FR2754656A1 - PHOTODETECTOR SIGNAL CODING UNIT AND METHOD, WITH INPUT LEVEL CORRECTION, AND USE OF SUCH A UNIT FOR A GAMMA-CAMERA - Google Patents

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Abstract

The invention concerns a unit encoding the analog electric signal of a photodetector (110) comprising an analog-to-digital-converter (112), connected to the photodetector (110), the analog-to digital converter (112) being capable for receiving the analog electric signal of the photodetector and transmitting an encoded corresponding digital signal. The invention is characterised in that the unit further comprises means (130) for automatically correcting the level of the signal received by the analog-to-digital converter (112) on the basis of an encoded signal transmitted by the analog-to-digital converter in the absence of a pulse from the photodetector. The invention is applicable to gamma-cameras.

Description

UNITE ET PROCEDE DE CODAGE DE SIGNAL DE PHOTODETECTEUR,
A CORRECTION DE NIVEAU D'ENTREE, ET UTILISATION D'UNE
TELLE UNITE POUR UNE GAMMA-CAMERA.
PHOTODETECTOR SIGNAL CODING UNIT AND METHOD,
WITH ENTRY LEVEL CORRECTION, AND USE OF A
SUCH A UNIT FOR A GAMMA-CAMERA.

DESCRIPTION
Domaine technique
La présente invention concerne une unité de codage de signal à correction de niveau d'entrée.
DESCRIPTION
Technical area
The present invention relates to an input level correction signal coding unit.

L'invention peut trouver des applications dans tout dispositif dans lequel un signal analogique doit être converti en un signal numérique. Toutefois l'invention est plus particulièrement destinée au traitement d'un signal électrique de détection entaché d'une fluctuation statistique, tel que le signal de détection émis par un photomultiplicateur, par exemple. The invention can find applications in any device in which an analog signal must be converted into a digital signal. However, the invention is more particularly intended for the processing of an electrical detection signal marred by a statistical fluctuation, such as the detection signal emitted by a photomultiplier, for example.

L'unité de codage de l'invention peut donc être utilisée en particulier pour les têtes de détection de gamma-caméras équipées de photomultiplicateurs. Elle peut également être utilisée pour des détecteurs de rayonnements y ou x utilisant d'autres types de photodétecteurs tels que les photodiodes ou les détecteurs à semi-conducteurs, par exemple. The coding unit of the invention can therefore be used in particular for the detection heads of gamma-cameras equipped with photomultipliers. It can also be used for y or x radiation detectors using other types of photodetectors such as photodiodes or semiconductor detectors, for example.

Etat de la technique antérieure
Une tête de détection d'une gamma-caméra et notamment une tête de détection d'une gamma-caméra de type Anger comporte un cristal scintillateur et une pluralité de photomultiplicateurs couplés optiquement à ce cristal.
State of the art
A detection head of a gamma-camera and in particular a detection head of a gamma-camera of the Anger type comprises a scintillator crystal and a plurality of photomultipliers optically coupled to this crystal.

Lorsqu' un rayonnement gamma atteint le cristal scintillateur, celui-ci est converti en des photons lumineux. Les photons produits dans le cristal scintillateur de la gamma caméra sont détectés par les photomultiplicateurs. Pour chaque événement, c'est-àdire pour chaque interaction entre un rayonnement gamma (photon gamma) et le scintillateur, les photomultiplicateurs recevant des photons lumineux produits par l'interaction, délivrent une impulsion électrique. Ces impulsions électriques présentent chacune une amplitude proportionnelle à la quantité de lumière reçue par le photomultiplicateur correspondant. When gamma radiation reaches the scintillator crystal, it is converted into light photons. The photons produced in the scintillating crystal of the gamma camera are detected by photomultipliers. For each event, that is to say for each interaction between a gamma radiation (gamma photon) and the scintillator, the photomultipliers receiving light photons produced by the interaction, deliver an electrical pulse. These electrical pulses each have an amplitude proportional to the quantity of light received by the corresponding photomultiplier.

On peut se reporter à ce sujet aux documents (1) et (2) dont la référence est indiquée à la fin de la présente description.Reference may be made to this subject in documents (1) and (2), the reference of which is indicated at the end of this description.

I1 convient de préciser que les signaux délivrés par les photomultiplicateurs subissent des fluctuations liées aux fluctuations de Poisson du nombre de photons lumineux produits lors de chaque interaction et du nombre de photoélectrons générés dans le photomultiplicateur. It should be noted that the signals delivered by the photomultipliers undergo fluctuations linked to Poisson fluctuations in the number of light photons produced during each interaction and in the number of photoelectrons generated in the photomultiplier.

En l'absence d'événement, le signal d'un photomultiplicateur ne présente pas d'impulsion électrique mais un fond continu, également affecté par des fluctuations. Le niveau du fond continu peut varier d'un photomultiplicateur à l'autre d'une même tête de détection. Il s'agit, pour l'essentiel, de bruit. In the absence of an event, the signal from a photomultiplier does not present an electrical pulse but a continuous background, also affected by fluctuations. The level of the continuous background can vary from one photomultiplier to another from the same detection head. Most of it is noise.

Les signaux de l'ensemble des photomultiplicateurs de la tête de détection de la gamma-caméra sont collectés et dirigés vers une unité de calcul apte à calculer, par exemple, la position de chaque événement détecté sur le cristal. Pour un calcul précis de la position des événements sur le cristal, ainsi que pour le traitement rapide des signaux lors d'une détection avec des taux de comptage élevés, c'est-à-dire avec un grand nombre d'événements par unité de temps, on envisage à l'heure actuelle d'associer individuellement à chaque photomultiplicateur d'une gamma-caméra un convertisseur analogique-numérique. Le convertisseur analogiquenumérique convertit le signal analogique du photomultiplicateur en un signal numérique codé, qui est dirigé vers l'unité de calcul. The signals from all the photomultipliers of the detection head of the gamma-camera are collected and directed to a calculation unit capable of calculating, for example, the position of each event detected on the crystal. For precise calculation of the position of events on the crystal, as well as for rapid processing of signals during detection with high counting rates, i.e. with a large number of events per unit of At the present time, it is currently envisaged to associate an analog-digital converter with each photomultiplier of a gamma-camera. The analog-to-digital converter converts the analog signal from the photomultiplier into a coded digital signal, which is directed to the computing unit.

A titre d'illustration, la figure 1 montre, sous la forme d'un schéma fonctionnel, un canal de traitement de signal correspondant à un seul photomultiplicateur d'une gamma-caméra. By way of illustration, FIG. 1 shows, in the form of a functional diagram, a signal processing channel corresponding to a single photomultiplier of a gamma-camera.

Le photomultiplicateur, avec la référence 10, est relié à un convertisseur analogique-numérique 12 par l'intermédiaire d'un convertisseur couranttension 14. Le signal émis par le photomultiplicateur est, en effet, un signal de courant qu'il convient de convertir en un signal de tension avant de l'appliquer à l'entrée 16 du convertisseur analogique-numérique 12. The photomultiplier, with the reference 10, is connected to an analog-digital converter 12 by means of a current-voltage converter 14. The signal emitted by the photomultiplier is, in fact, a current signal which should be converted into a voltage signal before applying it to the input 16 of the analog-digital converter 12.

La sortie 18 du convertisseur analogique-numérique 12 est reliée à un sommateur numérique 20. Le sommateur 20 est prévu pour intégrer le signal numérique formé par le convertisseur analogique-numérique en réponse au signal analogique appliqué à son entrée. Le signal intégré est ensuite dirigé vers une unité de calcul 22 apte, par exemple, à calculer l'énergie d'un photon gamma, à l'origine d'un événement détecté.The output 18 of the analog-digital converter 12 is connected to a digital summator 20. The summator 20 is provided for integrating the digital signal formed by the analog-digital converter in response to the analog signal applied to its input. The integrated signal is then directed to a calculation unit 22 capable, for example, of calculating the energy of a gamma photon, at the origin of a detected event.

L'unité de calcul 22 peut recevoir des signaux d'une pluralité de canaux de traitement comparables à celui représenté sur la figure 1, correspondant à l'ensemble des photomultiplicateurs de la tête de détection, pour calculer, par exemple, la position d'un événement détecté sur le cristal scintillateur.  The calculation unit 22 can receive signals from a plurality of processing channels comparable to that shown in FIG. 1, corresponding to the set of photomultipliers of the detection head, to calculate, for example, the position of an event detected on the scintillator crystal.

Un dispositif de détection dans lequel un convertisseur analogique-numérique est associé à chaque photomultiplicateur, conformément à la figure 1, pose cependant un certain nombre de problèmes. A detection device in which an analog-digital converter is associated with each photomultiplier, in accordance with FIG. 1, however poses a certain number of problems.

En effet, comme mentionné précédemment, en l'absence d'impulsion liée à un événement, chaque photomultiplicateur émet un signal avec un fond continu dont l'amplitude est propre à ce photomultiplicateur. In fact, as mentioned previously, in the absence of an event-related pulse, each photomultiplier emits a signal with a continuous background, the amplitude of which is specific to this photomultiplier.

De plus, le gain des photomultiplicateurs est également très variable d'un exemplaire à l'autre. Enfin, l'amplitude du fond continu du signal peut se trouver modifiée au cours du temps, notamment par le jeu des fluctuations statistiques.In addition, the gain of photomultipliers is also very variable from one copy to another. Finally, the amplitude of the continuous background of the signal may be modified over time, in particular by the play of statistical fluctuations.

Ainsi, en l'absence d'impulsion, le signal présent sur les bornes d'entrée des différents convertisseurs analogiques-numériques présente des niveaux très variables d'un canal à l'autre. Thus, in the absence of a pulse, the signal present on the input terminals of the various analog-digital converters has very variable levels from one channel to another.

Ce phénomène a une influence négative sur la qualité du traitement du signal. This phenomenon has a negative influence on the quality of signal processing.

En effet, si le niveau du fond continu du signal est élevé en l'absence d'impulsion, une portion importante de la plage dynamique du convertisseur analogique-numérique est utilisé par ce fond. Le convertisseur analogique-numérique n est alors pas capable de convertir correctement des impulsions de grande amplitude. In fact, if the level of the continuous background of the signal is high in the absence of a pulse, a large portion of the dynamic range of the analog-digital converter is used by this background. The analog-to-digital converter is then not able to correctly convert large amplitude pulses.

Le Le convertisseur analogique-numérique est effectivement caractérisé par sa plage dynamique qui peut être comprise comme la différence de tension existant entre une tension minimum convertie et correspondant à une valeur minimum du signal numérique fourni par le convertisseur analogique-numérique, et une tension maximum convertie, correspondant à la valeur maximum du signal numérique fourni par le convertisseur analogique-numérique. The analog-digital converter is effectively characterized by its dynamic range which can be understood as the voltage difference existing between a minimum voltage converted and corresponding to a minimum value of the digital signal supplied by the analog-digital converter, and a maximum voltage converted , corresponding to the maximum value of the digital signal supplied by the analog-digital converter.

Pour compenser les dispersions de caractéristiques entre les photomultiplicateurs et pour appliquer aux convertisseurs analogiques-numériques un niveau d'entrée de signal approprié, une solution consiste a priori à prévoir entre chaque photomultiplicateur et le convertisseur analogiquenumérique qui lui est associé, un amplificateur à gain ajustable. To compensate for the dispersions of characteristics between the photomultipliers and to apply an appropriate signal input level to the analog-digital converters, a solution consists a priori of providing between each photomultiplier and the analog-digital converter which is associated with it, an adjustable gain amplifier. .

Cette solution s'avère cependant insuffisante pour plusieurs raisons. This solution is however insufficient for several reasons.

Tout d'abord, il apparaît que le niveau du fond continu du signal émis par un photomultiplicateur, en l'absence d'impulsion correspondant à un événement détecté, peut varier au cours du temps. Ainsi, lorsque ce niveau à l'entrée du convertisseur analogiquenumérique, est ajusté initialement à une valeur faible pour préserver une plage dynamique importante, le signal appliqué au convertisseur analogique-numérique risque de prendre des valeurs de polarité opposée à celle de l'impulsion (négative si l'impulsion est positive) si le niveau du fond continu diminue au cours du temps. Une conséquence de ce phénomène est une prise en compte inexacte du signal analogique. First of all, it appears that the level of the continuous background of the signal emitted by a photomultiplier, in the absence of a pulse corresponding to a detected event, can vary over time. Thus, when this level at the input of the analog-to-digital converter is initially adjusted to a low value in order to preserve a large dynamic range, the signal applied to the analog-digital converter risks taking values of polarity opposite to that of the pulse ( negative if the pulse is positive) if the level of the continuous background decreases over time. One consequence of this phenomenon is an inaccurate consideration of the analog signal.

Par ailleurs, lorsqu une tête de détection d'une gamma-caméra comporte de l'ordre d'une centaine de photomultiplicateurs, le réglage et l'ajustage individuel du niveau d'entrée du chaque convertisseur analogique-numérique est une opération longue et délicate.  Furthermore, when a detection head of a gamma-camera comprises of the order of a hundred photomultipliers, the individual adjustment and adjustment of the input level of each analog-digital converter is a long and delicate operation .

Exposé de l'invention
Pour remédier aux difficultés exposées cidessus, l'invention a pour but de proposer une unité de codage pour photodétecteur permettant d'utiliser au mieux la plage dynamique du codeur c'est-à-dire du convertisseur analogique-numérique quelle comporte.
Statement of the invention
To remedy the difficulties set out above, the object of the invention is to propose a coding unit for a photodetector making it possible to make the best use of the dynamic range of the coder, that is to say of the analog-digital converter which it comprises.

Un autre but est de proposer une unité de codage permettant de respecter la polarité positive du signal appliqué à l'entrée du convertisseur analogiquenumérique et éviter en particulier l'apparition de composantes négatives du signal. Another object is to propose a coding unit making it possible to respect the positive polarity of the signal applied to the input of the analog-to-digital converter and to avoid in particular the appearance of negative components of the signal.

Un but de l'invention est aussi d'éviter un ajustage long et fastidieux du niveau d'entrée du convertisseur analogique-numérique. An object of the invention is also to avoid a long and tedious adjustment of the input level of the analog-digital converter.

Pour atteindre ces buts, l'invention a plus précisément pour objet une unité de codage du signal électrique analogique d'un photodétecteur apte à émettre des impulsions, comprenant un convertisseur analogique-numérique, relié au photodétecteur, le convertisseur analogique-numérique étant apte à recevoir le signal électrique analogique du photodétecteur et à émettre un signal numérique codé correspondant au signal analogique et comprenant une succession d'échantillons. Conformément à l'invention, l'unité de codage comprend en outre des moyens de correction automatique de niveau du signal du photodétecteur reçu par le convertisseur analogiquenumérique, en fonction du signal codé émis par le convertisseur analogique-numérique en l'absence d'impulsion du photodétecteur. To achieve these aims, the invention more specifically relates to a unit for coding the analog electrical signal of a photodetector capable of emitting pulses, comprising an analog-digital converter, connected to the photodetector, the analog-digital converter being able to receiving the analog electrical signal from the photodetector and transmitting a coded digital signal corresponding to the analog signal and comprising a succession of samples. According to the invention, the coding unit further comprises means for automatically correcting the level of the photodetector signal received by the analog-to-digital converter, as a function of the coded signal emitted by the analog-to-digital converter in the absence of a pulse. of the photodetector.

Au sens de la présente invention, on entend par photodétecteur aussi bien un photomultiplicateur qu'une photodiode ou un détecteur à semi-conducteurs, du type CdTe par exemple. For the purposes of the present invention, photodetector is understood to mean both a photomultiplier and a photodiode or a semiconductor detector, of the CdTe type for example.

Grâce aux moyens de correction, tenant compte du signal codé émis en sortie par le convertisseur analogique-numérique, l'ajustage individuel du niveau de signal émis par les photodétecteurs se fait automatiquement et ne nécessite pas d'intervention sur l'appareil. Cet aspect est particulièrement avantageux pour des gamma-caméras à photomultiplicateurs comportant l'unité de codage de l'invention. Thanks to the correction means, taking into account the coded signal output by the analog-digital converter, the individual adjustment of the signal level emitted by the photodetectors is done automatically and does not require intervention on the device. This aspect is particularly advantageous for gamma-cameras with photomultipliers comprising the coding unit of the invention.

De plus, les moyens de correction peuvent ajuster en permanence le niveau d'entrée et corriger ainsi des modifications des caractéristiques des photodétecteurs au cours du temps. Les moyens de correction permettent aussi de tenir compte des caractéristiques des mesures effectuées et des fluctuations qu'elles engendrent. In addition, the correction means can permanently adjust the input level and thus correct changes in the characteristics of the photodetectors over time. The correction means also make it possible to take account of the characteristics of the measurements carried out and of the fluctuations which they generate.

Enfin, les moyens automatiques de correction peuvent être conçus pour utiliser au mieux la dynamique du convertisseur analogique-numérique tout en évitant que le signal a l'entrée du convertisseur analogique-numérique ne devienne négatif. Finally, the automatic correction means can be designed to make the best use of the dynamic range of the analog-digital converter while preventing the signal at the input of the analog-digital converter from becoming negative.

Les moyens de correction sont connectés, par exemple, entre le photodétecteur et le convertisseur analogique-numérique de l'unité de codage et sont reliés à une sortie d'émission du signal numérique du convertisseur analogique-numérique. The correction means are connected, for example, between the photodetector and the analog-digital converter of the coding unit and are connected to an output for transmitting the digital signal from the analog-digital converter.

Selon une réalisation particulière de l'unité de codage de l'invention, les moyens de correction peuvent comporter - un détecteur d'absence d'impulsion dans le signal
numérique du convertisseur analogique-numérique - des moyens de comparaison du signal numérique à un
premier seuil dit seuil bas et à un deuxième seuil
dit seuil haut - un compteur de correction apte à émettre un signal de
correction d'abaissement de niveau lorsque le signal
numérique est supérieur au deuxième seuil et à
émettre un signal de correction d'augmentation de
niveau lorsque le signal numérique est inférieur au
premier seuil, le signal de correction étant émis
lors d'une détection d'absence d'impulsion ; et - des moyens pour ajouter au signal du photodétecteur
une tension de correction continue correspondant au
signal de correction.
According to a particular embodiment of the coding unit of the invention, the correction means can comprise - a detector of absence of pulse in the signal
digital to analog-to-digital converter - means for comparing the digital signal to a
first threshold says low threshold and at a second threshold
said high threshold - a correction counter capable of transmitting a signal
level down correction when signal
numeric is greater than the second threshold and
issue an increase correction signal
level when the digital signal is lower than
first threshold, the correction signal being emitted
upon detection of no pulse; and - means for adding to the photodetector signal
a continuous correction voltage corresponding to the
correction signal.

Grâce au détecteur d'absence d'impulsion, il est possible de déterminer la correction nécessaire du niveau de signal du photodétecteur en l'absence d'impulsion c'est-à-dire pendant que le photodétecteur émet un signal de fond continu. Thanks to the absence of pulse detector, it is possible to determine the necessary correction of the signal level of the photodetector in the absence of a pulse, that is to say while the photodetector transmits a continuous background signal.

Les moyens de comparaison permettent de comparer le signal numérique émis par le convertisseur analogique-numérique au seuil bas et au seuil haut. The comparison means make it possible to compare the digital signal emitted by the analog-digital converter at the low threshold and at the high threshold.

Ainsi, lorsqu'une absence d'impulsion est détectée, la correction effectuée tient compte du fait que le niveau du fond continu émis par le photodétecteur, et converti en un signal codé par le convertisseur analogiquenumérique, est supérieur ou inférieur aux seuils haut et- bas. Thus, when an absence of pulse is detected, the correction made takes account of the fact that the level of the continuous background emitted by the photodetector, and converted into a signal coded by the analog-to-digital converter, is higher or lower than the high and low.

Lorsque le niveau du fond continu est tel que le signal numérique correspondant est supérieur au seuil haut, on considère que celui-ci occupe une part trop importante de la plage dynamique du convertisseur analogique-numérique. Le signal d'entrée du convertisseur analogique-numérique est alors compensé en lui ajoutant une tension de correction tendant à réduire son amplitude (niveau). When the level of the continuous background is such that the corresponding digital signal is above the high threshold, it is considered that the latter occupies too large a part of the dynamic range of the analog-digital converter. The input signal from the analog-digital converter is then compensated by adding to it a correction voltage tending to reduce its amplitude (level).

A l'inverse, lorsque le niveau du fond continu est tel que le signal numérique correspondant est inférieur au seuil bas, on considère que celui-ci est trop faible. Ceci signifie que le signal analogique appliqué à l'entrée du convertisseur analogiquenumérique risque de prendre des valeurs négatives. Conversely, when the level of the continuous background is such that the corresponding digital signal is below the low threshold, it is considered that the latter is too low. This means that the analog signal applied to the input of the analog-to-digital converter may take negative values.

Le signal d'entrée du convertisseur analogique-numérique est alors compensé en lui ajoutant une tension de correction tendant à augmenter son amplitude. The input signal from the analog-digital converter is then compensated by adding to it a correction voltage tending to increase its amplitude.

Lorsque le niveau du fond continu est tel que le signal numérique correspondant est compris entre le seuil haut et le seuil bas, aucune correction n est effectuée. When the level of the continuous background is such that the corresponding digital signal is between the high threshold and the low threshold, no correction is made.

Le choix de la valeur du seuil haut et du seuil bas dépend notamment des caractéristiques des convertisseurs analogiques-numériques utilisés et de leur résolution. Elle dépend aussi de la dispersion des caractéristiques des photodétecteurs. The choice of the value of the high threshold and the low threshold depends in particular on the characteristics of the analog-digital converters used and their resolution. It also depends on the dispersion of the characteristics of the photodetectors.

En particulier, dans une utilisation de l'unité de codage pour une gamma-caméra à photomultiplicateurs, la différence entre le seuil haut et le seuil bas est choisie suffisante pour pouvoir adapter les moyens de correction indifféremment à tout photomultiplicateur dans la gamme de photomultiplicateurs utilisée pour la tête de détection de la gamma-caméra. In particular, in a use of the coding unit for a gamma camera with photomultipliers, the difference between the high threshold and the low threshold is chosen sufficient to be able to adapt the correction means equally to any photomultiplier in the range of photomultipliers used for the gamma-camera detection head.

Selon un aspect particulier de la réalisation de l'unité de codage, les moyens pour ajouter au signal du photodétecteur une tension de correction peuvent comporter un convertisseur numérique-analogique pour convertir le signal de correction du compteur de correction en une tension analogique de correction, et un amplificateur opérationnel pour ajouter au signal du photodétecteur la tension analogique de correction. According to a particular aspect of the embodiment of the coding unit, the means for adding a correction voltage to the signal from the photodetector may comprise a digital-analog converter for converting the correction signal from the correction counter into an analog correction voltage, and an operational amplifier for adding the analog correction voltage to the photodetector signal.

Selon un autre aspect particulier de la réalisation d'une unité de codage conforme à l'invention, le détecteur d'absence d'impulsion peut comporter - un registre à décalage, comportant un nombre
déterminé n de positions et apte à émettre un signal
de détection d'une absence d'impulsion lorsque toutes
les positions sont dans un état de validation - une horloge de pilotage du convertisseur analogique
numérique, reliée également au registre à décalage
pour successivement mettre dans un état de validation
une position du registre de décalage à chaque
échantillon du signal numérique - un comparateur apte à comparer une valeur numérique
de chaque échantillon à la valeur numérique de
l'échantillon précédent dans la succession
d'échantillons du signal numérique et apte à émettre
un signal de réinitialisation du registre à décalage
lorsque la valeur d'un échantillon diffère de celle
de l'échantillon précédent de plus d'une quantité
prédéterminée ; et - un système de remise à zéro du registre à décalage
lorsqu' au moins un bit parmi un nombre prédéterminé
de bits de poids fort d'un échantillon est non-nul.
According to another particular aspect of the embodiment of a coding unit according to the invention, the absence of pulse detector can comprise - a shift register, comprising a number
determined n of positions and capable of emitting a signal
detection of an absence of pulse when all
the positions are in a validation state - a control clock for the analog converter
digital, also connected to the shift register
to successively put in a validation state
a position of the shift register at each
digital signal sample - a comparator able to compare a digital value
of each sample to the numerical value of
previous sample in succession
digital signal samples capable of transmitting
a reset register reset signal
when the value of a sample differs from that
from the previous sample by more than a quantity
predetermined; and - a system for resetting the shift register to zero
when at least one bit among a predetermined number
of most significant bits of a sample is non-zero.

Au sens de l'invention, on considère que le codeur, ou convertisseur analogique-numérique, délivre un signal codé, ou numérique, formé d'une succession d'échantillons dont la valeur reflète la valeur du signal analogique appliqué au convertisseur analogiquenumérique, à des instants donnés. Ces instants sont déterminés par l'horloge. Within the meaning of the invention, it is considered that the coder, or analog-digital converter, delivers a coded, or digital signal, formed of a succession of samples whose value reflects the value of the analog signal applied to the analog to digital converter, given moments. These times are determined by the clock.

La présente invention concerne également et en particulier, l'utilisation de l'unité de codage pour le traitement de signaux photodétecteurs d'une gammacaméra notamment d'une gamma-caméra à photomultiplicateurs. The present invention also relates in particular to the use of the coding unit for the processing of photodetector signals of a gammacamera, in particular of a gamma-camera with photomultipliers.

Par ailleurs, l'invention concerne une gamma-caméra comprenant une pluralité de photodétecteurs et une unité de calcul et de traitement de signal. Conformément à l'invention, une unité de codage telle que décrite précédemment est connectée respectivement entre chaque photodétecteur et l'unité de calcul et de traitement de signal. Furthermore, the invention relates to a gamma camera comprising a plurality of photodetectors and a signal calculation and processing unit. According to the invention, a coding unit as described above is connected respectively between each photodetector and the signal calculation and processing unit.

Enfin, l'invention concerne un procédé de codage du signal électrique analogique d'un photodétecteur apte à émettre des impulsions. Selon le procédé, on convertit le signal analogique du photodétecteur en un signal numérique correspondant et on corrige automatiquement le niveau du signal analogique en fonction du signal numérique obtenu en l'absence d'impulsion du photodétecteur. Finally, the invention relates to a method for coding the analog electrical signal of a photodetector capable of emitting pulses. According to the method, the analog signal from the photodetector is converted into a corresponding digital signal and the level of the analog signal is automatically corrected as a function of the digital signal obtained in the absence of a pulse from the photodetector.

Selon une mise en oeuvre particulière du procédé, on compare le signal numérique à un seuil bas et à un seuil haut et on ajoute au signal analogique une tension de correction tendant à abaisser le niveau du signal analogique lorsque le signal numérique produit en l'absence d'impulsion dépasse le seuil haut et tendant à augmenter le niveau du signal analogique lorsque le signal numérique produit en l'absence d'impulsion est inférieur au seuil bas. According to a particular implementation of the method, the digital signal is compared to a low threshold and to a high threshold and a correction voltage is added to the analog signal tending to lower the level of the analog signal when the digital signal produced in the absence pulse exceeds the high threshold and tends to increase the level of the analog signal when the digital signal produced in the absence of pulse is below the low threshold.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, en référence aux figures des dessins annexés, donnée à titre purement illustratif et non limitatif. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, with reference to the figures of the appended drawings, given purely by way of non-limiting illustration.

Brève description des figures
- La figure 1, déjà décrite, est un schéma simplifié d'un canal de traitement du signal d'un photomultiplicateur d'une gamma-caméra.
Brief description of the figures
- Figure 1, already described, is a simplified diagram of a signal processing channel of a photomultiplier of a gamma-camera.

- La figure 2 est un schéma simplifié d'un canal de traitement du signal d'un photomultiplicateur incluant une unité de codage conforme à la présente. - Figure 2 is a simplified diagram of a signal processing channel of a photomultiplier including a coding unit according to the present.

invention.invention.

- La figure 3 est un schéma détaillé d'une unité de codage conforme à la présente invention. - Figure 3 is a detailed diagram of a coding unit according to the present invention.

Description détaillée de modes de réalisation
La description qui suit se réfère plus précisément au traitement du signal d'un photomultiplicateur d'une gamma-caméra. Il convient cependant de noter que l'invention peut être utilisée également pour le traitement du signal d'un photomultiplicateur ou d'un autre type de photodétecteur dans d'autres applications telles que des applications de mesure dans le domaine de la physique nucléaire, par exemple.
Detailed description of embodiments
The following description refers more precisely to the processing of the signal from a photomultiplier of a gamma camera. It should however be noted that the invention can also be used for processing the signal from a photomultiplier or another type of photodetector in other applications such as measurement applications in the field of nuclear physics, for example. example.

La figure 2 montre un canal 100 de traitement du signal du photomultiplicateur d'une gamma-caméra. La gamma-caméra comporte une pluralité de photomultiplicateurs et une pluralité de canaux fonctionnant selon le même schéma.  FIG. 2 shows a channel 100 for processing the signal from the photomultiplier of a gamma-camera. The gamma camera includes a plurality of photomultipliers and a plurality of channels operating according to the same scheme.

Pour des raisons de simplification, les parties de la figure 2, identiques ou similaires à des parties de la figure 1, portent les mêmes références auxquelles on a ajouté 100. For reasons of simplification, the parts of FIG. 2, identical or similar to parts of FIG. 1, have the same references to which 100 have been added.

Le photomultiplicateur 110 est relié à un convertisseur analogique-numérique 112 par l'intermédiaire d'un convertisseur courant-tension 114 et d'un amplificateur opérationnel 115. The photomultiplier 110 is connected to an analog-digital converter 112 by means of a current-voltage converter 114 and an operational amplifier 115.

Le convertisseur courant-tension 114 est par exemple un amplificateur opérationnel à contreréaction totale pour convertir le signal en courant produit par le photomultiplicateur en un signal en tension. The current-voltage converter 114 is for example an operational amplifier with total feedback to convert the signal into current produced by the photomultiplier into a signal into voltage.

La sortie 118 du convertisseur analogique- numérique 112 est reliée à un sommateur numérique 120 associé à une unité de calcul numérique 122. Le sommateur et l'unité de calcul ne font pas partie en eux-mêmes de l'unité de codage au sens de l'invention, mais font partie de la gamma-caméra utilisant l'unité de codage. The output 118 of the analog-digital converter 112 is connected to a digital adder 120 associated with a digital computing unit 122. The adder and the computing unit are not in themselves part of the coding unit in the sense of the invention, but are part of the gamma camera using the coding unit.

La sortie numérique 118 est également reliée à des moyens 130 de correction automatique de niveau du signal reçu par le convertisseur analogiquenumérique. La sortie des moyens de correction 130 est reliée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique 112 par l'intermédiaire de l'amplificateur opérationnel 115. The digital output 118 is also connected to means 130 for automatic correction of the level of the signal received by the analog-to-digital converter. The output of the correction means 130 is connected to the input of the analog-digital converter 112 via the operational amplifier 115.

Plus précisément, l'amplificateur opérationnel 115 permet d'ajouter au signal provenant du convertisseur courant-tension 114 une tension de correction délivrée par le moyen de correction 130. More specifically, the operational amplifier 115 makes it possible to add to the signal coming from the current-voltage converter 114 a correction voltage delivered by the correction means 130.

Dans le schéma de la figure 2 la sortie du convertisseur courant-tension 114 est reliée à une entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel 115 et la sortie des moyens de correction 130 est reliée à une entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel 115.In the diagram of FIG. 2, the output of the current-voltage converter 114 is connected to an inverting input of the operational amplifier 115 and the output of the correction means 130 is connected to a non-inverting input of the operational amplifier 115.

Le fonctionnement des moyens de correction est décrit plus en détail en se référant à la figure 3. The operation of the correction means is described in more detail with reference to FIG. 3.

Comme le montre la figure 3, l'entrée des moyens de correction 130, reliée à la sortie 118 du convertisseur analogique-numérique, comporte un aiguillage 132 capable de diriger les bits de poids fort des échantillons provenant du convertisseur analogique-numérique vers une première voie 134 et de diriger les bits de poids faible des échantillons provenant du convertisseur analogique-numérique vers une deuxième voie 136. As shown in FIG. 3, the input of the correction means 130, connected to the output 118 of the analog-digital converter, comprises a switch 132 capable of directing the most significant bits of the samples coming from the analog-digital converter to a first channel 134 and to direct the least significant bits of the samples coming from the analog-digital converter to a second channel 136.

La séparation entre bits de poids fort et faible peut être établie selon des critères adaptés à l'application envisagée et en fonction de la qualité du convertisseur analogique-numérique utilisé. The separation between most significant and least significant bits can be established according to criteria adapted to the envisaged application and according to the quality of the analog-digital converter used.

A titre d'exemple pour un convertisseur analogique-numérique apte à délivrer des échantillons codés sur 8 bits on peut considérer que les bits notés bO, bl, b2, b3 et b4, de plus faible signification (20, 21,22,23,24) sont les bits de poids faible et que les bits notés b5, b6 et b7 (25,26,27) sont les bits de poids fort. By way of example for an analog-digital converter able to deliver samples coded on 8 bits, it can be considered that the bits denoted bO, bl, b2, b3 and b4, of lower significance (20, 21,22,23, 24) are the least significant bits and that the bits denoted b5, b6 and b7 (25,26,27) are the most significant bits.

Les moyens de correction 130 comportent par ailleurs un registre à décalage 140. Ce registre comprend un nombre n déterminé de positions qui peuvent être dans un état de validation, par exemple l'état logique 1, ou dans un état- de non-validation, par exemple l'état logique 0.  The correction means 130 also comprise a shift register 140. This register comprises a determined number n of positions which may be in a validation state, for example the logic state 1, or in a non-validation state, for example logic state 0.

Le registre à décalage fait partie d'un détecteur d'absence d'impulsion décrit ci-après. Au sens de la présente invention, on considère qu'il y a absence d'impulsion lorsqu'on détecte un signal numérique correspondant au fond continu émis par le photomultiplicateur en l'absence événement. Ce signal est désigné par "ligne de base". La ligne de base est définie comme une succession de n valeurs d'échantillons, positives faibles, et égales entre elles, au bruit de codage près c'est-à-dire à un bit de plus faible poids près. Le nombre n de valeurs déterminant la présence d'une ligne de base est égal au nombre n de positions du registre à décalage 140. The shift register is part of an absence of pulse detector described below. Within the meaning of the present invention, it is considered that there is absence of pulse when a digital signal corresponding to the continuous background emitted by the photomultiplier is detected in the absence of an event. This signal is referred to as "baseline". The baseline is defined as a succession of n sample values, positive weak, and equal to each other, except for coding noise, that is to say to a bit of least significant weight. The number n of values determining the presence of a baseline is equal to the number n of positions of the shift register 140.

A titre indicatif n peut être choisi de l'ordre de 10, pour une fréquence d'échantillonnage de 10 MHz. As an indication n can be chosen in the order of 10, for a sampling frequency of 10 MHz.

Le registre à décalage 140 est utilisé comme un compteur. The shift register 140 is used as a counter.

Lorsque les critères définissant la ligne de base sont remplis, les positions du registre à décalage sont successivement mises dans l'état de validation, l'une après l'autre, en réponse respectivement à un signal de synchronisation provenant d'une horloge. Les positions du registre à décalage sont par contre toutes réinitialisées dans un état de non validation lorsque au moins l'un des critères définissant la ligne de base n'est pas rempli. Sur la figure 3, l'horloge et le signal de synchronisation sont simplement repérés par une lettre H ou H. La même horloge est également utilisée pour cadencer le fonctionnement du convertisseur analogique-numérique.  When the criteria defining the baseline are met, the positions of the shift register are successively put into the validation state, one after the other, respectively in response to a synchronization signal from a clock. On the other hand, the positions of the shift register are reinitialized in a non-validation state when at least one of the criteria defining the baseline is not fulfilled. In FIG. 3, the clock and the synchronization signal are simply identified by a letter H or H. The same clock is also used to clock the operation of the analog-digital converter.

La vérification du premier critère définissant la ligne de base est effectuée à partir de la première voie 134 qui reçoit les bits de poids fort. The first criterion defining the baseline is checked from the first channel 134 which receives the most significant bits.

Le premier critère définissant la ligne de base est celui de la succession d'échantillons de valeurs positives faibles. The first criterion defining the baseline is that of the succession of samples of low positive values.

Ce critère est satisfait lorsque tous les bits de poids fort, dirigés dans la voie 134 sont nuls. This criterion is satisfied when all the most significant bits, directed in the channel 134 are zero.

La voie 134 est reliée à une borne de réinitialisation 142 du registre à décalage 140 par l'intermédiaire d'une porte NON ou NOR 144 et d'une porte ET (AND) 146. Ainsi, lorsque l'un des bits de poids fort d'un échantillon est à l'état logique "1", le registre à décalage est réinitialisé pour mettre toutes ses positions dans un état de non-validation (état logique "O").  Channel 134 is connected to a reset terminal 142 of the shift register 140 via a NON or NOR gate 144 and an AND (AND) gate 146. Thus, when one of the most significant bits of a sample is in logic state "1", the shift register is reset to put all of its positions in a non-validation state (logic state "O").

La vérification du deuxième critère définissant la ligne de base est effectuée à partir de la voie 136 qui reçoit les bits de poids faible. The verification of the second criterion defining the baseline is carried out from channel 136 which receives the least significant bits.

Le deuxième critère définissant la ligne de base est le fait que les valeurs positives des échantillons formant la ligne de base sont égales entre elles au bruit de codage près (+ 1/2 LSB).  The second criterion defining the baseline is the fact that the positive values of the samples forming the baseline are equal to each other to the nearest coding noise (+ 1/2 LSB).

Pour vérifier l'égalité des valeurs des échantillons successifs, les moyens de correction 130 présentent un comparateur 150. To verify the equality of the values of the successive samples, the correction means 130 have a comparator 150.

Le comparateur présente une première entrée 152 à laquelle est directement relié la voie 136. The comparator has a first input 152 to which the channel 136 is directly connected.

L'entrée 152 reçoit ainsi les bits de poids faible des échantillons fournis par le convertisseur analogiquenumérique.The input 152 thus receives the least significant bits of the samples supplied by the analog-to-digital converter.

La voie 136 est également connectée à une deuxième entrée 154 du comparateur par l'intermédiaire d'une unité de retard 156. L'unité de retard permet de retarder le signal d'un temps d'horloge et de garder en mémoire la valeur de l'échantillon précédent. Un signal d'horloge H est à cet effet appliqué à l'unité de retard 156. Channel 136 is also connected to a second input 154 of the comparator via a delay unit 156. The delay unit makes it possible to delay the signal by a clock time and to keep in memory the value of the previous sample. To this end, a clock signal H is applied to the delay unit 156.

Ainsi, le comparateur 150 compare, à chaque signal d'horloge, l'échantillon numérique actuellement présent sur la voie 136 à l'échantillon qui y était présent au temps d'horloge précédent. Thus, the comparator 150 compares, at each clock signal, the digital sample currently present on channel 136 with the sample which was present there at the previous clock time.

Lorsque les échantillons numériques ne diffèrent pas de plus de la valeur d'un bit de plus faible poids, alors le comparateur n 'émet pas de signal de réinitialisation. Sa sortie 158 est alors à l'état logique "1".  When the digital samples do not differ by more than the value of a least significant bit, then the comparator does not emit a reset signal. Its output 158 is then in logic state "1".

Par contre, lorsque la valeur des échantillons diffère de plus de la valeur d'un bit de plus faible poids, la sortie 158 passe à l'état logique
O qui correspond à un signal de réinitialisation. Comme la sortie 158 est reliée au registre à décalage 140 par l'intermédiaire de la porte ET 146, le registre est alors réinitialisé.
On the other hand, when the value of the samples differs by more than the value of a least significant bit, the output 158 goes to the logic state
O which corresponds to a reset signal. As the output 158 is connected to the shift register 140 via the AND gate 146, the register is then reset.

Comme le montre la figure 3, le signal comportant les bits de poids faible de la voie 136 est prélevé sur l'entrée 154 du comparateur 150 et est dirigé vers des moyens de comparaison 160. Ce signal peut aussi être prélevé à l'entrée 152 du comparateur. As shown in FIG. 3, the signal comprising the least significant bits of channel 136 is taken from input 154 of comparator 150 and is directed to comparison means 160. This signal can also be taken from input 152 of the comparator.

Les moyens de comparaison 160 comportent deux comparateurs à seuil 162 et 164. The comparison means 160 comprise two threshold comparators 162 and 164.

Le signal de la voie 136 est appliqué à une première entrée 162a, 164a respectivement de chaque comparateur à seuil. The signal from channel 136 is applied to a first input 162a, 164a respectively of each threshold comparator.

Les comparateurs à seuil 162, 164 présentent également chacun une deuxième entrée 162b, 164b. Sur ces entrées sont appliquées en permanence une valeur de seuil haut et une valeur de seuil bas du signal, ces valeurs sont notés SH et SB sur la figure 3. The threshold comparators 162, 164 also each have a second input 162b, 164b. A high threshold value and a low threshold value of the signal are permanently applied to these inputs, these values are denoted SH and SB in FIG. 3.

Les comparateurs à seuil 162 et 164, en comparant le signal numérique aux valeurs des seuils haut et bas, permettent de vérifier que le niveau de la ligne de base est suffisamment élevé pour éviter le risque de valeurs négatives du signal analogique appliqué à l'entrée du convertisseur analogiquenumérique, et suffisamment faible toutefois pour ne pas amputer une partie trop importante de la plage dynamique du convertisseur analogique-numérique. Comparators with threshold 162 and 164, by comparing the digital signal with the values of high and low thresholds, make it possible to verify that the level of the baseline is sufficiently high to avoid the risk of negative values of the analog signal applied to the input of the analog-to-digital converter, and sufficiently small, however, not to cut off too much of the dynamic range of the analog-to-digital converter.

A titre indicatif, le niveau du signal analogique appliquée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique est considéré comme pouvant faire partie de la ligne de base lorsqu'il est inférieur à un huitième de la plage dynamique du convertisseur analogique-numérique. Les valeurs du seuil haut et du seuil bas peuvent être fixées par exemple à 7 et 5, pour un convertisseur avec une plage dynamique de sortie de 256 canaux (8 bits).  As an indication, the level of the analog signal applied to the input of the analog-digital converter is considered to be part of the baseline when it is less than one eighth of the dynamic range of the analog-digital converter. The values of the high threshold and the low threshold can be fixed for example at 7 and 5, for a converter with a dynamic output range of 256 channels (8 bits).

Les sorties des comparateurs à seuil 162 et 164 portent les références 162c et 164c sur la figure 3. Elles sont respectivement appliquées à l'entrée d'une porte logique NON OU (NOR) 166 et d'une porte ET (-AND) 168. On note que le signal de sortie du comparateur à seuil 164 est inversé à l'entrée de la porte ET 168. The outputs of the threshold comparators 162 and 164 bear the references 162c and 164c in FIG. 3. They are respectively applied to the input of a NOR OR (NOR) gate 166 and an AND gate (-AND) 168 It is noted that the output signal of the threshold comparator 164 is inverted at the input of the AND gate 168.

Les sorties des portes logiques 166 et 168 délivrent respectivement un signal de validation de correction et un signal de sens de correction.  The outputs of the logic gates 166 and 168 respectively deliver a correction validation signal and a correction direction signal.

Les sorties 166 et 168 de même qu'une sortie 148 du registre à décalage 140, sont connectées à un compteur de correction 170. The outputs 166 and 168, as well as an output 148 of the shift register 140, are connected to a correction counter 170.

Le compteur de correction 170 délivre sur sa sortie 172, une valeur numérique de correction initiale moyenne lors de la mise sous tension du système. The correction counter 170 delivers on its output 172, a digital initial correction value when the system is powered up.

La sortie 172 est reliée à un convertisseur numérique-analogique capable de convertir le signal numérique présent à la sortie 172 du compteur correcteur 170 en une tension analogique dite tension de correction. The output 172 is connected to a digital-analog converter capable of converting the digital signal present at the output 172 of the corrector counter 170 into an analog voltage called correction voltage.

La sortie 176 du convertisseur numériqueanalogique, est reliée enfin à l'amplificateur opérationnel 115 visible également sur la figure 2. The output 176 of the analog digital converter is finally connected to the operational amplifier 115 also visible in FIG. 2.

L'amplificateur opérationnel 115 ajoute la tension de correction au signal en tension en provenance du photomultiplicateur pour appliquer la somme de ces tensions à l'entrée 116 du convertisseur analogiquenumérique.The operational amplifier 115 adds the correction voltage to the voltage signal from the photomultiplier to apply the sum of these voltages to the input 116 of the analog-to-digital converter.

Lorsqu'un signal de détection de ligne de base, c'est-à-dire d'absence d'impulsion, est délivré à la sortie 148 du registre à décalage et que par ailleurs un signal de correction est délivré par la porte logique 166 alors la tension de correction ajoutée au signal du photomultiplicateur est soit trop importante, soit insuffisante. La présence du signal de détection de ligne de base et du signal de correction provoque une modification du signal de correction émis par le compteur-correcteur 170 sur sa sortie 172. La modification du signal de correction dépend également du signal provenant de la porte logique 168 qui indique un sens de correction. Lorsque la ligne de base est à un niveau trop faible, le signal de correction délivré par le compteur 170 est modifié dans un sens tendant à augmenter la tension appliquée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique. Inversement lorsque la ligne de base est à un niveau trop élevé, le signal de correction est modifié dans un sens tendant a diminuer la tension appliquée à l'entrée du convertisseur analogique-numérique. When a baseline detection signal, that is to say no pulse signal, is supplied at output 148 of the shift register and that, moreover, a correction signal is supplied by logic gate 166 then the correction voltage added to the photomultiplier signal is either too high or insufficient. The presence of the baseline detection signal and the correction signal causes a modification of the correction signal emitted by the counter-corrector 170 on its output 172. The modification of the correction signal also depends on the signal coming from the logic gate 168 which indicates a direction of correction. When the baseline is at too low a level, the correction signal delivered by the counter 170 is modified in a direction tending to increase the voltage applied to the input of the analog-digital converter. Conversely, when the baseline is at too high a level, the correction signal is modified in a direction tending to decrease the voltage applied to the input of the analog-digital converter.

Selon une mise en oeuvre particulière, le compteur-correcteur 170 peut être réglé de façon à augmenter ou diminuer la valeur numérique du signal de correction respectivement de une unité de plus faible poids à chaque étape de correction. According to a particular implementation, the counter-corrector 170 can be adjusted so as to increase or decrease the digital value of the correction signal respectively by a unit of lesser weight at each correction step.

Des résistances 180, 182 reliées à des sources de tension (+v, -v) permettent d'ajuster le gain de la correction. Resistors 180, 182 connected to voltage sources (+ v, -v) allow the gain of the correction to be adjusted.

La tension analogique de correction produite par une modification du signal numérique de correction d'une valeur correspondant au bit du plus faible poids est ajustée à une valeur suffisamment faible. Elle est plus précisément choisie de sorte à provoquer une correction du niveau de la ligne de base inférieure à la moitié de la différence entre le seuil haut et le seuil bas. The analog correction voltage produced by a modification of the digital correction signal by a value corresponding to the least significant bit is adjusted to a sufficiently low value. It is more precisely chosen so as to cause a correction of the level of the baseline less than half the difference between the high threshold and the low threshold.

Documents cités -- (1) US-A-3 011 057
(2) FR-A-2 669 439
Documents cited - (1) US-A-3 011 057
(2) FR-A-2 669 439

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Unité de codage du signal électrique analogique d'un photodétecteur (110) apte à émettre des impulsions, comprenant un convertisseur analogiquenumérique (112) relié au photodétecteur (110), le convertisseur analogique-numérique (112) étant apte à recevoir le signal électrique analogique du photodétecteur et à émettre un signal numérique codé, correspondant au signal analogique et comprenant une succession d'échantillons numériques, caractérisé en ce que l'unité de codage comprend en outre des moyens (130) de correction automatique de niveau du signal reçu par le convertisseur analogique-numérique (112) en fonction d'un signal codé émis par le convertisseur analogique-numérique en l'absence d'impulsion du photodétecteur. 1. Unit for coding the analog electrical signal of a photodetector (110) capable of emitting pulses, comprising an analog-to-digital converter (112) connected to the photodetector, the analog-digital converter (112) being able to receive the signal electric analog of the photodetector and emitting a coded digital signal, corresponding to the analog signal and comprising a succession of digital samples, characterized in that the coding unit further comprises means (130) for automatic correction of the level of the received signal by the analog-digital converter (112) according to a coded signal emitted by the analog-digital converter in the absence of pulse from the photodetector. 2. Unité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de correction (130) sont connectés entre le photodétecteur (110) et le convertisseur analogique-numérique (112) et sont reliés à une sortie d'émission (118) du signal numérique du convertisseur analogique-numérique (112). 2. Unit according to claim 1, characterized in that the correction means (130) are connected between the photodetector (110) and the analog-digital converter (112) and are connected to a transmission output (118) of the signal digital to analog-to-digital converter (112). 3. Unité selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de correction (130) comportent -un détecteur d'absence d'impulsion (140,144,146,150,  3. Unit according to claim 1 or 2, characterized in that the correction means (130) comprise -a pulse absence detector (140,144,146,150, 156) dans le signal numérique du convertisseur 156) in the digital signal of the converter analogique-numérique ; - des moyens de comparaison (160) du signal numérique à analog-digital; - means for comparing (160) the digital signal to un premier seuil (SB) dit seuil bas et un deuxième a first threshold (SB) called the low threshold and a second seuil (SH) dit seuil haut - un compteur de correction (170) apte à émettre un threshold (SH) known as high threshold - a correction counter (170) capable of transmitting a signal de correction d'abaissement de niveau lorsque level down correction signal when le signal numérique est supérieur au deuxième seuil the digital signal is above the second threshold (SH) et à émettre un signal de correction (SH) and to issue a correction signal d'augmentation de niveau lorsque le signal numérique level increase when the digital signal est inférieur au premier seuil (SB), le signal de is lower than the first threshold (SB), the signal correction étant émis lors d'une détection d'absence correction being issued upon absence detection d'impulsion ; et - des moyens (115,174) pour ajouter au signal du impulse; and - means (115,174) for adding to the signal of the photodétecteur une tension de correction continue photodetector continuous correction voltage correspondant au signal de correction. corresponding to the correction signal. 4. Unité selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens pour ajouter au signal du photodétecteur une tension de correction comportent un convertisseur numérique-analogique (174) pour convertir le signal de correction du compteur de correction (170) en une tension analogique de correction et un amplificateur opérationnel (115) pour ajouter au signal du photodétecteur la tension analogique de correction. 4. Unit according to claim 3, characterized in that the means for adding a correction voltage to the signal from the photodetector comprise a digital-analog converter (174) for converting the correction signal from the correction counter (170) into an analog voltage correction and an operational amplifier (115) for adding the analog correction voltage to the photodetector signal. 5. Unité selon la revendication 3 caractérisé en ce que le détecteur d'absence d'impulsion comporte - un registre à décalage (140) comportant un nombre 5. Unit according to claim 3 characterized in that the absence of pulse detector comprises - a shift register (140) comprising a number déterminé n de positions et apte à émettre un signal determined n of positions and capable of emitting a signal de détection d'une absence d'impulsion lorsque toutes detection of an absence of pulse when all les positions sont dans un état de validation ; - une horloge de pilotage ( H, I ) du convertisseur the positions are in a validation state; - a control clock (H, I) of the converter analogique-numérique, reliée également au registre à analog-digital, also connected to the register décalage (140) pour successivement mettre dans un offset (140) to successively put in a état de validation une position du registre de validation status a position of the register of décalage à chaque échantillon du signal numérique - un comparateur (150) apte à comparer une valeur offset to each sample of the digital signal - a comparator (150) capable of comparing a value numérique de chaque échantillon à la valeur numérique numeric of each sample to numeric value de l'échantillon précédent dans la succession from the previous sample in the estate d'échantillons du signal numérique et apte à émettre digital signal samples capable of transmitting un signal de réinitialisation du registre à décalage a reset register reset signal lorsque la valeur d'un échantillon diffère de celle when the value of a sample differs from that de l'échantillon précédent de plus d'une quantité from the previous sample by more than a quantity prédéterminée ; et - un système de remise (144,146) à zéro du registre à predetermined; and - a reset system (144,146) to zero of the register to décalage lorsqu'au moins un bit parmi un nombre offset when at least one bit among a number prédéterminé de bits de poids fort d'un échantillon predetermined high order bits of a sample est non-nul. is non-zero. 6. Unité selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de comparaison' comportent - un premier comparateur à seuil (164) pour comparer la 6. Unit according to claim 3, characterized in that the comparison means' comprise - a first threshold comparator (164) for comparing the valeur de chaque échantillon au seuil bas (SB) ; et - un deuxième comparateur à seuil (162) pour comparer value of each sample at the low threshold (SB); and - a second threshold comparator (162) for comparing la valeur de chaque échantillon au seuil haut (SH).  the value of each sample at the high threshold (SH). 7. Unité selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de comparaison comportent une première sortie pour émettre vers le compteur de correction un signal de validation de correction et une deuxième sortie pour émettre vers le compteur de correction un signal de sens de correction. 7. Unit according to claim 3, characterized in that the comparison means comprise a first output for transmitting a correction validation signal to the correction counter and a second output for transmitting a correction direction signal to the correction counter . 8. Utilisation d'une unité de codage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 pour le traitement de signaux de photomultiplicateurs d'une gamma-caméra. 8. Use of a coding unit according to any one of claims 1 to 7 for the processing of photomultiplier signals of a gamma-camera. 9. Gamma-caméra comprenant une pluralité de photodétecteurs et une unité de calcul et de traitement de signal, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une unité de codage conforme à au moins une des revendications 1 à 7, connectée entre chaque photodétecteur et l'unité de calcul et de traitement de signal. 9. Gamma camera comprising a plurality of photodetectors and a signal calculation and processing unit, characterized in that it further comprises a coding unit in accordance with at least one of claims 1 to 7, connected between each photodetector and signal calculation and processing unit. 10. Procédé de codage du signal électrique analogique d'un photodétecteur apte à émettre des impulsions, caractérisé en ce que - on convertit le signal analogique du photodétecteur 10. Method for coding the analog electrical signal of a photodetector capable of emitting pulses, characterized in that - the analog signal of the photodetector is converted en un signal numérique correspondant, et - on corrige automatiquement le niveau du signal into a corresponding digital signal, and - the signal level is automatically corrected analogique en fonction du signal numérique obtenu en analog according to the digital signal obtained in l'absence d'impulsion du photodétecteur. absence of pulse from the photodetector. 11. Procédé de codage selon la revendication 10, caractérisé en ce que - on compare le signal numérique à un seuil bas et à un 11. Coding method according to claim 10, characterized in that - the digital signal is compared to a low threshold and to a seuil haut, et - on ajoute au signal analogique une tension de high threshold, and - a voltage of correction tendant à abaisser le niveau du signal correction to lower the signal level analogique lorsque le signal numérique, produit en analog when the digital signal, produced in l'absence d'impulsion, dépasse le seuil haut et the absence of pulse, exceeds the high threshold and tendant à augmenter le niveau du signal analogique tending to increase the level of the analog signal lorsque le signal numérique produit en l'absence when the digital signal produced in the absence d'impulsion est inférieur au seuil bas.  pulse is below the low threshold.
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Citations (2)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2592257A1 (en) * 1985-12-19 1987-06-26 Sgs Microelettronica Spa METHOD AND APPARATUS FOR COMBINATION PELLET FOR IMPULSE CODE MODULATION HAVING AN IMPROVED AUTOMATIC RESET CIRCUIT
FR2669439A1 (en) * 1990-11-21 1992-05-22 Commissariat Energie Atomique NUCLEAR DETECTION METHOD WITH BASIC POTENTIAL CORRECTION AND APPARATUS (IN PARTICULAR GAMMA-CAMERA) CORRESPONDING.

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