FR2512988A1 - Procede et appareil ultrasoniques pour la formation d'images et la caracterisation de corps moyennant l'utilisation d'une detection d'amplitude et de polarite - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN APPAREIL ULTRASONIQUES POUR LA FORMATION D'IMAGES ET LA CARACTERISATION DE CORPS MOYENNANT L'UTILISATION D'UNE DETECTION D'AMPLITUDE ET DE POLARITE. CET APPAREIL COMPORTE DES MOYENS D'INTEGRATION 48, 52 ACCUMULANT DES SIGNAUX D'ECHOS ULTRASONORES PENDANT CHAQUE ALTERNANCE DESDITS SIGNAUX ET PRODUISANT UN SIGNAL D'ALTERNANCE INTEGRE EN VALEUR ABSOLUE, ET DES MOYENS 10, 54, 59, 60 SERVANT A EXAMINER PLUSIEURS DESDITS SIGNAUX D'ALTERNANCE ET A ANALYSER PLUSIEURS SIGNAUX D'ALTERNANCE POUR DETERMINER SI UNE CONFIGURATION PREDETERMINEE INDIQUANT UN ECHO D'IMPULSION PARMI LESDITS SIGNAUX D'ALTERNANCE EST PRESENTE. APPLICATION NOTAMMENT DANS LE DOMAINE DU DIAGNOSTIC MEDICAL ET DES ESSAIS NON DESTRUCTIFS DES MATERIAUX.

Description

La présente invention concerne un procédé et un ap-

pareil ultrasoniques nouveaux et perfectionnés pour réaliser un diagnostic biophysique sans ingqérence, Des procédés et appareils d'interrogation acoustique de l'art antérieur sont décrits dans le brevet déposé aux Etats

Unis d'Amérique sous le N 3 820 223 au nom de Beretsky et con-

sorts, en date du 20 Aout 1974 et intitulé "Méthodologie et ap-

pareillage pour un diagnostic biophysique sans ingérence"s dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N 2 934 458 au nom de Beretsky et consorts, en date du 27 Janvier 1976 et intitulé "Procéc Vet appareil pour la formation d'images, par échos d'impulsions, et la caractérisation de corps" et dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N 4 063 549 au nom de Beretsky et consorts, en date du 20 Décembre 1977 et intitulé "Procédé et appareil ultrasoniques pour la forma tion d'images et la caractérisation de corps", dans lesquels

se trouve décrite d'une manière générale la technique de détec-

tion cohérente, c'est-à-dire la détection et le traitement à la fois de l'amplitude et de la phase d'impulsions d'énergie

acoustique réfléchies.

Une technique de l'art antérieur utilise des techni-

ques de traitement dessignaux dans le domaine temporel et

dans le domaine des fréquences, qui sont complexes et requiè-

rent une capacité d'ordinateur énorme (c'est-à-dire les bre-

vets N 3 830 223 et 4 063 549) Etant donné la nature des im-

pulsions acoustiques utilisées lors de l'interrogation ultra-

sonique, il apparaît des singularités mathématiques qui sont difficiles résoudre et conduisent à une altération notable de l'information Dans les techniques de traitement des signaux

utilisées dans l'art antérieur, chaque écho renvoyé est trai-

té tout d'abord par une mémorisation du retour individuel dans

une mémoire appropriée, opération qui est suivie de l'utili-

sation d'algorithmes de traitement des signaux, qui requièrent un temps de traitement important La nécessité d'utiliser

des volumes importants de mémoire et un temps de traitement im-

portant pour détecter un écho renvoyé, limite de façon sévère

l'application de ces techniques aux seuls examens ultrasoni-

ques, pour lesquels la détection peut être rapide.

Une autre technique de l'art antérieur (c'est-à-dire le brevet No 3 934 558) détecte la polarité et l'amplitude de l'écho renvoyé sans qu'il soit nécessaire d'effectuer un trai-

tement complexe des signaux en utilisant une forme d'onde spé-

cifique d'impulsions acoustiques Cependant l'obtention de la

forme d'onde désirée est une tâche difficile, qui se compli-

que par suited'imperfections mineures dans la fabrication des transducteurs utilisables Ces deux difficultés réduisent de

façon substantielle l'efficacité de cette technique Des trans-

ducteurs habituellement utilisés produisent des impulsions acoustiques plus complexes que ce que l'on peut adapter à ce procédé.

Le but de la présente invention est de fournir un pro-

cédé et un appareil ultrasoniques nouveaux et perfectionnés aptes à détecter l'amplitude et la polarité d'un train

d'impulsions ultrasoniques sans qu'il soit nécessaire d'utili-

ser des techniques de traitement des signaux, prenant du temps,

ni des transducteurs acoustiques spécialisés qui sont diffici-

les à manipuler.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil fiables qui, lorsqu'ils sont mis en

oeuvre avec des transducteurs acoustiques habituellement uti-

lisés, fournissent une mesure d'amplitude et de polarité pour

chaque interface fournissant une réflexion acoustique.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil fiables permettant de détecter une

mesure de polarité et d'amplitude au niveau de chaque inter-

face réalisant une réflexion acoustique, sans nécessiter une mémoire d'ordinateur de capacité importante ni de longs temps

de traitement.

Un autre but de la présente invention est d'utiliser

l'information de polarité et d'amplitude d'un train d'impul-

sions d'échcspour obtenir une amélioration de la résolution

de l'image topographique résultante.

Un autre but de la présente invention est de fournir un procédé et un appareil fiables utilisant une information de polarité et d'amplitude d'un train d'impulsions d'échospour représenter des mesures de l'organisation,de la structure, et des caractéristiques d'un tissu dans une image affichée. Un autre but de la présente invention est d'utiliser

un affichage de télévision en couleurs pour reproduire l'in-

formation de polarité du train d'impulsions d'échcs,et d'uti-

liser l'intensité de la couleur affichée pour représenter 1 '

information d'amplitude du train d'impulsions d'échos.

Comme cela est décrit dans la présente demande, un procédé et un appareil nouveaux et perfectionnés permettent de réaliser l'irradiation d'au moins une partie d'un corps

avec des impulsions d'énergie acoustique, de détecter la pola-

rité et l'amplitude de l'impulsion d'écho résultante et d'af-

ficher les données détectées dans un format de télévision cou-

leurs de manière à obtenir une amélioration de la résolution des indices du caractère tissulaire Cette amélioration est

obtenue grâce à un procédé qui permet simultanément de détec-

ter à la fois l'amplitude ou l'intensité de l'impulsion d' écho et le sens de la polarité de l'impulsion d'écho au nie veau de l'amplitude maximum pour chaque impulsion d'écho Ce

perfectionnement est basé sur une propriété générale des im-

pulsions acoustiques pour détecter la polarité et l'amplitude des impulsions d'écho Les mesures de l'amplitude et de la polarité de l'impulsion d'écho sont utilisées pour produire une intensité (luminance) et une couleur (chrominance) dans 1 ' ensemble de la partie du corps pour chaque élément individuel d'image (point d'image) constituant l'image Etant donné que des échos multiples et leurs polarités correspondantes

peuvent correspondre à un seul élément d'image,-il est né-

cessaire de former la moyenne de l'information de polarité

et de l'information d'amplitude avant de réaliser l'affichage.

Il est prévu une formation appropriée de la moyenne

de la luminance et de la chrominance en vue d'obtenir la meil-

leure mesure de la couleur dans l'élément d'image Des lignes i 2988 multiples de trains d'impulsions d'échcs sont ensuite mémorisées sous la forme d'une information d'image et sont affichées en tant qu'image définitive avec un format standard de télévision couleurs. En particulier, la présente invention concerne un perfectionnement aux appareils servant à traiter des signaux

d'échosd'impulsions ultrasoniques à cycles multiples, possé-

dant une amplitude et une polarité, en combinaison à l'aide d'un émetteurrécepteur servant à envoyer et à recevoir des échos ultrasonores Le perfectionnement inclut des moyens d'

intégration en vue d' accumuler les signaux d'échos ultrasono-

res pour chaque alternance des signaux d'échos d'impulsions ultrasonores à cycles multiples et de produire un signal

d'alternance intégré,en valeur absolue,à partir de l'alternan-

ce du signal d'écho d'impulsion à cyclesmultiples Il est

prévu un dispositif permettant d'examiner l'ensemble des si-

gnaux d'alternance en valeur absolue et d'analyser l'ensemble de signaux d'alternance pour déterminer si une configuration

prédéterminée indicative d'un écho-d'impulsion parmi l'ensem-

ble des signaux d'alternance est présente Le dispositif d' examen et d'analyse est accouplé aux moyens d'intégration Grâce à cette combinaison, les échos individuels réfléchis

par les milieux d'un corps complexe sont détectés sans décon-

volution ni calcul et sans l'utilisation de transducteurs

ultrasoniques spécialisés.

La présente invention porte également sur un perfec-

tionnement consistant en un appareil servant à afficher plu-

sieurs signaux détecte (éléments d'image), caractérisés par

une amplitude et une polarité, lequel perfectionnement rési-

dant dans un diviseur possédant une caractéristique d'entrée des données de polarité de la somne, affectée d'un sicne de l'enso Eble des signaux détectés,et possédant une caractéristique d'entrée d'amplitude de la somme des valeurs absolue de l'ensemble des signaux détectés Le diviseur délivre un signal de rapport de

sortie, qui est égal au rapport de l'entrée de polarité à l'en-

trée d'amplitude Un générateur de tonalité chromatiques est

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accouplé au diviseur et représente le signal du rapport de sor-

tie sous la forme d'une combinaison linéaire de signaux primai-

res de tonalités Sur la base de cette combinaison, la polarité fournit un affichage en couieurspour chaque élément d'image, qui est indépendant de l'intensité de chaque élément d'image. L'entrée d'amplitude est alors utilisée pour produire un signal

d'intensité pour chaque élément d'image.

La résolution et les indices du caractère tissulaire peuvent être améliorés si l'on prévoit une transition pondérée entre les échos d'impulsions ultrasonores, indicateurs d'une interface acoustique Le perfectionnement inclut un dispositif

pour produire un signal d'amplitude caractéris:ique de l'ampli-

tude du maximum de chaque écho, un dispositif pour produire un

signal de polarité caractéristique du signe du miaximum de cha-

que écho et un dispositif de marquage de changement de polari-

té accouplé au dispositif servant à produire les signaux de po-

larité et d'amplitude maximtum, le dispositif de marquage cal-

culant une durée d'inversion de polarité en réponse à l'inver-

sion du signal de polarité La sélection temporelle est pondé-

rée par le signal d'amplitude maximum pour deux échos d'impul-

sions successifs, dont l'un se situe juste avant et l'autre juste après l'inversion du signal de polarité Ainsi, grâce

à l'utilisation des caractéristiques d'amplitude et de polari-

té des échos d'impulsions, une transition nuancée est affichée

entre les échos d'impulsions représentant une interface acous-

tique. La présente invention concerne également un procédé pour détecter l'amplitude et la polarité d'échos d'impulsions à cycles multiples, réfléchis par des milieux complexes Le

perfectionnement inclut les phases d'intégration de chaque si-

gnal d'alternance de l'écho d'impulsion à cyclemultiple$,et

la production d'un signal de valeur intégrale absolue, corres-

pondant à cet écho Puis on compare une serie de signaux de valeurs intégrales successives pour déterminer s'il existe

une configuration prédéterminée parmi ces signaux Si la con-

figuration prêdéterminée est détectée, un signal d'identifica-

tion de valeur maximum est alors produit En raison de cette

combinaison de phases opératoires, il est possible de détec-

ter des échos ultrasonores sans traitement et calcul de signaux avec déconvoltrtion et sans utilisation de générateurs d'impulsions acoustiques ou de transducteurs acoustiques spécialisés.

La présente invention porte en outre sur un perfection-

nement d'un procédé pour afficher plusieurs signaux détectés pour chaque élément d'image, lesquels signaux sont caractérisés par une mesure d'amplitude de polarité Le perfectionnement réside dans les phases de production d'un rapport de la somme, affectéed'un signe, de l'ensemble des signaux détectés à la

somme des valeurs absolues de l'ensemble des signaux détectés.

Une combinaison linéaire des signaux de tonalités chromatiques primaires est alors fournie en réponse au rapport Une valeur

+ 1 du rapport est représente sous la forme d'une première tonali-

té chromatique primairenun-1 est représenté sous la forme d'une

seconde tonalité chromatique primaire; un zéro ( 0) est une combi-

naison linéaire de quantités égales de + 1 et -1 et représente une troisième tonalité chromatique qui n'est pas primaire Des valeurs comprises entre + 1, O et -1 sont représentées sous la forme de combinaison linéaires des deux tonalités chromatiques primaires.

La présente invention concerne en outre un perfec-

tionnement à un procédé pour afficher une transition pon-

dérée entre des échos d'impulsions ultrasonores indicateur d'une interface acoustique, lequel perfectionnement inclut les phases opératoires de production d'un signal d'amplitude maximum caractéristique de la valeur du maximum de chaque

écho et la production d'un signal de polarité caractéristi-

que du signe du maximum de chaque écho Une durée d'inversion de polarité est alors délivrée en réponse à une inversion du signal de polarité La durée de l'inversion de polarité est choisie entre la durée de deux signaux d'amplitude maximum successifs, qui c Aeportent de façon correspondante des signaux

de polaritéde signes opposés;ladite durée d'inversion de po-

larité étant choisie de manière à être proportionnellement

plus proche de la durée du plus grand des deux signaux d'am-

plitude maximum successifs Grâce à cette combinaison de pha-

ses opératoires, il est-possible d'utiliser l'amplitude et la polarité des échos d'impulsions pour nuancer la transition d'affichage au niveau d'une interface acoustique, ce qui per- met d'accroltre la résolution et améliorer l'identification

des indices du caractère tissulaire.

D'autres caractéristiques et avantages de la présen-

te invention resssortiront de la description donnée ci-après

prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels:

la figure 1 est un schéma-bloc simplifié d'un systè-

me représentant la présente invention; la figure 2 représente une forme d'onde typique pour une impulsion acoustique transmise; la figure 3 représente un train typique d'impulsions d'échos; la figure 4 montre une variation de la forme d'onde d'une impulsion acoustique dans la zone du champ rapproché la figure 5 représente un schéma-bloc plus détaillé du détecteur d'amplitude et de polarité représenté sur la figure 1;

la figure 6 est un diagramme de cadencement de plu-

sieurs signaux actifs présents dans le circuit de la figure ; et

la figure 7 est un schéma-bloc plus détaillé du dé-

codeur vidéo de la figure 1.

On va tout d'abord donner ci-après la description

du système.

On peut comprendre d'une manière générale l'appareil et le procédé de la présente invention en se reportant à la

figure 1 Le système comporte une horloge-mâitre 11, un dis-

positif de commande de transducteur et un transducteur por-

tant d'une manière générale la référence numérique 17, un si-

gnal d'entrée analogique comprenant des trains d'impulsions d'échos réfléchies l'entrée 16, un commutateur d'émission et de réception (T/R) 15; une source d'excitation associée 13, des modules de conditionnement des signaux désignés d'une manière générale par les références 21 et 23, un convertisseur

analogique/numérique 25, un détecteur d'amplitude et de pola-

rité 27, un module 29 de mise au format des éléments d'image, une mémoire numérique 35 pour le stockage de l'image vidéo, possédant une entrée 33 reliée à une unité 30 de commande de positionnement spatial et une entrée 34 reliée au module 29 de mise au format des éléments d'image, un module de décodeur

vidéo 37, une unité classique d'affichage de télévision cou-

leurs 41, et un dispositif pour mémoriser sous forme permanen-

te chaque image composite, comme par exemple un enregistreur

à bande vidéo classique (VTR) 40.

L'horloge-maitre 11 délivre une référence de temps 12 utilisée pour la production et le contrôle d'images Un cycle d'horloge commence lorsque l' horloge-maître 11 envoie

un signal 12 à la source d'excitation 13, qui à son tour déli-

vre une impulsion de tension 14 par l'intermédiaire du commu-

tateur T/R 15 de manière à exciter le transducteur 17 Cette

excitation fournit une impulsion acoustique 18 qui est trans-

mise à un milieu ou à une partie d'un corps 19 Suivant ce cycle d'horloge, un dispositif de positionnement spatial 30, qui est accouplé à l'horlogemâitre 11, commande la direction

de transmission du transducteur 17 par l'intermédiaire du si-

gnal de commande 31 La coordonnée polaire du transducteur 17,décrivant la direction du faisceau 18, est mémorisée dans le dispositif de positionnement spatial 30 et est en outre utilisée dans des trains de signaux 32 et 33 qui sont envoyés

au module 29 de mise au format des éléments d'images et à l'uni-

té de stockage vidéo 35.

La commande d'un transducteur rotatif et la représen-

tation des échos de retour suivant une image bidimensionnelle à partir des données d'entrée expriméesen coordonnées polaires sont bien connues dans la technique Des exemples illustrent

cette technique générale sont indiqués par Swain dans le bre-

vet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le NO 4 241 412, ayant pour titre "Appareil et procédé de représentation avec i 2988 conversion de coordonnées polaires en coordonnées cartésiennes", par Katagi dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique

sous le N 4106 021, ayant pour titre "Convertisseur de coor-

données polaires en coordonnées rectangulaires par Nevin et consorts dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N 4 002 827, ayant pour titre "Convertisseur d'exploration d'un format en coordonnées polaires en un format en coordonnées cartésiennes", par Krohn,dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N' 3 816 736, ayant pour titre 'Dispositif pour convertir des signaux de conmmande avec asservissement en coordonnées polaires en signaux de cosmmande en coordonnées rectangulaires", par Brands et conso:r dans le brevet déposé

aux Etats Unis d'Amérique sous le N O 4 128 838, ayant pour ti-

tre "Convertisseur de balayage numérique", et par Katogi dans le brevet déposé aux Etats Unis d'Amérique sous le N 4 164 739, ayant pour titre "Réduction du décalage de la cible dans un convertisseur de coordonnées" D'autres détails concernant le dispositif de positionnement spatial 30, le dispositif 29 de mise au formant des éléments d'images et l'unité de stockage vidéo 35 et leur relation ne sont par conséquent pas fournies, hormis dans la mesure permettant à un spécialiste moyen de la technique indiquée ci-dessus d'appliquer les techniques connues

pour mettre en oeuvre la présenteinvention.

Au bout d'un temps de retard prédéterminé et comman-

dé, le module T/R 15 débranche le module d'excitation 13 et reçoit les échos provenant du milieu 19 Le transducteur 17 délivre une impulsion d'écho 16 et 20 qui comporte les données

d'écho pour un intervalle de temps fixé pour une direction par-

ticulière du transducteur Le train 20 d'impulsions d'écholtra-

verse un module de pré-amplificateur classique 21, puis un mo-

dule classique de commande de gain de profondeur (DGC) 23.

Le module DGC 23 est un générateur de fonction classique, qui peut être commandé de l'extérieur, habituellement manuellement, par un opérateur en vue de réaliser une amplification accrue des signaux pour des échos distants par rapport à des échos proches Sans ce module et ses caractéristiques d'amplification, bon nombre des signaux d'échos seraient excessivement faibles et tomberaient à l'extérieur de la plage dynamique du circuit

de traitement.

Le train d'impulsions d'échos 24 résultant est trans-

formé en un signal numérique à un instant sélectionné, par un convertisseur analogique/numérique 25 qui ests commandé par 1 ' horlogemaître 11 Le signal 26 de sortie du convertisseur

analogique/numérique 25 est envoyé à un module détecteur d'am-

plitude et de polarité 27 en vue d'y subir un traitement qui est décrit de façon plus détaillée ci-après en liaison avec la figure 5 Le module 27 est un dispositif unique qui détermine simultanément à la fois l'amplitude et la polarité d'un écho

particulier La sortie 28 du détecteur d'amplitude et de po-

larité 27 est reliéeà un module 29 de mise au format des élé-

ments d'image, qui détermine de façon sélective l'information

d'amplitude et de polarité devant être mémorisée pour un élé-

ment ou point d'image particulier Le module 29 de mise au for-

mat des éléments 19 est commandé par l'horloge-maitre 11 et

également par la direction spatiale codée à l'entrée 32, la-

quelle entrée commande le nombre des échos par élément d'ima-

ge Le signal de sortie 34 des données du module 29 de mise au format des éléments d'images est envoyé, selon une base

ligne par ligne, à et est mémorisé dans le module de stocka-

ge vidéo 35 La direction du transducteur déterminée par 1 ' entrée 32 est également codée ainsi que la sortie des données

34 La collecte des données continue jusqu'à ce que la mémoi-

re vidéo 35 soit remplie par une information numérique suffi-

sante pour un affichage terminal de l'image.

Après avoir déclenché le transducteur 17 et collecté des données pour un nomibre suffisant dé directions,l'horlo Te-maître 11 déclenche un nouveau cycle, dans lequel aucune impulsion acoustique n' est produite Au lieu de cela commence un cycle d'affichage dans lequel l'information numérique mémorisée est lue hors de l'unité de stockage vidéo 35 et est envoyécau décodeur vidéo

37 par l'intermédiaire du flux de données 36 Le flux de don-

nées 36 est décodé ligne par ligne et est transformé en un si-

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gnal de luminance et de chrominance, qui est utilisé pour pi-

lotersoit un module d'affichage de télévision couleurs clas-

sique, soit un moniteur RVB classique 41 Les détails du dé-

codage vidéo sont décrits ci-dessous en référence à la figure 7 Des copies permanentes de chaque image moyennant l'utilisa- tion de modules de télévision standards peuvent être obtenues

par l'intermédiaire du flux de données 39 au moyen de l'enre-

gistreur à bande vidéo 40.

Ci-après on va décrire le détecteur d'amplitude et

de polarité.

La section qui va suivre décrit de façon détaillée le procédé et la structure du détecteur 27 utilisé sur la figure 1 Le détecteur d'amplitude et de polarité 27 est un dispositif unique qui détermine la polarité de l'écho renvoyé pour l'amplitude maximum de chaque retour d'écho individuel en provenance d'une interface acoustique -Une forme d'onde d' impulsion typique 42 est représentée sur la figure 2 L'écho comporte en général plusieurs signaux de ce type, possédant

chacun des amplitudes de polarité différentes et formant en-

semble un train d'ondes Le train d'ondesest désigné sous la forme f(t) 43 comme représenté sur la figure 3 La valeur des amplitudes de chaque forme d'onde varie et par conséquent ces amplitudes présentent des surfaces différentes au-dessous de chaque alternance Le troisième écho 44 situé dans le train d'échos f(t) est représenté sur la figure 3 avec une polarité inverse par rapport aux échos précédents 45 et 46 La figure 3 représente un train d'ondes d'écho à un instant particulier

t, alors que le transducteur 17 se situe dans son mode de ré-

ception Les lettres P,Q,R,S,T et U telles que représentées sur la figure 2 représentent la surface enserrée par chaque alternance de la forme d'onde L'amplitude totaled'une forme d'onde particulière est égale à la somme absolue de toutes les surfaces Cette somme représente l'énergie de l'écho de

retour en provenance d'une seule interface acoustique.

La forme d'onde de la figure 2 montre un typ"bipo-

laire", ce aui, pour la définition, signifie que la surface R et la surface S ne diffèrent pas de façon importante du point de vue de leur valeur numérique et que la surface R ou la surface S sont nettement supérieures à la surface Q ou T et sont certainement supérieures aux surfaces P et U. Cette forme d'onde est maintenue de façon typique sur tou- te la profondeur de champ, hormis certaines variations

d'amplitude qui sont essentiellement liées à la focalisa-

tion On sait également que dans le champ rapproché d'un transducteur typique, la forme d'onde varie d'une manière prévisible et uniforme En d'autres termes l'amplitude de R augmente et l'amplitude de Q augmente, mais dans des sens

opposés et finalement, l'amplitude de S diminue La dégéné-

rescence ou la variation de la forme d'onde bipolaire pro-

duit par conséquent une configuration en"triplet" 47, comme

cela est représenté sur la figure 4.

Le circuit de détection ébl'amplitude et de la pola-

rité est agencé de manière à conserver la même valeur de pola-

rité pour ce type de signal, auquel on s'attend et qui est observé expérimentalement dans la majeure partie du champ acoustique On peut choisir arbitrairement la polarité des

signaux positive comme cela est représenté sur la figure 2.

Cependant des signaux, qui sont l'inverse à 180 deqrésdes

signaux représentés sur la figure 2, c'est-à-dire se pré-

sentent avec la forme d'onde 44 de la figure 3, doivent par conséquent être considérés comme étant négatifs Cette

définition et son importance sont critiques pour le fonction-

nement du détecteur d'amplitude et de polarité.

La figure 5 est un schéma-bloc illustrant le circuit logique numérique utilisé pour détecter la polarité au niveau du maximum d'une onde d'écho individuelle Le train de signaux f(t) traverse un redresseur sur deux alternances (FWR) 48, après avoir été mis préalablement sous forme numérique par le

convertisseur analogique/numérique 25 de la figure 1 La for-

me d'onde analogique de f(t) traverse un détecteur à valeur de seuil (TD) 49 délivrant une forme d'onde de sortie (SGN)

représentant la polarité de chaque alternance individuel-

le du train d'onde analogique f E) La valeur absolue n Teri

que Jf(t) J 51 est envoyée à un acculmulateur 52 qui est rame-

né à zéro par le signal de sortie de signe (SGN) 50 de la forme d'onde analogique f(t) Par conséquent le signal de sortie 53 délivré par l'accumulateur 52 se compose d'une série de valeurs égales numériquement à la surface enserrée

* de chaque demi-cycle de la forme d'onde ou chaque alternance.

Simultanément la polarité de chaque demi-cycle individuel est

connue d'après le signal de sortie (SGN) 50 du détecteur à va-

leur de seuil Le flux continu des données 53 constitué par

les surfaces P,Q,R,S et les données provenant d'échos succes-

sifs sont introduits dans un registre à décalage à quatre po-

sitions 54, de la manière suivante: le registre à décalage

est compartimenté en registres a,b, c et d A un instant par-

ticulier t, la surface P est introduite dans le registre d. La surface suivante Q est calculée et à l'instant correct dé-

terminé par la transition du signal d'horloge (SGN) 50, Q

est chargée dans le registre d et P est décalée en étant ame-

née dans le registre c Ce processus continue de cette manière

pendant la durée totale de la réception des signaux Les con-

tenus de données dans les registres ab,c et d sont envoyés à des circuits logiques constitués par des comparateurs et à un autre circuit logique numérique Les contenus du registre a et c sont envoyés à un comparateur 55 dont la-sortie est

vraie( 1} toutesles fois que la valeur du registre c est supé-

rieure ou égale à la valeur mémorisée dans le registre a De façon similaire, les contenus desregistreb et d sont envoyés à un comparateur 56, dont le signal de sortie est 1 uniquement

lorsque le contenu du registre b est supérieur à celui du re-

gistre d Ces deux circuitsnumériques sont accouplés à une por-

te ET numérique 57 qui délivre un signal de sortie 61 qui n' est égal à I que lorsque le contenu du registre c est supérieur ou égal à celui du registre a et lorsque le contenu du registre

b est supérieur à celui du registre d On peut aisément démon-

trerque la forme d'onde bipolaire reproduite sur la figure 2 fournit une valeur de sortie maximue à la sortie de la porte

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ET 57 uniquement lorsque l'amplitude Q est située dans le re-

gistre a, que l'amplitude T est située dans le registre b, que l'amplitude S est située dans le registre c et que l'amplitude R est située dans le registre d Ie sicneldu sicnal est déterminé à partir du circuit en tant qu'inverse logique du signe du

signal correspondant darsle registre c du registre à décala-

ge de signes 10, c'est-à-dire SGN (c) 58 Dans le cas du si-

gnal de la figure 2, le signe du signal lors de l'apparition du maximum n'est pas le signe contenu dans le registre c, c' est-à-dire SGN(c) et par conséquent est positif pour cette

forme d'onde particulière.

On a également représenté un circuit comparateur sup-

plémentaire 59 Ce circuit comparateur compare le contenu du registre b au contenu du registre c et à un certain incrément faible, pouvant être sélectionné, du registre (s) Le signal de sortie de ce comparateur (b inférieur à si-d) dans le cas d'une forme d'onde bipolaire n'est en général pas confirmé, c'est-à-dire est 0 Ce signal de sortie du comparateur est

introduit dans une porte OU-EXCLUSIF 60 Dans le cas de for-

mes d'ondes positives telles que décrites dans la figure 2,

le signal de sortie de la porte OU-EXCLUSIF 60 sera égal à 1.

Dans le cas inverse, c'est-à-dire lorsque le signal bipolaire est d'une polarité opposée, le signal de sortie de la porte OU-EXCLUSIF 60 sera 0 Par conséquent, dans le cas de signaux bipolaires, l'instant du maximum et sa polarité sont détectés

de façon appropriée Un autre moyen de déterminer le fonc-

tionnement de la porte OU-EXCLUSIF 60 est de considérer que le signe de maximum aura la valeur du SGN 58 à moins que le

signal de sortie du comparateur 59 soit confirmé.

Le circuit comparateur 59 est utilisé dans le cas o la configuration bipolaire commence à se modifier pour passer

à une configuration de triplet, comme cela est décrit est re-

présenté sur la figure 4 L'analyse du circuit et du système logique de la figure 5 fournira des maxima positifs ( 1) et des polarités positives ( 1) correspondantes dans tous les cas o la forme d'onde passe d'une configuration bipolaire à une configuration de triplet Les surfaces Q et S, qui sont

de part et-d'autre de la surface maximum R dans la configura-

tion de triplet peuvent entrainer le passage du détecteur de maximum 57 à la valeur 1 lorsque la polarité sélectionnée par le registre c, sous la forme SGN(c) est inversée Dans le cas

o la surface S est supérieure ou égale à la surface Q, un ma-

ximum positif sera détecté lorsque les surfaces Q, R, S et T se-

ront contenues respectivement dans les registres a, b, c et d.

Le signal de sortie du comparateur 59 sera égal à 1 et, étant donné que la valeur SGN(c) 58 est encore négative ( 0) dans ces

deux cas, le signal de sortie de la porte OU-EXCLUSIF 60 res-

tera positif ( 1) Lorsque la surface Q est légèrement supé-

rieure à la surface S, un maximum positif est délivré lorsque les registres a, b, c et d contiennent respectivement P, Q, R, S Simultanément l'inverse logique de G-N(c) 58, c'est-à-dire

SGN (c), devient positif ( 1) Ceci est dû au fait que le maxi-

mum est détecté lorsque les surfaces P, Q, R et S sont situées dans les registres a, b, c et d Le comparateur 59 passe à 1 ' état négatif ( 0) Sans comparateur 59, il se serait produit un changement de polarité qui aurait fourni une erreur En outre, si S devient nettement supérieure à Q, le comparateur 59 devient positif ( 1) et le signe présent à la sortie de

la porte OU-EXCLUSIF 60 devient négatif Cependant cette con-

dition intervient lorsque le signal n'est plus un "triplet" positif, mais plutôt un doublet négatif On notera, que dans ce cas du doublet négatif,1 'impulsion maximum ne sera pas produite par le circuit pour la détection du maximum étant

donné que la sortie du comparateur n'aura pas encore détec-

té un maximum.

La figure 6 montre un diagramme de cadencement compo-

site des différentes voies de transmission des signaux (décri-

tes sur la figure 5), qui fournit l'information logique impor-

tante produite dans le dispositif de détection d'amplitude et de polarité, tel que représenté Par exemple la ligne 6 a sur la figure 6, qui représente la ligne de transmission de données 51 lf(t)l, est représentée sous la forme d'une série de niveaux

croissants et décroissants d'amplitudes de données numériques.

Les abscisses de la ligne 6 a et de chaque ligne subséquente

représentent le temps Par conséquent la ligne 6 a est unere-

présentation numérique de données d'échantillonnage représen- tant la forme d'onde reproduite sur la figure 3 La ligne 6 b est une représentation des données présentes dans la ligne, qui sont retardées d'un intervalle de temps spécifique A qui est réglable On va indiquer ciaprès la nécessité d'avoir ce retard A La ligne 6 c représente le signal de sortie 61 de la porte ET 57 représenta sur la figure 5 La ligne 6 d

représente le signal de sortie 62 provenant de la porte OU-

EXCLUSIF 60 représentée sur la figure 5 Ces deux signaux

(c'est-à-dire 61 et 62) sont envoyés au dispositif de marqua-

ge changement de polarité 63, qui compare la polarité préci-

sément calculée à la polarité précédente S'il ne s'est pro-

duit aucun changement de polarité, le signal de polarité res-

te inchanaé Dans le cas d'un changement de polarité entre le

signal présent et le sicmal précédent, un instant Tz est cal-

culé suivant l'équation linéaire: Tz = T + (T -T) n Oî n o n dans laquelle T O représente l'instant du dernier maximum de

polarité, Tn représente l'instant du maximum actuel de pola-

rité, Mn représente la valeur de l'amplitude du maximum à la

nouvelle polarité, et Mo représente la valeur du maximum pré-

sentant la polarité précédente.

L'algorithme calcule linéairement l'instant Tz ini-

quant la transition de l'impulsion de polarité telle qu'elle est représenté sur la ligne 6 e de la figure 6 La valeur Tz est nécessaire pour déterminer l'instant auquel la donnée de polarité doit être changée L'étude de l'équation montre que dans le cas o l'ancienne valeur et la nouvelle valeur sont

identiques, l'instant Tz se situe dans une position à mi-che-

main entre l'instant Tn et l'instant T Lorsque les valeurs

25129 8

deviennent différentes, on obtient des instants différents.

Dans le cas o la nouvelle valeur est nettement supérieure à l'ancienne, le dispositif de marquage de temps effectue undécalage en rapprochant l'kstani T de l'ancien instant Dans le cas inverse, lorsque la valeur ancienne et l'instant su- périeur à la nouvelle valeur, le dispositif de marquage de temps rapproche l'instant Tz du nouvel instant Cet algorithme fournit par conséquent une attenuation linéaire dépendant de l'amplitude entre deux max:ima La ligne 6 f sur la figure 6 représente le signal de sortie de polarité 64 provenant du dispositif de marquage de changement de polarité 63 La ligne 6 f montre que le signal de sortie de polarité reste positif

jusqu'à l'instant Tz, lorsqu'une inversion de polarité se pro-

duit Les données provenant de la ligne 6 b, représentant les valeurs absolues des données numériques retardées d'une durée A dans le temps, et le signal de sortie 9 représenté sur la ligne 6 g sur la figure 6 sont envc 7 voes au module 29 de mise au

format des éléments d'image de la figure 1.

Le module 29 de mise au format des éléments d'image est commandé par un certain nombre de circuitsdéjà indiqués, qui déterminent le nombre des points individuels de données

numériques devant être mémorisés dans une adresse particuliè-

re de la mémoire numérique, c'est-ÄA-dire le nombre des échos pour chaque élément d'image L'amplitude est calculée sous la forme de la somme des valeurs absolue, divisée par le nombre

des valeurs absolues choisies pour l'élément d'image particu-

lier La polarité correspondante est calculée d'une manière similaire en utilisant les valeurs,affectées d'un signe, des amplitudes correspondantes pour le même nombre de points de

données Les données appariées calculées fournissent des me-

sures d'amplitude et de polarité pour un élément d'image

particulier,mais sont mémorisées dans un emplacement adressa-

ble d'un dispositif de mémoire numérique 35.

Ci-après on va décrire le module du décodeur vidéo.

Comme cela a été indiqué précédemment sur la figure

1, les données numériques mémorisées dans le module de mémori-

12988

sation vidéo 35 sont utilisées pour fournir l'image vidéo pen-

dant le cycle d'affichage de l'image Le flux de données 36 indiqué sur la figure 1 fournit les données d'amplitude et de polarité, que l'on vient de décrire précédemment et qui ont été mémorisées dans la mémoire numérique 35 Pour chaque empla-

cement d'élément d'image, les données d'amplitude et de pola-

rité sont envoyées au décodeur 37 sur la figure 1, en vue du décodage vidéo La figure 7 représente les deux flux de données qui sont envoyés au décodeur vidéo 37 Ces deux flux de données étaient antérieurement représentés sous la forme d'un flux de données 36 sur la figure 1 Le flux de données 65 représente les données d'amplitude pour chaque élément d'image et le flux de données 66 représente les données de polarité pour chaque élément d'images Les flux de données 65 et 66 sont envoyé à un diviseur 68 dans lequel le flux de données 66 est divisé par le flux de données-65, ce qui fournit le flux de données 67 Ce dernier représente un signal qui variera entre les limites + 1 et -1 étant donné qu'il représente un rapport entre les données d'amplitude, affectées d'un signe, pour chaque élément d'image et la valeur absolue pour chaque élément d'image La condition + 1 intervient lorsque l'ensemble des

données du flux de données de polarité 66 est égal aux don-

nées d'amplitude 65 et est de même signe Le cas inverse ap-

paraît lorsque le flux de données de polarité 66 est égal en valeur numérique à la valeur du flux de données d'amplitude , mais en étant de signe opposé Toute les combinaisons entre ces deux limites peuvent se présenter Par exemple la donnée de polarité 66 peut être précisément nulle Ceci peut se produire dans le cas o un élément d'image contient les

données numériques représentant deux échos d'une valeur éga-

le mais possédant des signes opposés On peut également obte-

nir des valeurs intermédiaires sur la base de considérations similaires. Le flux de données 67 représentant l'information de

rapport, que l'on vient de décrire,et le flux de données d'am-

plitude 65 sont envoyés à un générateur de tonalité chroma-

tiquesou un module de représentation des tonalités chromati-

ques 69 La description du fonctionnement de ce système va

être effectuée en utilisant un format vert/jaune/rouge On pourrait également choisir un nombre quelconque de tonali-

tés chromatiques On choisit arbitrairement le plus + 1 extrê-

me-comme étant la couleur verte et le -1 extrême comme étant

la couleur rouge Cela signifie qu'une amplitude, dont la va-

leur du rapport dans le flux de données 67 est + 1, apparaîtra dans le signal final de sortie sous la forme d'une teinte verte avec une intensité proportionnelle à son amplitude, comme cela est indiqué par le flux de données 65 De façon similaire un signal, dont le rapport est -1 apparaîtra sous

la forme d'un signal rouge possédant une intensité propor-

tionnelle à l'amplitude du flux de données 65 Les intensi-

tés identiquesde données fournissant un signal de rapport vois'in de zéro seront codées sous la forme d'un signal jaune, avec une amplitude proportionnelle à l'amplitude du flux de

données 65 On peut également sélectionner d'autres tonali-

tés chromatiques entre les limites + 1 et -1 uniquement en

fonction de la valeur du rapport calculé Le signal de sor-

tie provenant du module de représentation des tonalités chromatiques 69 fournit trois niveaux de tension numériques

qui sont dans des rapports corrects pour produire la tonali-

té chromatique et l'intensité choisies au moyen d'un moni-

teur couleurs rouge, bleu, vert Ces trois signaux, mainte-

nant sous le format numérique, sont transformés en tensions analogique par le convertisseur numérique/analogique (DAC)

Les signaux analogiques représentant les tensions du mo-

niteur couleurs rouge /bleu/vert sont envoyées dans un codeur à matrice 71, dans lequel les signaux de tension rouge/bleu/ vert sont transformés en un signal classique de couleur et de luminance que l'on trouve dans des appareils de télévision

couleurs classiques Le signal de sortie est maintenant pré-

sent sous le format de télévion standard NTSC et est envoyé à un appareil de télévision couleurs 72 En outre la donnée d'amplitude seule peut être convertie séparément en un signal analogique 73 et être ensuite envoyée à un dispositif 74 d'

affichage de télévision noir et blanc standard Ces deux ima-

ges fournissent des images comparatives utiles pour le diagnos-

tic clinique. Bien que l'exemple donné à titre d'illustration soit décrit comme étant appliqué à la réalisation d'images dans

des dispositifs de diagnostic médical, on estime que le procé-

dé et l'appareil selon la présente invention seraient égale-

ment applicables à une grande variété d'autres applications utilisées communément de nos jours comme par exemple l'essai

non destructif d'alliages, de composants de machines, de sou-

dures, et dans d'autres domaines désignés collectivement sous

le terme d'essais non destructifs.

Bien que la présente invention ait été décrite en référence à une forme de réalisation préférée, il ressort à l'évidence que l'on peut y apporter certaines modifications

tant du point de vue de la forme que de l'agencement des élé-

Mentssans sortir du cadre de la présente invention.

Claims (20)

REVENDICATIONS

1 Appareil servant au traitemeit: de signaux d'échos d'impulsions ultrasonores à cycles rultiples, possédant une

amplitude et une polarité, en combinaison avec un émetteur-

récepteur destiné à émettre et recevoir des échos ultrasono-

res, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'intégra-

tion ( 48,52) servant à accumuler lesdits signaux d'échos ul-

trasonores pour chaque alternance desdits signaux d'échos d'impulsionsultrasonores à cycles multipleset c produire un

signal d'alternance intégré en valeur absolue à partir de la-

dite alternance du signal d'écho d'impulsion à cycles multi-

ples, et des moyens ( 10,54,59,60) servant à examiner plusieurs desdits signaux d'alternance en valeur absolue et à analyser ledit ensemble de signaux d'alternance pour déterminer si une configuration prédéterminée indiquant une impulsion d'écho parmi ledit ensemble de signaux d'alternance est présente, et

que lesdits moyens ( 10,54,59,60) sont accouplés atzmoyesd'in-

tégration ( 48,52), des échos individuels réfléchis par des mi-

lieux d'un corps complexe étant détectés sans calcul avec dé-

convolution et sans utilisation de transducteurs ultrasonores spécialisés. 2 Appareil selon la revendication 1, caractérisé

en ce que les moyens ( 10,54,59,60) d'examen et d'analyse com-

prennent un registre à décaiage ( 54) accouplé auxdits moyens d'intégration ( 48,52) et dont chaque sortie est accouplée à l'un de plusieurs comparateurs ( 55,56) dont les entrées sont

reliées à au moins deux sorties du registre à décalage de ma-

nière à comparer les signaux de ces sorties, et des moyens

( 57) accouplés auxsorties des comparateurs de manière à dé-

tecter ladite configuration prédéterminée.

3 Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que les moyens d'intégration ( 48,52) com-

prennent un redresseur double alternance ( 48) servant à produire la valeur absolue des signaux d'échos ultrasonores, et un accumulateur ( 52) servant à intégrer chaque signal d' alternance.

4 Appareil selon l'une des revendications 1 ou 2,

caractérisé en ce que les moyens d'examen et d'analyse ( 10, 54,59,60) détectent une configuration indiquant un écho

d'impulsion bipolaire.

5 Appareil selon la revendication 4,caractérisé en ce que les moyens d'examen et d'analyse ( 10,54,59,60) incluent un registre à décalage de signes ( 10) servant à mémoriser la

polarité de ladite alternance desdites impulsions d'échosul-

trasonores à cycles multiples et que lesdits moyens d'examen et d'analyse comprennent un dispositif de détection de triplet ( 59) servant à détecter un écho d'impulsion de triplet et à produire un signal de polarité corrigé lorsque ledit écho d'

impulsion de triplet est détecté.

6 Appareil pour la détection de l'amplitude et de

la polarité de signaux d'échos d'impulsions ultrasonores in-

dividuels réfléchis à partir de milieux de corps complexes,

caractérisé en ce qu'il comporteun redresseur double alternan-

ce ( 48) servant à produire un signal de valeur absolue de 1 ' amplitude de chaque alternance de chaque écho ultrasonore, un détecteur à valeur de seuil ( 49 > pour produire un signal de polarité correspondant à chaque signal de valeur absolue pour

indiquer si l'alternance correspondante est positive ou néga-

tive, un accumulateur ( 52) accouplé au redresseur double al-

ternance et au détecteur à valeur de seuil pour intégrer la signal de valeur absolue pour chaque alternance, un registre à décalage pour amplitudes ( 54) accouplé à l'accumulateur en vue de mémoriser plusieurs desdits signaux intégrés, en valeur absolue, desdites alternances, plusieurs comparateurs ( 55,56) accouplés audit regitre à décalage pour amplitudes afin de

comparer lesdits signaux intégrés en valeur absolue mémori-

sés, entre eux,et des moyens logique ( 57) accouplés audit en-

semble de comparateurspour détecter une configuration prédé-

terminée parmi lesdits signaux intégrés, en valeur absolue, mémorisés indiquant un écho ultrasonore bipolaire, les échos ultrasonores individuels réfléchis pardes milieux de corps complexes, étant détectés sans calcul avec déconvolution et 21 i 2938

sans utilisation de transducteurs ultrasonores spécialisés.

7 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un registre à décalage ( 10) de mémorisation de polarités, accouplé au détecteur à valeur de seuil ( 49) pour mémoriser un ensemble correspondant de signaux des sianes, un comparateur de détection de triplet

( 59)accouplé audit registre à décalage de mémorisation d'am-

plitudespour détecter un écho d'impulsion de triplet, et des moyens logiques ( 60) de correction en cas de triplet,

accouplés audit registre à décalage de mémorisation de pola-

ritéset audit comparateur de détection de triplet en vue de corriger le signal de polarité du détecteur à valeur de seuil,

mémorisé dans le registre à décalage de mémorisation des pola-

rités, lorsqu'un écho d'impulsion de triplet est détecté.

8 Appareil selon l'une quelconque des revendications

1, 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens ( 63) de marquage de changement de polarité servant à détecter

un changement de signe du signal de polarité et à produire le-

dit changement à un instant calculé par lui-même et devant se situer en un point formé par la moyenne entre les maxima de

signe inverse des signaux d'échc d'impulsions tels que pondé-

rés par l'amplitude desdits maxima.

9 Appareil pour l'affichage de plusieurs signaux dé-

tectés pour chaque élément d'image, caractériséspar une amplitude et une polarité, caractérisé en ce qu'il comporte un diviseur ( 68) possédant une entrée de données de polarité-,

caractéristique de la somme affectée d'un signe, dudit ensem-

ble de signaux détectés et possédant une entrée d'amplitude

caractéristique de la somme des valeurs absolues dudit ensem-

ble de signauxdétectés, et produisant un signal de rapport de

sortie égal au rapport du signal d'entrée de polarité au si-

gnal d'entrée d'amplitude, et un générateur de tonalitéschro-

matiques ( 69) accouplé au diviseur ( 68) pour représenter le-

dit signal de rapport de sortie sous la forme d'une combinai-

son linéaire de signaux de tonalitéschromatiques,la polarité

produisant un affichage en couleur pour chaque élément d'ima-

12938

ges, possédant l'intensité associée pour chaque élément d'ima-

ges. Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce que le générateur de tonalités chromatiques ( 69) com-

porte une entrée d'amplitude et délivre un signal d'intensi-

té pour chaque élément d'image à partir de l'entrée d'ampli-

tude. 11 Appareil selon la revendication 10, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre un convertisseur numérique/ana-

logique ( 73) accouplé au générateur de tonalités chromatiques

( 69), un décodeur matriciel de couleurs ( 71) accouplé au con-

vertisseur numérique/analogique et servant à placer les signaux de tonalités chromatiques primaires,-sous un format compatible pour la télévision, et une unité d'affichage de télévision

couleurs ( 72) accouplée audit décodeur.

12 Appareil selon la revendication 9, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre un convertisseur numérique/ana-

logique ( 73) accouplé à ladite entrée d'amplitude, et une unité d'affichage de télévision noir et blanc ( 74) accouplée

audit convertisseur numérique/analogique.

13 Appareil servant à l'affichage d'une transition

pondérée entre des échos d'impulsions ultrasonores, caracté-

risé en ce qu'il comporte des moyens ( 57) servant à délivrer un signal d'amplitude maximum caractéristique de la valeur

du maximum de chaque écho, des moyens ( 60) servant à produi-

re un signal de polarité, caractéristique du signe de cha-

que maximum de chaque écho, et des moyens ( 63) de marquage

de changement de polarité, accouplés auxdits moyens pour pro-

duire lesdits signaux de polarité et d'amplitude maximum, et

servant à calculer un instant d'inversion de polarité en ré-

ponse à une inversion du signal de polarité tel que pondéré

par ledit signal d'amplitude maximum pour deux échos d'im-

pulsions successives respectivement avant et après l'inver-

sion du signal de polarité, les caractéristiques d'amplitude et de polarité desdits échos d'impulsions étant utilisées pour nuancer l'affichage entre des échos d'impulsions représentant

2 12988

une interface acoustique.

14 Appareil selon la revendication 13, caractéri-

sé en ce que l'instant de l'inversion de polarité (Tz) est calculé par lesdits moyens ( 63) de marquage conformément à l'algorithme Tz = T + 1 (T -T) ZN 1 +M o-n o M n

o To représente l'instant du maximum juste avant l'inver-

sion de polarité, T représente l'instant du maximum T juste n J

après l'inversion de polarité, No représente la valeur abso-

lue du maximum juste avant l'inversion de polarité, et M re-

présente la valeur absolue du maximum juste après l'inversion

de polarité.

15 Procédé pour détecter l'amplitude et la polarité de chaque écho d'impulsion à cycles mrultiples réfléchi par des milieux complexes, caractérisé en ce qu'il comprend les phases opératoires suivantes: intégration de chaque signal d'alternance dudit écho d'impulsion à cycles multiples pour

produire un signal ( 51) de valeur intégrale absolue, corres-

pondant audit écho, comparaison d'une série de signaux en va-

leur intégrale successifs pour déterminer si une configuration prédéterminée parmi lesdits signaux de valeurs intégrales est présente, et production d'un signal d'identification de maximum lorsque ladite configuration prédéterm,; naest det-etée, les échos ultrasonores étant détectés sans traitement et calcul

des signaux avec déconvolution et sans utilisation de géné-

rateui d'impulsions acoustiques ou de transduc'teurs acousti-

ques spécialisés.

16 Procéde selon la revendication 15, caractérisé

en ce que la phase opératoire d'intégration de chaque alter-

nance inclut les phases opératoires suivantes:production de la valeur absolue dudit signal d'alternance, détection des instants d'annulation du signal d'alternance, et sommation de la valeur absolue du sigjnai d'alternance entre lesdits

instants d'annulation en vue de produire ledit signal de va-

leur intégrale.

17 Procédé selon l'une des revendications 15 ou

16, caractérisé en ce que la phase opératoire de comparai-

son inclut les phases opératoires suivantes: mémorisation séquentielle desdits signaux ( 51) de valeurs intégrales pour

des signaux d'alternance successifs dans un registre à déca-

lage ( 52),comparaison desdits signaux de valeursintégrales dans ledit registre à décalage pour produire un signal de sortie intermédiaire indicatif de la relation comparative entre lesdits signaux de valeurs intégrales et vérification dudit signal de sortie intermédiaire pour déterminer s'il existe une relation présélectionnée entre lesdits signaux

de valeurs intégrales.

18 Procédé selon la revendication 15, caractéri-

sé en ce qu'il comprend en outre les phases opératoires

suivantes: mémorisation séquentielle d'un bit de signe in-

dicatif de la polarité de chaque signal d'alternance, com-

paraison des signaux de valeurs intégrales pour la détec-

tion d'une forme d'onde de triplet, et correction dubit de

signe lorsque la forme d'onde de triplet est détectée.

19 Procédé pour l'affichage de plusieurs signaux détectés pour chaque élément d'image, caractérisé par une amplitude etune polarité, caractérisé en ce qu'il comprend les phases opératoires -suivantes: production d'un rapport de la somme d'un rapport,affecté d'un signe, dudit ensemble de signaux détectés à la somme des valeurs absolues dudit

ensemble de signaux détectés, et production d'une combinai-

son linéaire de signaux de tonalités chromatiques en répon-

se audit rapport, une valeur + 1 dudit rapport étant repré-

sentée sous la forme d'une première tonalité chromatique, la valeur 0 étant représentée sous la forme d'une seconde tonalité chromatique,la valeur -1 étant représentée sous la forme d'une troisième valeur chromatique et des valeurs comprises entre + 1, 0, -1 étant représentées sous la forme

de combinaisons linéaires desdites tonalités chromatiques.

Procédé selon la revendication 19, caractérisé

en ce qu'il comprend en outre les phases opératoires de con-

version des sicnaux de tonalités chromatiques en signaux analogiquesde tonalités chromatiques,et de décodage desdits

signaux analogiques de tonalités chromatiques selon un for-

mat compatible avec la télévision couleurs.

21 Procédé selon l'une des revendications 19 ou

, caractérisé en ce qu'il comprend en outre la phase opératoire de production d'un signal d'intensité à partir

de ladite somme des valeurs absoliie dudit ensemble de si-

gnaux détectés.

22 Procédé pour l'affichage d'une transition pon-

dérée entre des échos d'impulsions ultrasonores, caractéri-

sé en ce qu'il comprend les phases opératoires suivantes: production d'un signal d'amplitude maximale, caractéristique

de la valeur des maximum de chaque écho, production d'un si-

gnal de polarité caractéristique du signe de chaque maximum

de chaque écho, production d'un instant d'inversion de pola-

rité en réponse à une inversion du signal de polarité, ledit instant d'inversion de polarité étant choisi entre l'instant de deux signaux d'amplitude maximum successifspossédant des

signaux de polarité correspondants ayant des signes oppo-

sés, et étant choisis en étant proportionnellement plus pro-

che de'l'instant du plus intense desdits signaux d'amplitude successifs, l'amplitude maximum et la polarité des échos d'

impulsions étant utilisées pour nuancer la transition af-

fichée aux bornes d'une interface acoustique.

23 Procédé selon la revendication 22, caractérisé

en ce que l'instant de l'inversion de polarité, Tz, est four-

ni par la mise en oeuvre de l'algorithme

T = T + 1 +M (T T)

z N 1 +M o n w- n dans lequel T O représente l'instant du maximum d'amplitude juste avant l'inversion de polarité, Tn représente l'instant du maximum d'amplitude juste après l'inversion de polarité, Mo représente l'amplitude absolue du maximum juste avant 1 ' inversion de polarité et Mn représente l'amplitude absolue du

maximum juste après l'inversion de polarité.