Brevet FR2547473A1 — publié le 19841214

DISPOSITIF POUR LA LECTURE ET L'ANALYSE NUMERIQUE LIGNE PAR LIGNE D'UN MOTIF LUMINEUX EVENTUELLEMENT OBTENU PAR PROJEC TION ET APPAREILLAGE POUR LA MISE EN OEUVRE DUDIT DISPOSITIF. La présente invention concerne un dispositif pour la lecture et l'analyse numérique ligne par ligne d'un motif lumineux éventuellement obtenu par projection. Elle s'applique notamment, mais non exclusivement à la lecture et à l'analyse des informations fournies par un capteur à lecture optique tel que, par exemple un stylodosimètre de conception classique. On rappelle qu'un stylodosimètre est un instrument se présentant habituellement sous la forme d'un tube axialement transparent à la lumière et comprenant - d'un côté, une petite chambre d'ionisation équipée d'un électromètre dont l'élément mobile consiste habituellement en un fil de quartz métallise de quelques microns d'épaisseur (3 à 5) et, - de l'autre côté, un ensemble optique constituant un petit microscope réglé sur le fil du micromètre et qui comporte un réticule gradué et étalonné de manière à ce que l'on puisse lire directement la dose de rayonnement correspondant à chacune des positions du fil. Ces stylodosimètres qui, en raison de leur simplicité, de leur fiabilité et de leur faible encombrement, se prètent admirablement bien au contrôle individuel de l'irradiation, présentent cependant l'inconvénient de ne pas se préter à une lecture non destructrice par des moyens électroniques. I1 est clair, en particulier que la mesure de la charge détectée par l'électromètre entraînerait inévitablement la disparition de cette charge. Ciest la raison pour laquelle on s'est orienté vers la lecture optique (non destructrice) de l'image obtenue dans le stylodosimètre. On a donc réalisé des appareils faisant intervenir une caméra vidéo couplée au stylodosimètre et permettant de reproduire une image vidéo de 1' image fournie par le microscope intégré au stylodosimètre. Bien entendu, ces appareils comportent en outre un dispositif permettant l'analyse pixel par pixel de l'image vidéo ainsi obtenue. Toutefois, il s'agit d'une solution particulièrement coûteuse et dont la diffusion se trouve, en conséquence, très limitée. L'invention a donc pour but de supprimer cet incontrénient. Elle propose un dispositif de lecture, de conception beaucoup plus simple, et qui se trouve particulièrement adapté à une analyse numérique, au moyen d'un système à microprocesseur. D'une façon plus précise, le dispositif pour la lecture et l'analyse numérique d'un motif lumineux fait intervenir - un dispositif photo sensible linéaire comprenant une rangée de cellules optoélectroniques associée à des moyens permettant de relever séquentiellement les informations fournies par lesdites cellules et d'élaborer, à partir de ces informations et pour chacune des séquences un signal vidéo échantillonné ; - un actionneur linéaire destiné à déplacer ce dispositif photosensible en translation, perpendiculairement à ladite rangée, dans le plan dudit motif lumineux ;; - un circuit électronique de commande déclenchant périodiquement la scrutation de la rangée de cellules optoélectro niques en fonction de la position du dispositif photosensible - un circuit électronique de traitement des signaux vidéo échantillonnés émis par le dispositif photosensible lors de chacune des scrutations, et, de préférence - un processeur permettant d'effectuer l'analyse numérique des différents signaux obtenus. Selon une autre caractéristique de l'invention, le susdit motif lumineux peut consister en une image obtenue au moyen d'un app'reil de projection. Dans ce cas, le dispositif photosensible est mobile dans le faisceau lumineux de l'appareil de projection dans un plan perpendiculaire à son axe optique. Par ailleurs, le susdit actionneur linéaire peut avantageusement consister en un actionneur de type pas à pas. Dans ce cas, la scrutation de la rangée de cellules optoélectroniques s'effectue au terme d'un déplacement de l'actionneur égal à un ou plusieurs pas. L'invention a également pour objet un appareillage permettant l'application du dispositif précédemment décrit à la lecture et à l'analyse des informations fournies par un stylodosimètre, cet appareillage comprenant au moins - un élément de support permettant de positionner de façon relativement précise le stylodosimètre - une source lumineuse éventuellement focalisée éclairant l'extrémité du stylodosimètre du côté opposé à l'occulaire - un objectif disposé dans l'axe optique du stylodosimètre, côté occulaire, de manière à ramener l'image projetée du réticule aux dimensions de la rangée de cellule optoélectronique du dispositif photosensible - le dispositif photosensible orienté de manière à ce que sa rangée de cellules optoélectroniques soit parallèle à la graduation du réticule - un actionneur linéaire permettant de déplacer en translation le dispositif photosensible dans un plan perpendiculaire à l'axe optique de l'objectif, et - les susdits circuits électroniques de commande et de traitement et éventuellement le susdit procèsseur. Cet appareillage peut également comprendre un dispositif permettant d'identifier chaque stylodosimètre en cours de lecture. A cet effet, l'invention propose un dispositif d'identification faisant intervenir : r un code à barres inscrit axialement à la surface du stylodosimètre ; - une source lumineuse pour l'éclairement du code à barres ; - un dispositif photosensible linéaire connecté à un circuit électronique de traitement, et - un dispositif optique permettant de projeter l'image du code à barres sur la rangée de cellules optoélectroniques du dispositif photosensible. L'appareillage peut en outre comprendre un détecteur de présence du stylodosimètre permettant la mise en route automatique d'un cycle de lecture. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une représentation schématique d'un appareillage pour la lecture et l'analyse des informa tions fournies par un stylodosimètre ; La figure 2 est une représentation schématique-simpli fiée d'un des deux dispositifs photosensibles liné aires, utilisés figure 1 ; La figure 3 est un diagramme permettant d'illustrer un mode de traitement du signal vidéo émis par l'élément photosensible servant à la lecture de la dose ; La figure 4 représente une image du réticule du stylo dosimètre La figure 5 est une représentation schématique illus trant le principe du circuit d'analyse et de trai tement des signaux vidéo émanant des dispositifs photosensibles. Avec référence à la figure 1, l'appareillage se compose de trois ensembles à savoir, un ensemble de lecture 1, un ensemble de traitement 2 et un ensemble d'affichage et d'édition 3. L'ensemble de lecture 1 se compose d'un support (non représenté) sur lequel vient se positionner un stylodosymètre 4 portant en surface un code à barres d'identification 5. La structure de ce stylodosimètre 4 est universellement connue et ne sera par conséquent pas décrite. I1 convient de noter toutefois que la partie avant 6 de ce stylodosimètre contient un microscope muni d'un réticule gradué tandis que la partie arrière 7 contient la chambre d'ionisation. La présence du stylodosimètre 4 dans son support se trouve détectée par la coupure d'une barrière optique constituée par un émetteur 8 et un phototransistor 9 monté dans la partie avant dudit support. La lecture du code à barres d'identification 5 du stylodo simètre 4 est effectuée au moyen d'un dispositif de lecture comprenant - une source lumineuse 10 permettant d'éclairer le code à barres 5 - un dispositif photosensible linéaire 11 par exemple de type THOMSON TH 7802 composé de 1024 éléments sensibles présentant chacun une dimension de 13 vm sur 13 vm ; - une lentille 12 permettant de ramener 11 image du code à barres 5 aux dimensions du dispositif photosensible 11. La lecture de la dose indiquée dans le stylodosimètre 4 par le fil de quartz métallisé de l'électromètre sur la graduation du réticule fait intervenir - une source lumineuse 13, de préférence focalisée, qui éclaire l'extrémité arrière 7 du stylodosymètre 4 (côté chambre d'ionisation) ;; - un dispositif photosensible linéaire 14 mobile dans un plan perpendiculaire à l'axe optique du stylodosimètre 4, la ligne de cellules optoélectroniques 15 de ce dispositif photosensible 14 étant parallèle au réticule gradué du stylodosimètre 4 - un actionneur linéaire 16 de type pas à pas destiné à déplacer en translation (flèche 17) dans son plan le dispositif photosensible de manière à balayer la totalité de l'image projetée du stylodosimètre 4, et - une lentille 18 permettant de ramener l'image du réticule du stylodosimètre 4 aux dimensions du dispositif photosensible 14. Les dispositifs photosensibles linéaires 11, 14 utilisés dans l'appareillage représenté figure 1 peuvent consister en des circuits intégrés du type du circuit TH 7802 de la Société THOMSON-CSF, schématisé sur la figure 2. Ce circuit comporte une ligne photosensible 15 constituée par 1024 photoéléments séparés par des canaux d'isolement de 3 um de largeur. Chaque photoélément 19 est réalisé par une photodiode n-p recouverte d'une couche de silice, associée à une capacité qui accumule les électrons créés par la lumière. La quantité de charges accumulées, proportionnelle à l'éclairement reçu et au temps d'intégration est controlée par une grille de stockage. Une grille de passage 20 isole la ligne photosensible 15 des registres de lecture 21 par l'intermédiaire d'une barrière de potentiel. L'ouverture de cette barrière permet le transfert en parallèle des charges accumulées dans la ligne photosensible 15, vers les registres de lecture 21. Dans l'exemple représenté, ces registres de lecture 21 sont au nombre de deux, situés de part et d'autre de la ligne photosensible 15. Ces deux registres 21 reçoivent respectivement des charges accumulées dans les photoéléments de rang pair et de rang impair. Ces registres 21 transfèrent séquentiellement les charges provenant de chaque photoélément 19 vers un circuit de sortie. Les charges issues de chaque registre sont multiplexées dans une diode de lecture 22 commune, assurant la conversion charge-tension. Cette diode 22 est reliée à l'entrée d'un amplificateur 23 fournissant un signal de sortie vidéo, échantillonné et maintenu sous faible impédance. Un circuit logique interne engendre les phases de remise à niveau de la diode de lecture et d'échantillonnage. L'ensemble de lecture 1 (figure 1) comprend également un circuit de commande 24 de l'actionneur linéaire 16, des sources lumineuses 10 et 13 et du dispositif de détection 8, 9 de présence du stylodosimètre 4. Ce circuit permet notamment, en combinaison avec l'ensemble de traitement 3, d'assurer un cycle automatique de fonctionnement de l'appareillage. I1 comprend en outre, reliés respectivement aux deux dispositifs photosensibles 11, 14, deux circuits de conformation des signaux vidéo 25, 26 reliés à une carte de traitement de ces signaux vidéo 27. I1 convient de noter que la nature des motifs lumineux lus par les deux dispositifs photosensibles 11, 14 présente de grandes analogies de forme puisque dans les deux cas il s'agit de la lecture de graduations ou analogue perpendiculaires à la ligne d'éléments photosensibles 15. C'est la raison pour laquelle le traitement des signaux vidéo peut s'effectuer dans un circuit commun aux deux dispositifs photosensibles, une fois ces deux types de signaux vidéo convenablement conformés. En ce qui concerne le signal vidéo de lecture du dispositif photosensible 14, il s'avère qu'en raison des variations de luminosité d'un bord à l'autre ce signal présente, comme représenté sur la figure 3, une ligne de base 29 incurvée de laquelle partent des pics 30 correspondant aux graduations du réticule et du fil de l'électromètre (figure 3). En conséquence le circuit de conformation comprend un élément de filtrage permettant d'obtenir uniquement la ligne de base 29 et un circuit permettant de soustraire la ligne de base 29 ainsi obtenue au signal vidéo 30 de manière à obtenir un nouveau signal 31 présentant une ligne de base 32 plane de laquelle partent les pics 30 qui, de ce fait deviennent facilement identifiables. Comme précédemment mentionné, la scrutation de la ligne 15 de photoéléments du dispositif photosensible linéaire 14 affecté à la lecture de la dose s'effectue séquentiellement, au terme d'un déplacement de l'actionneur 16 égal à un ou plusieurs pas. Au cours de ce processus, les premières lignes scrutées servent à déterminer la position du fil 46 du stylodosimètre 4 qui s'étend transversalement de part et d'autre des graduations du réticule 47 (figure 4). Les lignes suivantes qui se trouvent scrutées permettent ensuite de déterminer la position et la dimension du réticule 47. La dose peut ensuite être calculée par une simple règle de trois. Le circuit de traitement 27 comprend, quant à lui, tout d'abord, comme représenté figure 5 un circuit de multiplexage 33 permettant de sélectionner les entrées sur les éléments photosensibles 11 et 14 suivant que l'appareillage lit le code à barres 5 ou la dose du stylodosimètre 4. I1 comprend également un dispositif de comptage comprenant pour chacun des éléments photosensibles 11, 14, une horloge et un compteur 34, destiné à compter le nombre de pixels à partir du début de la ligne. Un circuit logique 35 permet le transfert du contenu du compteur 34 dans deux mémoires (piles FIFO) respectivement 36, 37 pour chaque front de montée et de descente du signal vidéo. Le contenu de ces mémoires 36, 37 est ensuite transféré sur le Bus des données de l'ensemble de traitement 3. Cet ensemble de traitement 3 se compose, dans l'exemple représenté figure 1, de deux microprocesseurs 38, 39 couplés l'un à l'autre. Le premier microprocesseur 38 se trouve relié par l'intermédiaire d'une interface d'entrée/sortie 40 reliée d'une part au circuit de traitement du signal vidéo 27 et d'autre part, à un dispositif d'affichage numérique 41 du numéro du stylodosimètre 4 et de la dose. Le second microprocesseur 39 est connecté, par l'intermédiaire d'une interface d'entrée/sortie 42 à une imprimante 43 et à un dispositif d'affichage alphanumérique 44, ainsi qu'à des éléments de commande, tels que par exemple, un commutateur de marche arrêt de l'imprimante 45. Bien entendu, il est possible de connecter à l'interface 42 tous les périphériques utilisables avec un système à microprocesseur. La lecture du stylodosimètre 4 à l'aide de l'appareillage précèdemment décrit peut s'effectuer entièrement automatiquement dès l'introduction du stylo 4 dans son logement. Cette lecture s'effectue en deux temps : tout d'abord le système lit le numéro puis ensuite la dose. Toutefois plusieurs cas peuvent se présenter rendant cette lecture impossible. Tout d'abord, la lecture impossible du numéro peut avoir deux origines principales - le code à barres 5 présent sur le stylo est sale ou détérioré - l'utilisateur a laissé sa main devant le code 5 après introduction du stylo 4. Dans le premier cas, l'útilisateur devra retirer son stylo, le nettoyer éventuellement et recommencer la mesure. Dans le second cas, l'ensemble de traitement pourra être conçu pour émettre un signal sonore permettant d'attirer l'attention de l'utilisateur de manière à l'inviter à retirer sa main. La lecture de la dose peut conduire à quatre cas différents, à savoir a) dose illisible : le système indique que la dose est illi sible lorsqu'il n'a pas réussi à détecter le fil 46 du stylodosimètre 4. Ce cas se produit notamment lorsque le fil 46 n'est plus visible ou lorsqu'il est près du bord gauche ou du bord droit du réticule 47 ; b) hors échelle : lorsque le système détecte le fil 46 dans une position située au-delà d'une zone prédéterminée, en dehors des graduations du réticule 47, il émet selon le cas un signal hors échelle (+) ou un signal hors échelle ( ; c) dépassement échelle : cette indication se trouve fournie par le système lorsque le fil 46 du stylodosimètre se trouve dans la susdite zone prédéterminée ; d) dose : lorsque la dose est comprise entre 0 et le calibre du stylo 4, le système donne la valeur de la dose à environ + 2 % de la pleine échelle. Revendications de brevet 1. Dispositif pour la lecture et l'analyse numérique ligne par ligne d'un motif lumineux, caractérisé en ce qu'il comprend - un dispositif photosensible linéaire (14) comprenant une rangée de cellules optoélectroniques (15) associé à des moyens permettant de relever séquentiellement les informations fournies par lesdites cellules et d'élaborer, à partir de ces informations et pour chacune-des séquences, un signal vidéo échantillonné ; - un actionneur linéaire (16) destiné à déplacer le dispositif photosensible (14) en translation, perpendiculairement à ladite rangée (15), dans le plan dudit motif lumineux ; - un circuit électronique de commande déclenchant périodiquement la scrutation de la rangée de cellules optoélectroniques (15) en fonction de la position du dispositif photosensible (14) ;; - un circuit électronique (25, 27) de traitement des signaux vidéo échantillonnés émis par le dispositif photosensible lors de chacune des scrutations et, de préférence - un processeur permettant d'effectuer analyse numérique des différents signaux obtenus. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit motif lumineux consiste en une image obtenue au moyen d'un appareil de projection et en ce que, dans ce cas, le dispositif photosensible (14) est mobile dans le faisceau lumineux de l'appareil de projection, dans un plan perpendiculaire à son axe optique. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le susdit actionneur linéaire (16) consiste en un actionneur de type pas à pas, et en ce que, dans ce cas, la scrutation de la rangée de cellules optoélectroniques (15) s'effectue au terme d'un déplacement de l'actionneur (16) égal à un ou plusieurs pas. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la susdite image comprend une graduation (47) et un index (46) ou analogue indiquant une grandeur sur cette graduation (47), et en ce que, dans ce cas, les premières lignes scrutées par le dispositif photosensible (14) servent à déterminer la position dudit index (46) tandis que les lignes suivantes qui se trouvent scrutées permettent de déterminer la position et la dimension de la graduation 47, ladite grandeur pouvant ensuite être calculée par une simple règle de trois. 5. Appareillage pour l'application du dispositif selon l'une des revendications précédentes à la lecture et à l'analyse des informations fournies par un stylodosimètre (4), cet appareillage comprenant au moins : - un élément de support permettant de positionner le stylodosimètre - une source lumineuse (13) éventuellement focalisée éclairant l'extrémité (7) du stylodosimètre (-4) du côté opposé à l'occulaire (6) ; - un objectif (18) disposé dans l'axe optique du stylodosimètre (4), côté occulaire (6), de manière à ramener l'image projetée du réticule aux dimensions de la rangée de cellules optoélectroniques (15) du dispositif photosensible (14) ; - le dispositif photosensible (14) orienté de manière à ce que sa rangée de cellules optoélectroniques (15) soit parallèle à la graduation (47) du réticule ;; - un actionneur linéaire (16) permettant de déplacer, en translation le dispositif photosensible (14) dans un plan perpendiculaire à l'axe optique de l'objectif (18), et - les susdits circuits électroniques de commande et de traitement ainsi qu'éventuellement le susdit processeur. 6. Appareillage selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen permettant d' identifier chaque stylodosimètre (4) en cours de lecture. 7. Appareillage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les susditssmoyens font intervenir - un code à barres (5) inscrit axialement à la surface du stylodosimètre (4) - une source lumineuse (10) pour l'éclairement du code à barres (5) ; - un dispositif photosensible linéaire (11) connecté à un circuit électronique de traitement, et - un dispositif optique (12) permettant de projeter l'image du code à barres sur la rangée de cellules optoélectroniques du dispositif photosensible (11). 8. Appareillage selon l'une des revendications 5, 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un détecteur de présence 8, 9 du stylodosimètre (4) permettant d'assurer la mise en route automatique d'un cycle de lecture.