FR2792149A1 - Medical imaging pixel camera faulty pixel zone removal has two horizontal and vertical camera step movements enabling detection faulty pixel image - Google Patents

Abstract

The detection system removing faulty pixel zones processes images from a camera with detector pixel outputs. The pixels are removed by carrying out successive movement of the camera in horizontal and vertical directions (D1-D4). Any faulty pixel is effectively removed as the zone is detected by a nearby pixel detector (P1-P5).

Description

PROCEDE DE FORMATION D'UNE IMAGEIMAGE FORMATION PROCESS

Domaine technique et art antérieur L'invention concerne un procédé de formation d'une image obtenue par un dispositif de prises de vues  TECHNICAL FIELD AND PRIOR ART The invention relates to a method for forming an image obtained by a camera.

comprenant un réseau de pixels détecteur.  comprising an array of detector pixels.

Par réseau de pixels, il faut entendre une structure de pixels sous forme matricielle ou sous  By pixel array is meant a pixel structure in matrix form or under

forme de barrette.bar shape.

L'invention s'applique plus particulièrement à la correction effectuée sur le signal détecté par un réseau de pixels du fait de la présence de pixels en défaut au sein de ce réseau. Par pixel en défaut, il faut entendre un pixel qui n'est plus apte à détecter correctement le rayonnement qu'il reçoit. Il peut s'agir d'un pixel en panne franche ou encore d'un pixel  The invention applies more particularly to the correction carried out on the signal detected by an array of pixels due to the presence of pixels at fault within this array. By defective pixel is meant a pixel which is no longer able to correctly detect the radiation it receives. It can be a frank pixel failure or a pixel

dont le signal détecté est très bruité.  whose detected signal is very noisy.

L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'imagerie médicale utilisant des gamma-caméras intégrant un détecteur sous forme de réseaux de pixels à base de matériau semi-conducteur comme le CdZnTe, le  The invention finds a particularly advantageous application in the field of medical imaging using gamma cameras integrating a detector in the form of pixel arrays based on semiconductor material such as CdZnTe,

CdTe ou le HgI2.CdTe or HgI2.

De façon plus générale, cependant, l'invention concerne tout type d'application concernant les techniques d'obtention d'images à partir de détecteurs structurés en réseaux de pixels et sensibles à  More generally, however, the invention relates to any type of application concerning techniques for obtaining images from detectors structured in pixel arrays and sensitive to

différents types de rayonnements (y, X, infrarouge).  different types of radiation (y, X, infrared).

Un détecteur de gamma-caméra constitué de  A gamma-camera detector consisting of

plusieurs milliers de pixels en matériau semi-  several thousand pixels in semi-material

conducteur CdZnTe doit pouvoir fonctionner si l'un ou  CdZnTe conductor must be able to function if one or

plusieurs de ses pixels sont en défaut.  several of its pixels are faulty.

Le réseau de pixels d'une gamma-caméra est constitué de pixels régulièrement espacés, surmonté  The pixel array of a gamma camera consists of regularly spaced pixels, overcome

d'un collimateur préférentiellement à trous carrés.  a collimator preferably with square holes.

Le collimateur est placé devant le réseau de pixels afin de ne conserver que le rayonnement  The collimator is placed in front of the array of pixels in order to keep only the radiation

d'incidence perpendiculaire à la surface des pixels.  incidence perpendicular to the pixel surface.

Les détecteurs CdZnTe convertissent directement l'énergie des photons gamma en porteurs de charges. La collecte des porteurs de charges est réalisée grâce à des contacts déposés sur chaque pixel auxquels on  CdZnTe detectors directly convert the energy of gamma photons into charge carriers. The charge carriers are collected using contacts placed on each pixel to which

applique une haute tension de polarisation.  applies a high bias voltage.

L'amplification ainsi que la mise en forme du signal sont ensuite réalisées par un circuit électronique dont la sortie numérique fournit la valeur affectée au pixel  The amplification as well as the shaping of the signal are then carried out by an electronic circuit whose digital output provides the value assigned to the pixel

image.picture.

La réponse d'un pixel du réseau correspond donc  The response of a pixel of the network therefore corresponds

à la somme des coups gamma reçus à la surface du pixel.  to the sum of the gamma blows received at the pixel surface.

De par la disposition du réseau de pixels par rapport à l'objet à observer, chaque pixel du réseau de pixels est susceptible de détecter une zone donnée de l'objet. Dans le cas o un pixel fonctionne correctement, cette détection a lieu. Dans le cas o le pixel est un pixel en défaut, la détection n'a pas lieu correctement. Différentes méthodes existent pour corriger la présence de pixels en défaut. Ces méthodes consistent à interpoler la valeur à affecter au pixel en défaut à partir des valeurs détectées par les pixels voisins du pixel en défaut. Les coups arrivés sur le pixel en défaut sont alors perdus. Pour un pixel en défaut,  By virtue of the arrangement of the array of pixels relative to the object to be observed, each pixel of the array of pixels is capable of detecting a given area of the object. If a pixel is functioning properly, this detection takes place. In the case where the pixel is a defective pixel, the detection does not take place correctly. Different methods exist to correct the presence of defective pixels. These methods consist in interpolating the value to be assigned to the defective pixel from the values detected by the neighboring pixels of the defective pixel. The hits on the defective pixel are then lost. For a defective pixel,

aucune information propre au pixel n'est donc détectée.  no pixel-specific information is therefore detected.

En imagerie médicale, les pixels sont relativement gros et chacun couvre une zone qui peut correspondre à une anomalie. Il est alors possible de  In medical imaging, the pixels are relatively large and each covers an area which may correspond to an anomaly. It is then possible to

passer à côté d'une information de la taille du pixel.  missing out on pixel size information.

Ceci présente un réel inconvénient.  This has a real drawback.

L'invention ne présente pas cet inconvénient.  The invention does not have this drawback.

En effet, l'invention concerne un procédé de formation de l'image d'un objet obtenue par un dispositif de prises de vue comprenant un réseau de pixels détecteur, chaque pixel étant susceptible de détecter une zone donnée de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de déplacements successifs du dispositif de prises de vues par rapport à l'objet de façon que toute zone donnée de l'objet puisse être détectée par au moins un pixel voisin du pixel susceptible de détecter  Indeed, the invention relates to a method for forming the image of an object obtained by a shooting device comprising an array of detector pixels, each pixel being capable of detecting a given area of the object, characterized in what it comprises a step of successive displacements of the device for taking pictures relative to the object so that any given area of the object can be detected by at least one pixel neighboring the pixel capable of detecting

la zone donnée.the given area.

Selon une application particulièrement avantageuse de l'invention, le pixel susceptible de détecter la zone donnée est un pixel en défaut du  According to a particularly advantageous application of the invention, the pixel capable of detecting the given area is a pixel in default of the

réseau de pixels.pixel array.

Avantageusement, à la fin de l'étape de déplacements successifs, l'information attribuée au pixel en défaut est donc une information physique réelle de rayonnements détectés par des pixels  Advantageously, at the end of the step of successive displacements, the information allocated to the defective pixel is therefore real physical information of radiations detected by pixels.

fonctionnant correctement.working properly.

Brève description des figuresBrief description of the figures

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention, fait en référence aux figures ci-annexées parmi lesquelles: - la figure 1 représente un pixel en défaut entouré de huit pixels fonctionnant correctement, - les figures 2a, 2b, 2c, 2d représentent, de façon symbolique, des déplacements, dans quatre directions différentes, du réseau de pixels détecteur par rapport à une zone d'objet non détectée par un pixel en défaut, - la figure 3 représente, de façon symbolique, l'information acquise, pour une zone d'objet non détectée par un pixel en défaut, suite à la succession  Other characteristics and advantages of the invention will appear on reading a preferred embodiment of the invention, made with reference to the appended figures among which: - Figure 1 represents a defective pixel surrounded by eight pixels functioning correctly, - Figures 2a, 2b, 2c, 2d represent, symbolically, displacements, in four different directions, of the array of detector pixels with respect to an object area not detected by a defective pixel, - the FIG. 3 represents, symbolically, the information acquired, for an object area not detected by a defective pixel, following the succession

des déplacements décrits aux figures 2a, 2b, 2c, 2d.  displacements described in Figures 2a, 2b, 2c, 2d.

Sur toutes les figures, les mêmes repères  In all the figures, the same references

désignent les mêmes éléments.denote the same elements.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre de  Detailed description of modes of implementation of

l'invention La figure 1 représente un bloc de pixels comprenant un pixel en défaut entouré de pixels  the invention FIG. 1 represents a block of pixels comprising a defective pixel surrounded by pixels

fonctionnant correctement.working properly.

Le bloc B de pixels représente une fraction du réseau de pixels détecteur du dispositif de prises de vues. Le bloc B comprend un pixel en défaut Pd entouré de huit pixels fonctionnant correctement Pl,  Block B of pixels represents a fraction of the detector pixel array of the camera. Block B includes a defective pixel Pd surrounded by eight correctly functioning pixels Pl,

P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8.P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8.

Si une prise d'image est effectuée, le pixel en défaut Pd ne détecte aucune information provenant de  If an image is taken, the faulty pixel Pd does not detect any information coming from

l'objet observé.the object observed.

Les figures 2a, 2b, 2c, 2d représentent, de façon symbolique, des déplacements, dans quatre directions différentes, du bloc de pixels B représenté en figure 1 par rapport à une zone d'objet H non détectée par un pixel en défaut lors d'une prise  FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d represent, symbolically, displacements, in four different directions, of the block of pixels B represented in FIG. 1 with respect to an object area H not detected by a defective pixel during 'a take

d'image telle que celle mentionnée en figure 1.  image as that mentioned in figure 1.

Selon l'invention, chaque déplacement appliqué au bloc B de pixels permet qu'une fraction d'un pixel voisin du pixel en défaut Pd puisse acquérir une information provenant de la zone d'objet H. Selon le mode de réalisation représenté aux figures 2a, 2b, 2c, 2d, le mouvement appliqué au bloc B est constitué des déplacements successifs suivants: déplacement d'un demi-pixel dans une direction Dl de façon que le pixel P1 puisse détecter une première information en provenance de la zone H (figure 2a), - déplacement d'un demi-pixel dans une direction D2 opposée à la direction Dl de façon que le pixel P5 puisse détecter une deuxième information en provenance de la zone H (figure 2b), - déplacement d'un demi-pixel dans une direction D3 perpendiculaire aux directions Dl et D2 de façon que le pixel P3 puisse détecter une troisième information en provenance de la zone H (figure 2c), - déplacement d'un demi-pixel dans une direction D4 opposée à la direction D3 de façon que le pixel P7 puisse détecter une quatrième information en  According to the invention, each displacement applied to the block B of pixels allows a fraction of a pixel neighboring the faulty pixel Pd to acquire information coming from the object area H. According to the embodiment represented in FIGS. 2a , 2b, 2c, 2d, the movement applied to block B consists of the following successive displacements: displacement of a half-pixel in a direction Dl so that the pixel P1 can detect a first piece of information coming from the zone H (figure 2a), - displacement of a half-pixel in a direction D2 opposite to the direction Dl so that the pixel P5 can detect a second piece of information coming from the area H (FIG. 2b), - displacement of a half-pixel in a direction D3 perpendicular to the directions Dl and D2 so that the pixel P3 can detect a third item of information coming from the area H (FIG. 2c), - displacement of a half-pixel in a direction D4 opposite to the direction D3 of way that pixel P7 can detect a fourth piece of information in

provenance de la zone H (figure 2d).  from zone H (Figure 2d).

A la fin de la succession de déplacements, l'information attribuée au pixel en défaut Pd est une information physique réelle de rayonnements détectés par les pixels fonctionnant correctement Pl, P5, P3,  At the end of the succession of displacements, the information allocated to the defective pixel Pd is real physical information of radiations detected by the correctly functioning pixels P1, P5, P3,

P7.P7.

L'information attribuée au pixel en défaut est calculée à l'aide des acquisitions réalisées suite aux  The information allocated to the pixel in default is calculated using the acquisitions made following the

différents déplacements du réseau de pixels.  different displacements of the pixel array.

Dans le cas o des temps d'acquisition trop longs sont à éviter (par exemple, en imagerie médicale), selon l'invention, le temps de pose de chacune des quatre acquisitions mentionnées ci-dessus peut être le quart du temps de pose d'une acquisition standard. Selon le mode de réalisation décrit aux figures 2a, 2b, 2c, 2d, l'image finale n'est réduite que d'une couronne de la taille d'un demi-pixel par rapport au bord du champ initial. Des calculs peuvent être mis en  In the case where too long acquisition times are to be avoided (for example, in medical imaging), according to the invention, the exposure time of each of the four acquisitions mentioned above can be a quarter of the exposure time d 'a standard acquisition. According to the embodiment described in FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d, the final image is reduced only by a crown of the size of half a pixel with respect to the edge of the initial field. Calculations can be put in

oeuvre pour reconstruire l'image complète.  work to reconstruct the complete image.

La figure 3 représente, de façon symbolique, l'information acquise, pour une zone d'objet non détectée par un pixel en défaut, suite à la succession  FIG. 3 represents, symbolically, the information acquired, for an object area not detected by a defective pixel, following the succession

des déplacements décrits aux figures 2a, 2b, 2c et 2d.  displacements described in Figures 2a, 2b, 2c and 2d.

La zone Z représentée en figure 3 a les  Zone Z shown in Figure 3 has the

dimensions d'un pixel du réseau de pixels.  dimensions of a pixel in the pixel array.

Suite à la détection des rayonnements effectuée comme décrit aux figures 2a, 2b, 2c et 2d, la zone Z se  Following the radiation detection carried out as described in FIGS. 2a, 2b, 2c and 2d, the zone Z is

divise en quatre zones: Z1, Z2, Z3, Z4.  divides into four areas: Z1, Z2, Z3, Z4.

La zone Z1 représente les rayonnements détectés par les pixels P5 et P7. La zone Z2 représente les rayonnements détectés par les pixels Pl et P7. La zone Z3 représente les rayonnements détectés par les pixels Pl et P3. La zone Z4 représente les rayonnements  The zone Z1 represents the radiations detected by the pixels P5 and P7. The zone Z2 represents the radiations detected by the pixels P1 and P7. The zone Z3 represents the radiations detected by the pixels P1 and P3. Zone Z4 represents radiation

détectés par les pixels P5 et P3.detected by pixels P5 and P3.

Selon l'invention, d'autres déplacements que ceux décrits aux figures 2a, 2b, 2c, 2d peuvent être envisagés pour balayer les zones couvertes par des pixels en défauts. Il peut s'agir, par exemple, d'un seul déplacement de la taille d'un pixel, de déplacements en diagonale par rapport aux déplacements mentionnés ci-dessus, d'un plus grand nombre de déplacements judicieusement choisis. De façon générale, l'invention concerne, comme cela a été mentionné précédemment, des déplacements permettant à toute zone de l'objet devant être lue d'être lue par au moins un pixel. Selon l'invention, à partir des informations détectées par les différents pixels, l'image est alors reconstruite à l'aide de méthodes connues de reconstruction d'image telles que celles utilisées pour  According to the invention, other displacements than those described in FIGS. 2a, 2b, 2c, 2d can be envisaged to scan the areas covered by defective pixels. It may be, for example, a single displacement of the size of a pixel, displacements diagonally with respect to the displacements mentioned above, a greater number of judiciously chosen displacements. In general, the invention relates, as mentioned above, to displacements allowing any area of the object to be read to be read by at least one pixel. According to the invention, from the information detected by the different pixels, the image is then reconstructed using known image reconstruction methods such as those used for

la reconstruction d'images haute résolution.  reconstruction of high resolution images.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Procédé de formation de l'image d'un objet obtenue par un dispositif de prises de vues comprenant un réseau (B) de pixels détecteur, chaque pixel étant susceptible de détecter une zone donnée de l'objet, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de déplacements successifs (D1, D2, D3, D4) du dispositif de prise de vues par rapport à l'objet de façon que toute zone donnée de l'objet puisse être détectée par au moins un pixel voisin (P1, P5) du pixel susceptible  1. Method for forming the image of an object obtained by a shooting device comprising an array (B) of detector pixels, each pixel being capable of detecting a given area of the object, characterized in that it comprises a step of successive displacements (D1, D2, D3, D4) of the device for taking pictures relative to the object so that any given area of the object can be detected by at least one neighboring pixel (P1, P5) of the susceptible pixel de détecter la zone donnée.to detect the given area. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la durée de la prise de vue effectuée par un pixel voisin (P1, P5) du pixel susceptible de détecter la zone donnée est d'autant plus petite que le nombre total de pixels voisins  2. Method according to claim 1, characterized in that the duration of the shooting effected by a neighboring pixel (P1, P5) of the pixel capable of detecting the given area is even smaller than the total number of neighboring pixels permettant de détecter la zone donnée est grand.  to detect the given area is great. 3. Procédé selon l'une quelconque des  3. Method according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que le  previous claims, characterized in that the réseau (B) de pixels détecteur est une matrice de pixels arrangées en lignes et en colonnes et en ce que les déplacements du dispositif de prises de vues sont au nombre de quatre (D1, D2, D3, D4), deux déplacements (D1, D2) étant effectués selon les deux directions d'une même ligne et les deux autres déplacements (D3,  array (B) of detector pixels is a matrix of pixels arranged in rows and columns and in that the displacements of the camera are four in number (D1, D2, D3, D4), two displacements (D1, D2) being carried out in the two directions of the same line and the two other displacements (D3, D4) selon les deux directions d'une même colonne.  D4) in the two directions of the same column. 4. Procédé selon l'une quelconque des  4. Method according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que le  previous claims, characterized in that the dispositif de prises de vues est une gamma-caméra.  camera is a gamma camera. 5. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le réseau de pixels détecteur est un réseau de pixels à base de matériau semi-conducteur  5. Method according to claim 5, characterized in that the detector pixel array is a pixel array based on semiconductor material CdZnTe ou CdTe.CdZnTe or CdTe. 6. Procédé selon l'une quelconque des  6. Method according to any one of revendications précédentes, caractérisé en ce que le  previous claims, characterized in that the pixel susceptible de détecter la zone donnée est un  pixel likely to detect the given area is a pixel en défaut (Pd).pixel in default (Pd).