Brevet FR2595044A1 — publié le 19870904

L'invention concerne un procédé de reconnaissance automatique de formes pathologiques au cours d'endoscopies, et le système de reconnaissance automatique correspondant. L'endoscopie est un moyen diagnostique de plus en plus répandu en pratique medicale.L'amélioration de la qualité des images obtenues par endoscopie, si elle est utile à la précision du diagnostic, est encore assujettie à certains défauts. Tout d'abord, l'absence de documents permanents ne permet .pas la vérification du diagnostic par d'autres praticiens.. Ensuite, l'observateur risque de méconnaître une petite lésion qu'il ne chercherait pas spécifiquement. L'un des buts de l'invention est de remédier à ces inconvénients en assurant une mise en mémoire des images endoscopiques afin de pouvoir les restituer sur écran pour une étude ultérieure. Un autre but de l'invention est de prévoir dans cette mémoire, un certain nombre de données correspondant à des formes pathologiques caractéristiques, et de permettre la reconnaissance automatique de formes pathologiques correspondantes au cours des examens endoscopiques. La présente invention a pour objet un système de reconnaissance automatique de formes pathologiques au cours d'endoscopies, caractérisé en ce qu'il comporte un vidéoendoscope , une unité de traitement munie de mémoires de stockage des images , et un microprocesseur relié à l'unité de traitement avec clavier de commande et écran de visualisation , de façon à assurer, au cours d'endoscopies, la détection automatique de formes pathologiques par comparaison des caractéristiques de l'image observée avec des informations mémorisées. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'unité de traitement comporte : un convertisseur analogique-numérique pour numériser les signaux en provenance du vidéo-endoscope , un module de segmentation de l'image numérisée par calcul de gradient pour en extraire des indices visuels, et un module d'interprétation des indices visuels par comparaison avec les informations en mémoire, - le module d'interprétation est relié au microprocesseur pour assurer une visualisation des indices visuels relevés, et éventuellement leur mise en mémoire. L'invention a également pour objet un procédé de reconnaissance automatique de formes pathologiques au cours d'endoscopies, caractérisé par les étapes suivantes - on examine un organe au moyen d'un vidéoendoscope et on applique les signaux de sortie du vidéo-endoscope à une unité de traitement, - on convertit ces signaux en signaux numériques pour obtenir une image numérisée, - par un calcul de gradient, on extrait de cette image numérisée des indices visuels, - on interprète ces indices visuels par comparaison avec des informations mémorisées pour détecter les formes pathologiques, et les signaler. Selon une autre caractéristique de l'invention: - les formes pathologiques signalées sont mises en mémoire pour examen ultérieur. D'autres caractéristiques ressortent de la description qui suit faite avec référence au dessin annexé sur lequel on peut voir Figure 1: un schéma de principe montrant un endoscope dans un organe exploré Figure 2: une représentation schématique ramenée au plan perpendiculaire à l'endoscope de la figure 1, montrant la zone d'étude Figure 3: un schéma symbolique d'un mode de réalisation du système de reconnaissance automatique de formes pathologiques, selon l'invention ; Figure 4 un schéma fonctionnel de certaines opérations assurées par le système selon l'invention En se reportant au dessin, -on peut voir (figure 1 > un endoscope 1 inséré dans un organe 2, par exemple un tube digestif.L'extrémité 3 de l'endoscope assure un éclairage sensiblement radial par rapport à la direction moyenne de l'endoscope. La zone suffisamment éclairée, et observée, de la paroi de l'organe est par exemple comprise entre les deux plans 4 et 5, perpendiculaires à la direction de l'endoscope. Aux fins d'étude ,on ramène cette zone dans un plan 6 perpendiculaire à l'endoscope (figure 2),où l'image de la zone observée est un anneau 7, dont le pourtour extérieur 8 correspond à la trace de l'organe 2 dans le plan 4 de la figure 1,et le pourtour intérieur 9 à sa trace dans le plan 5. La partie située à l'intérieur du pourtour intérieur 9 correspond à la partie de l'organe 2 située au-delà du plan 5 (figure 1) et n'est pas observée car insuffisamment éclairée. Le système de reconnaissance automatique de formes pathologiques , dans son exemple de réalisation de la figure 3,comprend essentiellement :un vidéoendoscope 11 comportant par exemple une caméra intégrée à transfert de charge ~ une unité de traitement 12 équipée de mémoires 13 de stockage des images et de mémoires 14 de- stockage du logiciel de reconnaissance de formes et de traitement des images et un microprocesseur 15, relié à l'unité de traitement, avec son clavier de commande 16 et son écran de visualisation 17. A la place du vidéo-endoscope 11, on peut avoir un endoscope classique à système d'éclairage et d'observation, et un capteur électronique constitué par exemple par une caméra à transfert de charge. Les mémoires de stockage peuvent se présenter sous forme de disque dur, de disque optique ou de disquette, par exemple. L'unité de traitement 12 comprend notamment (figure 4):un convertisseur analogique-numérique 2e pour numériser les signaux en provenance du vidéo endoscope 11, un module 21 de segmentation de l'image numérisée ,et un module 22 d'interprétation des indices visuels. Le vidéo-endoscope 11 capte la scène située dans le champ de vision de son optique et en fournit une image ligne par ligne sous la forme d'un signal analogique , correspondant à sa luminosité,c'est-à-dire à son niveau de gris, par exemple. Le convertisseur analogique-numérique 2e transforme ce signal analogique en une matrice de nombres, correspondant à l'image numérisée, qui représente la scène vue par l'endoscope. A partir de la matrice de nombres, le module 21 de segmentation de l'image numérisée extrait des indices visuels, par une méthode de calcul de- gradient, par exemple de gradient des niveaux de gris. Ces indices visuels sont soit des régions homogènes, soit des lignes de contraste correspondant à des contours. La méthode de reconnaissance est soit de type morphologique, par caractéristiques locales, soit de type statistique, par caractéristiques globales, soit une conjugaison de ces deux méthodes. Elle consiste à extraire de l'image un certain nombre de caractéristiques pertinentes, par exemple la couleur ou la texture du tissu,qui vont permettre de façonner une représentation condensée et structurée, synthétisant l'information présente. Cette représentation abstraite est ensuite analysée dans le module 22 d'interprétation des indices visuels. Un logiciel d'interprétation détecte les formes pathologiques et commande le déclenchement d'un signal optique et/ou sonore. L'utilisateur peut alors choisir de stocker une image donnée dans la mémoire 13 en vue d'un traitement différé. Les images sont visualisées sur l'écran 17, en noir et blanc, c'est-à-dire en différentes teintes de gris, ou en couleurs, soit à la sortie du convertisseur analogique-numérique 2e (images de l'observation endoscopique), , soit à la sortie du module d'interprétation 22 (images comportant une anomalie relevée par le logiciel d'interprétation). Combinant optique, électronique, traitement de signaux et informatique, le système selon l'invention permet de compléter le système visuel du médecin par un ensemble endoscope-ordinateur capable d'intégrer,dans un même appareil spécialisé, l'acquisition d'image, leur traitement,la détection de formes pathologiques et la prise de décision adaptée au cas identifié. Ainsi, le procédé de reconnaissance automatique de formes pathologiques selon l'invention permet d'assurer une aide au diagnostic endoscopique. Revendications 1. Système de reconnaissance automatique de formes pathologiques au cours d'endoscopies, caractérisé en ce qu'il comporte : un vidéoendoscope (11),une unité de traitement (12) munie de mémoires de stockage des images (13), et un micro-processeur (16 > et écran de visualisation (17), de façon à assurer, au cours d'endoscopies, la détection automatique de formes pathologiques par comparaison des caractéristiques de 1' image observée avec des informations en mémoire. 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de traitement (12 > comporte : un convertisseur analogique-numérique (2~) pour numériser les signaux en provenance du vidéo-endoscope (11 > ,un module (21) de segmentation de l'image numérisée par calcul de gradient pour en extraire des indices visuels, et un module (22) d'interprétation des indices visuels par comparaison avec les images en mémoire. 3. Système selon la revendication 2,caractérisé en ce que le module (22); d'interprétation est relié au micro-processeur (15) pour assurer une visualisation des indices visuels relevés, et éventuellement leur mise en mémoire. 4.Procédé de reconnaissance automatique de formes pathologiques au cours d'endoscopies, caractérisé par les étapes suivantes - on examine un organe au moyen -d'un vidéoendoscope et on applique les signaux de sortie du vidéo-endoscope à une unité de traitement, - on convertit ces signaux en signaux numériques pour obtenir une image numérisée, - par un calcul de gradient, on extrait de cette image numérisée des indices visuels, - on interprète ces indices visuels par comparaison avec des informations mémorisées pour détecter les formes pathologiques, et les signaler. 5. Procédé selon la revendication 4,caractérisé en ce que les formes pathologiques signalées sont mises en mémoire pour examen ultérieur.