Brevet FR3131394A1 — publié le 20230630

Le présent exposé met à disposition une méthode d'imagerie par caméra gamma et un dispositif d'imagerie par caméra gamma. La méthode comprend : la sélection (S101), à partir de spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, d'un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; la mise en œuvre (S102) d'une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; la mise en œuvre (S103) d'une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et la mise en œuvre (S104) d'une superposition sur les images normalisées pour former une image composite. Figure : 3 Méthode d'imagerie par caméra gamma et dispositif d'imagerie par caméra gamma La présente demande concerne le domaine technique des caméras gamma, en particulier une méthode d'imagerie par caméra gamma et un dispositif d'imagerie par caméra gamma. Arrière-plan On utilise une caméra gamma principalement dans le domaine de la sécurité et des tests nucléaires pour prendre une image dynamique ou statique d'un champ de rayonnement d'une zone de contamination par un matériau radioactif, et l'image résultante est utilisée en combinaison avec une image résultant d'un procédé d'imagerie optique pour que soient obtenues des informations sur la distribution du matériau radioactif. Une caméra gamma existante utilise généralement une méthode de traitement linéaire des données, qui ne fait pas de distinction entre les signaux reçus et effectue une restauration d'image de projection et une reconstruction d'image originale en utilisant toutes les bandes de signaux d'énergie efficace. Après la reconstruction d'image, il apparaît souvent des fluctuations statistiques et des ombres dans l'arrière-plan de points brillants en raison de pertes par quantification et de procédés d'approximation durant le traitement des données. On utilise ensuite un procédé de criblage des zones d'image, utilisant un seuil de brillance ou un seuil de signification pour ne sélectionner que certaines des zones d'image ayant des images plus évidentes à utiliser en combinaison avec des images optiques. Résumé Conformément à un aspect de la présente demande, il est mis à disposition une méthode d'imagerie par caméra gamma comprenant : la sélection, à partir de spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, d'un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; la mise en œuvre d'une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; la mise en œuvre d'une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et la mise en œuvre d'une superposition sur les images normalisées pour former une image composite. Dans certains modes de réalisation, la sélection comprend : le parcours de spectres d'énergie pour trouver des pics et la comparaison des pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; la détermination, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, d'une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et la détermination, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, d'un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs. Dans certains modes de réalisation, la méthode d'imagerie par caméra gamma comprend en outre : la détermination, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, qu'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et l'ajustement adaptatif, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, l'ajustement adaptatif comprend : l'extension ou la réduction progressive d'une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé. Dans certains modes de réalisation, la méthode d'imagerie par caméra gamma comprend en outre : le rejet, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, le procédé d'imagerie par caméra gamma comprend en outre : le rejet, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée. Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un dispositif d'imagerie par caméra gamma, comprenant : un module de sélection configuré pour sélectionner, parmi les spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; un module de reconstruction d'image configuré pour effectuer une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; un module de normalisation configuré pour effectuer une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et un module de superposition configuré pour effectuer une superposition sur les images normalisées pour former une image composite. Dans certains modes de réalisation, le module de sélection comprend : un module de découverte de pics configuré pour parcourir les spectres d'énergie afin de trouver des pics, et comparer les pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; un module de détermination d'embranchements configuré pour déterminer, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et un module de détermination de domaine d'énergie configuré pour déterminer, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs. Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend : un module de détermination de région fermée configuré pour déterminer, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, s'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et un module d'ajustement de région d'énergie configuré pour ajuster de manière adaptative, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, le module d'ajustement de région d'énergie est en outre configuré pour étendre ou réduire progressivement une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé. Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dans certains modes de réalisation, le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée. Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un dispositif d'imagerie par caméra gamma, comprenant : des instructions de stockage en mémoire ; un processeur configuré pour exécuter les instructions stockées dans la mémoire afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma telle que discutée ci-dessus. Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition un support de stockage lisible par ordinateur, des instructions de stockage, qui sont exécutables par un processeur afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma telle que discutée ci-dessus. Conformément à un autre aspect de la présente demande, il est mis à disposition une caméra gamma, comprenant le dispositif d'imagerie par caméra gamma tel que discuté ci-dessus. Conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, chaque région d'énergie surveillée de chaque matériau radioactif est analysée séparément, ce qui permet de prendre tous les matériaux radioactifs en compte, et ainsi le bruit de fond peut être réduit et le rapport signal/bruit peut être amélioré. En outre, conformément à la méthode d'imagerie par caméra gamma et au dispositif d'imagerie par caméra gamma dans la présente demande, seules les images projetées de matériaux radioactifs en mouvement doivent être rafraîchies en mode de mesure dynamique, si bien que l'imagerie des matériaux en mouvement et l'imagerie des matériaux fixes ne s'affectent pas l'une l'autre. Les caractéristiques et avantages de la présente demande seront plus clairement compris en référence aux dessins joints. Les dessins sont schématiques et ne devraient pas être compris comme imposant une quelconque limitation à la présente demande. Dans les dessins : La montre un diagramme d'un spectre d'énergie capturé par une caméra gamma à partir de trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) ; La montre un diagramme d'une image d'exemple obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant une méthode conventionnelle à partir du spectre d'énergie des trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) de la ; La montre un organigramme d'une méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande ; La montre un diagramme d'un spectre d'énergie capturé par une caméra gamma à partir de trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) ; La montre un diagramme d'une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant la méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande à partir des trois sources radioactives (Am241, Co57 et Ba133) de la ; La montre un diagramme d'un spectre d'énergie capturé par une caméra gamma à partir d'un matériau radioactif de haute énergie (par exemple Co60) ; La montre un diagramme de comparaison d'une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant une méthode conventionnelle à partir de deux sources radioactives (Am241 et Co57) et une image de résultat obtenue par reconstruction d'image au moyen d'une caméra gamma utilisant la méthode d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande à partir des mêmes sources radioactives ; La montre un schéma fonctionnel d'un dispositif d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande ; et La montre un schéma fonctionnel d'exemple d'un dispositif de calcul qui est applicable à la mise en œuvre d'un dispositif d'imagerie par caméra gamma selon un mode de réalisation de la présente demande. Méthode d'imagerie par caméra gamma, comprenant : la sélection (S101), à partir de spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, d'un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; la mise en œuvre (S102) d'une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; la mise en œuvre (S103) d'une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et la mise en œuvre (S104) d'une superposition sur les images normalisées pour former une image composite. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 1, dans laquelle la sélection comprend : le parcours de spectres d'énergie pour trouver des pics et la comparaison des pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; la détermination, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, d'une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et la détermination, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, d'un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 1, comprenant en outre : la détermination, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, qu'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et l'ajustement adaptatif, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 3, dans laquelle l'ajustement adaptatif comprend : l'extension ou la réduction progressive d'une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 3, comprenant en outre : le rejet, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 3, comprenant en outre : le rejet, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, des domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée. Méthode d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 1, dans laquelle la superposition comprend : la superposition des images normalisées dans différents canaux de couleur pour former l'image composite. Dispositif d'imagerie par caméra gamma, comprenant : un module de sélection (S801) configuré pour sélectionner, parmi les spectres d'énergie capturés par une caméra gamma sur un ou plusieurs matériaux radioactifs, un ou plusieurs domaines d'énergie de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, en tant qu'une ou plusieurs régions d'énergie surveillées du matériau radioactif ; un module de reconstruction d'image (802) configuré pour effectuer une reconstruction d'image sur les régions d'énergie surveillées de chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs ; un module de normalisation (803) configuré pour effectuer une normalisation sur des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image ; et un module de superposition (804) configuré pour effectuer une superposition sur les images normalisées pour former une image composite. Dispositif d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 8, dans lequel le module de sélection comprend : un module de découverte de pics (8011) configuré pour parcourir les spectres d'énergie afin de trouver des pics, et comparant les pics avec les énergies d'embranchements de matériaux radioactifs respectifs enregistrés dans une banque de nucléides prédéterminée pour déterminer le ou les matériaux radioactifs ; un module de détermination d'embranchements (8012) configuré pour déterminer, pour chaque matériau radioactif parmi le ou les matériaux radioactifs, une partie des embranchements du matériau radioactif ayant un rapport d'embranchement relativement plus élevé, ou une énergie moindre, en tant qu'un ou plusieurs embranchements du matériau radioactif devant être surveillé ; et un module de détermination de domaine d'énergie (8013) configuré pour déterminer, pour chaque embranchement parmi le ou les embranchements du matériau radioactif, un domaine d'énergie centré sur l'énergie centrale de l'embranchement et ayant la largeur d'une largeur à mi-hauteur d'un pic correspondant à l'embranchement, en tant que l'une parmi la ou les régions d'énergie surveillées des matériaux radioactifs. Dispositif d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 8, dans lequel le module de reconstruction d'image comprend : un module de détermination de région fermée (8021) configuré pour déterminer, pour chacune des images obtenues par l'intermédiaire de la reconstruction d'image, s'il y a ou non une zone fermée dans l'image ; et un module d'ajustement de région d'énergie (8022) configuré pour ajuster de manière adaptative, dans le cas où il y a une région fermée dans l'image et si le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée est inférieur à un seuil prédéterminé, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dispositif d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 10, dans lequel le module d'ajustement de région d'énergie est en outre configuré pour étendre ou réduire progressivement une région d'énergie devant être ajustée dans une étape d'énergie prédéterminée, jusqu'à ce que le rapport du contraste de la zone fermée au contraste d'une zone d'arrière-plan en-dehors de la zone fermée atteigne le seuil prédéterminé. Dispositif d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 10, dans lequel le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet (8023) configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image. Dispositif d'imagerie par caméra gamma selon la revendication 10, dans lequel le module de reconstruction d'image comprend en outre : un module de rejet (8023) configuré pour rejeter, dans le cas où il n'y a pas une région fermée dans l'image, les domaines d'énergie des régions d'énergie surveillées correspondant à l'image après une période de temps prédéterminée. Dispositif d'imagerie par caméra gamma comprenant : une mémoire (902) stockant des instructions ; et un processeur (901) configuré pour exécuter les instructions stockées dans la mémoire afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. Support de stockage lisible par ordinateur stockant des instructions qui sont exécutables par un processeur afin de mettre en œuvre la méthode d'imagerie par caméra gamma selon l'une quelconque des revendications 1 à 7. Caméra gamma comprenant : le dispositif d'imagerie par caméra gamma selon l'une quelconque des revendications 8 à 14.