FR2699805A1 - Dental medical diagnostics aid appts. - Google Patents
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Abstract
Description
L'invention concerne un agencement d'aide au diagnostic médical, notamment pour dentiste, du type comprenant un module source de rayons X et un module d'acquisition et de reproduction d'images prises à l'aide des rayons X, qui est autonome et portable. The invention relates to an arrangement for assisting medical diagnosis, in particular for dentists, of the type comprising an X-ray source module and a module for acquiring and reproducing images taken using X-rays, which is autonomous. and portable.
On connaît déjà des agencements de ce type. Ceux-ci présentent cependant l'inconvénient que leur autonomie et la qualité des images reproduites ne sont pas toujours satisfaisantes. Arrangements of this type are already known. However, these have the drawback that their autonomy and the quality of the images reproduced are not always satisfactory.
La présente invention a pour but de proposer un agencement du type venant d'être défini et qui remédie aux insuffisances des agencements connus. The object of the present invention is to propose an arrangement of the type which has just been defined and which overcomes the shortcomings of the known arrangements.
Pour atteindre ce but, l'agencement d'aide au diagnostic selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de protection contre des effets d'altération de la qualité des images reproduites. To achieve this aim, the diagnostic aid arrangement according to the invention is characterized in that it comprises means of protection against effects of alteration in the quality of the reproduced images.
Selon une caractéristique de l'invention le module d'acquisition et de reproduction d'images comprend un dispositif capteur d'images comportant une phase d'acquisition des informations d'images par intégration et une phase de lecture des informations acquises et des moyens de commande du dispositif capteur qui sont adaptés pour mettre le dispositif capteur à l'état de lecture avant l'intégration, pour analyser les résultats de cette lecture et pour déclencher l'intégration lorsque ce résultat dépasse une valeur de seuil prédéterminé et pour déclencher ensuite la phase de lecture des informations d'images acquises par l'intégration, après une durée de temps prédéterminé en fonction de la durée de l'émission des rayons X par la source de rayon X. According to a characteristic of the invention, the image acquisition and reproduction module comprises an image sensor device comprising a phase for acquiring image information by integration and a phase for reading the acquired information and means for control of the sensor device which are adapted to put the sensor device in the reading state before integration, to analyze the results of this reading and to trigger integration when this result exceeds a predetermined threshold value and to then trigger the reading phase of the image information acquired by the integration, after a predetermined period of time as a function of the duration of the X-ray emission by the X-ray source.
Selon une autre caractéristique, l'agencement comprend un dispositif d'alimentation en énergie électrique, qui est adapté pour assurer l'alimentation en énergie seulement des composants du module qui sont indispensables pour l'exécution de la fonction en cours d'accomplissement, sous la commande de l'unité centrale. According to another characteristic, the arrangement comprises an electrical energy supply device, which is adapted to supply energy only to the components of the module which are essential for the execution of the function being performed, under the central unit control.
Selon une autre caractéristique avantageuse, le dispositif d'alimentation est adapté pour assurer l'arrêt de l'alimentation du dispositif capteur lorsque le délai de temps entre la mise en service du module portable et le déclenchement de l'émission des rayons X par la source dépasse une valeur prédéterminée, pour limiter le bruit thermique produit par l'échauffement du dispositif capteur. According to another advantageous characteristic, the supply device is suitable for stopping the supply of the sensor device when the time delay between the commissioning of the portable module and the triggering of the emission of X-rays by the source exceeds a predetermined value, to limit the thermal noise produced by the heating of the sensor device.
Selon encore une autre caractéristique, le module d'acquisition et de reproduction comprend une mémoire de programme, qui est reprogrammable par un ordinateur extérieur et un dispositif d'interface de connexion du module à ce dispositif ordinateur extérieur. According to yet another characteristic, the acquisition and reproduction module comprises a program memory, which is reprogrammable by an external computer and an interface device for connecting the module to this external computer device.
Selon une autre caractéristique, l'agencement comprend un dispositif de transfert à distance, sans fil, des données à un poste de stockage extérieur, qui comprend comme moyen de transmission de données un faisceau de lumière infrarouge à modulation binaire des positions d'impulsions. According to another characteristic, the arrangement comprises a device for wireless remote transfer of data to an external storage station, which comprises, as data transmission means, an infrared light beam with binary modulation of the pulse positions.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel:
- la figure 1 montre sous forme d'un schéma bloc la structure d'un agencement d'aide au diagnostic selon la présente invention;
- la figure 2 illustre le processus d'acquisition des images effectué par le module portable de l'agencement selon l'invention;
- la figure 3 montre sous forme d'un schéma-bloc le dispositif de transfert de données au poste C de la figure 1; et
- la figure 4 est une vue éclatée de l'agencement d'aide au diagnostic dont le schéma bloc est montrée sur la figure 1.The invention will be better understood and other objects, characteristics, details and advantages thereof will appear more clearly during the explanatory description which follows, made with reference to the appended schematic drawings given solely by way of example illustrating a mode of the invention and in which:
- Figure 1 shows in the form of a block diagram the structure of a diagnostic aid arrangement according to the present invention;
- Figure 2 illustrates the image acquisition process performed by the portable module of the arrangement according to the invention;
- Figure 3 shows in the form of a block diagram the data transfer device at the station C of Figure 1; and
FIG. 4 is an exploded view of the diagnostic aid arrangement, the block diagram of which is shown in FIG. 1.
En se reportant à la figure 1, on constate que l'agencement d'aide au diagnostic selon l'invention, notamment pour dentiste, comprend essentiellement un module source A de rayons X, un module portable d'acquisition et de reproduction B des images prises à l'aide des rayons X émis par le module source A, un poste extérieur C auquel les données d'image recueilli par le module portable B peuvent être transférées pour être envoyées à un poste de stockage de données. Referring to FIG. 1, it can be seen that the diagnostic aid arrangement according to the invention, in particular for dentists, essentially comprises a source module A of X-rays, a portable module for acquiring and reproducing images B taken using X-rays emitted by the source module A, an external station C to which the image data collected by the portable module B can be transferred to be sent to a data storage station.
Le module d'acquisition et de reproduction d'images B comprend essentiellement un dispositif capteur 1 qui est sensible aux rayons X et pourvu d'un écran scintillateur qui transforme les rayons X en rayons lumineux visibles et auquel sont associés un registre à décalage 2 et une interface de commande 3 du capteur. The image acquisition and reproduction module B essentially comprises a sensor device 1 which is sensitive to X-rays and provided with a scintillator screen which transforms X-rays into visible light rays and with which a shift register 2 is associated and a control interface 3 for the sensor.
Le registre à décalage 2 est relié à une interface vidéo capteur 4 suivie d'un convertisseur analogique-numérique 5 destiné à transformer les signaux vidéo reçus en signaux numériques. La sortie du convertisseur 5 est reliée à l'entrée d'un dispositif de mémoire temporaire 7 du type RAM. A l'entrée de cette mémoire est prévu un registre à décalage 8. Le registre à décalage 8 est relié à l'entrée d'un dispositif de traitement à convertisseur numériqueanalogique qui est destiné à transformer les signaux numériques en signaux analogiques vidéo qui sont appliqués à une interface 11 d'un dispositif de reproduction 12 comportant un écran de visualisation avantageusement à cristaux liquides permettant la représentation d'images en couleur.Au dispositif de traitement à convertisseur 10 est associé un dispositif palette de couleur 13 adapté pour transformer les différents tons de gris des signaux numériques reçus en teintes de couleur, sous la commande d'une unité centrale de traitement 15. The shift register 2 is connected to a sensor video interface 4 followed by an analog-digital converter 5 intended to transform the video signals received into digital signals. The output of the converter 5 is connected to the input of a temporary memory device 7 of the RAM type. A shift register 8 is provided at the input of this memory. The shift register 8 is connected to the input of a digital converter processing device which is intended to transform the digital signals into analog video signals which are applied an interface 11 of a reproduction device 12 comprising a display screen advantageously with liquid crystal allowing the representation of color images. With the converter processing device 10 is associated a color palette device 13 adapted to transform the different tones gray signals of digital signals received in color tones, under the control of a central processing unit 15.
L'ensemble formé par la palette 13 et l'unité centrale 15 permet de transformer un niveau gris en une couleur composée des trois composants "rouge", "vert" et "bleu", dont les proportions peuvent être modifiées par l'unité centrale en fonction des ordres que l'utilisateur de l'agencement peut donner en actionnant des organes de commande, tels que des touches d'un clavier alphanumérique représenté en 16 sur la figure 1. Grâce à l'unité centrale 15, l'utilisateur peut également rehausser un niveau gris, en actionnant une touche appropriée du clavier 16.The assembly formed by the pallet 13 and the central unit 15 makes it possible to transform a gray level into a color composed of the three components "red", "green" and "blue", the proportions of which can be modified by the central unit according to the orders that the user of the arrangement can give by actuating control members, such as keys of an alphanumeric keyboard represented at 16 in FIG. 1. Thanks to the central unit 15, the user can also increase a gray level, by pressing an appropriate key on the keyboard 16.
La sortie de la mémoire vidéo RAM 7 est reliée à un bus bidirectionnel auquel sont également connectés l'unité centrale de traitement 15, une mémoire du type RAM 18, une mémoire du type Flash EEPROM 19 et une interface 20 d'un transmetteur 21 adapté pour transférer des données d'image au poste de stockage C. The output of the video memory RAM 7 is connected to a bidirectional bus to which are also connected the central processing unit 15, a memory of the RAM type 18, a memory of the Flash EEPROM type 19 and an interface 20 of a suitable transmitter 21 to transfer image data to storage station C.
Le module d'acquisition et de reproduction d'images B est équipé d'un dispositif d'alimentation en énergie électrique à partir d'une batterie 23 qui est reliée par l'intermédiaire d'un dispositif interrupteur 24 commandé par l'unité centrale 15 à un convertisseur d'alimentation 25 qui produit différentes valeurs de tension d'alimentation de par exemple 5, 15 et 25 volts, chacune disponible à une sortie du convertisseur. Chaque sortie est reliée aux différents composants du module par l'intermédiaire d'interrupteurs 26a, b, c dont chacun peut être commandé sélectivement par l'unité centrale 15. The image acquisition and reproduction module B is equipped with a device for supplying electrical energy from a battery 23 which is connected by means of a switch device 24 controlled by the central unit 15 to a supply converter 25 which produces different supply voltage values of for example 5, 15 and 25 volts, each available at an output of the converter. Each output is connected to the various components of the module by means of switches 26a, b, c each of which can be selectively controlled by the central unit 15.
La batterie 23 peut être chargée par un chargeur de batterie 28 prévu dans le poste extérieur C, par l'intermédiaire d'une interface chargeur 29. A cette fin on a disposé entre la batterie 23 et le dispositif interrupteur 24 un commutateur 30 à trois positions, dont le contact mobile 31 peut relier alternativement la batterie 23 au dispositif interrupteur 24 (en traits pleins), à l'interface chargeur 29 (en traits interrompus) ou à une borne de contact fixe isolée (traits mixtes). L'interface chargeur 29 comprend une deuxième sortie qui est reliée par un commutateur 32 au dispositif interrupteur 24, ce contact 32 étant ouvert lorsque le contact mobile du commutateur 30 se trouve dans sa position représentée en traits pleins pour assurer l'alimentation du module à partir de la batterie 23, ce qui constitue le mode d'alimentation autonome du module.Lorsque l'interrupteur 32 est fermé, et le commutateur 30 se trouve dans l'une des deux autres positions, le module B est alimenté à travers l'interface 29 par une source extérieure, qui pourrait être le chargeur 28 du poste fixe C, par exemple pendant le rechargement de la batterie, ou toute autre source. La commande des commutateurs 30 et 32 est entièrement automatique et est déclenchée lorsque le module est connecté au chargeur 28 du poste extérieur C. The battery 23 can be charged by a battery charger 28 provided in the external station C, via a charger interface 29. To this end, a switch 30 is arranged between the battery 23 and the switch device 24 positions, the movable contact 31 of which can alternately connect the battery 23 to the switch device 24 (in solid lines), to the charger interface 29 (in dashed lines) or to an isolated fixed contact terminal (dashed lines). The charger interface 29 includes a second output which is connected by a switch 32 to the switch device 24, this contact 32 being open when the movable contact of the switch 30 is in its position shown in solid lines to supply the module with power. from the battery 23, which constitutes the autonomous power supply mode of the module. When the switch 32 is closed, and the switch 30 is in one of the two other positions, the module B is supplied through the interface 29 by an external source, which could be the charger 28 of the fixed station C, for example during recharging of the battery, or any other source. The control of switches 30 and 32 is fully automatic and is triggered when the module is connected to the charger 28 of the external unit C.
L'alimentation en énergie électrique du module est conçue de telle façon que l'unité centrale 15 puisse activer ou non, sélectivement, les alimentations des différents composants du module, suivant les besoins. L'unité 15 pourrait ainsi veiller à ce que seulement les composants qui sont en régime de fonctionnement à l'instant donné soient alimentés en énergie tandis que les autres composants ou dispositifs sont déconnectés, pour économiser l'énergie et ainsi augmenter l'autonomie du module. Les seuls circuits connectés directement sur la batterie sont la mémoire RAM 18 pour conserver constamment les images captées et la logique du dispositif interrupteur 24, indépendamment de l'unité centrale 15. The supply of electrical energy to the module is designed such that the central unit 15 can activate or not, selectively, the supplies of the various components of the module, as required. The unit 15 could thus ensure that only the components which are in operating mode at the given instant are supplied with energy while the other components or devices are disconnected, to save energy and thus increase the autonomy of the module. The only circuits connected directly to the battery are the RAM 18 to constantly store the captured images and the logic of the switch device 24, independently of the central unit 15.
Egalement pour accroître l'autonomie du module, l'unité centrale 15 assure une extinction automatique après un délai de temps prédéterminé de par exemple 5 mn si aucune touche du clavier de commande 16 n'a été appuyée. Ce délai pourrait être de 1 mn lorsque la détection du niveau de charge de la batterie indique un faible niveau de charge. L'extinction peut aussi être commandée par appui sur la touche "arrêt" du clavier 16. Lorsque l'utilisateur appuie sur la touche "marche" après extinction par actionnement de la touche "arrêt", il n'y a pas d'image tandis que l'appui sur la touche "marche" après extinction automatique entraîne la restitution de l'image. Also to increase the autonomy of the module, the central unit 15 ensures an automatic shutdown after a predetermined time delay of for example 5 min if no key on the control keyboard 16 has been pressed. This delay could be 1 min when the detection of the battery charge level indicates a low charge level. Switching off can also be controlled by pressing the "stop" key on the keyboard 16. When the user presses the "on" button after switching off by pressing the "stop" button, there is no image while pressing the "on" button after automatic shutdown results in the image being restored.
Pour obtenir la haute qualité des images reproduites, nécessaire pour un diagnostic fiable, ce qui constitue un avantage essentiel de l'invention, le dispositif de reproduction 12 des images captées comprend un écran couleur 35 à cristaux liquides à matrice active du type connu sous les termes TFT-LCD, un dispositif d'éclairage 36 de cet écran qui comprend un serpentin en technologie fluorescente choisi pour sa faible consommation d'énergie et dont la couleur est choisie pour assurer un bon rendu des couleurs de l'écran et un réflecteur à génératrice parabolique adaptée à la forme du serpentin.Le dispositif d'éclairage qui est disposé en dessous de l'écran à cristaux liquides, comme le montre la figure éclatée 3, est alimenté en énergie électrique par un convertisseur statique 37 qui présente un haut rendement énergétique et produit une tension alternative de 400 volts à partir par exemple d'une tension de 5 volts. Concernant l'écran à cristaux liquides il est encore à noter qu'il comporte avantageusement des pixels arrangés en triangles pour assurer un rendement en définition très important. To obtain the high quality of the reproduced images, necessary for a reliable diagnosis, which constitutes an essential advantage of the invention, the device 12 for reproducing the captured images comprises a color screen 35 with active matrix liquid crystal of the type known under the terms TFT-LCD, a lighting device 36 for this screen which includes a fluorescent technology coil chosen for its low energy consumption and the color of which is chosen to ensure good rendering of the colors of the screen and a reflector to parabolic generator adapted to the shape of the coil. The lighting device which is arranged below the liquid crystal screen, as shown in exploded figure 3, is supplied with electrical energy by a static converter 37 which has a high efficiency energetic and produces an alternating voltage of 400 volts from, for example, a voltage of 5 volts. Regarding the liquid crystal screen it should also be noted that it advantageously comprises pixels arranged in triangles to ensure a very high yield in definition.
Le module B comporte encore une interface 17 qui sert à connecter, au moins momentanément, un dispositif ordinateur extérieur au module portable B. The module B also includes an interface 17 which is used to connect, at least temporarily, an external computer device to the portable module B.
L'unité centrale 15 du portable est programmée de façon que ce dispositif ordinateur extérieur, lorsqu'il est connecté au module B, devienne maître de l'ensemble du module portable au travers de l'unité centrale 15 pour permettre un dépannage et une reprogrammation de la mémoire Flash EEPROM de l'unité centrale 15 du module. Plus précisément, le dispositif ordinateur extérieur a accès à l'unité centrale 15 et c'est seulement lui qui possède la clé qui permet à la mémoire Flash EPROM de se mettre en état de reprogrammation. Cette clé est fournie lors de la connexion du module B au dispositif ordinateur extérieur.The central unit 15 of the portable computer is programmed so that this external computer device, when it is connected to module B, becomes master of the entire portable module through the central unit 15 to allow troubleshooting and reprogramming. Flash memory EEPROM of the central unit 15 of the module. More specifically, the external computer device has access to the central unit 15 and it is only he who has the key which allows the Flash EPROM memory to go into reprogramming state. This key is supplied when connecting module B to the external computer device.
Pour la reprogrammation de la mémoire Flash EEPROM 19, l'ordinateur extérieur fournit les informations appropriées à l'unité centrale 15 du module qui commande leur stockage dans la mémoire EEPROM. Cette reprogrammation de la mémoire Flash EEPROM 19 permet de laisser une trace non volatile d'une intervention des techniciens, permet la mise à jour du logiciel de l'unité centrale 15 et permet également, en cas de changement du capteur, de changer le masque. En effet, à chaque capteur est associée une table de défauts qui est utilisée par l'unité centrale 15 pour assurer une compensation des défauts lors de la restitution des images. Ainsi la reprogrammation de la mémoire de programme de l'unité centrale 15 permet une adaptation du logiciel à un nouveau capteur.L'utilisation d'une mémoire du type Flash EEPROM permet une reprogrammation par voie électrique, sans nécessité d'une intervention d'ordre mécanique.For reprogramming the Flash EEPROM memory 19, the external computer provides the appropriate information to the central unit 15 of the module which controls their storage in the EEPROM memory. This reprogramming of the Flash EEPROM memory 19 makes it possible to leave a non-volatile trace of an intervention by the technicians, allows the updating of the software of the central unit 15 and also makes it possible, in the event of a change of the sensor, to change the mask . In fact, each sensor is associated with a fault table which is used by the central unit 15 to ensure compensation for faults during the reproduction of the images. Thus, the reprogramming of the program memory of the central processing unit 15 enables the software to be adapted to a new sensor. The use of a memory of the Flash EEPROM type allows reprogramming by electrical means, without the need for intervention. mechanical order.
On décrira ci-après un mode de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif de transfert des informations du module portable B au poste séparé extérieur fixe C, qui comporte l'interface d'émission 20, le dispositif de transfert 21 formant le moyen émetteur des informations, dans le module B, d'une part, et, dans le poste fixe C, d'autre part, un dispositif récepteur 40 qui produit à partir des signaux reçus par l'organe de réception 41 des signaux de sortie pouvant être transmis par exemple en 42 à une imprimante et en 43 à un dispositif ordinateur. A particularly advantageous embodiment of the device for transferring information from the portable module B to the separate external fixed station C will be described below, which comprises the transmission interface 20, the transfer device 21 forming the means for transmitting the information, in the module B, on the one hand, and, in the fixed station C, on the other hand, a receiving device 40 which produces, from the signals received by the receiving member 41, output signals which can be transmitted for example in 42 to a printer and in 43 to a computer device.
Ce mode de réalisation préféré est parfaitement adapté aux conditions dans lesquels par exemple un dentiste va utiliser le module portable B. Pour pouvoir transmettre les données relatives aux images prises par le module B, au poste fixe C, le module doit permettre le transfert sans que l'utilisateur soit obliger de se déplacer jusqu'au poste fixe. Le mode de réalisation des dispositifs de transfert selon l'invention assure un transfert des données à distance. On utilise à cette fin comme moyen de transfert des rayons infrarouges d'un diagramme de rayonnement qui n'exige pas une orientation précise du module vers le poste fixe.Pour réduire encore toutes contraintes qui pourraient être gênantes pour cette orientation, le dispositif de transfert selon l'invention assure un transfert des données dans un délai de temps très court à un débit élevé de par exemple deux mégabits par seconde. Le but recherché est atteint en utilisant des diodes émettrices de lumière d'une puissance optique élevée, qui tolèrent une surmodulation et ont un temps de réponse faible. Pour l'émission, on utilise deux ou trois diodes montées en parallèle en fonction de la puissance d'émission souhaitée. Le nombre et la disposition des diodes pourraient également être retenus en fonction du diagramme de rayonnement souhaité.Pour que les diodes émettrices de lumière puissent émettre à la puissance élevée souhaitée sans risque de destruction des diodes, on choisit la durée des impulsions émises de façon qu'elle soit faible par rapport à l'intervalle entre deux impulsions successives. Autrement dit, on choisit un rapport cyclique faible. Ainsi, lorsque la puissance émise est de 15 mW pour un rapport cyclique égal à 1, la puissance pourrait être de 50 mW pour un rapport cyclique égal à 1 sur 10. This preferred embodiment is perfectly suited to the conditions in which for example a dentist will use the portable module B. To be able to transmit the data relating to the images taken by the module B, to the fixed station C, the module must allow the transfer without the user must either move to the fixed station. The embodiment of the transfer devices according to the invention ensures remote data transfer. For this purpose, the infrared rays of a radiation diagram are used as a means of transferring a radiation diagram which does not require a precise orientation of the module towards the fixed station. To further reduce any constraints which could be troublesome for this orientation, the transfer device according to the invention ensures data transfer in a very short time at a high speed of for example two megabits per second. The aim sought is achieved by using light emitting diodes of high optical power, which tolerate over-modulation and have a short response time. Two or three diodes connected in parallel are used for transmission, depending on the desired transmission power. The number and arrangement of the diodes could also be chosen according to the desired radiation pattern. In order for the light-emitting diodes to emit at the desired high power without risk of destroying the diodes, the duration of the pulses emitted is chosen so that 'it is small compared to the interval between two successive pulses. In other words, we choose a low duty cycle. Thus, when the transmitted power is 15 mW for a duty cycle equal to 1, the power could be 50 mW for a duty cycle equal to 1 in 10.
En se reportant à la figure 3, on constate que l'interface d'émission 20 du module B comprend essentiellement un montage en série d'un convertisseur parallèle-série 45 qui est connecté au bus du module, d'un modulateur d'intervalle 46, d'un amplificateur 47 et du dispositif transmetteur 21 formé par deux ou trois diodes émettrices de lumière. Le dispositif récepteur prévu dans le poste fixe C comporte essentiellement l'organe récepteur 49 formé par une photo-diode de réception dont le spectre est adapté aux diodes d'émission 21, un amplificateur 50 à boucle de réglage de gain 51, un comparateur 52 à deux entrées reliées respectivement à la sortie de l'amplificateur 50 et à un dispositif de détection 53 du niveau des signaux présents à la sortie de l'amplificateur 50. Referring to FIG. 3, it can be seen that the transmission interface 20 of module B essentially comprises a series connection of a parallel-series converter 45 which is connected to the bus of the module, of an interval modulator 46, an amplifier 47 and the transmitter device 21 formed by two or three light-emitting diodes. The receiving device provided in the fixed station C essentially comprises the receiving member 49 formed by a receiving photo-diode whose spectrum is adapted to the transmitting diodes 21, an amplifier 50 with gain adjustment loop 51, a comparator 52 with two inputs connected respectively to the output of the amplifier 50 and to a device 53 for detecting the level of the signals present at the output of the amplifier 50.
A la sortie du comparateur 52 sont connectés, montés en série, un démodulateur d'intervalle 54, un convertisseur série-parallèle 55 et une unité centrale de traitement 56 qui est adapté pour transmettre les données, par l'intermédiaire d'un module interface 57 à une imprimante et/ou un poste de stockage de données. Les sorties du dispositif d'interface sont les sorties indiquées en 42 et 43 sur la figure 1. L'unité centrale 56 commande le détecteur de niveau 53 et l'organe de contrôle de gain 51 associés à l'amplificateur 50. Par conséquent, le gain de l'amplificateur et la valeur de référence appliquée à l'entrée de référence du comparateur 52 sont variables par l'unité centrale 56 en fonction des signaux reçus par celle-ci. At the output of the comparator 52 are connected, connected in series, an interval demodulator 54, a serial-parallel converter 55 and a central processing unit 56 which is suitable for transmitting the data, via an interface module. 57 to a printer and / or data storage station. The outputs of the interface device are the outputs indicated at 42 and 43 in FIG. 1. The central unit 56 controls the level detector 53 and the gain control member 51 associated with the amplifier 50. Consequently, the gain of the amplifier and the reference value applied to the reference input of the comparator 52 are variable by the central unit 56 as a function of the signals received by the latter.
La figure 4 illustre, sous forme d'une vue éclatée, la manière de laquelle le module portable B d'acquisition et de reproduction d'images selon l'invention et le poste fixe C peuvent être mis en oeuvre. On constate que le module B comporte un boîtier de forme générale parallélépipèdique réalisé essentiellement en deux demi-boîtiers respectivement supérieur 58 et inférieur 59, ce dernier se composant de deux parties 59a et 59b. Le demi-boîtier inférieur est adapté pour recevoir les différents composants du module dont certains sont indiqués par les références utilisées sur la figure 1, soit eux-mêmes soit les compartiments les enfermant. La partie supérieure 59 constitue l'élément couvercle du module.On constate qu'il porte une dalle de verre 60 de protection contre des rayons X, qui recouvre l'écran à cristaux liquides 35, et aussi le clavier alpha numérique représenté schématiquement en 61. Sur la figure 4, on a en outre indiqué en 62 une fenêtre qui est pratiquée dans la face latérale avant du demi-boîtier 59a et aménagée pour permettre l'émission du faisceau infrarouge de transmission des données en direction du poste fixe C. Ce demiboîtier 59 présente en outre des zones de réception 64 des éléments de contact électriques pour le rechargement de la batterie 23. FIG. 4 illustrates, in the form of an exploded view, the manner in which the portable module B for image acquisition and reproduction according to the invention and the fixed station C can be implemented. It can be seen that the module B comprises a box of generally parallelepipedal shape produced essentially in two half-boxes respectively upper 58 and lower 59, the latter consisting of two parts 59a and 59b. The lower half-housing is adapted to receive the various components of the module, some of which are indicated by the references used in FIG. 1, either themselves or the compartments enclosing them. The upper part 59 constitutes the cover element of the module. It can be seen that it carries a glass slab 60 for protection against X-rays, which covers the liquid crystal screen 35, and also the alpha numeric keyboard shown diagrammatically at 61. In FIG. 4, a window has also been indicated at 62 which is made in the front side face of the half-housing 59a and arranged to allow the emission of the infrared beam for data transmission towards the fixed station C. the half-housing 59 also has reception zones 64 of the electrical contact elements for recharging the battery 23.
En ce qui concerne le poste externe C, ses composants sont enfermés dans un boîtier qui est pourvu de moyens permettant de placer le module B sur ce boîtier et comporte des moyens indiqués en 63 qui sont équipés des éléments destinés à venir en contact avec les éléments de rechargement du module pour permettre le rechargement de la batterie 23 lorsqu'il repose sur le poste fixe C. As regards the external station C, its components are enclosed in a box which is provided with means making it possible to place the module B on this box and comprises means indicated at 63 which are equipped with the elements intended to come into contact with the elements for recharging the module to allow recharging of the battery 23 when it rests on the fixed station C.
Après la description de la structure des différentes parties constitutives de l'agencement d'aide au diagnostic selon l'invention, on décrira ci-après certains aspects du processus d'acquisition et de reproduction des images et du dispositif de transfert des données au poste fixe, qui mettent particulièrement en relief l'avantage que procure la présente invention. After describing the structure of the various constituent parts of the diagnostic aid arrangement according to the invention, there will be described below certain aspects of the image acquisition and reproduction process and of the device for transferring data to the station. fixed, which particularly highlight the advantage provided by the present invention.
Concernant l'acquisition des images, lorsque l'utilisateur du module, par exemple le dentiste appui sur la touche "rayon X" du clavier 16 à l'instant de temps tl sur la figure 2, le vidéo-écran est interrompu et le capteur 2 est mis à l'état "lecture". Puis le dentiste appuie sur la commande du générateur rayon X, à l'instant de temps t2. L'intervalle de temps t2-tl ne doit pas excéder une durée prédéterminée de par exemple une minute. Si l'actionnement du générateur rayon X n'intervient pas dans ce délai, le capteur est remis à son état inactif initial, à laquelle l'alimentation du capteur, qui fait partie des alimentations commandées par l'unité centrale 15, est coupée.Cette mesure présente les avantages de réduire la consommation en énergie électrique du module et de limiter l'échauffement du capteur dans le but de maintenir à une valeur la plus faible possible le niveau du bruit thermique qui pourrait autrement affecter la bonne qualité des images. Pendant cette première phase de lecture l'unité centrale 15 est programmée pour faire une analyse du contenu de chaque ligne qui sera inscrite dans la mémoire vidéo RAM 7 à l'aide du registre à décalage 8. Concerning the acquisition of images, when the user of the module, for example the dentist presses the "X-ray" key on the keyboard 16 at the time instant tl in FIG. 2, the video screen is interrupted and the sensor 2 is set to the "read" state. Then the dentist presses the command of the X-ray generator, at the time instant t2. The time interval t2-tl must not exceed a predetermined duration of for example one minute. If the actuation of the X-ray generator does not occur within this period, the sensor is returned to its initial inactive state, at which the power supply to the sensor, which is part of the power supplies controlled by the central unit 15, is cut. This measure has the advantages of reducing the electrical energy consumption of the module and of limiting the temperature rise of the sensor in order to keep the level of thermal noise as low as possible which could otherwise affect the good quality of the images. During this first reading phase the central unit 15 is programmed to make an analysis of the content of each line which will be written to the video memory RAM 7 using the shift register 8.
Lorsque le niveau du signal résultant d'une ligne excède un niveau N prédéterminé au temps t3, l'unité centrale 15 met le capteur à l'état "intégration", ce qui implique l'arrêt de l'état "lecture". Le niveau N est choisi de façon qu'il puisse être clairement distingué du niveau de bruit et qu'il n'implique pas une perte préjudiciable en informations utiles. La durée de l'intégration est forfaitaire, c'est-à-dire prédéterminée, pour éviter que du bruit se superpose à l'image, et prend fin dans l'exemple représenté à la figure 2 à l'instant de temps t4. La durée forfaitaire de l'intégration est choisie pour prendre en compte deux considérations. Il faudrait que le déclenchement de l'intégration ait lieu le plus près possible de l'instant de temps t2 de l'appui sur la commande du tube rayon
X, d'une part.D'autre part, le temps t4 doit être relativement proche de la fin effective de réception des signaux du capteur pour éviter que du bruit ne se superpose à l'image. Autrement dit, la durée forfaitaire doit être adaptée à la durée d'émission de l'impulsion des rayons X. Pour satisfaire à la première condition, l'unité centrale 15 est programmée pour effectuer l'analyse des signaux inscrits dans la vidéo RAM préalablement au processus de l'intégration le plus rapidement possible à l'aide d'algorythmes d'analyse connu à cette fin.When the level of the signal resulting from a line exceeds a level N predetermined at time t3, the central unit 15 puts the sensor in the "integration" state, which implies stopping the "reading" state. Level N is chosen so that it can be clearly distinguished from the noise level and does not involve a detrimental loss of useful information. The duration of the integration is fixed, that is to say predetermined, to prevent noise from being superimposed on the image, and ends in the example shown in FIG. 2 at the time instant t4. The fixed duration of the integration is chosen to take into account two considerations. The triggering of the integration should take place as close as possible to the time instant t2 of pressing on the control of the radius tube
X, on the one hand, and on the other hand, the time t4 must be relatively close to the effective end of reception of the signals from the sensor to prevent noise from being superimposed on the image. In other words, the fixed duration must be adapted to the duration of emission of the X-ray pulse. To satisfy the first condition, the central unit 15 is programmed to carry out the analysis of the signals recorded in the video RAM beforehand. to the integration process as quickly as possible using known analysis algorithms for this purpose.
Cette analyse accélérée est très avantageuse car elle permet de réduire les périodes d'émission des rayons X à la valeur minimale nécessaire, tout en garantissant une bonne qualité de l'image, dans la mesure où la perte d'informations utiles est très faible. Après la phase d'intégration l'unité centrale 15 met le capteur 2 à l'état de lecture des informations d'image que contient le capteur. Ces informations sont transférées à la mémoire vidéo RAM 7 et inscrites dans celle-ci ligne par ligne à l'aide du registre à décalage 8. Puis le capteur est mis en attente et son alimentation en énergie électrique, le cas échéant, coupée par l'unité centrale 15. Puis l'image est transférée de la mémoire vidéo RAM 7 dans la mémoire RAM 18 qui est directement et en permanence alimentée en énergie, sans intervention de l'unité centrale 15. This accelerated analysis is very advantageous because it makes it possible to reduce the x-ray emission periods to the minimum value necessary, while guaranteeing good image quality, since the loss of useful information is very low. After the integration phase the central unit 15 puts the sensor 2 in the reading state of the image information that the sensor contains. This information is transferred to the video memory RAM 7 and written therein line by line using the shift register 8. Then the sensor is put on hold and its supply of electrical energy, if necessary, cut by the 'central unit 15. Then the image is transferred from the video memory RAM 7 to the memory RAM 18 which is directly and permanently supplied with energy, without intervention by the central unit 15.
Pour la reproduction des images, celles-ci sont transférées de la mémoire
RAM 18 à la mémoire vidéo RAM 7 et mises en série par le registre à décalage 8 sur le bus transmettant des données d'image au dispositif de reproduction 12 en passant par le dispositif de traitement 10 à convertisseur numériqueanalogique et à palette 13 et l'interface 11. On pourrait, le cas échéant, soumettre ces données d'image à un traitement pour compenser les différences de résolution entre le capteur 1 et l'écran à cristaux liquides du dispositif de reproduction. On pourrait aussi effectuer une rotation de 1800 des images, prévoir une négativation de celle-ci et agir sur la palette pour modifier le rapport des couleurs et/ou rehausser les niveaux de gris, comme cela a déjà été décrit plus haut, par actionnement des touches appropriées du clavier 16.For image reproduction, these are transferred from memory
RAM 18 to the video memory RAM 7 and connected in series by the shift register 8 on the bus transmitting image data to the reproduction device 12 passing through the processing device 10 with digital converter and analogical paddle 13 and the interface 11. This image data could, if necessary, be subjected to a processing to compensate for the differences in resolution between the sensor 1 and the liquid crystal screen of the reproduction device. We could also perform a 1800 rotation of the images, provide for a negativation thereof and act on the palette to modify the color ratio and / or raise the gray levels, as has already been described above, by actuating the appropriate keyboard keys 16.
Pour améliorer encore la qualité des images reproduites, l'invention prévoit un lissage des lignes obliques formées par des pixels adjacents et en contact au niveau d'un angle qui constituent, lorsqu'ils sont activés, une ligne oblique ayant une configuration en escalier. Les pixels activés ont un effet d'activation parasite sur les pixels situés au niveau des paliers. Cet effet parasite se manifeste sous forme d'un débordement des pixels activés sur les pixels inactifs, qui décroît avec la distance des pixels activés. Pour "lisser" cette configuration en escalier l'unité centrale 15 prévoit un niveau d'activation faible mais prédéterminé, des pixels subissant le débordement. To further improve the quality of the reproduced images, the invention provides for smoothing the oblique lines formed by adjacent pixels and in contact at an angle which constitute, when activated, an oblique line having a staircase configuration. The activated pixels have a parasitic activation effect on the pixels located at the landings. This parasitic effect manifests itself in the form of an overflow of the activated pixels onto the inactive pixels, which decreases with the distance of the activated pixels. To "smooth" this staircase configuration, the central unit 15 provides a low but predetermined activation level, pixels undergoing overflow.
Concernant le dispositif de transfert des données, on a représenté en dessous du modulateur d'intervalle 46 les configurations des valeurs logiques un "1" et "0" et on constate que ces deux valeurs se distinguent par leur rapport cyclique. A la sortie de l'élément 47, les signaux d'impulsions rectangulaires se présentent sous forme d'impulsion de très faible durée qui assurent la transmission des données sous forme d'impulsion de haute amplitude mais de très brève durée, c'est-à-dire d'une durée qui est faible par rapport à l'intervalle séparant deux impulsions. Ceci permet l'émission d'une puissance élevée sans risque de destruction de la diode émettrice. With regard to the data transfer device, the configurations of the logical values a "1" and "0" are shown below the interval modulator 46 and it can be seen that these two values are distinguished by their duty cycle. At the output of element 47, the rectangular pulse signals are in the form of a very short duration pulse which ensures the transmission of the data in the form of a high amplitude pulse but of very short duration, that is that is to say a duration which is small compared to the interval separating two pulses. This allows the emission of high power without risk of destruction of the emitting diode.
Le récepteur qui fait partie du poste fixe C prévoit des effets de réglage par l'unité centrale 56 sur le détecteur de niveau 53 et sur l'organe 51 de la boucle de contrôle de gain de l'amplificateur 50. Cette action de l'unité centrale se fait selon un protocole prédéterminé qui comporte deux phases essentielles. The receiver which is part of the fixed station C provides adjustment effects by the central unit 56 on the level detector 53 and on the member 51 of the gain control loop of the amplifier 50. This action of the central unit is done according to a predetermined protocol which comprises two essential phases.
La première phase est une phase de calibrage du récepteur au cours de laquelle on envoit pendant une durée de temps donnée des trames connues de l'unité centrale qui calibre alors le circuit 51 de contrôle automatique de gain et le détecteur de niveau 53. Puis dans la phase suivante on envoit les informations utiles pendant une durée de temps également prédéterminée. Cette opération de calibrage est répétée au cours une troisième phase suivante, si le transfert de données utiles n'était pas achevé à la fin de la deuxième phase.The first phase is a receiver calibration phase during which, for a given period of time, known frames are sent from the central unit which then calibrates the automatic gain control circuit 51 and the level detector 53. Then in in the next phase, useful information is sent for a predetermined period of time. This calibration operation is repeated during a third following phase, if the transfer of useful data was not completed at the end of the second phase.
Pour assurer l'émission de données selon le protocole l'unité centrale 15 du module portable B commande l'émission des trames connues de calibrage avant chaque période d'émission de données utiles. Les données de calibrage et les données utiles sont identifiables par des bits d'identification appropriés associés à chaque série de données. To ensure the transmission of data according to the protocol, the central unit 15 of the portable module B controls the transmission of known calibration frames before each period of transmission of useful data. The calibration data and the useful data can be identified by appropriate identification bits associated with each series of data.
Cette succession de phases de calibrage et d'envoi d'informations utiles, c'est-à-dire des images devant être stockées, assure une adaptation permanente du récepteur aux conditions d'émission et de transmission des données. Ce dispositif de transfert des données du module portable B à la station fixe C permet une transmission des données à un débit très élevé et ainsi dans un délai de temps relativement court, pendant lequel les conditions de transmission varient peu et, de plus, grâce à la possibilité d'adaptation par le calibrage du récepteur, les variations des conditions qui interviennent peuvent être prises en compte. Ceci assure que la transmission des données se fasse toujours d'une façon fiable sans que l'utilisateur du module portable soit obligé d'orienter précisement le module vers la poste fixe C pendant un intervalle de temps relativement long. This succession of phases of calibration and sending of useful information, that is to say images to be stored, ensures permanent adaptation of the receiver to the conditions of transmission and transmission of data. This data transfer device from the portable module B to the fixed station C allows data transmission at a very high speed and thus in a relatively short period of time, during which the transmission conditions vary little and, moreover, thanks to the possibility of adaptation by calibrating the receiver, variations in the conditions that occur can be taken into account. This ensures that the data transmission always takes place in a reliable manner without the user of the portable module being obliged to orient the module precisely towards the fixed station C for a relatively long time interval.
Claims (14)
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| FR9215950A FR2699805B1 (en) | 1992-12-30 | 1992-12-30 | Aid for medical diagnosis. |
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| FR2699805B1 FR2699805B1 (en) | 1995-03-24 |
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| FR (1) | FR2699805B1 (en) |
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|---|---|
| FR2699805B1 (en) | 1995-03-24 |
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