Brevet FR2330230A1 — publié le 19770527

La présente invention concerne, d'une façon générale, la reconnaissance des images radiologiques, de satellites ou analogues, en vue de leur sélection. Elle a plus particulièrement pour objet un procédé de saisie d'une information graphique permettant la reconnaissance des formes d'images radiologiques examm- nées, grâce à un système capteur original intégré qui analyse automatiquement de telles images, quelle que soit la nature du document examiné (opaque ou transparent) et quel que soit son format (pratiquement åusqutà 300 x 400 mm). Des digitalisations et des prétraitements ciblés analogiques et numériques, nécessaires à une meilleure analyse (lissages, moyennages, duc.), assurent la compression des données analogiques, renforcent des contours et quantifient automatiquement certaines informations contenues danse les images, obtenant finalement, avec précision et rapidité, des paramètres significatifs en mode conversationnel. Ltappareillage qui sera décrit plus loin, souple, rapide et précis, permet essentiellement le traitement des images radiologiques gracie à un calculateur de configuration très réduit, donc à bas prix de revient. Las applications sont nombreuses, notamment dans les domaines de la biométrie statique et de la physiologue humaine. L'application de l'informatique aux images radiologiques s'est heurtée, jusqu'ici, à plusieurs difficultés: 1. La quantification manuelle ou semi-manuelle nécessite un personnel très qualifié, très lang à former; 2. Las densitomètres actuels sont lents et mal adaptés aux travaux présentement considérés; 3. Les programmes automatiques de reconnaissance exigent actuellement de gros calculateurs, ce qui entrain des frais prohibitifs. En bref, il n'existe présentement sur le marché ni système de saisie rapide et précise de données graphiques enregistrées sur documents opaque s ou transparents de formats variés, continus ou discontinus; ni système conversationnel de prétraitement permettant un choix dtinformations à enregistrer et comprimer sous une forme admissible pour les minicalculateurs, ou autorisant l'extraction des renseignements nécessaires à la constitution d'une banque de données. Le dispositif d'analyse d'images radiologiques selon la présente invention utilise une matrice d' éléments photosensibles à balayage partiellement mécanique dont le positionnement, déterminé par constructian, 111 exige aucun réglage ultérieur ni entretien, et dont la surface, définie avec précision, ne varie plus. Par ailleurs, les faibles dimensions et poids de cette matrice permettent son déplacement par simple translation mécanique micrométrique, assurant à tout mO- ment et sans rappel de position un balayage précis du document. Selon l'invention, par exemple, une matrice linéaire de 512 photodiodes peut se déplacer pas à pas selon les coordonnées classiques des x et des , de façon k défiler devant l'image du document renvoyée sur elle par un dispositif optique qui peut Qtre connu en soi. La zône explorée peut évidemment etre définie par le réglage des moteurs assurant le double déplacement de la matrice. La finesse de cette définition peut etre assurée d'autre part par le réglage de l'optique. Les signaux sont prélevés en série électroniquement, ligne par ligne, et les caractéristiques d'exploration sont affichées sur un tableau qui en permet une reproduction chtonologique indéfinie. La matrice choisie, linéaire à 512 photodiodes, fournit en radiologie ordinaire, en un seul passage, 1,7 point par millimètre ( pas = 0,6 mm). En réduisant la largeur du balayage, on peut augmenter la finesse jusqu'à 20 points au millimètre. Si enfin l'on inverse le sens du travail du même objectif, la zône explorée en un seul passage sera réduite proportionnellement à l'accroissement de la fine se se de l'analyse. Si par exemple la zône explorée est de l'ordre du millimètrect on aura une finesse poussée jusqu' quelques microns: 2w5 mm pour des points de 5 . Certains prétraitements analogiques ou digitaux, du autre part, incorporés au dispositif, peuvent pousser l'analyse jusqu'à 32 niveaux de gris significatifs, l'es- pace entre deux de ces niveaux pouvant être dilaté au décuple. Avec l'appareillage selon l'invention, l'analyse d'une radiographie ordinaire de 300 x 400 mm est faite en quelques secondes. Le convoyage du document et le choix des paramètres de saisie relavent, en principe, d'opérations manuelles. Le dessin annexé représente schématiquement, à titre explicatif non limitatif, la structure du dispositif selon l'invention. On voit: Fiv.1, le synoptiqué général des éléments constitutifs du dispositif; Piu.2, l'appareil, vu en élévation selon la flèche II de la figure 3; Fig.3, le même, en élévation selon la flèche III de la figure 2. La base ou pied de support de l'ensemble est constituée par deux baies 1 et 1' dont la première contient l'alimentation 2 des circuits précablés de prétraité ment 3, tandis que la baie 1' contient les dispositifiélectroniques de commande 4 avec le module de base 5. Les deux baies I et 1' sont séparées par le dispositif d'éclairage 6 au-dessus duquel elles sont réunies par une table 7 flanquée des pupitres de commande 8 (dont un seul est visible sur le dessin). Au centre de la table 7, une plaque transparente 9, de 300 x 400 mm dans l'exemple choisi, reçoit le porte-document transparent 10 sur lequel est fixé le document 11 å analyser. De part et d'autre du porte-document 10, partent de la table 7 trois colonnes verticales 12, 12', 12n le long desquelles peuvent coulisser de haut en bas ou de bas en haut -deux plateaux horizontaux superposés 13 et 14. Le plateau inférieur 13 porte optique 15 qui reconstitue l'image du document Il sur la matrice de photodiodes. Le plateau supérieur 14 porte la table mobile 16 sous laquelle est fixée la matrice 17. Deux moteurs pas-a-pas (non représentés) peuvent déplacer micrométriquement la matrice dans son plan horizontal, selon l'une ou l'autre, ou l'une et l'autre, des coordonnées x et . leur sommet, les trois colonnes 12, 12' et t2" portent un troisième plateau 18 qui est fixe et sur lequel sont placés les moteurs g et 19' commandant le coulis- sement vertical, vers le haut ou vers le bas, des plateaux 13 et 14, par exemple au moyen d'un système (jon représenté) de tambours, de câbles et de contrepoids. La document Il (p.ex. une radiographie de 300 x 400 mm) est placé sur le portedocument transparent 10; il est éclairé par en-dessous à partir d'un soleil artificiel S dont la lumière est renvoyée sur le cliché 11 par le miroir plan 6' de l'éclairage 6 placé entre les baies 1 et 1'. La document 11 étant placé, avec le porte-document 10, sur son plateau 9, l1ob- jectif 15 et la matrice 17 sont positicunés de manière à obtenir la finesse d'analyse recherchée, après quoi la matrice est réglée sur l'axe des z et l'axe des y pour l'exploration de la ztne choisie et d'elle seule. L'ensemble étant immobilisé, les indications fournies par les photodiodes de la matrice sur la première ligne d'analyse sont prélevées électroniquement en série et dirigées vers la sortie (video, enregistrement après codage ou entrée en calculateur). Ta matrice est alors déplacée d'un pas ( 25 p ) pour l'analyse d'une nouvelle ligne et ainsi de suite. On comprend que l'analyse peut entre refaite à l'identique autant de fois que l'on voudra. La matrice linéaire de 512 photodiodes autorise la conversion des informations graphiques en signaux électriques. Le balayage en 5 sur la ligne des photodiodes est assuré par un prélèvement électronique en série qui intervient à -chaque ar rtt du moteur pas à pas; le balayage transversal est assuré par déplacement de la matrice selon la ligne des L (pas du moteur: 25,4 p; vitesse: 200 à 800 pas/sec. Si,te%ours dans le cadre de l'invention, la matrice linéaire était remplacée par une matrice d'un autre type (rectangulaire, carrée, & ..), le balayage en y pour- rait etre assuré à la fois par l'exploration de la matrice et par une translation mécanique de celle-ci par les moteurs pas à pas. La mise en forme des signaux ainsi obtenus est effectuée par circuits électroniques en vue, comme il a été dit plus haut, d'une sortie sur une console de visualisation ou sur une bande magnétique, ou sur un calculateur. Dans le traitement des données, l'intervention humaine détermine les informations à traiter. Elle sera facilitée par les prétraitements qui, au niveau du capteur, ne retiendront que la ou les parties présentant un intérêt: lissages, filtrages, moyennages, recherches de seuils, détermination du gradient, calculs d'histogrammes1 coupes à niveau donné suivant une phase donnée. Â partir de données ainsi comprimées, ces traitements peuvent être confiés à des calculateurs de faible configuration, donc à des prix de revient très réduits. REVENDICATIONS. 1. Capteur pour analyse d'images radiologiques, de satellites ou analogues, ca caractérisé en ce que l'image examinée est optiquement reconstituée sur une matrice à éléments photosensibles positionnée par déplacements micrométriques dans son propre plan, selon deux axes de coordonnées perpendiculaires entre eux. 2; Capteur selon 1, caractérisé en ce que la reconstitution optique de l'image examinée est assurée par une matrice linéaire à éléments photo sensibles positionée par déplacements micrométriques dans son propre plan selon deux axes de coordonnées perpendiculaires entre eux. 3. Capteur selon I et 2, caractérisé en ce que la reconstitution de limage ra diologique sur la matrice à éléments photosensibles est obtenue par le positionnement micrométrique de plateaux coulissant le long de colonnes fixes perpendiculaires aux axes de déplacement de la matrice. 4. Capteur selon 1, 2 et 3, caractérisé par la combinaison des positionnements de la matrice et de ltobjectif optique porté par un des plateaux coulissants. 5. Capteur selon f, 2, 3 et 4, caractérisé par le prélèvement électronique en série des informations graphiques eaptées par la matrice, et leur conversion en signaux électriques. 6. Capteur selon 5, caractérisé par la mise en forme des signaux électriques ob teinia pour pour sortie sur vide, dérouleur ou calculateur.