Brevet FR2359414A1 — publié le 19780217

L'objet de l'invention concerne un procédé et un dispositif automatique pour l'évaluation quantitative en particulier de chromatogrammes, d'elphogrammes, d'autoradiogramSes ou de diapositives et d'enregistrements photographiques de ceux-ci. Une grande importance est attribuée dans la pratique à la détermination d'une altération de couleur proportionnelle à une quantité de matière. La chromatographie sur papier et en couche mince, ou l'évaluation de chromatogrammes et d'électrophoréogrammes obtenus au cours de l'électrophorèse reposent sur ce principe. On connaît des dispositifs et des procédés, qui reposent sur la mesure de l'intensité de la lumière traversant une plaque illuminée en lumière visible ou ultraviolette, où l'intensité de la lumière réfléchie est mesurée. Dans le cas de la traversée des plaques par la lumière, comme dans le cas de la mesure de la lumière réfléchie, l'illumination avec une lumière ponctuelle est possible. Pour l'évaluation quantitative des chromatogrammes, on utilise la plupart du temps un densitomètre. L'inconvénient du densitomètre réside dans le fait que l'examen ne peut être effectué que lentement. Sur un chromatogramme, un elphogramme, un autoradiogramme, un électrophoréogramme sous forme de gel, la mesure de l'altération de couleur du spot est proportionnelle à la quantité du matériau qui y est dégagé. A l'intérieur du spot, le matériau présente une répartition normale (courbe en cloche de Gauss), de telle sorte que le spot est de plus en plus sombre depuis le bord vers l'intérieur. Ainsi, par exemple, dans le cas de la recherche de la structure de l'albumine, le nombre des analyses d'acides aminés nécessaires en vue de l'explication, de la séquence d'acides aminés complets d'une albumine de poids moléculaire normal s'élève à environ trois à quatre mille. Pareillement, des examens nombreux dans le cas de recherches pour l'amélioration de végétaux, dans le cas de l'élaboration d'une espèce végétale unique, doivent être effectués, en particulier lorsque le but de l'amélioration de végétaux est l'obtention d'une teneur élevée en albumine ou d'une teneur déterminée en lysine-méthionine par exemple En outre,/l'analyse des acides aminés présente, en pratique médi- cale , un caractère de recherches répétitives.L'évaluation des nombreux résultats de mesure avec les procédés et dispositifs connus est très coûteuse et exige beaucoup de temps. Il s'est posé le problème, d'une part d'éviter les inconvénients des solutions connues, d'autre part de proposer un procédé et de réaliser un dispositif, à l'aide duquel des recherches en série peuvent etre évaluées en un temps plus court et à un cotit relativement faible. Le problème posé est, selon l'invention , résolu par le fait qu'au cours de l'évaluation automatique de chromatogrammes, elphogrammes, autoradiogrammes, électrophoréogrammes sous forme de gel, l'échantillon est illuminé ou traversé par un rayonnement de lumière visible, ultraviolette ou infrarouge, et l'image est formés sur la plaque collectrice du convertisseur opto-éleetrique. L'image apparaissant sur la plaque collectrice ou la plaque signal est décomposée en lignes, explorée par le faisceau d'électrons et la densité des surfaces décolorées transformée en vidéosignaux. Du vidéo signal est prélevé pour chaque ligne en avant de l'endroit déterminé à mesurer, un échantillon, après quoi le niveau de signal correspond à la densité de l'endroit de prélèvement d'échantillon est mis en mémoire jusqu'au prélèvement d'échantillon suivant. La plage de signal entre le niveau mis en mémoire (niveau supérieur) et le niveau du noir ( niveau inférieur) est partagée en niveaux. Dans le cas de spots à faible densité, le niveau inférieur peut être élevé au-dessus du niveau du noir, de telle sorte que le pouvoir de résolution du dispositif soit amélioré. Après le début de l'examen, le vidéosignal est comparé lors du déroulement de la première image au premier niveau, lors du déroulement de la deuxième image au second niveau , etc. Aussi longtemps que la tension du vidéosignal dépasse le niveau donné on peut compter des impulsions de fréquence constante, la fréquence des impulsions est égale au produit de la fréquence lignes et au nombre de lignes créant l'image. Après que la comparaison était été effectuée également avec le dernier niveau, la somme des impulsions proportionnelle à la quantité de matière présente sur les échantillons examinés de la surface évaluée est déterminée. Le dispositif selon l'invention contient une caméra, un circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire, un comparateurn un circuit de découpage, un circuit porte, un oscillateur, un compteur, un récepteur de contrôle, une unité d'affichage et une imprimante, le dispositif est également muni d'une unité pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et de la partie image, ainsi que d'une unité d'avancement de niveau. La sortie de vidéosignal de la caméra est reliée à l'entrée de prélèvement d'échantillons du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire, à une entrée du comparateur et au récepteur de contrôle. La sortie du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire est reliée à l'entrée analogique du circuit de découpage, la sortie du circuit de découpage à l'autre entrée du comparateur. La sortie de synchronisation d'image de la caméra est reliée à une entrée de l'unité pour la détermination de l'endroit de prélèvement d'échantillons et de la partie d'image et à l'entrée de l'unité d'avancement du niveau. Les sorties de l'unité d'avancement de niveau sont reliées aux entrées de commande du circuit de découpage. La sortie de synchronisation de lignes de la caméra est appliquée à l'autre entrée de l'unité pour la détermination de l'endroit de prélb- vement d'échantillons et de la partie d'image. La première sortie de l'unité pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image est reliée à la première entrée du circuit porte, la seconde sortie est reliée au récepteur de contrôle, la troisième sortie à l'entrée de commande du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire. A la seconde entrée du circuit porte est reliée la sortie du comparateur, à la troisième entrée la sortie de l'oscillateur. La sortie du circuit porte est reliée à l'entrée du compteur, la sortie du compteur est reliée à l'unité d'affichage ou à l'imprimante. Le procédé et le dispositif conformes à l'invention sont expliqués en détail à l'aide d'un exemple de réalisation avantageux, en regard du dessin annexé qui représente le schéma de blocs du dispositif. L'échantillon 1 à évaluer est illuminé ou traversé dans une chambre fermée par la lumière mono chromatique homogène engendrée à l'aide des sources de lumière 2 et du filtre de couleur 3. L'image de l'échantillon I est'reçue par la caméra 4. Le balayage ponctuel dans la caméra 4 est assuré par la commande du faisceau d'électrons du tube de prises de vue, qui rend visible l'image reçue à l'aide du récepteur de contrôle. Sur le récepteur de contrôle, la mise au point et le réglage du secteur d image~ peuvent être effectués. L'amplitude du vidéosignal délivré est proportionnelle à l'altération de couleur de la plaque, par conséquent , le vidéosignal convient de façon satisfaisante pour l'évaluation quantitative de la quantité de matériau dégagée sur les surfaces décolorées. La sortie du signal vidéo de la caméra 4 est appliquée à l'entrée de prélèvement d'échantillons du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire 5. Le circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire 5 prélève pour chaque ligne un échantillon avant l'endroit déterminé à mesurer, de telle sorte que le niveau de signal correspondant à la densité de l'endroit de prélèvement d'échantillons soit mis en mémoire jusqu'au prélèvement d'échantillons suivant. La sortie de synchronisation d'image et de lignes de la caméra 4 est reliée ax entrées de l'unité 9 pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image. L'unité 9 pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image contient des multivibrateurs monos tables et avec leurs organes de manoeuvre, la surface à examiner du chromatogramme peut être déterminée. La deuxième sortie de l'unité 9 pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image est appliquée au récepteur de contrôle, sur lequel la surface déterminée peut être contrôlée. La troisième sortie de l'unité 9 pour la détermination de position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image est reliée à l'entrée de commande de circuit de prél & - vement d'échantillons et de mise en mémoire 5 et délivre, pour chaque ligne, le signal qui commade le circuit 5 de prélèvement et de mise en mémoire d'échantillons. La première sortie de l'unité 9 pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image est reliée à la première entrée du circuit porte 10; à la première entrée du circuit porte 10 parvient le niveau "1" logique après l'exploration de la surface déterminée à examiner. La sortie du circuit 5 de prélèvement et de mise en mémoire d'échantillons est reliée à l'entrée analogique du circuit de découpage 6, de sorte qu'entre deux prélèvements d'échantillons (c'est-à-dire pour chaque durée en ligne) parvient sur l'entrée précitée un niveau de signal électrique correspondant à la densité de l'endroit de prélèvement d'échantillons. Le circuit de découpage 6 partage la plage de signal entre le niveau de signal correspondant à la densité de l'endroit de prélèvement d'échantillons et le niveau du noir. La limite inférieure de la plage à partager peut être fixée au-dessus du niveau du noir. Le rapport de division du circuit de découpage est diminué pas à pas pour chaque image par le signal appliqué par les sorties de l'unité d'avancement de niveau 8 sur les entrées de commande du circuit de découpage. L'unité d'avancement de niveau 8 est commandée par le signal de synchronisation d'image de la caméra 4, ainsi le circuit de découpage délivre pour chaque trame le même niveau à l'autre entrée du comparateur 7. Le comparateur 7 compare le niveau de signal obtenu du circuit de découpage 6 au signal vidéo apparaissant à la première entrée. Au cas où le signal vidéo dépasse le niveau de signal obtenu du circuit de découpage 6, c'est-à-dire que le spot est plus sombre sur la surface explorée plane, que la densité correspondant au niveau de signal obtenu du circuit de découpage 6, alors à l'entrée du comparateur 7 est présent un niveau "1" logique, de telle sorte que ce signal parvienne à la seconde entrée du circuit porte 10. A la troisième entrée du circuit porte 10 est appliquée la sortie de oscillateur 11. Sur la sortie, appliquée au compteur 12, du circuit porte 10 est par conséquent présent un signal, lorsque le balayage est effectué sur la surface déterminée, dans ce cas l'unité 9 pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image délivre un niveau "1" pour le circuit porte 10, de telle sorte qu'également du comparateur 7 provient un niveau "1", dans ce cas, les impulsions de l'oscillateur 11 traversent le circuit porte et celles-ci sont comptées dans le compteur 12. Le résultat du compteur 12 apparatt sur l'unité d'affichage 13 ou sur l'imprimante 14. L'échantillon à examiner doit être exploré autant de fois qu'il y a d'échelons dans la plage de signal partagée entre le niveau de prélèvement d'échantillons et par exemple le niveau du noir. En progressant dans la direction depuis le niveau inférieur vers le niveau supérieur, le comparateur 7 délivre également, aux endroits de densité toujours plus petite, un niveau "1" logique. La fréquence de l'oscillateur est choisie comme étant le produit de la fréquence lignes et du nombre de lignes constituant une image, de sorte que le déclenchement horizontal et vertical de l'image sont idertiques. Le nombre des impulsions traversant le circuit porte 10, durant l'exploration de chaque image est proportionnel à la surface des parties de spot, dont la densité dépasse le niveau déterminé par le circuit de découpage. Durant l'exploration des différentes images, le compteur 12, fqit la somme des surfaces précitées, de telle sorte qu'un résultat proportionnel à la surface de spot et à sa densité soit disponible. En considérant que la surface du spot et la densité dépendent de la quantité de matière dégagée sur le spot, le résultat du compteur est proportionnel à la quantité de matière. Après evaluation effectuée d'un secteur d'image déterminé, le dispositif poursuit automatiquement l'évaluation du spot suivant ou d'un groupe de spots. En comparaison des procédés et dispositifs connus, grâce à l'utilisation de la solution selon l'invention, une vitesse d'évaluation accrue d'un ordre de grandeur peut Entre obtenue, de telle sorte que des essais en série peuvent également être effectués en un temps court. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la mesure d'altérations de couleur, en particulier pour l'évaluation quantitative de chromatogrammes, d'électrophoréogrammes sous forme de gel, d'elphogrammes, d'autoradiogrammes ou d'enregistrements photographiques ou diapositives de ceux-ci caractérisé en ce que en premier lieu l'échantillon à examiner est traversé ou illumuné par un rayon de lumière visible, ultraviolette ou infrarouge et l'image est formée sur la plaque collectrice d'un convertisseur opto-électrique et l'image apparaissant sur la plaque collectrice est décomposée en lignes et explorée par un faisceau d'électrons qu'en second lieu la densité de l'échantillon examiné est transformée en un signal vidéo, et du signal vidéo pour chaque ligne, avant l'endroit déterminé à mesure , est prélevé un échantillon, de telle sorte que le niveau de signal correspondant à la densité du point de prélèvement d'échantillon suivant qu'en troisième lieu la plage de signal est partagée entre le niveau de prélèvement d'échantillon et le niveau du noir, en ce qu'après le début de l'examen, le signal vidéo durant le déroulement de la première image est comparé au premier niveau, durant le déroulement de la seconde image est comparé au deuxième niveau, etc. Aussi longtemps que le signal vidéo dépasse le niveau donné, des impulsions de fréquence constante peuvent être comptées, dont la fréquence est égale au produit de la fréquence lignes et du nombre de lignes constituant l'image , et en ce qu'après que la comparaison du vidéo-signal à tous les niveaux ait été effectué, la somme des impulsions comptées proportionnelle à la quantité de matière présente sur la surface évaluée de l'échantillon examiné, est déterminée. 2. Dispositif pour la mesure d'altérations de couleur, en particulier pour l'évaluation quantitative de chromatogrammes, d'elphogrammes, d'autoradiogrammes, d'électrophoréogrammes sous forme de gel ou enregistrements photographiques ou diapositives de ceux-ci, qui contient une caméra, un récepteur de contrôle, un circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire, un circuit de découpage, un comparateur, un circuit porte, un oscillateur, un compteur, une unité d'affichage et une imprimante accomplissant également des opérations arithmétiques, caractérisé en ce que le dispositif est muni d'une unité (9) en vue de la détermination de l'endroit de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image et d'une unité d'avancement de niveau (8), en outre la sortie de signal vidéo de la caméra (4) reliée à l'entrée de prélèvement d'échantillons du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire (5), à une entrée du comparateur (7) et au récepteur de contrôle (15), la sortie du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire (5), à une entrée du comparateur (7) et au récepteur de contrôle (15), la sortie du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire (5) est reliée à l'entrée analogique du circuit de découpage (6), la sortie du circuit de découpage (6) est reliée à l'autre entrée du comparateur (7), en outre la sortie du signal de synchronisation image de la caméra (4) est reliée à une entrée de l'unité (9) pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image et à l'entrée de l'unité d'avancement de niveau (8), en outre la sortie de l'unité d'avancement de niveau (8) est reliée à l'entrée de commande du circuit de découpage (6), la sortie de synchronisation lignes de la caméra (4) est reliée à l'autre entrée de l'unité (9) pour la détermination de la position de prélèvement d'échantillons et du secteur d'image, la première sortie de l'unité précitée (9) est reliée à la première entrée du circuit porte (10), la seconde sortie au récepteur de contrôle (15) et la troisième sortie à l'entrée du circuit de prélèvement d'échantillons et de mise en mémoire (5), en outre à la seconde entrée du circuit porte (10) est reliée la sortie du comparateur (7), à la troisième entrée la sortie de l'oscillateur (11), de telle sorte que la sortie du circuit porte (10) soit reliée à l'entrée du compteur (12), et la sortie du compteur (12) est reliée à l'unité d'affichage (13) et à l'imprimante (14) effectuant également des opérations arithmétiques.