FR2531783A1 - Method and device for the conversion of images obtained by sectorial scanning into line sweep images - Google Patents

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Abstract

The device carries out real time conversion of original images into line sweep or field sweep images. It consists of a digital image memory 22 with sufficient capacity to store the samples taken over the N uniformly distributed scanning lines. An interface 24 for writing into the memory 22 is provided to take samples, on each scanning line n, at a fixed frequency for a given line chosen for each line in such a way that the samples from all the N scanning lines correspond to the same addresses in Y. An interface 30 for reading into the image memory comprises means for reading of the memory by lines each corresponding to an address Y. Means are provided for allocating to each pixel of address X the sample corresponding to the scanning line of order n given by:

Description

Procedé et dispositif de conversion d'images obtenues par balayage sectoriel en images à balayage par lignes. Method and device for converting images obtained by sector scanning into line scan images.

La présente invention concerne la conversion, en temps réel, d'images obtenues par balayage sectoriel suivant N lignes de tir en images à présentation par lignes. Elle trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans la conversion des images obtenues par balayage sectoriel en echographie ultrasonore. The present invention relates to the conversion, in real time, of images obtained by sector scanning according to N lines of shots in line presentation images. It finds a particularly important, although not exclusive, application in the conversion of images obtained by sectoral scanning into ultrasonic ultrasound.

On sait que, parmi les échographes-en temps réel utilisés pour le diagnostic médical, ceux qui utilisent un balayage sectoriel tendent à prendre une place prédominante. Ces appareils utilisent un système mécanique (sondes tournantes,oscillantes), ou un balayage électronique. Ils fournissent à une cadence élevée, typiquement de l'ordre de 25 par seconde,des des images constituées par les échos recueillis suivant un nombre N, généralement de l'ordre de 100,de lignesde tir également répartiesangulairement sur un secteur angulaire a.  It is known that among the real-time ultrasound scanners used for medical diagnosis, those using a sector scan tend to take a prominent place. These devices use a mechanical system (rotating probes, oscillating), or an electronic scan. They provide at a high rate, typically of the order of 25 per second, images formed by the echoes collected by a number N, generally of the order of 100, firing lines also distributedangularly on an angular sector a.

La solution la plus simple pour visualiser les images ainsi obtenues consiste a utiliser un oscilloscope auquel on applique des rampes de balayage dans les directions X et Y variant comme at.sinss et at.cos +, < p étant l'angle d'inclinaison de la ligne de tir. Mais ce mode de présentation a beaucoup d'inconvénients. La densité des lignes varie beaucoup entre la zone proche du transducteur et la zone lointaine. Les oscilloscopes donnant une échelle de gris satisfaisante, et donc permettant d'utiliser une quantification des échos à de nombreux niveaux,sont très coûteux. The simplest solution for visualizing the images thus obtained is to use an oscilloscope to which scanning ramps are applied in the X and Y directions varying as at.sinss and at.cos +, where <p is the angle of inclination of the firing line. But this mode of presentation has many disadvantages. The density of the lines varies a lot between the near area of the transducer and the far zone. Oscilloscopes giving a satisfactory gray scale, and thus making it possible to use echo quantification at many levels, are very expensive.

Ces motifs conduisent à préférer la visualisation sur un moniteur de télévision, ce qui implique un balayage par lignes ettrame iraster scan en terminologie anglo-saxonne) au standard télévision. These reasons lead to prefer the visualization on a television monitor, which implies a scan by lines ettrame iraster scan in English terminology) television standard.

On pourrait a priori penser que la conversion au standard télévision peut aisément être effectueten stockant les échantillons prélevés suivant les N lignes de tir dans une mémoire tampon qui permet de plus de figer l'image pour un balayage sectoriel donné si on le souhaite. Malheureusement la transformation directe de coordonnées polaires en coordonnées cartésiennes à cadence très élevée (typiquement 2 MHz) exige une vitesse de calcul incompatible avec les microprocesseurs disponibles à l'heure actuelle et conduit donc à l'emploi de calculateurs lourds et coûteux.De plus, la représentation au standard télévision d!une image représentée par des pels dont la densité varie dans de grandes proportions, suivant qu'on est dans une région proche ou éloignée du transducteur, conduit à des effets de moiré dans la région où l'image originale est à fréquence spatiale élevée. Enfin, il existe dans la trame des points non adressés, qui restent blancs et donnent donc des défauts gênants. It would be a priori to think that the conversion to the television standard can easily be carried out by storing the samples taken along the N firing lines in a buffer memory which also makes it possible to freeze the image for a given sector scan if desired. Unfortunately, the direct transformation of polar coordinates into Cartesian coordinates at a very high rate (typically 2 MHz) requires a computation speed which is incompatible with the microprocessors currently available and therefore leads to the use of expensive and expensive calculators. the television standard representation of an image represented by pels whose density varies in large proportions, depending on whether one is in a region near or far from the transducer, leads to moiré effects in the region where the original image is at high spatial frequency. Finally, there are unaddressed points in the frame, which remain white and therefore give troublesome defects.

La présente invention vise à fournir un procédé et un dispositif fonctionnant en temps réel et permettant de convertir au balayage par trames, et typiquement au balayage au standard télévision, des images obtenues par balayage sectoriel, en évitant les défauts ci- dessus et en ne mettant en oeuvre que des moyens simples et relativement peu motteux.  The present invention aims to provide a method and a device operating in real time and for converting to the frame scan, and typically to television standard scanning, images obtained by sector scanning, avoiding the above defects and not only simple and relatively inexpensive means.

Dans ce but, l'invention propose notamment un procédé en temps réel de conversion au balayage par tramesd'images obtenues par balayage sectoriel suivant
N lignes de tir, caractérisé en ce qu'on prélève sur chaque ligne de tir à son tour des échantillons successifs à une fréquence variable suivant l'ordre n de la ligne de tir de façon qu'ils correspondent aux memes valeurs de l'adresse en Y pour toutes les lignes et on les mémorise sous forme numérique, ligne de tir par ligne de tir, et on effectue une transformation d'adresse sur les échantillons mémorisés pour affecter à chaque point élémentaire, ou pel,d'adresse X d'une ligne de balayage télévision d'adresse Y l'échantillon d'ordre Y sur la ligne de tir n donné par

Figure img00030001

qui devisent, lorsque e = 900
Figure img00030002
For this purpose, the invention proposes in particular a real-time method of conversion to scanning by frames of images obtained by sector scanning following
N firing lines, characterized in that each successive firing line is taken from successive samples at a variable frequency according to the order n of the firing line so that they correspond to the same values of the address in Y for all the lines and stored in digital form, firing line by firing line, and an address transformation is performed on the stored samples to assign to each elementary point, or pel, address X of a television scan line of address Y the sample of order Y on the firing line n given by
Figure img00030001

who say, when e = 900
Figure img00030002

L'invention propose également un dispositif de conversion d'image obtenues par balayage sectoriel en images a balayage par lignes comportant des pels répartis régulièrement en X et en Y dans une trame, comprenant : une mémoire numérique d'image de capacité suffisante pour stocker les échantillons prélevés sur les N lignes de tir régulièrement réparties 9 un interface d'écriture en mémoire prévue pour prélever sur chaque ligne de tir des échantillons à une fréquence fixe pour une ligne donnée, choisie pour chaque ligne de façon que les échantillons de toutes les lignes de tir correspondent aux mêmes adresses en Y ; et un interface de lecture en mémoire, comportant des moyens de lecture de la mémoire par lignes correspondant chacune a une adresse Y et des moyens pour affecter & chaque pel d'adresse X l'échantillon correspondant à la ligne de tir d'ordre n donné par

Figure img00030003
The invention also proposes an image conversion device obtained by sector scanning in line scan images comprising pixels regularly distributed in X and Y in a frame, comprising: a digital image memory of sufficient capacity to store the images; samples taken from the N uniformly distributed firing lines; 9 a memory write interface designed to take samples at a fixed frequency for a given line from each line of fire, chosen for each line so that the samples of all the lines shots correspond to the same addresses in Y; and a read-in-memory interface, comprising means for reading the memory by lines each corresponding to a Y address and means for allocating to each address pel X the sample corresponding to the given firing line n by
Figure img00030003

L'invention sera mieux comprise a la lecture de la description qui suit d'un mode particulier d'exécution, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels
- la figure 1 est un schéma montrant la répartition des N lignes de balayage s-ectoriel ,
- la figure 2 est un synoptique simplifié montrant une constitution possible du dispositif suivant l'invention
- la figure 3 est un schéma montrant le mode de rangement des échantillons dans la mémoire d'image.
The invention will be better understood on reading the following description of a particular embodiment, given by way of non-limiting example. The description refers to the accompanying drawings in which
FIG. 1 is a diagram showing the distribution of the N-sector scan lines,
FIG. 2 is a simplified block diagram showing a possible constitution of the device according to the invention
FIG. 3 is a diagram showing the storage mode of the samples in the image memory.

On supposera l'invention mise en oeuvre pour présenter en temps reel l'échogramme par balayage sectoriel sur un angle O suivant N lignes de tir également réparties angulairement. Si la présentation en balayage télévision s'effectue sur une matrice de M x M points, comme indiqué sur la figure 1, la correspondance entre les adresses ADR
X et ADR Y suivant X et Y et les coordonnées polaires du balayage sectorielestdonnée, pour un point P, par

Figure img00040001
It will be assumed that the invention is used to present, in real time, the echogram by sector scanning on an angle O along N firing lines equally distributed angularly. If the television scan presentation is performed on a matrix of M x M points, as shown in FIG. 1, the correspondence between the ADR addresses
X and ADR Y along X and Y and the polar coordinates of the sector scan is given, for a point P, by
Figure img00040001

Dans ces formules - n est le numéro d'ordre de la ligne de tir - t est le temps - a est un coefficient de proportionnalité constant. In these formulas - n is the order number of the firing line - t is the time - a is a constant proportionality coefficient.

Le signal analogique recueilli à chaque tir est soumis à un traitement numérique qui doit tout à la fois - corriger la trop grande densité des lignes dans la zone
proche du transducteur, - faire correspondre un échantillon numérisé à chaque
couple d'adresse faute de quoi les points non adressés
apparaitraient blancs.
The analog signal collected at each shot is subjected to a digital processing that must all at once - correct the excessive density of lines in the area
close to the transducer, - match a digitized sample to each
couple of address otherwise the points not addressed
would appear white.

Le procédé suivant l'invention utilise une conversion de coordonnées en deux étapes. The method according to the invention uses a two-step coordinate conversion.

Le calcul des valeurs de ADR Y s'effectue lors de l'écriture dans une mémoire vive d'image organisée en
M x M cases ayant chacune un nombre d'éléments binaires (bits) correspondant au nombre de niveaux de quantification choisis.
The calculation of the values of ADR Y is performed when writing to an image RAM organized in
M x M boxes each having a number of bits (bits) corresponding to the number of quantization levels chosen.

Le calcul des valeurs de ADR X s'effectue lors de la lecture et les valeurs sont affectées chacune à un pel lors de la visualisation sur un écran à balayage télévision. The values of ADR X are calculated during playback and the values are each assigned to a pel when viewed on a television scanning screen.

En règle générale, une quantification sur au moins quatre bits sera nécessaire et on prendra M = 512. As a general rule, a quantization of at least four bits will be necessary and we will take M = 512.

Sur la figure 2, le dispositif d'échographie proprement dit n'a été représenté que schématiquement, étant donné qu'il sera de constitution classique. On peut le regarder- comme comportant une sonde 6 à balayage sectoriel associée à un échographe 7 commandé par une carte pilote 8 munie d'une base de temps 9. L'échographe et la sonde peuvent notamment être du genre décrit dans la demande de brevet FR 81 13445. In Figure 2, the ultrasound device itself has been shown only schematically, since it will be of conventional constitution. It can be viewed as having a sector-scanning probe 6 associated with an echograph 7 controlled by a pilot card 8 provided with a time base 9. The ultrasound system and the probe may especially be of the type described in the patent application. FR 81 13445.

Pour mémoriser dans une mémoire d'image22des échantillons correspondant à des valeurs également réparties de ADR Y, le signal ultrasonore Z est échantillonné non pas à la fréquence constante a, mais à la fréquence ré

Figure img00050001
To store in an image memory 22 samples corresponding to evenly distributed values of ADR Y, the ultrasonic signal Z is sampled not at the constant frequency a, but at the frequency
Figure img00050001

<tb> duite <SEP> a
<tb> <SEP> r
<tb> a <SEP> = <SEP> a <SEP> COS <SEP> e(n-1) <SEP> (3)
<tb> <SEP> r <SEP> N <SEP> 2 <SEP> J
<tb>
La figure 2 montre une interface d'écriture 24 qui permet, pour chaque ligne de tir, d'inscrire dans une mémoire vive 22 des échantillons correspondant à des adresses
ADR Y déterminées. A une ligne de tir d'ordre n correspondra une colonne d'écriture des échantillons correspondants dans la mémoire 22 (figure 3).
<tb> pick <SEP> a
<tb><SEP> r
<tb> a <SEP> = <SEP> a <SEP> COS <SEP> e (n-1) <SEP> (3)
<tb><SEP> r <SEP> N <SEP> 2 <SEP> J
<Tb>
FIG. 2 shows a write interface 24 which makes it possible, for each firing line, to enter in a random access memory 22 samples corresponding to addresses
ADR Y determined. A n-order firing line will correspond to a writing column of the corresponding samples in the memory 22 (FIG. 3).

L'interface 24 comprend une mémoire morte 10 (mémoire morte programmable en général) dans laquelle sont stockés à l'avance les N valeurs de la fréquence d'échantillonnage réduite données par la formule (3), le numéro d'ordre n de chaque ligne de tir oonstituantlBadresse où se trouve la valeur correspondante de ÛI ar La valeur numérique mémori- sée de la fréquence a r est transformée en tension analogique dans un convertisseur N/A 12 et appliquée àltentrée de commande d'un oscillateur à fréquence programmée par tension 14.Un compteur 1Q provoque, à la fréquence d'échantillonnage arç l'inscription de l'amplitude quantifiee du signal Z dans une mémoire tampon 18 Ce signal Z est numérisé aux instants d'édhantillonage par un circuit de conversion analogique/numérique 20 (sur quatre bits dans l'exemple donné plus haut) également commandé par l'oscillateur 14. The interface 24 comprises a read-only memory 10 (programmable read-only memory in general) in which are stored in advance the N values of the reduced sampling frequency given by the formula (3), the order number n of each firing line constituting the address where the corresponding value of ΔI ar is located. The stored digital value of the frequency ar is converted into analog voltage in a D / A converter 12 and applied to the control input of a voltage-programmed frequency oscillator 14 A counter 1Q causes, at the sampling frequency arç, the recording of the quantized amplitude of the signal Z in a buffer memory 18. This signal Z is digitized at the sampling instants by an analog / digital conversion circuit 20. four bits in the example given above) also controlled by the oscillator 14.

L'ensemble des échantillons correspondant a une ligne de tir d'ordre n est rangé dans la mémoire tampon 18, puis transférée à fréquence constante dans la mémoire principale d'image 22 où il est affecté à la colonne d'ordre n de la mémoire.  The set of samples corresponding to an order firing line n is stored in the buffer memory 18, then transferred at a constant frequency into the main image memory 22 where it is assigned to the order n column of the memory .

On VOIt que la mémoire tampon 18 doit avoir une capacité correspondant à deux lignes de tir. Pendant l'écriture des échantillons d'une ligne de tir, la ligne précédente est lue et transférée en mémoire principale 22. It should be noted that the buffer memory 18 must have a capacity corresponding to two firing lines. During the writing of the samples of a firing line, the preceding line is read and transferred to main memory 22.

I1 faut remarquer que ce procédé d'écriture, ligne de tir par ligne de tir, ne laisse aucune case vide dans la mémoire. Pour toutes les N lignes de tir, on range en mémoire des échantillons correspondant à toutes les valeurs de ADR Y. It should be noted that this writing method, firing line shooting line, leaves no empty box in the memory. For all the N firing lines, samples are stored in memory corresponding to all the values of ADR Y.

Une fois la mémoire 22 remplie (au bout de N tirs), la lecture est effectuée et doit s'accompagner de la transformation des adresses suivant X. Cette transformation doit éviter l'apparition des défauts mentionnés plus haut. Once the memory 22 is filled (after N shots), the reading is performed and must be accompanied by the transformation of the addresses according to X. This transformation must avoid the appearance of the defects mentioned above.

La lecture sera effectuée horizontalement, c'est-àdire ligne par ligne, dans la mémoire22qui comporte N colonnes d'échantillons. Pour chaque ligne horizontale, correspondant à une meme adresse ADR Y, on dispose des valeurs successives de n. La transformation à effectuer

Figure img00060001
The reading will be performed horizontally, ie line by line, in the memory 22 which has N columns of samples. For each horizontal line, corresponding to the same address ADR Y, we have successive values of n. The transformation to perform
Figure img00060001

<tb> est <SEP> alors <SEP> I <SEP> E <SEP> e <SEP>
<tb> ADR <SEP> X <SEP> = <SEP> M2 <SEP> AD <SEP> Y <SEP> ad <SEP> . <SEP> . <SEP> tsTe(II <SEP> 2 <SEP> 1)]} <SEP> (4)
<tb>
Cette transformation permet d'affecter un échantillon à chacune des adresses suivant X, donc d'espacer ré gulierement les échantillons sur toute la surface de l'image restituée, et de remplir tous les vides qui peuvent exister entre deux lignes de tir successives, dans les parties de limage les plus éloignées du transducteur, en recopiant la valeur pour la ligne de tir adjacente.
<tb> is <SEP> then <SEP> I <SEP> E <SEP> e <SEP>
<tb> ADR <SEP> X <SEP> = <SEP> M2 <SEP> AD <SEP> Y <SEP> ad <SEP>. <SEP>. <SEP> tsTe (II <SEP> 2 <SEP> 1)]} <SEP> (4)
<Tb>
This transformation makes it possible to assign a sample to each of the addresses following X, thus regularly spacing the samples over the entire surface of the rendered image, and filling any gaps that may exist between two successive firing lines, in the parts of the image farthest from the transducer, by copying the value for the adjacent firing line.

Mais le calcul par application directe de cette formule prendrait un temps important, incompatible avec la cadence de lecture requise pour un balayage télévision standard. En effet, pour M = 512, la fréquence f de base de lecture est de 8 MHz. But the calculation by direct application of this formula would take a long time, incompatible with the reading rate required for a standard television scan. Indeed, for M = 512, the base reading frequency f is 8 MHz.

Pour écarter ce problème de vitesse de calcul, on opère en deux étapes. To avoid this problem of speed of calculation, one operates in two stages.

-Pour chaque ligne de balayage télévision (ligne Y), on transfère tout d'abord les N valeurs correspondant à la ligne Y dans une mémoire tampon de capacité correspondant à une ligne, à la fréquence f
- Puis on relit la mémoire à la même fréquence, mais en effectuant une transformation des adresses. Pour cela, à chacun des instants t qui correspondent à une adresse en X, on extrait de la mémoire tampon l'échantillon qui est situé à l'adresse correspondant à la ligne de tir d'ordre n

Figure img00070001
For each television scan line (line Y), the N values corresponding to the line Y are first transferred into a capacity buffer corresponding to one line at the frequency f.
- Then we read the memory at the same frequency, but by performing a transformation of addresses. For this, at each of the times t which correspond to an address in X, the sample is extracted from the buffer which is located at the address corresponding to the first order firing line.
Figure img00070001

On voit que les M valeurs de n, correspondant aux
M différentes valeurs de X, sont indépendantes de Y et sont donc les mêmes pour toutes les lignes de balayage télévision. Elles peuvent en conséquence être stockées dans une mémoire morte de transcodage à M positions.
We see that the M values of n, corresponding to
M different values of X, are independent of Y and are therefore the same for all television scan lines. They can therefore be stored in a transcoding ROM at M positions.

il faut encore multiplier chaque adresse à son tour par Y. Pour cela il suffit d'échantillonner les données qui sortent de la mémoire tampon non pas à la fréquence f, mais à une fréquence f' proportionnelle à f et à Y, puits de ranger les échantillons dans une mémoire tampon de sortie, dont la capacité correspondra au nombre maximum de points par ligne de balayage télévision, c'est-àdire à M. it is necessary to multiply each address in its turn by Y. For that it is enough to sample the data which leave the buffer memory not at the frequency f, but at a frequency f 'proportional to f and to Y, well of tidying up samples in an output buffer, the capacity of which corresponds to the maximum number of dots per television scan line, ie to M.

Ces opérations peuvent être effectuées à laide d'un interface de lecture 30 du genre représenté en figure 2. These operations can be performed using a read interface 30 of the kind shown in FIG.

Pour permettre d'effectuer en même temps l'écriture dans la première mémoire tampon, la transformation des adresses et la lecture de la seconde- mémoire tampon, l'interface comporte deux lignes de mémoires tampons, comprenant chacune une mémoire tampon d'entrée 32 ou 32a et une mémoire de sortie 34 ou 34a. In order to make it possible at the same time to write to the first buffer memory, the transformation of the addresses and the reading of the second buffer memory, the interface comprises two buffer lines, each comprising an input buffer memory 32. or 32a and an output memory 34 or 34a.

Les moyens d'écriture en mémoire tampon 32 (ou 32a) et les moyens de lecture de la mémoire tampon de sortie 34 (ou 34a) sont constitués par deux compteurs 36 et 38 qui reçoivent des impulsions à fréquence f de la carte pilote 8. Les moyens permettant de présenter sur la sortie de données 40 de la mémoire 32 (ou 32a) les données de tir d'ordre n donnée par la formule (5) comprennent un compteur 42 qui reçoit également des impulsions à fréquence f et attaque l'entrée d'adressage d'une mémoire morte programmable 44. The buffer write means 32 (or 32a) and the reading means of the output buffer memory 34 (or 34a) consist of two counters 36 and 38 which receive pulses at frequency f of the driver card 8. The means making it possible to present on the data output 40 of the memory 32 (or 32a) the firing data of order n given by the formula (5) comprise a counter 42 which also receives pulses at frequency f and attacks the addressing input of a programmable read-only memory 44.

Le circuit permettant de multiplier les adresses par Y doit tenir compte du fait que la fréquence f' varie dans une très large gamme, pratiquement de O à plusieurs
MHz et que les transitions aux fréquences f et f' doivent etre synchrones pour qu'il y ait un transfert satisfaisant entre les mémoires.
The circuit for multiplying the addresses by Y must take into account the fact that the frequency f 'varies over a very wide range, practically from 0 to several
MHz and that the transitions at frequencies f and f 'must be synchronous so that there is a satisfactory transfer between the memories.

Le circuit montré schématiquement en figure 2 remplit ces conditions en utilisant le fait que les adresses
X2 qui doivent être fournies sur l'entrée d'adressage de la mémoire 34 sont données par
X2 = E (f'.t) (6) ou, si f est la fréquence de base et donc si t = X/f
X2 = E (f'.X) = E (X.Y) (7)
f M ce qui peut encore s'écrire
x X2 = E (E Y) (8) 2 1 M
Cette dernière fonction peut aisément être calculée à cadence rapide. En effet, il s'agit d'une simple addition itérative synchronisée avec la fréquence f. Dans l'interface 30 montré en figure 2, le calcul est effectué par un circuit qui comporte une mémoire morte programmable 46 qui applique,à une première entrée d'un additionneur 48, les valeurs successives de Y/M.Cette valeur est ajoutée aux valeurs successives de X2 dans I"ad- ditionneur qui alimente un registre 50 dont l'entrée d'horloge reçoit des impulsions à fréquence f. Le registre attaque l'entrée d'horloge de la mémoire tampon de sortie 34 et la seconde entrée de l'additionneur 48. Les échantillons sont ainsi rangés dans leur ordre naturel, à une translation près, par la mémoire 34. Celle-ci est relue à la fréquence f à l'aide du compteur 38. Les données numériques sont appliquées à un convertisseur numérique/analogique 52. Les signaux analogiques de sortie sont appui qués au circuit vidéo classique 54 d'un moniteur de télévision 56.
The circuit shown schematically in FIG. 2 fulfills these conditions by using the fact that the addresses
X2 that must be provided on the addressing input of the memory 34 are given by
X2 = E (f'.t) (6) or, if f is the base frequency and so if t = X / f
X2 = E (f'.X) = E (XY) (7)
f M what can still be written
x X2 = E (EY) (8) 2 1 M
This last function can easily be calculated at a fast rate. Indeed, it is a simple iterative addition synchronized with the frequency f. In the interface 30 shown in FIG. 2, the calculation is carried out by a circuit which comprises a programmable read-only memory 46 which applies, to a first input of an adder 48, the successive values of Y / M.This value is added to the successive values of X2 in the adder which supplies a register 50 whose clock input receives pulses at frequency F. The register drives the clock input of the output buffer 34 and the second input of the adder 48. The samples are thus stored in their natural order, with a translation by the memory 34. This is read back to the frequency f using the counter 38. The digital data is applied to a converter 52. The analog output signals are supported on the conventional video circuit 54 of a television monitor 56.

On voit que le dispositif qui vient d'être décrit permet de transformer en temps réel les coordonnées polaires de l'échographie en coordonnées cartésiennes en vue de la visualisation suivant le standard classique de télévision. It can be seen that the device which has just been described makes it possible to transform in real time the polar coordinates of the ultrasound into Cartesian coordinates for the purpose of viewing according to the conventional television standard.

Les fonctions sont remplies en utilisant uniquement des circuits numériques, ce quoi élimine les problèmes d'instabilité et de dérive en température. Ces circuits fonctionnent à des fréquences d'horloge au plus égales à la fréquence de base de l'échantillonnage de la ligne télévision. Dans le cas où cette fréquence est de 8 MHz, on voit qu'on est nettement audessous de 10 MHz et qu'on peut utiliser des circuits logiques courants TTL en MOS. On vo-it également que les caractéristiques du convertisseur sont déterminées uniquement par des mémoires mortes qu'il suffit de modifier pour changer de forme à l'affichage, de type de sonde, ou même pour passer du balayage sectoriel au balayage linéaire (échographie B dans le cas de l'échographie ultrasonore).The functions are fulfilled using only digital circuits, which eliminates the problems of instability and temperature drift. These circuits operate at clock frequencies at most equal to the basic sampling frequency of the television line. In the case where this frequency is 8 MHz, it can be seen that it is well below 10 MHz and that current TTL logic circuits in MOS can be used. It is also understood that the characteristics of the converter are determined solely by read-only memories that can be modified to change the shape of the display, of the type of probe, or even to switch from sectoral scanning to linear scanning (ultrasound B in the case of ultrasound ultrasound).

L'invention ne se limite évidemment pas au mode particulier de réalisation qui a été décrit à titre d'exemple et il va sans dire que la portée du présent brevet s'étend à toute variante restant dans le cadre des équivalences.  The invention is obviously not limited to the particular embodiment which has been described by way of example and it goes without saying that the scope of this patent extends to any variant remaining within the scope of equivalences.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé en temps réel de conversion au balayage par trames d'images obtenues par balayage sectoriel suivant N lignes de tir, caractérisé en ce qu'on prélève, sur chaque ligne de tir à son tour, des échantillons successifs à une fréquence variable suivant l'ordre (n) de la ligne de tir de façon qu'ils correspondent aux mêmes valeurs de l'adresse en 1. Real-time process of conversion to frame scanning of images obtained by sectorial scanning along N firing lines, characterized in that, on each firing line in turn, successive samples are taken at a variable frequency following order (n) of the firing line so that they correspond to the same values of the address in Y pour toutes les lignes et on les mémorise sous forme numérique, ligne de tir par ligne de tir, et on effectue une transformation d'adresse sur les échantillons mémorisés pour affecter à chaque point élémentaire, ou pel, d'adresse X d'une ligne de balayage télévision d'adresse Y l'échantillon d'ordre Y sur la ligne de tir (n) donnée parY for all lines and stored in digital form, firing line by line of fire, and an address transformation is performed on the stored samples to assign to each elementary point, or pel, address X of a Y-address television scan line the Y-order sample on the firing line (n) given by
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2.Dispositif de conversion en temps réel d'images obtenues par balayage sectoriel en images à balayage par lignes comportant des pels répartis régulièrement en X et en Y dans une trame, caractérisé en ce qu'il comprend : une mémoire numérique d'image (22) de capacité suffisante pour stocker les échantillons prélevés sur les N lignes de tir régulièrement réparties ; une interface (24) d'écriture en mémoire (22j prévue pour prélever, sur chaque ligne de tir (n), des échantillons à une fréquence fixe pour une ligne donnée, choisie pour chaque ligne de façon que les échantillons de toutes les N lignes de tir correspondent aux mêmes adresses en Y ; et une interface (30) de lecture en mémoire d'image, comportant des moyens de lecture de la mémoire par lignes correspondant chacune à une adresse Y et des moyens pour affecter à chaque pel d'adresse X l'échantillon correspondant à la ligne de tir d'ordre n donné par 2. Device for real-time conversion of images obtained by sector scanning in line scan images comprising pels regularly distributed in X and Y in a frame, characterized in that it comprises: a digital image memory ( 22) of sufficient capacity to store samples taken from N regularly distributed firing lines; a memory write interface (24) (22j for taking, on each firing line (n), samples at a fixed frequency for a given line, chosen for each line so that the samples of all N lines corresponding to the same addresses in Y, and an interface (30) for reading in image memory, comprising means for reading the memory by lines each corresponding to a Y address and means for assigning each address p X the sample corresponding to the order firing line n given by 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'interface d'écriture comprend une mémoire morte (10) dans laquelle sont stockées à l'avance les N valeurs de la fréquence d'échantillonnage réduite ar reliées à la fréquence d'échantillonnage au centre du faisceau par la relation 3. Device according to claim 2, characterized in that the write interface comprises a read-only memory (10) in which are stored in advance the N values of the reduced sampling frequency ar connected to the frequency of sampling at the center of the beam by the relation
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des moyens 112, 14, 16) reliés a la sortie de la mémoire morte (10) pour échantillonner le signal d'image à la fréquence a r et l'inscrire dans une mémoire tampon (18), et des moyens de lecture a fréquence constante pour transférer le contenu de la mémoire tampon (18) dans les mémoires d'images (22).  means 112, 14, 16) connected to the output of the read-only memory (10) for sampling the image signal at the frequency ar and registering it in a buffer memory (18), and means for reading at a constant frequency for transferring the contents of the buffer memory (18) into the image memories (22).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'interface (30) de lecture de la mémoire d'image (22) comporte une mémoire tampon d'entrée (32 ou 32 a) de capacité correspondant à une ligne de balayage, des moyens pour transférer les N valeurs échantillonnées correspondant à la ligne d'ordre Y de la mémoire d'images (22) à la mémoire tampon d0entrée (32), et des moyens de relecture de la mémoire tampon d'entrée (32) permettant d'extraire, pour chaque adresse en X,l'échantil- lon situé à l'adresse correspondant d-la ligne de tir d'ordre n. 4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the interface (30) for reading the image memory (22) comprises an input buffer memory (32 or 32 a) capacity corresponding to a line scanning means for transferring the N sampled values corresponding to the Y-order line of the image memory (22) to the input buffer (32), and means for replaying the input buffer ( 32) for extracting, for each address in X, the sample located at the address corresponding to the firing line of order n. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractE- risé par des moyens pour échantillonner les données qui sortent de la mémoire tampon d'entrée (32) à fréquence Fs proportionnelle à la fréquence constante de lecture de la mémoire tampon entrée (32) et à Y.  5. Device according to claim 4, characterized by means for sampling the data which leaves the input buffer (32) at a frequency Fs proportional to the constant read frequency of the input buffer (32) and to Y. 6. Dispositif selon la revendication 5, car acté- risé en ce que lesdits moyens d'échantillonnage (46, 48, 50), sont prévus pour ranger les échantillons dans une mémoire tampon de sortie (34) dont la capacité correspond au nombre maximum de points par ligne de balayage. 6. Device according to claim 5, since it is active in that said sampling means (46, 48, 50) are provided for storing the samples in an output buffer memory (34) whose capacity corresponds to the maximum number points per scan line. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens d'échantillonnage des données qui sortent de la mémoire tampon d'entrée et d'écriture dans la mémoire tampon de sortie comprennent une mémoire (46) adressable par Y, un circuit additionneur dont les entrées sont reliées à la mémoire adressable par Y (46) et à la sortie d'un registre (50) dont l'entrée de données est reliée a la sortie de l'additionneur et l'entrée d'horloge reçoit des impulsions à la fréquence d'écriture dans la mémoire tampon d'entrée.  7. Device according to claim 6, characterized in that the sampling means of the data which leave the input buffer and write buffer in the output buffer memory comprises a memory (46) addressable by Y, a circuit an adder whose inputs are connected to the addressable memory by Y (46) and to the output of a register (50) whose data input is connected to the output of the adder and the clock input receives pulses at the write frequency in the input buffer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120335A1 (en) * 1983-03-14 1984-10-03 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for displaying signal data presenting themselves as polar coordinates
EP0176038A1 (en) * 1984-09-25 1986-04-02 Kontron Instruments Holding N.V. Real-time display of an ultrasonic compound image

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3653044A (en) * 1969-09-22 1972-03-28 Kaiser Aerospace & Electronics Display system for providing radar plan position information on a raster display
FR2310608A1 (en) * 1975-05-07 1976-12-03 Hoffmann La Roche Signal converter for ultrasonic body scanners - produces TV display from stored scan data in random access memory uses clock pulses generator (NL91176)
US4065770A (en) * 1975-04-17 1977-12-27 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Digital scan converters
EP0002061A1 (en) * 1977-11-21 1979-05-30 General Electric Company Scan converter for ultrasonic sector scanner and method
FR2443690A1 (en) * 1978-12-08 1980-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd SCANNING CONVERTER FOR A SECTOR-SCANNING TYPE ULTRA-SOUND IMAGE SYSTEM

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3653044A (en) * 1969-09-22 1972-03-28 Kaiser Aerospace & Electronics Display system for providing radar plan position information on a raster display
US4065770A (en) * 1975-04-17 1977-12-27 The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Digital scan converters
FR2310608A1 (en) * 1975-05-07 1976-12-03 Hoffmann La Roche Signal converter for ultrasonic body scanners - produces TV display from stored scan data in random access memory uses clock pulses generator (NL91176)
EP0002061A1 (en) * 1977-11-21 1979-05-30 General Electric Company Scan converter for ultrasonic sector scanner and method
FR2443690A1 (en) * 1978-12-08 1980-07-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd SCANNING CONVERTER FOR A SECTOR-SCANNING TYPE ULTRA-SOUND IMAGE SYSTEM

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0120335A1 (en) * 1983-03-14 1984-10-03 Siemens Aktiengesellschaft Method and device for displaying signal data presenting themselves as polar coordinates
EP0176038A1 (en) * 1984-09-25 1986-04-02 Kontron Instruments Holding N.V. Real-time display of an ultrasonic compound image
US4649927A (en) * 1984-09-25 1987-03-17 Kontron Holding Ag Real time display of an ultrasonic compound image

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