In this paper, a new technique of scanning is proposed. It is based on a stereoscopic set composed of a structured
light projector and a multispectral camera. Such a set can give the 3D information of a point like a scanner but can
add accurate information about the spectral reflectance of this point. This set must be calibrated before using it. It is
done by two steps: the first one is the spectral characterization of the couple illuminant and camera ; the second
allows geometrically calibrating the complete set.
Afterwards, the image acquisition can begin. A first multispectral image of the scene is obtained without projection of
structured light. Then, with a LCD projector, a luminous line scans the scene. For each line, a grey level image is
acquired. The use of the geometrical calibration parameters allows the processing of the three-dimensional coordinates of the lighted points on the scene. Moreover, and it is the main goal of the proposed system, a spectral
reflectance can be associated to the built points. This spectral data comes, on one hand, from the already-done
spectral characterization, and, on the other hand, from the first multispectral image acquired without projection of
structured light. By comparing the results issued from such a system and those from a system composed of a color
camera or a color scanner, we notice that the spectrum associated to the three-dimensional points brings much more
informative data than only three color components: for example, since the spectral reflectance is independent of the
light used during the acquisition, the 3D scene can be easily simulated under any illuminant. This kind of simulations
finds a great interest in several multimedia applications such as 3D objects visualization for virtual museums.Dans cet article, une nouvelle technique de scanning est proposée. Elle est basée sur un système
stéréoscopique composé d’un projecteur de lumière structurée et d’une caméra multispectrale. Un tel
système offre la possibilité de donner l’information 3D d’un point comme pour un scanner classique mais
également de fournir une information précise sur le spectre de réflectance de ce point. Avant utilisation, il
est nécessaire de calibrer l’ensemble. Le calibrage se déroule en deux étapes : la première d’entre elles
consiste à caractériser la réponse spectrale de l’ensemble illuminant et caméra, la seconde permet de le
calibrer géométriquement.
A ce stade, l’analyse de la scène à reconstruire consiste, en premier lieu, en l’acquisition d’une unique image
multispectrale de la scène sans projection de motif caractéristique. Ensuite, à l’aide d’un projecteur LCD, une
ligne de lumière est projetée en balayage sur la scène. Pour chaque projection de ligne, une image en
niveaux de gris est acquise. L’utilisation des paramètres de calibrage géométrique permet de remonter aux
coordonnées tridimensionnelles des points illuminés de la scène. De plus, et c’est ici que réside l’apport
principal du système proposé, un spectre de réflectance est associé à chacun des points reconstruits. Cette
information spectrale provient d’une part, de la caractérisation spectrale préalablement effectuée et d’autre
part, de la première image multispectrale acquise sans projection de lumière structurée. Si l’on compare les
résultats obtenus avec un tel système et ceux issus d’un système composé d’une caméra couleur ou d’un
scanner couleur, on remarque que le spectre associé aux points tridimensionnels apporte une information
considérablement plus riche qu’un simple triplet de composantes chromatiques : par exemple, l’information
spectrale étant indépendante de l’illuminant utilisé pendant l’acquisition, la scène 3D reconstruite peut être
aisément simulée sous un illuminant quelconque. Ce genre de simulations trouve son intérêt dans des
applications multimédias de type visualisation d’objets 3D pour des musées virtuels
