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La présente invention est relative aux compteurs électroniques servant à compter des objets distincts par discrimi- nation, par simple énumération, par computation ou par évaluation dans un volume ou surface donnée.
Pour ce comptage, on éclaire l'image obtenue dans un système d'agrandissement optique-électronique à l'aide d'une source lumineuse appropriée et on projette l'image agrandie, au moyen d'un objectif ou système de lentilles, sur la cathode photo- électrique d'une caméra de télévision équipée par exemple d'un su- per-iconoscope. Cette image est alors projetée sur une mosaïque
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photoconductrice où elle est analysée par un faisceau électroni- que. Ce balayage en cudro un signal électrique séquentiel conte- nant toutes les informations constituant une image complète. Pour permettre la reproduction correcte (le cette image dans un récep- teur, l'on intercale des impulsions électriques assurant la syn- chronisation des balayages d'analyse et de reproduction.
Ces im- pulsions assurent donc la synchronisation de l'analyse ligne par ligne et également celle du passage d'une image à la suivante.
On doit donc intercaler des signaux de synchronisation lignes et des signaux de synchronisation images. Ces signaux sont produits par un générateur dont la stabilité de fréquence est fréquemment assurée en liant la fréquence de succession images à celle du réseau de distribution électrique. Cette fréquence est dans la plupart des pays européens de 50 Hz. Dans le cas d'une analyse à 819 lignes et 25 images entrelacées par seconde, le générateur est par exemple constitué par un oscillateur travaillant à une fréquence de 40.950 Hz. Cette fréquence est divisée par deux pour obtenir la fréquence lignes et successivement par trois, trois, sept et treize pour obtenir la fréquence de 50 Hz qui est celle des demi-images constituant les images entrelacées.
Cette derniè- re fréquence est alors comparée à celle du réseau de distribution électrique et le signal différentiel obtenu est appliqué à l'oscil- @ lateur principal dont la fréquence de travail est ainsi stabilisée, ce qui stabilise évidemment aussi les fréquences images et lignes.
Il est également possible de procéder l'analyse ou exploration de l'image à l'aide d'une source lumineuse analysa- trice. Cetté source lumineuse peut par exemple être constituée par un tube cathodique du type " Flying spot " ou encore par une combinaison de cellules de Kerr précédées et suivies de doubles prismes de Nichols et d'un tambour é miroirs. On peut aussi uti- liser à cette fin une combinaison de cellules supersoniques ou des divers éléments d'analyse précités.
Cette source lumineuse
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exploratrice analyse donc l'image et chaque point lumineux analy- sé est alors concentra par des systèmes de lentilles sur la catho- de photoconductrice d'une cellule photo-électrique ou d'un multi- plicateur d'électrons.
Bien que ce système d'analyse ou de balaya- ge diffère très fortement de celui décrit précédemment, il fournit des signaux électriques analogues et il faut dans ce cas également intercaler des signaux de synchronisation,
Lorsque l'image se compose d'objets divers qui doivent être comptés, cette opération est relativement simple si ces objets ont un Même ordre de grandeur et que leur dimension puisse être ramenée à l'épaisseur d'une seule ligne de balayage.
Dans ce cas, il suffit d'effectuer le comptage des impulsions du signal image en éliminant par des procédés électroniques, par exemple par discrimination d'amplitude, les impulsions dues aux signaux de synchronisation lignes et images. Le nombre des impul- sions représentera alors celui des objets représentés par l'image analysée et il suffit alors de procéder à une intégration ou d'en- voyer ces signaux, par une ligne ou un système de retard, à un en- registreur ou à un compteur donnant visuellement le résultat du comptage. Cette indication peut aussi être fournie à l'aide de lampes au néon commandées par des tubes électroniques individuels.
Le résultat peut aussi être lu sur un instrument de mesure tel qu'un microampéremétre ou milliampèremètre calibré qui est inter- calé dans le circuit d'un tube électronique, soit le tube discri- minateur de fréquence, soit un tube, ou un transistor, amplifica- teur, dont les conditions de fonctionnement ont été réglées de telle sorte que le courant débité soit proportionnel à la fréquen- ce.
Ce qui précède constitue uniquement une base théo- rique permettant de mieux comprendre le principe de l'invention, car en pratique rares sont les cas où les objets ou particules
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devant être comptés sont d'égales dimensions et peuvent être a- p;randis de telle sorte que leur grandeur corresponde à l'épais- saur d'une seule ligne de balayage.
La présente invention a donc pour objet une méthode., de comptage permettant de ne pas tenir compte, dans une certaine mesure, des différences de grandeur ou de nature des objets à comp- ter. Dans ce but, dans le procède suivant l'invention, on projette l'image desobjets à compter, obtenue l'aido d'une source lu- mineuse, d'une cellule à volume calibre et de systèmes de lentil-
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lono sur la cathode photoélectrique d'une cambra de télévision dont le signal électrique est envoyé & un récepteur d'images dans le- quel un edndrbtour auxiliaire d'impulsions nynchronisé par la fred- quence du balayage divise cette fréquence par un nombre détermine,
la signal de quotient résultant étant alors appliqué à l'une des électrodes de commande du tube cathodique dudit récepteur d'images, ce qui fait apparaître sur celui-ci une série de lignes noir@@, l'agrandissement des objets à compter éTANT ajusta de facon à ce qu'ils remplissent l'espace compris entre deux lignes noires suc-
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cessives, une 'partie du signal vidéo dudit riooptour atant applique à un amplificateur vidéo auxiliaire dont la premier tuba électro- nique a une polarisation de grille de commande suffisante pour blo- quer la courant anodique et est monté on parallèle avec une lampe
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à décharge Zazouco du typo thyratron, ladito lampe à,
décharge ga- zeuse étant diaumoroio et une impulsion positive de ddblooaro étan appliquée à la grille de commande dudit tube 1;;\1@otrou:l.quEl normale- mont bloqua pour faire ddrnarrr la ooniptajgo, ladite impulsion étant fournie par ledit ndnarutour u\.LXil:t1.l1ro et uymit un durée OOt't'l3fJ- pondant h un balayée horizontal ot vertical complet, donc à une im6L{1I complète (une daiiii-iiiialoo pour un buluyugo cmtroluol6), les impulsions résultant de ladite division de !'t'q\1oncQ lipnes itant combinas , lailita impuluion de dabloc'iàllo et lu sortie dudit ampli- fixateur vidéo auxiliaira dtant appliqua à un dio))oaiti1' de compta-
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ge électronique proprement dit, on compte donc tous les objets se trouvant sur chaque ligne noire dudit récepteur d'images,
la fin de l'impulsion de déblocage faisant revenir ledit tube électronique normalement bloqué à sa condition de blocage et déclenchant l'opé- ration du thyratron, en bloquant ainsi la circuit dudit amplifica- tour video auxiliaire et en arrêtant donc le comptage après l'ana- ly se d'une seule image ( ou demi-image de balayage entrelacé) .
Dans une autre forme de réalisation du procédé sui- vant l'invention, on régale la focalisation du faisceau électroni- que analyseur de ladite caméra de télévision ou du faisceau de la source lumineuse analysatrice de telle façon que le spot analyseur occupe un espace égal à un nombre prédétermine de lignes du bala- yage normal du tube cathodique du récepteur d'images, la base de temps de l'élément'analyseur ne fonctionnant alors qu'à une fré- quence qui est un sous-multiple de celle de la base de temps dudit tube cathodique du récepteur d'images.
La présente invention a également pour objet un amplificateur auxiliaire de signaux video dont le premier tube électronique amplificateur reçoit normalement une polarisation de grille suffisamment négative pour que le courant anodique soit bloqué, ce tube étant débloqué par des impulsions dont la durée est prédéterminée et l'amplificateur video auxiliaire fonctionnant ain- si en fonction de l'application desdites impulsions.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 est un schéma de blocs d'une installa- tion suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale d'un dispositif de réglage du grossissement optique.
, Pour mieux faire comprendre le procédé de comptage
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suivant la présente invention, l'on décrira ci-après l'application de ce procède au comptage de globules routes dans une cellule de Thoma. A cette fin, l'on éclaire la cellule à l'aide d'une source lumineuse appropriée et, à l'aide d'un système optique connu en soi, l'on projette l'image de cette cellule sur la cathode photo- électrique d'une camera de télévision. L'on entendre, à l'aide du générateur auxiliaire de signaux de synchronisation, une impulsion obtenue eu divisant la fréquence lignes par un facteur de trois et une seconde fois par un facteur de trois, l'impulsion étant donc' obtenue toutes les neuf lignes de la fréquence lignes d'origine.
Si cette impulsion est appliquée à la base de temps commandant la caméra de télévision, l'on verra apparaître sur l'écran du tube cathodique du récepteur d'images une ligne noire se situant toutes les neuf lignes de la trame inscrite sur ce tube. Toutefois, en prenant ainsi les signaux de synchronisation auxiliaires sur un di- viseur de fréquence, la stabilité du générateur principal des si- gnaux de synchronisation serait influencée.Il est donc préférable d'utiliser la solution, peut-être plus compliquée mais plus sûre, qui consiste à partir de signaux de synchronisation lignes, à les diviser une première fois par trois, et puis une seconde fois par trois et à appliquer l'impulsion ainsi obtenue à la base de temps commandant la caméra de télévision,
ce qui fait également apparaî- tre sur l'écran du récepteur d'images une ligne noire'se situant toutes les neuf lignes du balayage normal. Le comptage ne s'effectue ra donc que toutes les neuf lignes, c'est-à-dire que le signal ima- ges provenant de la caméra de télévision ne comprendra que les si- gnaux enregistrés toutes les neuf lignes dans un système de trans- mission où l'analyse normale des images,se fait à raison de 819 lignes, les autres lignes n'entrant pas en ligne de compte ayant été supprimées. Ceci revient à dire que tout se passe comme si la trame d'analyse de la caméra de télévision ne comportait.plus . qu'une ligne pour chaque groupe de neuf lignes apparaissant sur le
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tube cathodique du récepteur d'images.
Ce dispositif permet également d'assurer un comp- tage complet et parfait en ajustant le degré de grossissement de façon à ce que la grandeur de l'image des objets à compter soit telle que ceux-ci occupent tout l'espace compris entre deux lignes noires successives sur l'écran du tube cathodique du récepteur d'i- mages. Ce réglage est obtenu aisément à l'aide du dispositif repré- senté à la figure 2.
D'après cette figure, on peut se rendre comp- te que la source lumineuse 505, la cellule 303 et .les systèmes op- tiques 304 et 302 sont portés par un chariot pouvant se déplacer axialement par rapport au tube électronique de prise de vues 301 de la caméra de télévision, ce déplacement étant efectué à l'aide d'une crémaillère 307 portée par la barre de glissement 308 du chariot et avec laquelle coopère un pignon 306 mis en mouvement à l'aide d'un bouton moleté 311.
En plus des impulsions déterminant chaque neuviè- me ligne du système de balayage de la caméra de prise de vues, l'on applique également à l'entrée de la base de temps commandant cette caméra une impulsion dont lé point d'application et la durée ont été calculés et établis de telle sorte qu'elle corresponde à une demi-image, c'est-à-dire dans le 'cas d'une fréquence imagesde 25 Hz à 1/50ème de seconde pour un système entrelacé. Ainsi, après le balayage d'une demi-image, l'impulsion en question supprimera la seconde demi-image et l'on ne comptera donc que les objets de cette première demi-image.
Cette impulsion est également utilisée pour déclencher une lampe à décharge gazeuse du type thyratron et le circuit est établi de telle sorte que la chute de cette impulsion amorce la décharge gazeuse, ce qui aura pour conséquence de court- circuiter l'amplificateur des'signaux video et donc d'arrêter l'o- pération de comptage.
Tout ce qui précède suppose l'utilisation d'une
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caméra de télévision et d'un tube cathodique de récepteur d'images dans des conditions d'utilisation normales, c'est-à-dire dans le cas où. le faisceau électronique est focalise de telle sorte qu'il produise un point lumineux aussi petit que possible. La présente invention envisage donc une méthode de comptage basée sur une fré- quence de balayaye compatible avec la largeur de bande due au comptage.
Le même effet peut également être obtenu en réglant la focalisation du faisceauélectroniqe de balayage de la caméra de télévision de telle sorte qu'une ligne unique balayée par ce fais- ceau électronique occupe un espace égal à neuf lignes du balayage normal du tube cathodique du récepteur d'images. Ceci ne constitue bien entendu qu'une variante de la présente invention.
Le mode de réalisation préféré de la présente in- vention est le plus simple d'exécution. A partir du générateur auxi- liaire de signaux de synchronisation déjà décrit, l'on dérive une impulsion toutes les neuf lignes du balayage normal et l'on appli- que cette impulsion à l'une des électrodes de commande du tube ca- thodique, à savoir la grille ou la cathode. L'on obtient ainsi sur l'écran du récepteur d'images une ligne noire toutes les neuf li- gnes de la trame de balayage produite par les bases de temps de ce tube cathodique, basesd,e temps qui sont réglées pour une fréquence lignes de 819 lignes. L'on règle alors l'agrandissement des objets dont on veut effectuer le comptage de. telle sorte qu'ils occupent l'espace compris entre deux lignes noires successives.
Ce réglage se fait au moyen du dispositif décrit ci-avant et représenté à la figure 2. La caméra de télévision fonctionne de façon absolument normale et le signal vidéo qu'elle fournit est appliqué ,comme on le fait normalement, à un amplificateur vidéo qui attaque à son tour la cathode du tube cathodique du récepteur d'images. Suivant l'invention, l'on dérive également à la sortie de l'amplificateur vidéo normal, une partie du signal vidéo qui est appliquéeà un am- plificateur vidéo auxiliaire qui présente la particularité que le
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tube électronique d'outrée est polarisé de façon à bloquer le cou- rant anodique,
c'est-à-dire que la polarisation négative de la gril le de commande atteint une valeur telle que ce tube électronique ne laisse plus passer aucun signal. C'est également à cette grille de commande que l'on applique 1'impulsion correspondant à une demi- image et à cette impulsion se trouvent mélangées ou, pour mieux dire, " incorporées " les impulsions correspondant à chaque neuviè- me ligne. L'on connecte en parallèle avec ce premier tube électro- nique de l'amplificateur video auxiliaire, une lampe à décharge ga- zeuse du type thyratron.
Quand l'opération de comptage doit cownen- cer, l'on désamorce cette lampe thyratron, à l'aide par exemple d'un interrupteur de mise en marche, la lampe ne laissant donc plus passer aucun courant et permettant le fonctionnement normal du pre- mier tube électronique de l'amplificateur video auxiliaire. Ce n'est qu'à la fin de l'impulsion de 1/25ème de seconde, donc d'une demi-image, que le potentiel à la résistance de cathode de ce tube électronique augmentera, ce qui ionise le thyratron qui, à son tour, court-circuite ce premier tube électronique de l'amplifica- teur video auxiliaire en arrêtant le comptage à une demi-image.
Si l'on veut procéder à un'autre comptage, il suffit de fermer à nou- veau l'interrupteur de mise en marche et le cycle venant d'être décrit se répétera exactement de la même façon. L'on peut utiliser comme moyens d'indication du chiffre total compté soit un banc de tubes du type Philips EIT ou encore des tubes décatrons, des tubes au néon pouvant être également utilisés à cette fin en les comman- dant par des tubes électroniques montés par exemple en montage uni- stable ou flip flop bien connu.
Quand il est fait mention d'une demi-image correspondant à 1/50 éme de seconde, il doit être entendu que ceci est vrai lorsqu'on utilise le système d'analyse et de re- production utilisé couramment en technique de télévision, suivant lequel on produit 50 demi-images entrelacées par seconde et l'on
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réutilise donc qu'une seule de ces demi-images pour effectuer le comptage suivant l'invention. Il est évident que si l'on adopte un équipement travaillant suivant un autre système d'analyse et de reproduction d'images,'pour lequel l'on utiliserait par exemple 25 images entières par seconde, le comptage se ferait au cours de la durée d'une de ces images complètes.
En ce qui concerne l'amplificateur vidéo auxiliai- re, la différence principale avec un amplificateur video normal consiste en ce que le premier tube électronique amplificateur est normalement polarisé à la tension de cut-off, l'impulsion qu'on lui applique, le ramenant dans des conditions de fonctionnement nor- males et lui permettant ainsi de laisser passer le signal video, ce tube électronique étant à nouveau amené dans les conditions de eut-off lorsque l'impulsion se termine. a ce moment, ce tube électro- nique ne débitera plus aucun courant anodique et l'augmentation du potention anodique qui en résulte provoque l'ionisation du'thyratron connecté en parallèle, bloquant ainsi le passage dudit signal après ce seul et unique comptage.
La présente invention présente donc plusieurs avan- tages d'application pratique très intéressante. En premier lieu, grâce à l'ajustage de l'agrandissement entre deux lignes noires situées à neuf lignes de l'écartement du balayage normal, l'on élé- mine au maximum les erreurs. En second lieu, ce même réglage perme; une discrimination entre des objets de grandeurs différentes ou de natures différentes. Ainsi, par exemple, si on veut compter les globules rouges, on peut ne compter d'abord que les globules ayant un diamètre approximatif de sept microns, puis, sur la même image on peut ensuite procéder au comptage des globules n'ayant que cinq microns de diamètre tout en ignorant les globules d'un diamètre de sept microns et ceux d'un diamètre inférieur à cinq microns. Il est ainsi possible de faire un comptage sélectif par ordre de grandeur.
En troisième lieu, le procédé suivant l'invention facilite la dis-
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crimination par ordre de grandeur ou de densité. On supposera tou- joursque l'on procéde à un comptage de globules rouges et qu'il se trouve parmi ceux-ci quelques lymphocïtes, ceux-ci étant d'un ordre de grandeur analogue à celui des globules rouges mais étant optiquement moins denses que ces derniers. Les signaux de comptage auront donc une amplitude supérieure pour les globules rouges par rapport à celle correspondant aux lymphocites. Ceux-ci seront néan- moins comptes.
Dans ces 'conditions, on applique le signal video à un tube électronique discriminateur d'amplitude, en écrêtant ainsi tous les signaux video et on ne comptera que les objets à plus for- te densité optique. On peut aussi procéder de la façon suivante : on exécute tout d'abord un comptage général de tous les éléments, puis un second comptage au cours duquel on ne compte que les glo- bules rouges possédant la plus grande densité optique en écrêtant les signaux video, la différence entre les deux comptages donnante alors le nombre de lymphocites. S'il s'agit de faire la différence entre différents globules blancs tels que lymphocites, polynucléai- res, miélocites, etc., on exécute plusieurs comptages successifs en ayant soin que, pour chaque comptage,
la discrimination soit ajustée dans l'amplificateur video auxiliaire de façon à exécuter une séparation d'amplitudes bien nette. Il doit'être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-avant et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.
Légende de la figure 1.
1: Amplificaiteur
2, 3: Interrupteur électronique
4; Mise en forme
5: Diviseur par 9
6: Générateur d'une impulsion de largeur égale à une ligne toutesles 9 ligues
7: Timer contrôlé par impulsions images.
8: Timer durée d'une image
9: Compteur 10 Compteur sélectif avec discrimination 11: Diviseur électronique