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Etre
(18)
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Est-a
(16)
[8][_]
Chrono
(8)
[9][_]
DANS
(3)
[10][_]
Tre
(1)
[11][_]
Copie
(1)
[12][_]
Physical
(11/ 19)
[13][_]
2 m
(6)
[14][_]
1 V
(2)
[15][_]
2 V
(2)
[16][_]
de 2 m
(2)
[17][_]
de 2 N
(1)
[18][_]
110 h
(1)
[19][_]
5 V
(1)
[20][_]
3 bits
(1)
[21][_]
26-nl
(1)
[22][_]
de 8 bits
(1)
[23][_]
2 N
(1)
[24][_]
Disease
(1/ 11)
[25][_]
BRUIT
(11)
[26][_]
Molecule
(3/ 5)
[27][_]
DES
(3)
[28][_]
dtaf
(1)
[29][_]
Cl
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522490A1
Family ID 15324390
Probable Assignee Terumo Corp
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title APPAREIL POUR DIAGNOSTIC PAR ULTRASONS
Abstract
_________________________________________________________________
DANS L'APPAREIL SELON L'INVENTION, EN AJOUTANT DE FACON REPETEE DES
ARTICLES DE DONNEES D'ELEMENTS D'IMAGE REPRESENTANT UNE REGION
IDENTIQUE D'UNE ENTREE D'ELEMENTS D'IMAGE QUI ARRIVENT EN SERIE DANS
LE TEMPS, ON OBTIENT UNE AMELIORATION DU RAPPORT SIGNALBRUIT D'UN
SIGNAL PERIODIQUE MELANGE A UN BRUIT IRREGULIER ALEATOIRE. UNE MEMOIRE
24 EMMAGASINE DES ARTICLES DE DONNEES D'ELEMENTS D'IMAGE D'UNE TRAME A
DES ENDROITS D'EMMAGASINAGE CORRESPONDANT A CHAQUE ELEMENT D'IMAGE.
POUR CHAQUE NOUVEL ARTICLE QUI ARRIVE, UN ARTICLE DE LA MEME REGION
ACCUMULE ET EMMAGASINE AVANT LADITE ARRIVEE EST EXTRAIT DE LA MEMOIRE
ET AJOUTE AUX DONNEES VENANT D'ARRIVER. LA SOMME EST REINSCRITE DANS
LA MEMOIRE AU MEME EMPLACEMENT. ON PEUT DONC EMMAGASINER LES DONNEES
D'IMAGE D'UN MEILLEUR RAPPORT SIGNALBRUIT AVEC UNE SEULE MEMOIRE EN
AUGMENTANT LEGEREMENT LA CAPACITE DE CELLE-CI.
Description
_________________________________________________________________
Appareil pour dia Rnostic Dar ultrasons La presente invention concerne
un ap Dareil pour diagnostic par ultrasons et elle a trait, plus
particuliere- ment, a un appareil pour diagnostic par ultrasons qui
affiche une image statique, ou ce que l'on appelle une image "gelee",
au moyen d'un signal d'image qui comprend des donnees d'ele- ments
d'image representant chacune une pluralite d'clements d'image contenus
dans une seule trame.
Le materiel pour diagnostic par ultrasons du type mentionne ci-dessus
est largement utilise Une caracteristique d'un appareil pour
diagnostic par ultrasons fonctionnant en temps reel reside dans le
fait que des parties du corps humain$ telles que le coeur ou un foetus
pendant que celui-ci se trouve encore a l'interieur de l'uterus de la
mere,peuvent 9 tre obser- vees sur une base de temps reel Un tel
appareil capable dtaf- ficher une image dynamique de ce type est muni
de ce que l'on appelle une fonction de "gel", c'est-a-dire
d'immobilisation, qui permet a l'operateur ou a son aide de "geler",
c'est-a-dire immobiliser, a volonte l'image dynamique afin d'obtenir
des informations biologiques instantanees a un moment donne Une image
gelee obtenue par gel direct de l'image dynamique a un certain moment
donne generalement une qualite d'image qui est moins bonne que celle
de l'image dynamique Habituellement, avec un systeme de television
ordinaire, une image est affichee sur l'ecran d'affichage a une
vitesse de 30 trames par seconde.
Lorsque l'on gele une image dynamique de ce type, le procede habituel
consiste a prendre momentanement en memoire les donnees d'elements
d'image representant chacune les elements d'image contenus dans une
seule trame a un moment donne et d'extraire de la memoire de facon
repetee les articles ou mots de donnees pour les reconstituer sous
forme d'une image statique d'une seule trame C'est pourquoi, bien
qu'il existe une certaine difference qui depend de la qualite
visuelle, la quantite d'informations obtenues a la vitesse de 30
trames par seconde est generalement plus grande que celle des
informations obtenues sous la forme d'une image gelee provenant d'une
seule trame d'une image dynamique Par consequent, avec une image
dynamique, la discrimination visuelle des regions de demarcation d'une
image, telle qu'une tomographie obtenue lors d'un diagnostic par
ultrasons, se trouve facilitee en raison du deplacement de ces regions
de demarcation En outre, avec une image gelee, la composante de bruit
aleatoire se trouve egalement gelee dans l'image et a une influence
prononcee sur la clarte visuelle. On a propose des procedes pour
ameliorer la qualite d'une image obtenue par le gel d'une image
dynamique Selon un tel procede, on emmagasine dans des memoires,
appelees memoires de trames, prevues pour des trames correspondantes,
les signaux d'image obtenus par exploration plusieurs fois de la m 8
me partie de l'echantillon a l'aide d'ondes ultrasonores.
Ensuite, pour Ja reconstitution, on extrait de chacune de ces memoires
les articles de donnees emmagasines et on les ajoute les uns aux
autres de maniere a ameliorer ainsi le rapport signal/bruit L'appareil
pour diagnostic par ultrasons pour mettre en oeuvre ce procede a ete
decrit dans la demande de brevet japonais n 55-45422 mise a l'ins-
pection publique Toutefois, cet appareil a une structure compliquee et
son prix est eleve, car il faut un nombre de memoires de trames
equivalent au nombre de trames qui doivent prendre part a l'operation
d'addition.
Une autre proposition concerne un appareil video a ultrasons decrit
dans la demande de brevet japonais N O -145489 mise a l'inspection
publique Dans cet appareil, des informations video de la meme zone
cible sont echantillonnees continuellement pour une pluralite de
trames, et une image serielle presentant une composante de bruit
differentielle est obtenue, cela de facon successive en fonction du
temps, a partir d'une entree d'image serielle et d'une sortie d'image
serielle d'une region identique, ladite sortie d'image serielle ayant
deja ete amenee a se rapprocher d'une valeur cible La moyenne ponderee
de l'image serielle resultante est ensuite integree, grace a quoi la
sortie d'image serielle est constamment amenee a se rapprocher d'une
valeur cible repro- ductible pour ameliorer le rapport signal/bruit
Avec cet appareil, une operation de division est effectuee pour
reduire la moyenne ponderee de l'image serielle contenant le bruit,
avec,pour consequenceque plusieurs bits de chiffres binaires ou digits
d'ordre inferieur sont abandonnes chaque fois qu'une division est
executee Le resultat final est une deterioration de la precision avec
laquelle la sortie d'image serielle peut etre amenee a se rapprocher
de la valeur cible.
Une autre proposition encore, decrite dans la demande de brevet
japonais n 56-21079 mise a l'inspection publique, concerne un appareil
recepteur d'ultrasons destine a integrer des signaux d'image par
utilisation d'elements analogiques.
Toutefois, avec des elements analogiques, le nombre de chiffres
binaires ou digits effectifs n'est pas aussi important qu'avec des
elements numeriques, de sorte que l'on ne peut pas obtenir
d'amelioration dans la precision du signal d'image Un tel appareil
convient donc a des applications limitees qui ne peuvent pas etre
adaptees au traitement numerique.
C'est pourquoi, la presente invention a pour objet un appareil pour
diagnostic par ultrasons ne presentant pas les inconvenients
rencontres dans la technique anterieure.
La presente invention a encore pour objet un appareil pour diagnostic
par ultrasons dans lequel une image gelee obtenue par gel d'une image
dynamique presente une qualite superieure. La presente invention a
encore pour objet un appareil pour diagnostic par ultrasons comportant
un moyen d'affichage d'image gelee ayant une structure simple.
Selon la presente invention, on atteint ces objets ainsi que d'autres
objets en realisant un appareil pour diagnostic par ultrasons
comprenant un moyen de memorisation pour emmagasiner chaque article de
donnees d'elements d'image d'une seule trame a un endroit
d'emmagasinage correspondant a chaque element d'image, un moyen
d'addition pour ajouter chaque article de donnees d'elements d'image,
chaque fois que l'article de donnees d'elements d'image d'une trame
arrive, a un article de donnees d'elements d Vimage emmagasine a un
endroit d'emmagasinage du moyen de memorisation qui correspond a la
donnee d'element d'image venant d'arriver, un moyen de commande
destine a commander l'execution, pour un nombre choisi d'une serie de
trames, de l'addition de donnees d'elements d'image effectuee par le
moyen d'addition, et un moyen de lecture pour extraire les articles de
donnees delements d'image, emmagasines dans le moyen de memorisation,
de ce moyen de memorisation successivement lorsque l'addition des
donnees d'elements d'image, effectuee par le moyen d'addition, se
termine pour la serie de trames, les articles de donnees d'elements
d'image etant convertis en un signal d'image serielle en vue de
l'affi- chage d'une image gelee Le moyen de lecture comprend un moyen
de division destine a fournir le signal d'image serielle en divisant
par un nombre choisi chaque article de donnees d'ele- ments d'image
extrait du moyen de memorisation.
Dans un mode de realisation de l'invention, le moyen d'addition
comprend un moyen de retenue de donnees, comme par exemple une memoire
a verrouillage, adapte de telle sorte que, chaque fois qu'un article
de donnees d'elements d'image de trame arrive, il extrait dudit moyen
de memorisation et retient momen- tanement un article de donnees
d'elements d'image emmagasinees a un endroit d'emmagasinage
correspondant a l'article de donnees d'elements d'image venant
d'arriver, l'article de donnees d'elements d'image retenu dans le
moyen de retenue etant ajoute par ledit moyen d'addition audit article
de donnees d'elements d'image venant d'arriver, apres quoi le moyen de
commande ordonne l'emmagasinage du resultat de l'additio dans le moyen
de memorisation a l'endroit d'emmagasinage correspondant Le moyen de
commande comprend un moyen pour etablir manuellement le nombre choisi.
Selon la presente invention, on forme une trame d'une image gelee en
ajoutant les articles de donnees d'ele- ments d'image representant des
elements d'image correspondants dans chaque trame d'une serie de
tramepuis en faisant la moyenne arithmetique de ces articles C'est
pourquoi, un signal periodique enfoui dans un bruit irregulier
apparaissant de facon aleatoire peut etre extrait, par addition et
calcul de la moyenne, sous la forme d'un signal d'image representant
une image gelee Si P (un nombre naturel) represente le nombre
d'operations d'addition, c'est-a-dire le nombre de trames de la serie
qui prend part a l'addition et au calcul de la moyenne, la moyenne du
bruit est effectuee sur la base de 1/v'1 En d'autres termes, le
rapport signal/bruit est ameliore en proportion de la racine carree du
nombre de fois que l'ad- dition est effectuee.
D'autres caracteristiques et avantages de}'invention apparaitront dans
la description donnee ci-apres en reference aux dessins annexes, sur
lesquels: la figure t est un schema synoptique illustrant un mode de
realisation d'un appareil pour diagnostic par ultrasons selon la
presente invention; la figure 2 est un schema synoptique montrant, de
facon detaillee, la structure d'un circuit de commande inclus dans
l'agencement de la figure t; la figure 3 est un schema de principe
montrant la structure d'un selecteur de donnees compris dans
l'agencement de la figure 1; et la figure 4 A et 4 B illustre un
ordinogramme utile pour decrire le fonctionnement du circuit de
commande repre- sente sur la figure 2.
On se referera tout d'abord a la figure 1 pour decrire un appareil
pour diagnostic par ultrasons selon la presente invention Cet appareil
comprend un convertisseur analogique/numerique (A/D) 12 comportant une
borne d'entree 10 destinee a recevoir une entree formee par un signal
d'image, a savoir un signal d'image serielle du type resultant d'un
balayage de trame, comme par exemple un signal de television.
Le convertisseur 12 convertit ce signal en un signal numerique de N
bitscorrespondant a un niveau de 2 N, o N est un nombre naturel Le
signal converti,apparaissant sous la forme d'une sortie designee par
la reference 14, est applique a une des bornes d'entree d'un
additionneur 16 dont l'autre borne d'en- tree recoit la sortie 1 i (un
signal de N+n bits, o N est un nombre naturel) d'une memoire a
verrouillage 20 L'additionneur 16 additionne ces deux signaux d'entree
pour dpnner un signal de sortie 22 de N+n bits representant la somme
calculee.
La sortie 22 de l'additionneur 16 est reliee a la borne d'entree de
donnees d'une memoire 24 d'image Cette memoire comprend une memoire a
acces aleatoire, comme par exemple une memoire a semiconducteur, et
est capable d'emma- gasiner des donnees d'image relatives a chaque
element d'image d'une seule trame a des adresses qui correspondent aux
elements d'image respectifs Dans le mode de realisation illustre, on
va supposer qu'une trame comprend, par exemple, 512 X 114 elements
d'image, de sorte que la memoire 24 comportera 512 X 114 emplacements
d'emmagasinage, ou adresses de N+n bits La sortie 26 de donnees de N+n
bits de la memoire 24 d'image est appliquee, sous la forme d'un signal
d'entree, a un selecteur 28 de donnees, et sous la forme d'une entree,
a la memoire 20 a verrouillage Cette derniere est adaptee pour
emmagasiner momentanement, c'est-a-dire "verrouiller", l'article N+n
bits de donnees d'image extraites de la memoire 24 avant d'appliquer
cette donnee a l'additionneur 16 en tant qu'entree 18 Le selecteur 28
de donnees est un circuit de division par 2 m adapte pour choisir N
bits de l'article 26 de donnees d'image, extrait de la memoire 24
d'image, a partir d'une position obtenue par deplacement de la
position de bits la moins signi- ficative de m bits dans le sens
croissant (c'est-a-dire vers la gauche) en reponse a un signal de
selection de donnees consti- tuant une entree de commande 30, m etant
un nombre naturel inferieur a n Le resultat de l'operation de
division, a savoir un signal 32 de N bits, est applique a un
convertisseur numerique/analogique (D/) 34 Ce dernier convertit le
signal numerique 32 en un signal analogique 36 qui apparatt a la
sortie du convertisseur, ce signal pouvant alors etre applique a un
dispositif d'affichage 51.
Les adresses lecture/ecriture de la memoire 24 d'image sont designees
par un compteur 38 d'adresses de memoire relie a la memoire 24 par un
conducteur 40.
Le fonctionnement du circuit precedent est commande par un circuit de
commande 42 Le circuit de commande 42, comportant des bornes d'entree
44, 46 qui recoivent les signaux (V) de synchronisation verticale et
les signaux (H) de synchronisation horizontale du signal d'image
applique a la borne d'entree 10 du convertisseur A/D 12, reagit a ces
signaux en emettant des signaux de commande 48, 50, 52, 54, 56 et 58,
ainsi que le signal de commande 30 mentionne ci-dessus Le circuit 42,
dans le mode de realisation illustre, est compose d'une logique de
commande mais peut etre realise a l'aide d'un microcalculateur
egalement.
Le signal de commande 48 est une impulsion de conversion A/D et 512
impulsions sont appliquees au convertis- seur A/D 12 en synchronisme
avec un signal unique de synchroni- sation horizontale qui arrive a la
borne d'entree 46 du circuit de commande La raison de la sortie 48 de
512 impulsions est que, dans le mode de realisation illustre, chacune
des 114 lignes de balayage horizontales constituant une seule image,
ou trame, comprend 512 elements d'image En reponse a ces impulsions de
conversion A/D, le convertisseur A/D 12 convertit le signal d'image
analogique present sur sa borne d'entree 10 en un signal numerique
correspondant au niveau du signal analogique, le signal numerique
etant applique a une des entrees de l'additionneur 16.
Le signal de commande 50 est compose d'impulsions de verrouillage
appliquees a la borne L de la memoire 20 a verrouillage et emises a la
meme cadence que les impulsions de conversion A/D en synchronisme avec
le signal de synchro- nisation horizontal La memoire 20 a
verrouillage, en reponse a l'arrivee d'une impulsion de verrouillage
provenant du circuit de commande, emmagasine momentanement l'article
de donnees extrait de la memoire 24 d'image.
Le signal de commande 52 est un signal d'effacement de verrouillage
destine a effacer l'etat de la memoire 20 a verrouillage et est
applique a la borne C de la memoire a verrouillage Le signal de
commande 54 est applique a la memoire 24 d'image et est compose
d'impulsions d'ecriture emises a chaque emission d'une impulsion de
conversion A/D du signal 48 avec une phase predeterminee par rapport a
ces impulsions de conversion A/D Un article de donnees d'image
arrivant a l'entree 22 de la memoire 24 d'image est inscrit dans la
memoire en reponse a une impulsion d'ecriture L'empla- cement o
l'article de donnees est emmagasine est designe par le compteur 38
d'adresses de memoire L'adresse designee par le compteur 38,
c'est-adire la valeur du compte present dans le compteur, est
incrementee par une impulsion d'accroissement d'adresse par increment
(que l'on appellera plus simplement impulsion d'incrementation
d'adresse), a savoir le signal de commande 56 fourni par le circuit de
commande 42 Les impulsions
56 d'incrementation d'adresse comme les impulsions de ver- rouillage
50, sont engendrees,suivant une phase predeterminee, avec chaque
emission des impulsions de conversion A/D du signal 48 Le compteur 38
est remis a zero par le signal de commande 58, qui sert de signal de
remise a zero et qui arrive du circuit de commande 42.
On va se referer maintenant a la figure 2 pour decrire le circuit de
commande 42 de facon plus detaillee Sur la figure 2, une ligne 64
reliant une resistance R d'elevation de niveau a un interrupteur FZ de
gel d'image est maintenue a un niveau haut tant que l'interrupteur de
gel est ouvert La ligne 64 se trouvant a un niveau haut, divers
basculeurs bistables de commande (designee par FF par la suite) sont
remis obligatoire- ment a zero de maniere a empecher l'emission des
signaux de commande 48, 50, 54 et 56 mais a emettre le signal 52
d'efface- ment de verrouillage et le signal 58 de remise a zero de
comp- teur d'adresses Dans ces conditions, le mode de fonctionnement
"commande de gel d'image" est neutralise Si on ferme l'inter- rupteur
FZ de gel d'image, la ligne 64 est reliee a la masse par
l'intermediaire du contact de l'interrupteur et par une ligne 66, ce
qui permet de mettre le circuit de commande 42 dans le mode actif Dans
ces conditions, l'arrivee initiale d'un signal 1 V de synchronisation
verticale a la borne d'entree 44 place le FF 100 de synchronisation
verticale dans l'etat "un", ceci ayant lieu au flanc avant du signal 1
V Il en resulte que la sortie Q de FF 100 remet a zero un FF 101 de
synchronisation horizontale, un compteur 102 de points et un compteur
103 de trames Ensuite, avec l'arrivee du signal initial 1 H de
synchro- nisation horizontale a la borne d'entree 46, FF 101 reprend
l'etat "un* au moment du flanc avant du signal 1 H, grace a quoi la
sortie Q excite un circuit de chrono-declenchement ou de rythme 104.
Le circuit de chrono-declenchement 104 comprend un oscillateur
d'horloge de reference, non represente,quioscille continuellement a
une frequence predeterminee et qui est adapte pour fournir, a ses
bornes de sortie 01 a 04, des signaux de chrono-declenchement de
phases differentes les unes des autres par division de frequence de la
sortie de l'oscillateur Le signal de chrono-declenchement engendre
tout d'abord est le signal pulse 48 de conversion A/D qui apparait a
la borne de sortie 01 Ensuite, ou en meme temps, le signal de chrono-
declenchement de verrouillage apparatt a la borne 02, le signal pulse
54 de chrono-declenchement d'ecriture apparait a la borne 03 a un
rythme au moins necessaire pour l'obtention de la sortie 22 de
l'additionneur, sortie qui est la somme de la sortie fournie par le
convertisseur A/D 12 et de la sortie de la memoire 20 a verrouillage,
et le signal pulse 56 d'incrementation d'adresse apparalt a la sortie
04 a la fin de l'operation d'ecriture La synchronisation de ces
signaux pulses est cons- tante et est etablie de telle sorte qu'un
train de 512 impul- sions soit obtenu pour un intervalle de ligne de
balayage horizontal. Les impulsions d'incrementation d'adresses
obtenues a la sortie 04 du circuit de chrono-declenchement 104 sont
appliquees a la borne d'entree d'horloge du compteur 102 de points,
qui est un compteur d'une capacite de 9 bite et qui est destine a
compter les 512 elements d'image d'une ligne de balayage horizontal,
chaque impulsion incrementant le compteur d'un pas Par consequent,
lorsque le compteur 102 de points compte 512 impulsions
d'incrementation d'adresse, une impulsion de report est emise a sa
sortie Cl pour incrementer le compteur 103 de trames, lequel
represente un chiffre ou digit d'ordre superieur Le bistable FF 101 de
synchronisation horizontale est remis a zero par le flanc arriere de
l'impulsion de report.
A ce moment, la sortie Q de FF 101 met fin a la generation par le
circuit de chrono-declenchement 104 de tous les signaux a ses sorties
O a 04, ce qui arrfte l'incrementation des comp- teurs 102, 103,
l'incrementation du compteur 38 d'adresses de memoire et l'inscription
des donnees dans la memoire 24 d'image.
Lorsque le second signal 2 H de synchronisation hori- zontale arrive,
les operations decrites ci-dessus sont de nouveau executees, le
compteur 103 de trames etant incremente avant que le cycle de
fonctionnement prenne fin En supposant qu'un balayage entrelace de
deux demi-trames soit adopte pour chaque trame ou image, le balayage
pour une demi trame prend fin apres 114/2 = 57 explorations,
c'est-a-dire qu'un compteur d'une capacite de 6 bits suffit comme
compteur 103 de trames.
De ce fait, lorsque le compteur 103 de trames compte 57 lignes de
balayage, une impulsion de report apparatt a sa sortie C 2, le
bistable FF 100 de synchronisation verticale etant remis a zero au
flanc arriere de l'impulsion de report Dans ces conditions, la sortie
Q de FF 100 remet obligatoirement a zero il FF 101 et les compteurs
102, 103 et les maintient dans cet etat jusqu'a l'arrivee du second
signal 2 V de synchronisation verti- cale correspondant a la seconde
demi-trame (celle-ci est la seconde demitrame au sens relatif du
terme; il n'est pas indispensable qu'elle coincide avec la demi-trame
presente sur l'ecran d'affichage) En meme temps, du fait de la fin du
balayage effectue pour la premiere demi-trame, le bord arriere de la
sortie Q de FF 100 excite un diviseur de frequence par deux forme par
un bistable FF 105 du type J-K, en prenant ainsi en memoire le fait
que le balayage destine a la seconde demi- trame doit commencer.
Lorsque le signal 2 V de synchronisation verticale de la seconde
demitrame arrive, FF 100 est mis a l'etat "un" de sorte que le
compteur 103 de trames compte 57 lignes de balayagecomme on vient de
le decrire ci- dessus Pendant ce temps, le compteur 38 d'adresses de
memoire, lequel est un compteur d'une capacite de 16 bits permettant
de choisir un espace d'adresse de 512 X 114 = 58368, a deja compte
jusqu'a 512 x 57 = 29184 en raison de l'emission des impulsions 56
d'incrementation d'adresse qui correspondent a la premiere demi-trame
A l'arrivee de la serie suivante d'impulsions 56 d'incrementation
d'adresse qui correspondent a la seconde demi- trame, le compteur 38
d'adresses de memoire est de nouveau avance de 512 x 57 = 29184 pas Au
moment o se termine l'ins- cription des donnees dans la derniere
adresse de memoire utilisee, le signal de report est emis a la sortie
C 2 du compteur 103 de trame, une porte ET 106, dont l'autre entree
est la sortie Q de FF 105 emet alors un signal qui est fourni par une
porte OU 107 en tant que signal 58 de remise a zero de compteur
d'adresses, de maniere a remettre ainsi a zero le compteur 38
d'adresses.
Le flanc arriere de la sortie Q du bistable FF 100 de synchronisation
verticale provoque le changement d'etat de la sortie Q de FF 105, le
flanc arriere de ce signal incrementant un compteur de trames
comprenant les bistables FF 110 h 113 du type J-K En meme temps, le
flanc arriere de FF 105 place a l'etat "un" un bistable FF 114 du type
J-K, dont la sortie Q applique un " 1 " logique a, une des entrees
d'une porte ET 109 de sorte que les impulsions 50 de verrouillage sont
delivrees par cette porte ET a partir de la seconde trame* Lorsque le
balayage de la seconde demi-trame de la seconde trame se termine, le
FF 111 du compteur de trames est place dans l'etat "un" On voit qu'un
commutateur rotatif
62 comporte un contact mobile 68 qui est relie a un plot 70-1.
Ceci indique qu'une operation d'accumulation doit etre effec- tuee
pour deux trames Un inverseur 120, dont l'entree est reliee au plot
70-1, fournit une sortie 30-1 qui place un " 1 " logique a une des
entrees d'une porte ET 117 Par consequent, la sortie Q de FF 111 a
l'autre entree de la porte ET 117 amene cette porte ET a fournir une
sortie qui est delivree par une porte OU 116 Ce signal de sortie remet
obligatoirement k zero le FF 114 et maintient la borne d'entree de
donnees d'un bistable FF 115 de type D a un niveau haut A ce moment,
FF 114 empeche toute autre delivrance d'impulsions de verrouil- loge
50 Ensuite, lorsque finalement le signal initial 5 V de
synchronisation verticale de la troisieme trame arrive, FF 115 est mis
a l'etat "un" de sorte que sa sortie Q applique un "O" logique a une
des entrees de la porte ET 108, en empechant la delivrance de toute
autre impulsion d'ecriture 54 Deux trames de donnees d'image ont donc
ete accumulees et emmagasinees dans la memoire 24 d'image Avec la fin
de cette operation de commande, le cycle de lecture relatif aux
donnees d'image gelee commence avec la troisieme trame Le circuit de
commande 42, pour maintenir cet etat, est agence de telle sorte que la
sortie Q de FF 115 place un "O" logique a la borne d'entree J-K du
diviseur par deux FF 105 de maniere a maintenir ainsi l'incrementation
du compteur de trames Quand on desire mettre fin au cycle de lecture
des donnees d'image gelee, on ouvre l'interrupteur FZ de gel d'image
pour retablir le circuit de commande 42 dans son etat initial.
On remarquera que le compteur 38 d'adresses de memoire peut etre
supprime si le circuit de commande 42 est agence de telle sorte que
les sorties du compteur 102 de points, le compteur 104 de trames et le
diviseur par deux FF 105 sont utilises directement comme signaux
d'adresses pour la memoire 24 d'image.
Le circuit de commande 42 engendre donc les signaux de commande
decrits ci-dessus a diverses cadences en synchro- nisme avec les
signaux de synchronisation verticale et de synchronisation horizontale
appliques aux bornes d'entree respectives 44, 46 du circuit de
commande Comme on l'a mentionne ci-dessus, on peut executer ces
operations de commande exterieurement en utilisant l'interrupteur FZ
de gel dtimage, lequel peut etre une touche ou un interrupteur
analogue, et le commutateur rotatif 62 L'interrupteur FZ de gel
d'image est relie au circuit de commande 42 par les lignes 64, 66 et,
lorsqu'on le ferme, met en fonction le circuit de commande 42 pour
commencer le fonctionnement en mode gel d'image Le commutateur rotatif
62, en plus du plot 70-1 mentionne precedemment comporte aussi des
plots 70-2, 70-3,, 70-n qui, lorsqu'ils sont contactes par le contact
mobile 68, permettent une selection consecutive du nombre de trames
utilisees dans une image gelee.
Pour augmenter la qualite de l'image, c'est-a-dire pour ameliorer le
rapport signal/bruit (S/N), de l'image gelee affichee obtenue par gel
de l'image dynamique a un certain moment dans le temps, une
caracteristique de la presente invention reside dans le fait, qu'a la
suite de l'instruction de gel, la valeur moyenne des signaux d'image
des elements d'image correspondants de chaque trame du nombre de
trames designe est cal-culee, et que l'image gelee est formee sur la
base de cette valeur moyenne L'interrupteur destine au de- clenchement
manuel du mode de fonctionnement en gel d'image est l'interrupteur FZ
de gel d'image, tandis que l'interrupteur destine a etablir le nombre
de trames utilise dans le calcul de la valeur moyenne est le
commutateur rotatif 62 Ce dernier est capable d'effectuer une
selection alternativement parmi les nombres de trames 2, 4, 8,, 2 n.
On va maintenant decrire en se referant a l'ordino- gramme represente
sur les figures 4 A et 4 B une description detaillee du mode de
fonctionnement en gel d'image effectue par l'appareil de la figure 1.
Tout d'abord, on ferme l'interrupteur FZ de gel d'image Lorsque cette
fermeture est detectee dans le circuit de commande 42 (phase 100), un
basculeur bistable de commande interne se trouve libere de l'etat
remis a zero pour permettre le demarrage de la commande en
synchronisme avec les signaux de synchronisation horizontale et de
synchronisation verticale appliques exterieurement (phase 102) Dans le
mode de realisa- tion illustre, on suppose qu'un balayage entrelace
d'une demi- trame par trame complete a ete adopte a une cadence de 30
trames par seconde, comme mentionne precedemment Quand un signal de
synchronisation verticale correspondant a la premiere demi-trame (le
terme "premiere" etant relatif) de la trame initiale arrive a la borne
d'entree 44 (phase 104) suivi par l'arrivee a la borne d'entree 46
d'un signal de synchronisation horizontale correspondant a la ligne (1
H) initiale de balayage horizontal (phase 106), le circuit de commande
42 emet succes- sivement 512 des impulsions 48 de conversion A/D comme
decrit precedemment En reponse a ces impulsions, le convertisseur A/D
12 convertit successivement le signal d'image present a sa borne
d'entree 10 en un signal numerique de N-bits qui apparait a la sortie
14 et qui correspond au niveau du signal d'image.
A ce moment, la memoire O a verrouillage n'a pas encore recu les
impulsions de verrouillage 50 provenant du circuit de com- mande 42,
de sorte que l'autre entree 18 de l'additionneur 16 est nulle Par
consequent, la sortie 22 de l'additionneur 16 est l'article de
donneesd'image recu intact du convertisseur
A/D 12.
Pendant ce temps, l'entree de commande d'ecriture de la memoire 24
d'image recoit les impulsions d'ecriture 54 du circuit de commande 42
Ces impulsions sont engendrees suivant une phase predeterminee par
rapport aux impulsions 48 de conversion A/D Les emplacements
d'emmagasinage pour les donnees d'image introduites dans la memoire 24
sont designes par le compteur 38 d'adresses de memoire par
l'intermediaire de la ligne 40 Le compteur 38 est incremente par les
impulsions d'incrementation 56 fournies par le circuit de commande 42.
Ces impulsions sont egalement engendrees suivant une phase
predeterminee par rapport aux impulsions 48 de conversion A/D.
Par consequent, en reponse aux impulsions d'ecriture 54, les articles
de donnees d'image delivrees par l'additionneur 16 a la sortie 22 sont
emmagasines successivement pour chaque element d'image, aux
emplacements d'emmagasinage designes par le compteur 38 d'adresses de
memoire A titre d'exemple, l'article de donnees relatif a l'element
inilial d'image de la ligne initiale de balayage horizontal est
emmagasine a l'adresse 0 de la memoire 24 (phase 108), le compteur 38
est ensuite incremente, c'est-adire avance d'un pas (phase 110), cette
operation etant suivie par un emmagasinage, a l'adresse 1, de
l'article de donnees relatif a l'element d'image suivant.
Ce traitement est repete pour la totalite de la ligne de balayage
initiale (1 H) de maniere a completer l'emmagasinage des donnees
correspondantes dans la memoire 24 (phase 112).
Avec l'arrivee du signal suivant de synchronisation horizontale a la
borne d'entree 46 (phase 106), le traitement precedent est repete pour
les lignes de balayage horizontal allant de la seconde a la 57 eme
Quand cette operation est terminee, les articles de donnees'd'image
relatifs aux elements d'image d'une demi-trame ont ete emmagasines aux
emplacements d'emmagasinage de la memoire 24 qui correspondent a ces -
elements d'image (phase 114).
Les operations decrites ci-dessus sont repetees pour la seconde
demitrame de la trame initiale Ceci complete l'emmagasinage des
donnees d'image pour tous les elements d'image d'une trame (phase
116).
Lors de l'emmagasinage d'une trame de donnees d'image, le circuit de
commande 42 emet le signal 58 de remise a zero de compteur pour
effacer le contenu du compteur 38-d'adresses (phase 120 sur la figure
4 B) et incremente le compteur
(figure 2) pour compter le nombre de trames (phase 122).
Le circuit de commande 42 execute le traitement precedent d'une facon
similaire en ce qui concerne la seconde trame en reponse aux signaux
de synchronisation verticale et de synchronisation horizontale qui
arrivent ensuite (phases 124, 126) Toutefois, pour les trames
comprenant la seconde trame et celles qui font suite a cette derniere,
le traitement change quelque peu de la maniere suivante De facon
specifique, dans les operations relatives a la seconde trame, le
circuit de commande 42 fournit a la memoire 20 a verrouillage les
impul- sions de verrouillage 50 en synchronisme avec les impulsions 48
de conversion A/D, grace a quoi la memoire 20 a verrouillage
emmagasine momentanement les donnees d'image extraites de la memoire
26 d'image aux adresses designees par le compteur 38 d'adresses de
memoire (phase 128) Les donnees d'image emmaga- sinees momentanement
dans la memoire 20 a verrouillage sont appliquees a l'entree 18 de
l'additionneur 16, les donnees etant a ce moment ajoutees aux donnees
d'image arrivant a l'autre entree 14 en provenance du convertisseur
A/D 112 La La somme resultante apparait a la sortie 22 Comme dans le
cas de la premiere trame, la somme ci-dessus est emmagasinee dans la
memoire 24 d'image a l'adresse qui est designee a ce moment par le
compteur 38 d'adresses, c'est-a-dire a l'adresse correspondant a
l'element d'image de la donnee d'image extraite de la memoire 20 a
verrouillage (phase 130).
La description qui precede sera mieux comprise a l'aide de l'exemple
suivant On va supposer que le convertisseur A/D 12 fournit a l'entree
14 de l'additionneur 16 l'article de donnees d'image correspondant a
l'element initial d'image de la ligne initiale de balayage horizontal
dans la premiere demi- trame de la seconde trame Du fait que le
compteur 38 d'adresses designe l'adresse O de la memoire 24 a ce
moment, la memoire a verrouillage, lorsqu'elle est rendue active par
une impulsion de verrouillage 50, enregistre l'article de donnees
d'image provenant de l'adresse 0 Cet article de donnees d'image est un
article de donnees concernant l'element d'image correspondant dans la
trame initiale mentionnee ci-dessus.
L'article de donnees d'image verrouille, c'est-a-dire emmagasine, par
la memoire 20 a verrouillage est applique a la borne d'entree 18 de
l'additionneur 16 pour etre addi- tionne a l'article de donnees
d'image present a l'entree 14, la somme apparaissant a la sortie 22 Du
fait que le compteur 38 designe encore l'adresse O a ce moment, la
somme est emmagasinee dans la meme adresse, a savoir l'adresse 0, en
reponse a une impulsion d'ecriture 54 Cette somme, naturelle- ment,
est inscrite sur l'article precedent de donnees d'image emmagasine a
l'adresse O de sorte que cette donnee anterieure disparait Ensuite,
lorsque le compteur 38 d'adresses est incremente (phase 132), le
traitement precedent est effectue pour l'element d'image suivant de la
meme ligne de balayage horizontal de sorte que l'article de donnees
d'image emmaga- sine a l'adresse 1 de memoire 24 est ajoute a
l'article de donnees dtimage du second element d'image arrivant a la
borne d'entree 10, la somme etant emmagasinee a l'adresse 1 A partir
de ce moment, ces operations sont repetees successivement pour chaque
trame Lorsque le nombre de trames soumis a ces operations d'addition
et d'emmagasinage coincide avec le nombre 2 m etabli par le
commutateur rotatif 62, le circuit de commande passe alors au mode de
fonctionnement en affichage d'image gelee (phase 134).
Dans les conditions precedentes, ce qui est emmagasine a chaque
emplacement d'emmagasinage de la memoire 24 d'image dans le mode de
fonctionnement en gel d'image est un article de donnees "accumulees"
obtenu par addition d'articles corres- pondants de donnees d'image
relatives aux elements correspondants de chaque trame, l'addition
etant effectuee pour une serie de trames du nombre etabli en partant
du moment o le mode gel d'image est designee Dans le mode de
fonctionnement en affichage d'image gelee, le circuit de commande 42
emet le signal 58 de remise a zero de compteur pour remettre a zero le
compteur 38 d'adresses de memoire et envoie a ce compteur
successivement des impulsions 56 d'incrementation d'adresses Du fait
que les impulsions d'ecriture 54 ne sont pas emises dans ce mode, la
memoire 24 d'image se trouve alors dans un mode de fonction- nement
"lecture" De ce fait, les donnees d'image, c'est-a-dire les donnees
d'image accumulees precitees, sont extraites de la memoire 24 d'image
a l'adresse designee par le compteur 38 d'adresses (phase 140) Le
selecteur 28 de donnees, en reponse au signal de commande 30 provenant
du circuit de commande 42, deplace les donnees accumulees a la sortie
26 en direction des chiffres ou digits d'un ordre inferieur
(c'est-a-dire vers la droite) de m bits (phase 142) En d'autres
termes, le selecteur 28 de donnees produit, a la sortie 32, des
donnees de N bits d'un ordre superieur en partant d'une position
obtenue par le decalage de la position de bit la moins significative
des donnees accumulees en- direction de la gauche, c'est-a-dire des
chiffres ou digits d'un ordre superieur, de m bits Par conse- quent,
les donnees d'image a la sortie 32 sont des donnees obtenues, en fait,
par division des donnees accumulees par 2 m* La figure 3 montre un
exemple d'agencement de circuit du selecteur 28 de donnees pour un cas
o huit (8) est pris comme nombre de bits N constituant un article de
donnees d'image,et o 2, 4 et 8 peuvent etre choisis comme nombre de
trames dont les donnees peuvent etre additionnees Du fait que le
nombre maximal de trames pouvant etre additionnees dans ce cas est 23,
la capacite d'emmagasinage de la memoire 24 d'image, par element
d'image, doit etre de 8 + 3 bits Dans l'ordre ascendant, en partant du
bit le moins significatif, ces bits sont representes par des signaux
26-Ni a 26- N 8 et par des signaux 26-nl a 26-n 3, respectivement
Toutefois, du fait que le nombre minimal de trames qui peuvent etre
additionnees est 21, le signal 26-Ni correspondant au bit le moins
signifi- catif est efface Lorsque le fonctionnement passe au mode de
fonctionnement en affichage d'image gelee, un des signaux 30-1, -2,
30-3 provenant du circuit de commande 42 est porte a un niveau haut en
fonction de la position du commutateur rotatif 62 Le signal 30-1
indique l'accumulation de deux trames, le signal 30-2 l'accumulation
de quatre trames, et le signal 30-3 l'accumulation de huit trames De
plus, celui de ces signaux qui est applique commande simultanement la
division, a l'inte- rieur du selecteur 28 de donnees, des donnees
d'image accumu- lees apparaissant a la sortie 26, en divisant les
donnees d'image par 2, 4 ou 8, respectivement.
Le selecteur 28 de donnees comprend huit circuits ET-OU A 207 La
division mentionnee ci-dessus basee sur 2 m est effectuee par
delivrance en permanence, a la sortie 32, des donnees de 8 bits en
commencant a partir du chiffre le moins significatif qui reste apres
que l'article accumule de donnees d'image forme des bits 26-Ni a 26-n
3, c'est-a-dire le divi- dende, ait ete decale vers la gauche de m
bits Ces signaux de bits qui apparaissent a la sortie 32 sont designes
32-Ni a 32-N 8 dans l'ordre ascendant en partant du bit le moins
significatif. Le convertisseur D/ 34 convertit le resultat de
l'operation de division, c'est-a-dire le quotient, en un signal
analogique correspondant de maniere a fournir a sa borne de sortie 36
un signal d'image serielle.
Lorsqu'un article de donnees d'image pour un element d'image est
extrait de la memoire 24, le circuit de commande 42 incremente le
compteur 38 d'adresses (phase 144), grace a quoi l'article suivant de
donnees d'image pour l'element d'image suivant est extrait par
repetition des operations decrites ci-dessus Lorsque le traitement
precedent a ete effectue pour les elements d'image d'une trame (phase
146), une trame d'un signal d'image serielle a ete formee a la borne
36 de sortie de signal d'image du convertisseur D/A.
On comprendra, d'apres ce qui precede, que le signal d'image qui
apparatt a la borne 36 a la suite de la fermeture de l'interrupteur FZ
de gel d'image, represente une image obtenue par accumulation
d'articles de donnees d'image d'elements d'image correspondants pour
une serie de 2 m trames, cette accumulation etant suivie par une
division par 2 m des donnees accumulees En d'autres termes, le signal
d'image present a la borne 36 represente la moyenne arithmetique des
articles de donnees d'image des elements d'image correspondants pour
la serie de 2 m trames Par consequent, on obtient, en theorie, a la
borne de sortie 36,un signal d'image dont le rapport signal/bruit
(S/N) est fois meilleur L'affichage d'une image statique formee par ce
signal donne une qualite d'image excellente qu'il n'a pas ete possible
d'obtenir jusqu'a present. Du fait que N bits sont obtenus a la sortie
du convertisseur /D 12 a la suite de la conversion, alors que le
nombre maximal d'operations d'accumulation pour chaque element
d'image, c'est-a-dire le nombre de trames accumulees, est 2 m, il
suffit que la memoire 24 d'image ait une capacite d'emmagasinage de
N+n par element d'image Il n'est donc pas necessaire d'utiliser 2 N
memoire d'image d'une capacite d'emmagasinage de N-bits par element
d'image, comme c'etait le cas dans la technique anterieure.
Il convient de remarquer que le selecteur 28 de donnees n'est pas
indispensable Par exemple, dans le cas o l'appareil ne comprend pas le
commutateur rotatif 62 et o le nombre de trames utilisees dans le mode
gel d'image est fixe' a une valeur predeterminee, on peut adopter un
agencement dans lequel le signal d'image extrait de la memoire 24
d'image est applique directement au convertisseur D/A 34 comme signal
d'entree de ce dernier, ce convertisseur 34 fournissant, a sa borne de
sortie 36, un signal d'image analogique a un niveau ou gain approprie
etabli dans le convertisseur 34 Si le nombre de trames utilisees pour
produire l'image gelee est variable, on peut alors utiliser un
agencement dans lequel on peut modifier, en fonction du nombre de
trames utilisees, le gain de l'etage de sortie du convertisseur D/A
34. Un dispositif d'affichage 51, tel qu'un tube a rayons cathodiques
(CRT), destine a presenter l'image gelee sous lae forme d'une copie
d'esthetique agreable,peut etre relie a la borne de sortie 36 o le
signal d'image apparait Dans ce cas, on peut avoir recours a une
memoire de rafraichissement distincte, bien qu'il soit aussi possible
d'utiliser la memoire 24 d'image a cette fin A titre d'exemple, les
donnees d'image peuvent etre extraites de la memoire 24 d'image de
facon repetee a une cadence de 30 trames par seconde On peut
egalement, en ayant recours a un circuit de division par 20, de
realisation facilement un agencement dans lequel on peut utiliser la
memoire dtimage comme memoire de rafraichissement quand on affiche une
image dynamique.
L'appareil pour diagnostic par ultrasons selon la presente invention,
dont la structure et le fonctionnement sont ceux decrits ci-dessus, se
prete a un certain nombre d'actions et d'effets que l'on va maintenant
decrire.
L'appareil de l'invention peut etre utilise efficace- ment dans de
nombreuses applications en raison de la meilleure qualite de l'image
statique Du fait que le gel d'une image a l'aide de la technique de la
presente invention ameliore la qualite de l'image par le fait que l'on
prend la valeur moyenne d'une pluralite de trames, on peut s'attendre
a une tres grande amelioration de l'image gelee dans une vue se
deplacant d'une facon relativement lente, comme par exemple dans
l'image gelee dans le domaine de l'obstetrique et de la gynecologie En
outre, en accumulant les donnees d'image pendant le mode de
fonctionnement en gel d'image, on peut ajouter de nouvelles donnees
d'image au donnees d'image anterieures extraites de la memoire
d'image, cela pour chacun et pour tous les elements d'image, et la
somme resultante est reinscrite dans la memoire d'image* Du fait que
ce traitement est effectue sur la base d'une seule trame a la fois
(c'est-a- dire trame par trame) en serie dans le temps, il suffit que
la memoire d'image ait une capacite d'emmagasinage suffisante pour une
trame de donnees d'image Il est donc possible de realiser un appareil
pour diagnostic par ultrasons avec une memoire d'image plus petite que
celle utilisee dans la technique anterieure, ce qui diminue le prix de
revient de l'appareil.
Il est bien entendu que la description qui precede n'a ete donnee qu'a
titre purement illustratif et non limitatif, et que des variantes ou
des modifications peuvent y etre apportees dans le cadre de la
presente invention.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Appareil pour diagnostic par ultrasons destine a afficher une image
"gelee" en se basant sur un signal d'image serielle qui comprend des
articles de donnees d'elements d'image representant chacun une
pluralite d'elements contenus dans une trame, cet appareil etant
caracterise par le fait qu'il comprend: un moyen de memorisation (24)
pour emmagasiner chaque article de donnees d'elements d'image d'une
trame a un emplace- ment d'emmagasinage correspondant a chaque element
d'image; un moyen d'addition (16) pour ajouter chaque article de
donnees d'elements d'image, chaque fois que cet article de donnees
d'elements d'image d'une trame arrive, a un article de donnees
d'elements d'image emmagasinees a un emplacement d'emmagasinage dudit
moyen de memorisation qui correspond a ladite donnee d'elements
d'image venant d'arriver; un moyen de commande (42) destine a
commander l'executionpour un nombre choisi d'une serie de trames, de
l'addition de donnees d'elements d'image, effectuee par ledit moyen
d'addition; et un moyen de lecture pour extraire les articles de
donnees d'elements d'image, emmagasines dans ledit moyen de
memorisation, de ce moyen de memorisation successivement lorsque
l'addition des donnees d'elements d'image, effectuee par ledit moyen
d'addition, prend fin pour ladite serie de trames, lesdits articles de
donnees d'elements d'image etant convertis en un signal d'image
serielle destine a l'affichage d'une image gelee.
2 Appareil pour diagnostic par ultrasons suivant la revendication 1,
caracterise par le fait que ledit moyen de lecture comprend un moyen
de division (28) destine a produire le signal d'image serielle en
divisant par un nombre choisi chaque article de donnees d'elements
d'image extrait dudit moyen de memorisation.
3 Appareil pour diagnostic par ultrasons suivant les revendications 1
ou 2, caracterise par le fait que ledit moyen d'addition comprend un
moyen (20) de retenue de donnees adapte de telle sorte que, chaque
fois qu'un article de donnees d'elements d'image de trame arrive, il
extrait dudit moyen de memorisation et retient momentanement un
article de donnees d'elements,'image emmagasine a un emplacement
d'emmagasinage correspondant audit article de donnees d'image venant
d'arriver, l'article de donnees d'elements d'image retenu dans ledit
moyen de retenue etant ajoute par ledit moyen d'addition audit article
de donnees d'elements d'image venant d'arriver, apres quoi ledit moyen
de commande ordonne l'emmagasinage du resultat de l'ad- dition dans
ledit moyen de memorisation a l'emplacement d'em- magasinage
correspondant.
4 Appareil pour diagnostic par ultrasons suivant l'une quelconque des
revendications 1 a 3, caracterise par le fait que ledit moyen de
commande comprend un moyen pour etablir manuellement ledit nombre
choisi.
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