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Étape!10!:!Finalement,!la#EFG!es!lissée!en!moyennant!les!valeurs!correspondant!à!l’intervalleg• y •_ašÛ • Û

• { •_aš)!_ašÜ‹9‹l Õ­ .!Les!valeurs!seront!données!sous!forme!d’un!tableau,!où!les!fréquences!reportées!

seront!comprises!entre!0!pl/mm!et!la!fréquence!de!Nyquist,!par!pas!de!0,5!pl/mm.!Le!fait!de!choisir!un!

intervalle!de!fréquences!en!accord!avec!la!taille!de!pixel!garantit!qu'un!même!nombre!de!points!expérimentaux!

est!toujours!utilisé!lors!du!lissage,!ce!qui!assure!une!précision!constante![38].!

2.2.2. MESURE!DU!NPS!

La!mesure!du!spectre!de!bruit!(HIJj#est!calculée!à!partir!de!la!transformée!de!Fourier!d’images!bruitées!

(acquisition!d’images!sans!aucun!objet!placé!devant!le!détecteur).!Ces!images,!dont!les!pixels!devraient!tous!

avoir!idéalement!le!même!niveau!de!gris,!au!bruit!près,!sont!affectées!par!un!gradient!(variation!non!linéaire)!

d’intensité!des!niveaux!de!gris.!Cette!variation!en!terme!d’exposition!est!connue!sous!le!terme!«!d’effet!talon!»!

de!l’anode!(voir!annexe!A).!A!cause!de!cet!effet,!qui!peut!être!substantiel,!la!surface!d’exposition!doit!être!

limitée!à!une!petite!surface!centrée!sur!l’image.!La!recommandation!internationale!IEC62220"1"2!suggère!

l’utilisation!d’une!air!de!50x50!mm2.!

Pour!augmenter!encore!l’uniformité!de!l’exposition,!qui!est!fondamentale!pour!le!calcul!du!HIJ,!des!sous"

images!ou!sous"régions!sont!extraites!des!données!correspondant!à!la!partie!centrale!du!détecteur![2]!.!Un!

nombre!suffisant!de!sous"régions!doit!être!choisi!pour!avoir!une!variance!de!niveaux!de!gris!représentant!

correctement!le!bruit.!Pour!garantir!une!erreur!standard!inférieure!à!5%!dans!la!mesure!du#HIJ,!au!moins!

quatre!millions!de!pixels!doivent!être!évalués.!La!taille!des!sous"images!doit!être!suffisamment!grande!pour!

assurer!une!résolution!fréquentielle!suffisante!pour!le!calcul!du#HIJ.!Des!sous"images!ou!sous"régions!de!

256x256!pixels!sont!recommandées!par!la!recommandation!internationale!IEC"62220"1"2.!

Pour!notre!détecteur!qui!contient!des!pixels!d’une!taille!de!70!µm,!un!total!de!six!images,!acquises!pour!un!

même!niveau!d’exposition,!sont!utilisées!pour!mesurer!le#HIJ.!Ces!six!images!garantissent!la!condition!de!4!

millions!de!pixels!à!évaluer.!Puis,!pour!chaque!image,!une!région!d’intérêt!(ROI)!de!50×50!mm2,!positionnée!

dans!la!partie!centrale!de!chaque!image!est!utilisée!pour!effectuer!les!mesures!qui!sont!décrites!dans!la!suite.!!!

Étape!1!:!Chaque!ROI!de!50x50!mm2!est!divisée!en!sous"régions!de!256×256!pixels2!(décalées!de!128!pixels!les!

unes!par!rapport!aux!autres!selon!les!lignes!et!les!colonnes!(voir!Figure!30).!Le!nombre!de!sous"régions!

contenues!dans!chaque!ROI!dépend!de!la!taille!du!pixel.!Pour!notre!détecteur,!on!obtient!16!sous"régions!

d’une!taille!de!256x256!pixels2!pour!chaque!ROI!de!50x50!mm2!en!considérant!une!taille!de!pixel!égale!à!70!µm.!

Pour!garantir!la!condition!de!4!millions!de!pixels!à!évaluer,!6!images!sont!utilisées!pour!mesurer!le!HIJ.!Nous!

disposons!ainsi!de!96!(16!fois!6)!sous"régions!au!total.!

Étape!2!:!Pour!chaque!sous"région,!le!carré!du!module!de!la!transformée!de!Fourier!est!calculé.!

Étape! 3! :!Toutes!les!images!du!domaine!de!Fourier!sont!sommées.!La!moyenne!est!obtenue!en!multipliant!

Matériels!et!Méthodes!

!

r|r}

ghÝÞjŸ!

où:!

r|!et!r}:!distances!entre!pixels,!sur!les!lignes!et!sur!les!colonnes,!respectivement!(dans!notre!cas,!70!µm)!

Tout!le!processus!(étapes!1!à!3)!est!défini!par!l’expression!suivante.!

(11)! mnogp3 qj SeYrsrtguv]juV wV Vuv]P[gs3 tjxkuzXgpsßqtj

tÜT

uv]

sÜT wu

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[ÜT !

où:!

E:!nombre!de!sous"régions!(M=96)!

~`g|3 }j!:!sous"région!!de!taille!256x256!pixels2!

HIJg€3 j:!HIJ!en!deux!dimensions.!

!

!

!

!

!

!

Figure!30:!!!Division!de!la!ROI!de!50x50!mm2!en!sous"régions!de!256x256!pixels2.!

!

Figure!31:!!!Spectre!de!Puissance!de!Bruit!2D!obtenu!à!partir!de!l’équation!(11).!

Les!valeurs!du! !HIJg€3 j!(voir!Figure!31!et!Figure!32)!situées!toutes!à!la!distance!•#de!g€3 j!=!(0,0)!sont!

utilisées!pour!déterminer!le!HIJg•j!à!une!dimension!1D!(voir!Figure!33).!La!relation!entre!les!fréquences!

g€3 j!en!2D!et!f!en!1D!est!donnée!par!l’équation!suivante:!

50!mm!

256!píxels

256!píxels!

!

• S °€Ÿ{ Ÿ!

!Seules!les!valeurs!HIJg€3 j#ayant!un!!appartenant!aux!deux!intervalles!["7,! "1]!et![1,!7]!sont!prises!en!

compte!lors!des!calculs.!Les!valeurs!situées!sur!les!axes!€!et!#(€# S #À,!ligne!0!et## S #À,!colonne!0)!ne!sont!pas!

utilisées.!Cette!façon!de!procéder!respecte!pleinement!la!norme!imposant!les!règles!de!calcul!du#HIJ.!!

!

!

!

!

!

!

!

Figure!32:!!!Lignes!prises!en!compte!pour!calculer!le!mno#g…# S #u9 uàj!à!partir!de#áˆp‰gp#3 qj.!

Par!exemple,!pour!obtenir!la!valeur!du!HIJ!1D!à!la!fréquence#•# S #h3hÁ#iŽÐ#gS#ƒÝ#iŽÐj,!la!moyenne!

des!valeurs!des!pixels!du!HIJ!2D!aux!fréquences#g€3 j#S#gÏ3 hj3 gh3 Ïj3 gyÏ3 hj3 gyh3 Ïj3 gyÏ3 yhj3 gyh3 yÏj,!

(1,!"2)!et!gh3 yÏj!est!calculée.!

!

!

!

!

!

!

!

!

!

Figure!33:!!!Représentation!1"D!du!Spectre!de!Puissance!de!Bruit!obtenu!à!partir!du!mno!2"D!de!la!Figure!31.!Le!pic!placé!

légèrement!au"dessus!de!3!mm"1!est!lié!à!la!présence!de!la!grille!anti"diffusante.!

€

#

Pixels!correspondants!à!la!fréquence!2.23!

pl/mm!et!pris!en!compte!pour!le!calcul!de!

HIJg•j!

[mm

2 ]!

Matériels!et!Méthodes!

!

2.2.3. MESURE!DE!L’INFLUENCE!DES!EFFETS!DE!LA!DIFFUSION!DE!PHOTONS!SUR!

LES!PARAMETRES!PHYSIQUES!DU!DETECTEUR!

!L’effet!du!rayonnement!diffusé!dû!au!sein!est!simulé!par!un!fantôme!constitué!de!plaques!en!PMMA!

(Polyméthyl!méthacrylate).!Le!choix!de!ce!matériau!est!justifié!dans![58,!59]!comme!étant!un!bon!«!équivalent"

sein!».!Les!plaques!sont!interposées!entre!une!cible!en!cuivre,!identique!à!celle!utilisée!pour!mesurer!la##EFG,!

et!le!détecteur!(voir!Figure!34),!ce!qui!permet!d’étudier!l’effet!des!photons!diffusés!pour!différentes!épaisseurs!

de!sein!(10,!20,!30!et!40!mm)!en!mesurant!la#EFGÌ.!

!

!

!

!

!

Figure!34:!!!Mesure!de!la!eZRÌ!prenant!en!compte!la!pénombre!et!la!diffusion!de!photons.!Cette!dernière!est!simulée!en!

utilisant!des!plaques!en!PMMA!(ici,!trois!plaques!seulement!sont!représentées,!au!lieu!de!quatre).!

Un!aspect!important!de!ce!dispositif!expérimental!est!la!génération!d’un!effet!de!flou!géométrique!dû!à!la!

distance!non!nulle!entre!la!plaque!en!cuivre!et!le!détecteur!(voir!la!Figure!45,!page!60,!et!la!section!4.4!pour!

l’origine!exacte!de!la!pénombre).!Il!est!donc!nécessaire!de!mesurer!l’effet!produit!par!la!pénombre!sur!la!EFGÌ!

pour!pouvoir!séparer!les!conséquences!de!la!pénombre!de!celles!produites!par!la!diffusion!des!photons.!Les!

effets!dus!à!la!pénombre!sont!mesurés!en!utilisant!le!dispositif!représenté!sur!la!Figure!35.!

!

!

!

!

!

Figure!35:!!!Mesure!de!la!eZRÌ!prenant!en!compte!uniquement!les!effets!de!la!pénombre.!

Pour!étudier!l’effet!combiné!du!flou!géométrique!et!du!rayonnement!diffusé,!un!troisième!dispositif!est!utilisé!

(voir!Figure!36).!Pour!ce!dispositif,!la!plaque!de!cuivre!est!à!une!distance!de!10,!20,!30!ou!40!mm!du!détecteur.!

Détecteur

Rayons!X!