Brevet FR2316662A1 — publié le 19770128

ta présente invention concerne un système de traitement n'un information complexe constituée par un ensemble de points > -scontinus de luminosités sensiblement identiques relatives par rapport à un fond destiné à transformer ledit ensemble en une image dont 1e luminosité est en chaque endroit fonction de la densité en points disoen #rii#s d'une zone de l'ensemble da diamètre prédéterminé, le centre de ladite zone tant un point homologue dudit endroit de l'image. L'invention concerne, plus particulièrement, un ensenbîe électronique analogique de traitement d'images en provenance d'une gamma-caméra ou d'un appareil analogue susceptible de fournir une image formée de points ou de figures quasi-ponctuelles ou de traits représentant la répartition spatiale de la radioacti te d'un objet tel qu'un organe vivant. Ainsi, dans le cas ou l'on cherche à visualiser les possibilités fonctionnelles d'un organe donné sur un sujet, on :*nrrodult chez ce dernier un produit traceur radioactif étudié pour se métaboliser dans l'organe en question. Le traceur radioactif se fixe ainsi selon une topographie représentant les capacités fonctionnelles de cet organe vis a-vis du traceur. La gamma-caméra transforme chaque désintégration provenant du traceur en un point discontinu sur l'écran de l'oscilloscope ou sur le film polarold : l'emplacement de chacun de ces points correspond à la projection réduite sur une surface perpendiculaire à l'axe de prise de vue de la désintégration correspondante. Au bout d'un certain temps, le nombre de désintégrations est suffisant pour que les points ainsi produits dessinent une image représentant le degré de radioactivité de l'organe considéré par le biais de la concentration en ces points. Cette image, déjà très intéressante en sol, n'est cependant pas facile à étudier pour l'oeil profane, la représenstation en concentration de points" ne faisant pas apparaitre très nettement les contours de zones à plus faible concentration, ou de régions particulièrement "fixantes". On a déjà proposé de traiter, au moyen d'un ordinateur, res images de gamma-caméra de façon à fournir des images plus compréhensibles, donc plus intéressantes et plus parlantes. L'ordinateur, avec un équipement complexe et coûteux, peut actuellement fournir des images traitées - division de l'image en 4096 canaux (64 x 64) - comptage binaire des points arrivant dans chaque canal - représentation par codage de l'intensité lumineuse à partir du nombre ainsi formé dans chaque canal sur 1'oscillos- cczpe ; et - traitement de l'image : lissage par homogénéisation des nombres entre un canal et les canaux placés à proximité, sortie des courbes de niveau "isodoses", c' est-à-dire d'égale intensité à la façon des lignes de niveau des cartes d'Etat-#~ajor. On entend par "lissage" l'obtention, à partir d'une première image formée par un ensemble de points discontinus, d'une deuxième image sensiblement continue dont la luminosité ou la clarté de chaque point est fonction de la densité de points discontinus contenus dans une zone circulaire de la première image dont le centre est un point homologue dudit point de la deuxième image Une autre posslbilité offerue par l'ordinateur est la soustraction de l'image d'un orgarle obtenue avec un traceur de celle obtenue avec un autre traceur de métabolisme différent. les différences traduIsent des zones où le métabolisme des deux traceurs n'est pas égal sMais, pour cette posslbilité, il faut cependant noter la difficulté de cadrer exactement les deux images l'une par rapport à l'antre afin d'avoir une superposition exacte. Le dernier point enfin accessible à l'ordinateur est l'examen dynamique du passage du traceur - mise en mémoire d'une série de "clichés" pour montrer l'apparition puis la disparition de la radioactivité dans l'organe considéré ;et - isolement d'une région déterminée qui permet de mesurer le taux de radioactivité de cette région à chaque cliché et de ressortir la courbe de fixation de cette région en fonction du temps, par ltana7yse successive des différents clichés Toutes ces opérations sont possibles par l'ordinateur1 mais elles nécessitent, en plus de l'investissement important qu'if représente, des opérations de commande. L'invention supprime ces inconvénients et a notamment pour but de proposer un système de traitement d'une information complexe capable de réaliser heureusement toutes ces opérations pour un investissement infiniment moindre et une plus grande commodité, Pour un système du type susmentionné, ce but est atteint, conformément à l'invention, du fait qu'il comporte des moins de transfert, pour former a partir de 1ensemble une image constituée par un groupe de taches lumineuses sensiblement identiques dont chacune correspond à un point discontinu de l'ensemble et est centrée en un point homologue dudit point de l'ensemble1 ces taches se chevauchant l'une l'autre de sorte que ladite image présente sensiblement en chacun de ses points une luminosité proportionnelle à la densité en points discontinus d'une zone de l'ensemble d'étendue homologue de celle d'une tache et dont le centre est un point homologue dudit point de l'image. Ainsi, conformément à l'invention, dans ce système t - on peut utiliser comme mémoire des films polarotds développés, ou un oscilloscope à mémoire, ou encore un film photographique développe, ou tout autre document ou mémoire qui représente ltensemble des points fournis par la gamma-caméra sous la forme de taches plus ou moins étendues ; et - on analyse cette mémoire par un procédé vidéo qui permet de réaliser les opérations suivantes on obtient une image lissée par un simple flou obtenu par un déréglage, soit de l'objectif de la caméra de télévision, soit de la focalisation du faisceau d'analyse du tube vidicon, soit encore par un traitement convenable du signal vidéo Ce flou, réglable, transforme chaque point de l'image en une tache de diamètre prédéterminé. La confluence (ou superposition) des taches forme des gris plus ou moins clairs selon la concentration des points , et on découpe l'image lissée ainsi obtenue en zones isodoses au moyen de quelques comparateurs électroniques recevant le-signal vidéo.Ce dernier représente l'évolution de niveau de luminosité analysé dans le tube vidicon par le spot se déplaçant rapidement le long de limage à analyser, selon une succession de lignes horizontales. La luminosité de chaque région de llimage à analyser est ainsi traduite en niveau électrique analogique, Si l'on compare ce signal vidéo S un niveau de référence à laide d'un comparateur, l'état de sortie de celui-ci est bas dans les régions de luminosité inférieure et haut dans les régions de luminosité supérieure à ce niveau de référence. Si lion projette sur un tube de télévision le signal vidéo, non pas direct mais provenant du comparateur, on obtient des blancs et des noirs correspondant, respectivement, aux états haut et bas du comparateur donc aux régions dont la luminosité est supérieure ou inférieure au niveau de référence. La ligne séparant le noir du blanc est donc une ligne isodose correspondant à un niveau de luminosité donné, donc de radioactivité, en raison du lissage effectué précédemment. En multipliant le nombre de comparateurs et en affichant, par exemple, l'état des comparateurs sous la forme d'une échelle de gris, on peut délimiter un certain nombre de courbes isodoses, dont les niveaux de référence sont très facilement réglables à la main à l'aide de potentiomètres, ou mFme autoréglés à partir du signal vidéo lui-nnéme, On peut également calibrer le signal vidéo à des. niveaux compatI~bles avec les niveaux de référence, de sorte que ledit signal vidéo présente un niveau maximal de l'ordre du niveau de référence le plus élevé et un niveau minimal de l'ordre du niveau de référence le plus bas. La soustraction de deux images est possible selon les recédés vidéo connus, en ajoutant à la première image le négatif de la deuxième, obtenue par inversion du signal vidéo. On utilise, pour ceci, deux caméras analysant chacune l'une des deux images à soustraire. Là encore, un traitement de l'image par découpage en zones isodoses fournit un document très riche. L'étude dynamique de la radioactivité, c'est-à-dire l'étude de l'évolution dans le temps de l'image de cette dernière, peut être réalisée simplement par le découpage vidéo de la région à étudier de ladite image. Ce découpage peut être obtenu en dessinant sur une feuille de papier la région à étudier, puis en transformant les signaux lus par une caméra sous laquelle on place ce papier en signaux de découpage pour l'autre caméra. Cette dernière voit défiler une succession d'images en provenance d1 un film pris sur un oscilloscope de la gamma-caméra lors de l'examen. La région analysée, "découpée" par la première caméra, fournit un signal vidéo dont l'intégration permet de traduire en niveau analogique l'intensité de la radioactivité globale de ladite région. On obtient ainsi à l'aide d'un enregistreur une ourbe de la radioactivité au cours du temps. D'autres caractéristiques et avantages de Invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est un schéma d'un ensemble eleoironique de traitement d'images, selon un premier mode de réalisation de l'invention - la figure 2 est un schéma d'un ensemble électronique de traitement d'images, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention - la figure 3 représente un signal vidéo et le signal en marches d'escaliers obtenu à partir dudit signal vidéo au moyen du convertisseur 3 - la figure 4 est un schéma d'un circuit électronique transformant un signal vidéo en un signal lié ondulé , et - la figure 5 représente le signal vidéo mis en forme et le signal lié ondulé obtenu par le circuit de la figure 4. L'ensemble conforme à l'invention est destiné à traiter une image formée par un ensemble de points d'un cliché 1 obtenu au moyen d'une gamma-caméra ou d'un appareil analogue. L'ensemble comprend une caméra de télévision 2 dont l'objectif est placé en face du cliché 1, un convertisseur de signal 3 recevant le signal vidéo, dit analogique, 4 (figure 3) fourni par la caméra 2 et transformant ce signal en un signal en arches d'escaliers tel que le signal 5 de la figure 3. Le signal traité 5 est alors injecté dans un moniteur de télévision 6. Les moyens de focalisation optique ou les moyens électroniques d'analyse d'image de la caméra 2 sont déréglés de manière à obtenir une image floue du cliché 1. Le convertisseur 3 comprend une série de comparateurs 7 comparant chacun le niveau du signal vidéo analogique 4 avec celui d'un signal uniforme de référence correspondant 8 (figure 3) injecté sur la borne 7a du cemparateur 7 correspondant. Les sorties des comparateurs 7 sont reliées à autant d'entrées d'un circuit scmmateur de signal 9 qui est susceptible de fournir à sa sortie un signal dont le niveau est la somme des niveaux des signaux présents à ses entrées. Le circuit 9 est constitué par une série de résistances de valeurs choisies 10 branchées chacune en parallèle avec les autres résistances 10, entre une entrée correspondante et la sortie du circuit 9. On obtient sur l'écran du moniteur 6 une image formée de zones de luminosité uniforme il correspondant au signal vidéo traité 5. Chaque zone ll correspond à un niveau du signal 5, et donc à une partie du signal vidéo analogique 4 dans laquelle le niveau dudit signal est compris entre deux niveaux B consécutifs correspondants. Selon le mode de réalisation représenté à la figure 2, l'ensemble de traitement d'images comprend deux caméras de télévision 2 et 2a associées chacune à un cliché 1 et la et susceptibles chacune de fournir un signal vidéo à l'entrée du convertisseur 3. En vue d'obtenir sur L'écran du moniteur 6 une image correspondant à la différence des deux images des clichés 1 et la, un inverseur 12 est interposé entre la caméra 2a et le convertisseur 3 et un circuit doseur mélangeur 13 est interposé entre ledit convertisseur et les deux caméras 2 et 2a, en aval de l'inverseur 12. On obtient ainsi à l'entrée du convertisseur 3 un signal vidéo égal à la différence entre les signaux fournis par les caméras 2 et 2a, une: pondération de ces deux signaux avant soustraction pouvant entre obtenue par le circuit 13. En vue de découper, dans Limage obtenue à partir du cliché 1, une région particulière dont on veut étudier la dynamique (l1évolution dans le temps) de la radioactivité, on interpose en aval de la caméra 2, des moyens de découpage du signal vidéo fourni par cette camera en fonction du signal fourni par l'autre caméra Za. Ces doyens de découpage sont constitués, dans 1'exemple représenté, par un transistor de commutation (transistor à effet de champ} 14 dont la base reçoit le signal émis par un compara- teur-inverseur 15 comparant le signal de la caméra 2a avec un signal de référence. un interrupteur 16 interposé entre drain et source du transistor 14 étant ouvert, ledit transistor 14 commanda ainsi la transmission du signal vidéo de la caméra 2 en fonction d'une image de découpage figurant sur le cliché la. L'évolution de la radioactivité est étudiée et mesurée en faisant défiler une série de clichés 1 au moyen d'un dispositif convenable, en intégrant le signal découpé au moyen d'un circuit intégrateur 17 et en enregistrant sur un enregistreur 18 la courbe d'évolution du niveau du signal int#égré.# Selon un autre mode de réalisation, le flou de l'image du cliché 1 peut titre obtenu par traitement du signal vidéo lui-même au moyen d'un circuit électronique interposé entre la caméra 2 et le convertisseur 3 Ce circuit est par exemple celui qui est représenté à la figure 4.Il comprend un comparateur 19 recevant, sur son entrée positive lGa, le signal vidéo issu de la caméra 2 et, sur son entrée négative l9b, une tension de référence, un circuit monostable 20 mettant en forme convenable les signaux fournis par le comparateur 19, un intégrateur 21 et un filtre 22 transformant le train d'impulsions 23 fourni par le monostable 20 en un signal lié ondulé 24 (voir figure 5). Le signal 24 correspond à une image floue du cliché 1. Par ailleurs, il peut arriver que le cristal de scin stillation de la ga#mna-caméra présente une irrégularité de sensibilité, de sorte que l'image de points fournie est faussée. Oh remédie à celà en réalisant a abord une image de correction avec un rayonnement uniforme sur le cristal ; puis on divise la luminosité de chaque région du cliché de points à étudier par la luminosité de la région homologue de 1 'image de correction. Cette division peut titre obtenue au moyen d'un circuit diviseur de type connu recevant simultanément les signaux vidéo provenant respectivement du cliché à étudier et de 1'image de correction. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs ou procédés quiviennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1) Système de traitement d'une information complexe constituée par un ensemble de points discontinus de luminosités sensiblement identiques relatives à un fond destine àtzansfomYr ledit ensemble #une image dont la luminosité est en chaque entre fonction de la densité en points discontinus d1tne zone de l'en ble de d#mètre pr6di=mmnE, le centre de ladite zone étant un point homologue dudit endroit de l'image, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transfert, pour former à partir de l'ensemble une image constituée par un groupe de taches lumineuses sensiblement identiques dont chacune correspond à un point discontinu de 1'ensemble et est centrée en un point homologue dudit point de ltensemble, ces taches se chevauchant lrune l'autre de sorte que ladite image présente sensiblement en chacun de ses points une luminosité proportionnelle à la densité en points discontinus d'une zone de lSensemble d'étendue homologue de celle d'une tache et dont le centre est un point homologue dudit point de l'image. 2) Système de traitement d'une information complexe, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transfert sont constitués par des moyens de focalisation optique associés à des moyens pour défocaliser lesdits moyens de focali station. 3) Système de traitement d'une information complexe, selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de transfert sont constitués par des moyens de focalisation électronique associés à des moyens pour défocaliser lesdits moyens de focalisation. 4) Système de traitement d'une information complexe, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de transfert sont constitués par un circuit électronique transformant un signal vidéo représentant l'ensemble de points discontinus en un signal lié ondulé. 5) Système de traitement d'une information complexe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens dits de tracé de courbe de niveau pour réaliser à partir de limage une seconde image qui comporte au moins deux zones présentant chacune une luminosité ou clarté correspondante uniforme, chacune de ces zones correspondant à une zone de la deuxième image dans laquelle la luminosité ou clarté est comprise entre deux limites prédéterminées 6) Système de traitement d'une information complexe, selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de tracé de courbe de niveau comprennent un analyseur électronique d'images du type fournissant un signal vidéo dit analogique, un circuit convertisseur de signal recevant le signal vidéo analogique et fournissant un signal vidéo traité à au moins deux niveaux distincts, le signal traité se trouvant en un niveau donné lorsque le niveau du signal analogique est compris entre deux niveaux de discrimination correspondant et un moniteur recevant le signal traité 7) système de traitement d'une information complexe, selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit convertisseur comprend plusieurs comparateurs comparant chacun le signal vidéo analogique avec un signal à niveau constant correspondant et un circuit sommateur recevant les signaux de sortie des comparateurs et fournissant un signal dont la hauteur est fonction de la somme des hauteurs des signaux comparateurs. 8) Système électronique de traitement d'une information complexe, selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, permettant notamment l'étude de l'évolution de la radioactivité d'une partie d'un organe vivant dans lequel circule un traceur radioactif, caractérisé en ce qu'il comprend deux caméras de télévi sion placées l'une devant un cliché et l'autre devant un dispositif de-défllement de clichés, de gamma-caméra ou appareil analogue et en ce que des moyens de découpage en fonction du si gnal de la première camEra sont interposés entre un moniteur et la deuxième caméra.