relación lineal que conduce a fijar un margen de seguridad.

[0183] Dicha realización es fácil de implementar ya que basta con tomar una imagen suplementaria. En particular, no se usa ningún material suplementario.

[0184] En todas las realizaciones, el procedimiento de determinación de la reflectancia p de un objeto permite obtener una modelización fiable de la reflectancia p real del objeto incluso con un iluminante exterior variable. Por fiable se entiende que la reflectancia p determinada por la interpolación depende poco de los errores relacionados con los ruidos de la fuente 10 y del detector 12.

[0185] En una variante, el detector 12 y la fuente 10 están dispuestos en aparatos 16 diferentes.

[0186] En una variante, el detector 12 y la fuente 10 están dispuestos en el mismo aparato 16 y la unidad de tratamiento 14 está situada separada del aparato 16.

[0187] Además, debe observarse que el procedimiento permite determinar la reflectancia de la superficie observada para cada punto imagen del detector 12.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Procedimiento de determinación de la reflectancia de un objeto (4), comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- iluminación del objeto (4) por un iluminante exterior (6) que presenta una iluminación desconocida y variable, - emisión de al menos un destello de luz (18) que ilumina el objeto (4), de manera que cada destello de luz (18) es emitido por una fuente (10) y presenta una iluminación conocida en una gama de longitudes de onda,

- recogida de la onda reflejada (20) por el objeto (4) para formar al menos una imagen en un detector (12), aplicándose la etapa de recogida en instantes de emisión de destello y sin emisión de destello,

- obtención de una ecuación de varias incógnitas, obteniéndose la ecuación a partir de las imágenes formadas, de manera que la reflectancia del objeto (4) y la iluminación del iluminante exterior (6) son dos incógnitas de la ecuación,

- resolución de la ecuación,

comprendiendo la etapa de resolución de la ecuación:

- el cálculo de puntos de solución de la ecuación,

- el uso de una primera aproximación para la resolución de la ecuación, siendo la primera aproximación una aproximación según la cual cada imagen recogida durante la emisión de un mismo destello de luz (18) se obtiene de la emisión de un destello de luz distinto, con el resultado de que la ecuación sea una ecuación sobredeterminada de la que se extrae una pluralidad de subecuaciones que se deben resolver, formando dichas subecuaciones un sistema sobredeterminado que se debe resolver y según la cual la resolución de la ecuación incluye la resolución de cada una de las subecuaciones para obtener una pluralidad de reflectancias de solución y el cálculo de la media de la pluralidad de reflectancias de solución para obtener la reflectancia del objeto (4).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la etapa de resolución de la ecuación incluye también el uso de una segunda aproximación según la cual la función de interpolación determina los puntos de estabilidad de la ecuación y según la cual los puntos de estabilidad se usan en la etapa de resolución de la ecuación, siendo los puntos de estabilidad los puntos de la función de interpolación para los cuales la solución es menos sensible a las inestabilidades.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que la etapa de resolución de la ecuación incluye también el uso de una tercera aproximación según la cual la iluminación del iluminante exterior (6) en el instante de la emisión de un destello de luz es igual a la iluminación del iluminante exterior (6) en un instante anterior, de manera que la tercera aproximación se usa durante la etapa de resolución de la ecuación, comprendiendo el procedimiento una etapa de captación de una imagen de referencia por recogida de la onda reflejada (20) por el objeto (4) para formar al menos una imagen en un detector (12) en ausencia de destello (18) emitido por la fuente, comprendiendo la etapa de resolución de la ecuación una operación de resta de una ecuación de referencia para obtener una ecuación simplificada, obteniéndose la ecuación de referencia a partir de la imagen de referencia.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la fuente (10) y el detector (12) están dispuestos en un mismo aparato (16).

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que se emite una pluralidad de destellos de luz (18), presentando cada destello (18) un máximo de iluminación en longitud de onda, de manera que la etapa de recogida se implementa para cada destello de luz (18) emitido y al menos dos destellos de luz (18) presentan un máximo de iluminación alejado al menos 20 nanómetros.

6. Procedimiento según la reivindicación 2 o cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5 cuando dependen de la reivindicación 2, en el que la segunda aproximación se usa durante la etapa de resolución de la ecuación y en el que la función de interpolación es una combinación ponderada de funciones de bases sellada por un número finito de puntos de interpolación, en particular splines cúbicas, siendo cada punto de interpolación un punto de estabilidad de la ecuación.

7. Procedimiento según la reivindicación 6, en el que se emite una pluralidad de destellos de luz (18), presentando cada destello (18) un máximo de iluminación en longitud de onda, de manera que la etapa de recogida se implementa para cada destello de luz (18) emitido, y los puntos de interpolaciones verifican al menos la propiedad siguiente:

- el número de punto de interpolación es igual al número de destellos (18).

8. Procedimiento según la reivindicación 3, en el que el procedimiento incluye, además, las etapas de: - estimación de un intervalo de tiempo de variación de la iluminación del iluminante exterior (6), - a partir del intervalo de tiempo de variación estimado, determinación de la frecuencia a la que debe repetirse la etapa de captación de una imagen de referencia para que la tercera aproximación siga siendo válida.

9. Dispositivo de determinación (1) de la reflectancia de un objeto (4), de manera que el objeto (4) es iluminado por un iluminante exterior (6) que presenta una iluminación desconocida y variable, comprendiendo el dispositivo (1):

- una fuente (10) capaz de emitir al menos un destello de luz (18) que ilumina el objeto (4), presentando cada destello de luz (18) emitido por la fuente (10) una iluminación conocida en una gama de longitudes de onda, - un detector (12) capaz de recoger la onda reflejada (20) por medio del objeto (4) para formar al menos una imagen en instantes de emisión de destello y sin emisión de destello,

- una unidad de tratamiento (14), capaz de implementar las etapas siguientes:

- resolución de la ecuación,

comprendiendo la etapa de resolución de la ecuación:

- el cálculo de puntos de solución de la ecuación,

- el uso de una primera aproximación para la resolución de la ecuación, siendo la primera aproximación una aproximación según la cual cada imagen recogida durante la emisión de un mismo destello de luz (18) se obtiene a partir de la emisión de un destello de luz (18) distinto, con el resultado de que la ecuación sea una ecuación sobredeterminada de la que se extrae una pluralidad de subecuaciones que se deben resolver, formando dichas subecuaciones un sistema sobredeterminado que se debe resolver y según la cual la resolución de la ecuación incluye la resolución de cada una de las subecuaciones para obtener una pluralidad de reflectancias de solución y el cálculo de la media de la pluralidad de reflectancias de solución para obtener la reflectancia del objeto (4).

10. Dispositivo según la reivindicación 9, en el que el detector (12) y la fuente (10) están dispuestos en un mismo aparato (16).

11. Dispositivo según la reivindicación 9 o 10, en el que la fuente (10) es una pantalla luminosa o un conjunto de diodos electroluminiscentes.

12. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el detector (12) se elige entre un grupo constituido por un aparato fotográfico, una cámara, un generador de imágenes multicanal y un generador de imágenes hiperespectral.