Brevet FR2393496A1 — publié le 19781229

La présente invention est relative à un procédé d'analyse et d'étude d'une surface, ou des paramètres définissant une courbe fermée quelconque. Elle concerne notamment, mais non exclusivement, le domaine de l'étude radiologique d'organes par mise en mémoire logique de l'image de ces organes pour qu'un calculateur puisse en traiter ensuite les coordonnées. L'un des domaines d'application de l'invention est par exemple la détermination de paramètres cardiaques par étude et analyse de l'image du coeur à la systole auriculaire ou ventriculaire, à la diastole, etc... ; l'étude des coordonnées des différentes images par le calculateur associé donne alors des paramètres tels que le volume en fin de diastole, le volume en fin de systole, le débit cardiaque, etc..... L'un des dispositifs utilisés à cet effet comporte une caméra de télévision qui analyse l'image de façon classique, et un moniteur qui visualise l'image sur écran cathodique et sert de table de mesure pour l'acquisition des coordonnées de l'image un crayon électronique permet à la fois de délimiter sur l'écran le contour de la zone de l'image que l'on désire analyser, et de repérer le rayon lumineux sur l'écran cathodique pour introduire les coordonnées de ce contour dans le calculateur associé qui effectue alors les calculs voulus. Tel qu'il est actuellement mis en oeuvre sur ces matériels, le procédé d'étude et d'analyse de l'image présente l'inconvé nient de manquer à la fois de précision et de souplesse. Seul apparaît en effet sur l'écran le contour délimité, et il n'y apparaît notamment pas si'toute la zone de l'image délimitée par ce contour est réellement prise en compte par le calculateur. En particulier, si le contour dessiné sur l'écran au moyen du crayon lumineux ##est pas fermé, ctest-à-dire par exem- ple si le déplacement du crayon lumineux sur l'écran lors du tra çage de ce contour a été trop rapide pour que le crayon ait capté le passage d'un rayon lumineux au niveau de chacune des lignes de balayage de l'écran, certaines parties de la zone délimitée ne sont pas prise en compte, mais ceci n'est généralement pas visible pour l'opérataur, et constitue une source d'imprécisions importantes. On iilise parfois également un procédé d'analyse et d'étude ne faisant pas appel au détourage de l'image sur un écran, la délimitation de la zone de l'image à prendre en compte s'effectuant automatiquement par étude du contraste ; une telle méthode se révèle rapide, mais très imprécise dans la mesure où il est généralement difficile de définir le seuil de contraste correspondant au passage de la zone à prendre en compte à la zone à ne pas considérer, d'autant plus que de nombreux paramètres dont il st difficile de tenir compte influent sur la qualité du contraste de l'image sur un écran cathodique, de façon tout à fait générale. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un nouveau procédé d'analyse et d'étude d'une surface à partir de l'image de celle-ci sur un écran cathodique. Opérant par détourage lumineux de l'image de la surface à étudier sur l'écran cathodique, de façon connue, puis par balayage systématique de l'écran et blanchiment progressif de la zone délimitée au fur et à mesure de son balayage, le procédé selon l'in- vention permet de visualiser la prise en compte ou la non prise en compte par le calculateur, et par conséquent de contrôler si celuici prend effectivement en compte la totalité de la zone désirée. En outre, le procédé selon l'invention permet dsopérer des corrections ou des modifications sur la surface initialement délimitée, ces opérations d'addition ou de retrait d'une partie de la zone initialement délimitéepouvant s'effectuer au cours même du balayage si elles affectent les parties non encore balayées ou s'il s'agit du retrait d'une zone déjà balayée et blanchie, le crayon électronique offrant à cet effet une possibilité d'effacement avec suppression de la prise en compte des zones blanchies puis effacées par le calculateur ; il en résulte une grande souplesse et une grande rapidité dans l'étude et l'analyse de la surface. La visualisation immédiate des zones ajoutées ou retranchées permet en outre un contrôle constant. Cette possibilité constante de contrôle et d'intervention destine plus particulièrement le procédé selon l'invention à l'ana- lyse et l'étude des images dont le pourtour est défini et dont l'interprétation suppose l'intervention d'un praticien. Le procédé selon l'invention, pour 1 analyse et étude d'une surface par détourage lumineux de l'image de la surface à étudier su r un écran cathodique, est caractérisé en ce que l'on provoque un balayage systématique de l'écran et en ce que l'on blanchit la zone délimitée progressivement, au fur et à mesure de son balayage. L'invention sera mieux comprise si lton se réfère à la description ci-dessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limi tatif, ainsi-qu'au dessin annexé qui fait partie intégrante de cette description. La figure unique montre une vue synoptique de l'appareil utilisé pour la mise en oeuvre de l'invention. Cet appareil comporte,de façon connue en soi, une caméra de télévision 1 qui analyse l'image 16, constituée par exemple par une radiographie, de façon classique. La précision de la linéarité de cette caméra est en fait la précision globale des mesures. Cette caméra 1 est reliée d'une part à un moniteur 2 à écran cathodique 3, qui permet de visualiser l'image et sert de table de mesure pour ##acquisition des coordonnées de l'image, et d'autre part à un calculateur 4 auquel est également relié un crayon électronique 5 qui permet de détecter la lumière émise sur l'écran cathodique 3, un système électronique déterminant les coordonnées de cette émig on. Une première phase de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention consiste, après avoir visualisé l'image 16 sur l'écran cathodique 3, à dessiner sur cet écran 3 le contour 7 de l'image correspondant à la surface 6 à étudier 3 simultanément, les coordonnées des points du contour 7 sont transmises par le crayon 5 et le moniteur 2 au calculateur 4, que l'on règlera ensuite sur un programme de calcul qui peut être par exemple le programme de calcul de la surface 6, ou un programme de calcul du volume de l'orga- ne dont la surface 6 est ainsi visible, ou d'autres programmes. La nécessité d'obtenir un contour 7 fermé oblige à ne pas déplacer le crayon 5 face à l'écran 3 à une vitesse supérieure à une limite déterminée en fonction de la vitesse de balayage de l'écran 3 et de la plus ou moins grande vitesse de réponse des composants du crayon 5 ; en pratique, cette vitesse ne doit pas dépasser quelques dizaines de millimètres par seconde. Une fois le contour 7 tracé sur l'écran 3, on provoque selen l'invention un balayage systématique de ce dernier, y compris la zone 6 délimitée par le contour 7, dont on provoque le blanchiment, csest-à-dire l'éclairage, progressif au fur et à mesure de son balayage. Le choix des points à blanchir, c'est-à-dire la discrimination entre les points situés à l'extérieur du contour 7, qui doivent ester sombres, et les points situés à l'intérieur de ce contour, qui doivent être éclairés, steffectue en pratiquant un essai pour chaque point balayé successivement. Cet essai consiste à déterminer s'il existe, par rapport au point envisagé, un point déjà blanchi sur la m & e ligne, sur la même colonne dans le sens de balayage, sur la même colonne sur l'une des deux lignes précédentes. Ceci permet de supprimer T la contrainte d'un trace initial parfaitement fermé. Il apparat à la figure que si l'on pratique cet essai pour deux points Â et B d'une même ligne de balaygge 8 coupant 6 contour 7, la zone 9 de la surface située au-dessus de cette ligne 8 étant déjà blanchie selon l'invention, l'essai pratiqué en A dans le sens 10, c'est-à-dire vers l'aval par rapport au sens de. balayage, donne un résultat positif car on détecte alors le point C du contour, mais les essais pratique dans les sens 11 et 12, respectivement vers le haut et vers le bas à 90 O paf rapport au sens de balayage, ne révèlent aucun point du contour f ni aucun point déjà blachi de la surface 6 ; par contre, l'essai pratiqué en B dans le sens 10 permet de détecter l'autre point D où la ligne 8 coupe le contour 7, l'essai pratiqué vers le bas dans le sens 12 permet de détecter un point E du contour, et l'essai pratiqué vers le haut dans le sens Il permet de détecter le point de la surface 6 situé immédiatement au-dessus da point DX c'est-à-dire un point de la zone déjà blanchie 9. De façon générale, l'existence d'un point blanchi dans chacun. des trois sens évoqués permet de conclure que le point coni- déré se trouve à l'intérieur du contour 7, et doit par conséquent être blanchi et pris en compte par le calculateur 4; l'existence de tels p o i n tsdéjà blanchis dans deux seulement des directions envisagées, ou dans l'une seulement, ou dans aucune de ces directions permet de conclure que le point auquel a été pratiqué l'essai est situé à l'extérieur du contour 7, et doit par conséquent rester sombre et ne pas être pris en compte par le calculateur 4 Cette visualisation des zones de la surface 6 prises en considération par le calculateur 4 permet de contrôler si le contour 7 a été convenablement tracé et, par exemple,si ce contour n'est pas discontinu notamment à la suite d'un tracé trop rapide qui n'a pas permis d'allumer les deux points C et D de chaque ligne de balayage 9 croisant le contour : l'absence d'éclairage d'un point D où une ligne de balayage déterminée 8 coupe le contour 7 vers l'aval par rapport au sens de balayage (qui est orienté de gauche à droite dans l'exemple illuzré) se traduit par un non blanchiment de cette ligne déterminée du fait que l'essai pratiqué suivant la direction 10 donne toujours un résultat négatif. Une autre caractéristique de l'invention est d'autoriser la correction d'un tel oubli lorsqu'il est constaté. Il est en effet possible, selon l'invention, de compléter le tracé du contour 7 par exemple pour le fermer lorsque l'on constate un tel oubli, ou pour le modifier de façon à prendre en compte des zones supplémentaires, ou au contraire à en retrancher certaines parties. On peut ainsi corriger un mauvais tracé préalable, fermer le contour 7 lorsque l'on constate qu'il ne l'était pas, ou intervenir à volonté par exemple pour répondre à un changement de diagnostic. S'il s'agit d'ajouter une zone à prendre en compte dans une partie de l'écran 3 qui n'a pas encore été balayée, la modification peut s'effectuer pendant le balayage, par détourage lumineux de la zone concernée au moyen du crayon électronique 5, de la même façon qu'a été tracé le contour 7. Par exemple, on trace en 13 le contour d'une zone 14 à ajouter à la surface 6 initialement délimitée, cette zone 14 étant située à l'extérieur de cette surface 6 et par exemple jointive de celle-ci ; l'essai décrit ci- essus, lorsqu'il sera pratiqué dans les différents points situés à l'intérieur du contour 13 et du contour 7, donnera un résultat positif et les points de la surface 14 seront pris en compte automatiquement lors de leur balayage. S'il s'agit par contre d'ajouter une zone à prendre en cotte dans une partie déjà balayée de l'écran, on pratique de la même façon le détourage lumineux de cette zone, mais il est nécessaire de provoquer un nouveau balayage de l'écran pour prendre en compte cette zone. S'il s'agit par contre de retrancher une zone déjà blanchie, afin que cette zone ne soit plus prise en compte par le calculateur 1 'effacment 4, il est prévu selon l'invention un fonctionnement du coron 5 a/ S'il s'agit par exemple de ne plus prendre en compte la zone 15 de la surface 6 située dans la partie déjà balayée de l'écran, ou après balayage de la totalité de celui-ci, cette zone 15 étant naturellement blanchie, on met en oeuvre la fonction "effacement" du crayon 5 et l'on déplace ce crayon face à l'écran cathodique 3, en regard de la zone 15, que l'on balaie au moyen de ce crayon ; au fur et à mesure de ce balayage, les points en regard desquels se trouve successivement le crayon 5 s'éteignent et, leurs coordonnées étant transmises au calculateur 4, ils ne sont plus pris en compte par ce dernier, après un nouveau blanchiment. Ces possibilités de corrections du tracé initial aboutissent à une grande souplesse dans les analyses pratiquées, puisque ltopérateur conserve à tout instant le contrôle des zones prises en compte par le calculateur, les corrections éventuelles pouvant être pratiquées très rapidement puisqu'elles ne nécessitent que rarement un deuxième balayage de l'écran pour être considérées. Naturellement, le procédé selon l'invention peut être sujet à de nombreuses variantes en fonction d'applications particulières. Dans chaque cas de mise en oeuvre, les programmes de traitement et le choix des composants électroniques des différents éléments du matériel de mise en oeuvre seront choisis de la façon la plus appropriée par lthomme de l'art. L'application de l'invention n'est pas limitée aux seules possibilités d'étude de volumes et de surfaces évoquées plus haut. En particulier, le procédé selon l'invention peut également s1 appliquer à la comparaison de la surface délimitée à une surface connue en valeur absolue, dont la valeur par exemple déterminée à l'aide du dispositif a été mise en mémoire. Le procédé selon l'invention permet également à tout moment de prendre les coordonnées de deux points définies par une droite sécante de la courbe étudiée ou de deux points quelconques et de définir ainsi la distance entre ces deux points. REVENDI CATTONS l) Procédé d'analyse et d'étude d'une surface par détourage lumineux de l'image de la surface à étudier sur un écran cathodique, caractérisé en ce que l'on provoque un balayage systématique dc l'écran et en ce que l'on blanchit la zone délimitée prorressixe- ment, au fur et à mesure de son balayage. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que iton choisit les points à blanchir en déterminant, pour craque point balayé de l'écran, s'il existe un poin blanchi respective- ment vers l'aval par rapport au sens de balayage et transversalement dans les deux sens par rapport au sens de balayage, et l'oui blanchit le point balayé s'il existe un tel point blanchi dans chacun des trois sens. 3) Procédé selon ltune quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que l'on délimite par détourage lumineux, à l'extérieur du contour lumineux initialement tracé,une zone à ajouter à la zone à étudier initiasement délimitée. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on pratique le détourage lumineux delà zone à ajouter pendant le balayage de l'écran. 5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, si la dite zone à ajouter est située dans une partie de l'écran qui n'a pas encore été balayée lors de son détourage lumineux, elle est blanchie et prise en compte automatiquement lors du balayage de la dite partie de l'écran. 6) Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que, si la dite zone àajouter est située dans une partie de l'écran déjà balayée lors de détourage lumineux, on provoque un nouveau balayage de la totalité de l'écran pour la prendre en compte lors du dit deuxième balayage. 7) Procédé selon l'une quelconque des revendications prt:- endentes, caractérisé en ce que l'on éteint point par point, après son blanchiment, une zone à retrancher de la zone à étudier ini tlaîement délimitée, et en ce que l'on tient compte automatiquement du retrait de ladite zone à retrancher a p r è s l'extinction des dits points. 9) Procédé permettant de définir la surface délimitée par un contour et de la comparer à une surface connue en valeur absolue dont la valeur déterminée à l'aide du dispositif a été mise en mémoire.