(57)【要約】      （修正有）【課題】医療従事者による診断を補助するために、見やすい態様で時系列信号を表示する。【解決手段】信号処理装置（１３）は、時系列信号の特性を表示装置（１４）に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を画像信号に対して行う平滑化手段（１３６）と、平滑化処理が行われた画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力手段（１３４）とを備える。【選択図】図１
2020192354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化手段と、
前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力手段と
を備えることを特徴とする信号処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば呼吸音信号等の時系列信号を処理する信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
呼吸音等の生体音は、医師が生体の病態を診断する際の指標の一つとして用いられる。このため、医師等の医療従事者による病態の診断を好適に補助するために、生体音の特性を表示する（言い換えれば、生体音を可視化する）表示装置が提案されている。表示装置が生体音の特性を表示することで、医療従事者は、生体音を好適に又は比較的容易に認識することができる。
【０００３】
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１及び２があげられる。特許文献１には、生体音の一例である心音を示す心電図信号を記録する際に、心電図信号の周波数が規定値を超えている場合には心電図信号の包絡線を心電図信号として記録する心電図記録装置が開示されている。特許文献２には、生体音を示す生体音信号を表示する表示装置ではではないものの、表示中のピークレベルよりも入力信号の値が小さい場合には、ピークレベルを時間経過に伴って降下量を増大させて表示する表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１５４１２０号公報
【特許文献２】特開平９−２６３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、医療従事者が病態を診断するためには、生体音がどのような態様で変化しているかという情報が有益となる場合がある。例えば、単位時間当たりの特性（例えば、信号強度等）の変化が相対的に小さい生体音であれば、生体音の特性のわずかな変化の有無や当該変化の傾向が有益な情報となり得る。また、例えば、単位時間当たりの特性の変化が相対的に大きい生体音であれば、生体音の特性のピーク値（例えば、最大値）の傾向が有益な情報となり得る。
【０００６】
従って、医療従事者による病態の診断を好適に補助するという観点から見れば、表示装置は、生体音の特性が相対的に小さく変化する場合であっても生体音の特性のわずかな変化を表示すると共に、生体音の特性が相対的に大きく変化する場合であっても当該特性のピーク値を識別することができる態様で生体音の特性の変化を表示することが好ましい。このため、表示装置は、生体音の特性のわずかな変化を表示することができるように設計されることが多い。具体的には、例えば、生体音の特性（例えば、信号強度）が大きく変化すればするほど表示態様が大きく変化する表示画像を用いて生体音の特性を表示する表示装置が一例としてあげられる。
【０００７】
しかしながら、このような表示装置は、生体音の特性のわずかな変化を表示することができるがゆえに、生体音の特性が相対的に大きく変化する場合には、当該生体音の特性の表示態様（例えば、特性を視覚的に特定する表示画像の表示態様）を大きく変化させてしまうことになる。例えば、生体音の特性（例えば、信号強度）が大きくなればなるほど大きくなる表示画像を用いて生体音の特性を表示する表示装置を例にあげる。このような表示装置は、生体音の特性のわずかな変化に応じて表示画像の大きさを好適に変化させるように設計される。しかしながら、このような表示装置は、生体音の特性が相対的に大きく変化する場合には、表示画像の大きさを大きく変化させてしまうという技術的問題が生ずる。その結果、表示装置を見る医療従事者にとっては、生体音の特性が相対的に大きく変化する場合には、逆に生体音の特性を認識しづらくなるという技術的問題が生ずる。というのも、表示画像の表示態様の大きな変化は、表示装置を見る医療従事者にとって一種の刺激となってしまうおそれがあるからである。このため、表示装置は、生体音の特性が相対的に大きく変化する場合であっても、当該生体音の特性を表示するための表示画像の表示態様を過度に大きく変化させ過ぎないことが好ましい。
【０００８】
尚、特許文献１に開示された技術では、心電図信号の包絡線を記録することで、心電図信号の平滑化が図られている。しかしながら、心電図信号の包絡線が記録されるか否かは、心電図信号の信号強度ではなく、心電図信号の周波数によって決定される。従って、心電図信号の信号強度が相対的に大きく変化したからといって、心電図信号の包絡線が記録されるとは限らない。従って、心電図信号の信号強度が大きくなればなるほど表示態様が大きく変化する表示画像を用いて心電図信号の特性を表示する表示装置は、特許文献１に開示された技術を採用したとしても、心電図信号の信号強度の相対的に大きな変化に起因した表示画像の表示態様の大きな変化を防ぐことができるとは限らない。同様に、特許文献２に開示された技術では、入力信号のピークレベルが小さくなるに過ぎない。従って、突発的に大きな信号強度を有する入力信号が入力された場合には、当該入力信号の信号強度がそのまま表示されてしまう。その結果、入力信号の信号強度が大きくなるほど大きくなる表示画像を用いて入力信号の特性を表示する表示装置は、特許文献２に開示された技術を採用したとしても、入力信号の信号強度の相対的に大きな変化に起因した表示画像の表示態様の大きな変化を防ぐことができるとは限らない。
【０００９】
尚、生体音に限らず、何らかの時系列信号（時間軸に沿った波形によって特定可能な任意の信号）の特性を表示装置に表示する場合には、同様の技術的問題が生ずる。
【００１０】
本発明は、例えば前述した従来の問題点に鑑みなされたものであり、例えばより見やすい態様で時系列信号の特性を表示することが可能な信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、信号処理装置は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化手段と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力手段とを備える。
【００１２】
上記課題を解決するために、信号処理方法は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを備える。
【００１３】
上記課題を解決するために、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させる。
【００１４】
上記課題を解決するために、記録媒体は、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体であって、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例の信号処理システムの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の信号処理システムの動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】呼吸音の生体に対する装着態様の一例を示す模式図及び呼吸音信号の波形を時間軸上で示すグラフである。
【図４】呼吸音の種類を示す分類チャートである。
【図５】５種類の呼吸音（肺胞呼吸音、低音性連続性ラ音（類鼾音）、高音性連続性ラ音（笛声音）、細かい断続性ラ音（捻髪音）及び粗い断続性ラ音（水泡音））に相当する５種類の信号成分の波形を時間軸上で示すグラフである。
【図６】信号記憶部が呼吸音信号を記憶する動作の一例を示す模式図である。
【図７】呼吸音信号を構成する２種類の信号成分の夫々の特性の表示態様の一例を示す平面図である。
【図８】過去画像記憶部が画像信号を記憶する動作の一例を示す模式図である。
【図９】平滑化処理を行った場合の２種類の信号成分の夫々の特性の表示態様の一例を、平滑化処理を行っていない場合の２種類の信号成分の夫々の特性の表示態様の一例と共に示す平面図である。
【図１０】第２実施例の信号処理システムの構成を示すブロック図である。
【図１１】気圧信号の特性の表示態様の一例を示す平面図である。
【図１２】平滑化処理を行った場合の気圧信号の特性の表示態様の一例を、平滑化処理を行っていない場合の気圧信号の特性の表示態様の一例と共に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の実施形態について順に説明する。
【００１７】
（信号処理装置の実施形態）
＜１＞
本実施形態の信号処理装置は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化手段と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力手段とを備える。
【００１８】
本実施形態の信号処理装置は、時系列信号の特性（つまり、時系列信号の状態を特定することが可能な任意の指標であって、例えば、信号強度）に表示装置に表示するための信号処理を行う。つまり、本実施形態の信号処理装置は、時系列信号の特性を視覚的に特定することが可能な何らかの表示画像（或いは、表示対象物）を表示装置に表示するための信号処理を行う。尚、信号処理装置は、表示装置を備えていてもよい。或いは、信号処理装置は、表示装置を備えていなくともよい。また、表示画像は、時系列信号の特性に応じて表示態様が変化する表示画像であることが好ましい。言い換えれば、表示画像は、時系列信号の特性が大きく変化すればするほど表示態様が大きく変化する表示画像であることが好ましい。
【００１９】
尚、ここでいう「時系列信号」とは、時系列又は時間軸に沿った信号成分から構成される信号を意味する広い趣旨である。このような時系列信号は、信号処理装置自身によって直接的に検出されてもよい（つまり、直接的に取得されてもよい）。或いは、このような時系列信号は、信号処理装置の外部に設置される他の装置によって検出されてもよい（つまり、信号処理装置によって間接的に取得されてもよい）。
【００２０】
特に、本実施形態の信号処理装置は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための信号処理を行うために、平滑化手段と、出力手段とを少なくとも備えている。
【００２１】
平滑化手段は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号（つまり、時系列信号の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号）の時間的変化の大きさに基づいて、画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を行う。つまり、平滑化手段は、画像信号の時間的変化の大きさに基づいて定まる態様で、画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を行う。
【００２２】
ここで、画像信号が時系列信号の特性を表示装置に表示するための信号であるがゆえに、画像信号もまた、時系列信号と同様に、時系列又は時間軸に沿った信号成分から構成される信号となる。つまり、画像信号は、ある時点での時系列信号の特性を視覚的に特定する単一の表示画像が時系列又は時間軸に沿って複数枚並ぶことで構成される画像群を示す画像信号となる。言い換えれば、画像信号は、ある時点での時系列信号の特性を視覚的に特定する単一の表示画像を示す画像信号（言い換えれば、信号成分）が、時系列又は時間軸に沿って複数並ぶことで構成される画像信号となる。従って、「画像信号の時間的変化」とは、時間の経過に伴う画像信号の変化（典型的には、画像信号の特性の変化）を意味する。言い換えれば、「画像信号の時間的変化」とは、時間軸に沿った画像信号の変化を意味する。例えば、画像信号の時間的変化は、少なくとも２つの異なるタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための少なくとも２つの画像信号の間での変化を意味していてもよい。言い換えれば、例えば、画像信号の時間的変化は、一のタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための一の画像信号と他のタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための他の画像信号との間の変化（例えば、他の画像信号を基準とした一の画像信号の変化）を意味していてもよい。
【００２３】
画像信号の時間的変化は、定量的な指標で特定されてもよい。例えば、画像信号の時間的変化は、一の画像信号と他の画像信号との間の変化が大きくなるほど（つまり、他の画像信号に対して、一の画像信号が大きく変化しているほど）画像信号の時間的変化が大きくなるように、定量的な指標で特定されてもよい。
【００２４】
尚、画像信号が何らかの表示画像を示すための信号であることを考慮すれば、画像信号の時間的変化に加えて又は代えて、当該画像信号が示す表示画像の時間的変化が用いられてもよい。つまり、平滑化手段は、画像信号が示す表示画像の時間的変化に基づいて、画像信号の時間的変化（或いは、画像信号が示す表示画像の時間的変化）を平滑化する平滑化処理を画像信号（或いは、画像信号が示す表示画像）に対して行ってもよい。
【００２５】
更に、このような「画像信号の時間的変化」を平滑する「平滑化処理」とは、平滑化処理が行われる前と比較して画像信号の時間的変化（好ましくは、単位時間当たりの時間的変化）を小さくする（言い換えれば、緩やかにする又は滑らかにする）処理を意味していてもよい。つまり、「平滑化処理」とは、平滑化処理が行われる前と比較して時間軸に沿った画像信号の変化量（好ましくは、単位時間当たりの変化量）を小さくする処理を意味していてもよい。言い換えれば、「平滑化処理」とは、平滑化処理が行われる前における画像信号の時間的変化と比較して、平滑化処理が行われた画像信号の時間的変化を小さくする処理を意味していてもよい。つまり、本実施形態では、「平滑化処理」とは、単一の画像信号が示す単一の表示画像内での平滑化処理（いわゆる、ノイズ除去処理等）を意味するものではない。
【００２６】
平滑化手段によって平滑化処理が行われた画像信号は、出力手段によって、表示装置に出力される。その結果、表示装置は、平滑化処理が行われた画像信号が示す表示画像を表示する。つまり、表示装置は、平滑化処理が行われた画像信号が示す表示画像を表示することで、時系列信号の特性を表示することができる。
【００２７】
ここで、画像信号が時系列信号の特性を表示するための信号であることを考慮すれば、時系列信号の特性が大きく変化した場合には、画像信号の時間的変化が相対的に大きくなる。このため、仮に画像信号に対して平滑化処理が行われていなければ、平滑化処理が行われていない画像信号が示す表示画像の時間的変化もまた相対的に大きいままである。従って、仮に画像信号に対して平滑化処理が行われていなければ、時系列信号の特性が大きく変化した場合には、表示装置が表示する表示画像（例えば、表示画像の表示態様）が、表示装置を見るユーザにとって刺激となり得る程度に大きく変化してしまうおそれがある。このような表示画像の表示は、ユーザにとって必ずしも見やすいとは限らない。
【００２８】
しかるに、本実施形態では、画像信号に対して平滑化処理が行われているため、画像信号に対して平滑化処理が行われていない場合と比較して、平滑化処理が行われた画像信号が示す表示画像の時間的変化が相対的に小さくなる。このため、時系列信号の特性が大きく変化した場合であっても、表示画像の時間的変化が相対的に小さくなる。従って、本実施形態では、画像信号に対して平滑化処理が行われていない場合と比較して、時系列信号の特性が大きく変化した場合であっても、表示装置が表示する表示画像（例えば、表示画像の表示態様）が、ユーザにとって刺激となり得る程度に大きく変化してしまうことは殆ど又は全くない。つまり、本実施形態では、表示画像の時間的変化を過度に大きくしたくない（言い換えれば、表示画像の表示態様を過度に大きく変化させたくない）場合には、平滑化手段は、画像信号に対して平滑化処理を行うことで、表示画像の時間的変化を相対的に小さくすることができる。
【００２９】
例えば、上述したように、時系列信号の特性のわずかな時間的変化をも表示することができるように画像信号が生成される場合を想定する。具体的には、例えば、時系列信号の特性（例えば、信号強度）の大きさに比例する大きさの表示画像（典型的には、図形）を表示するための画像信号が生成される場合を想定する。この場合、時系列信号の特性が相対的に大きく変化する場合には、画像信号に対して平滑化処理が行われなければ、特性が大きく変化する前の時系列信号に対応する表示画像の大きさと比較して、特性が大きく変化した後の時系列信号に対応する表示画像の大きさが非常に大きくなってしまう。その結果、表示装置を見ているユーザは、ユーザにとって刺激となり得る程度に相対的に激しく大きさが変化する表示画像を見る必要がある。従って、ユーザは、表示画像を好適に認識することができなくなるおそれがある。しかるに、本実施形態では、時系列信号の特性が相対的に大きく変化する場合であっても、画像信号に対して平滑化処理が行われるがゆえに、特性が大きく変化する前の時系列信号に対応する表示画像と比較して、特性が大きく変化した後の時系列信号に対応する表示画像の大きさが非常に大きくなってしまうことが殆ど又は全くなくなる。その結果、ユーザは、ユーザにとって刺激となり得る程度に相対的に激しく大きさが変化する表示画像を見なくともよくなる。従って、ユーザは、表示画像を好適に認識することができる。
【００３０】
このように、本実施形態の信号処理装置によれば、時系列信号の特性が好適に表示される。
【００３１】
尚、平滑化手段は、時系列信号の特性を視覚的に特定する表示画像の時間的変化の大きさに基づいて、前記表示画像の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記表示画像に対して行ってもよい。この場合、出力手段は、前記平滑化処理が行われた前記表示画像を示す画像信号を、当該表示画像を表示する表示装置に出力してもよい。
【００３２】
＜２＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、前記画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるように、前記平滑化処理を行う。
【００３３】
この態様によれば、平滑化手段が行う平滑化処理によって、画像信号の時間的変化の大きさは、当該時間的変化の大きさが所定閾値以下となるまで小さくなる。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００３４】
尚、前記平滑化手段は、前記表示画像の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるように、前記平滑化処理を行ってもよい。
【００３５】
＜３＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、（ｉ）前記画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値より大きい場合には前記平滑化処理を行い、（ｉｉ）前記画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値より大きくない場合には前記平滑化処理を行わない。
【００３６】
この態様によれば、平滑化手段は、画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値より大きい場合に平滑化処理を行えば足りる。言い換えれば、平滑化手段は、画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値より大きくない場合には、平滑化処理を行わなくともよくなる。その結果、平滑化手段は、画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値より大きい場合には、画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるように（言い換えれば、画像信号の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるまで）平滑化処理を行うことができる。このような平滑化手段が行う平滑化処理によって、画像信号の時間的変化の大きさは、当該時間的変化の大きさが所定閾値以下となるまで小さくなる。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００３７】
尚、画像信号に対して１回でも平滑化処理が行われた場合には、出力手段は、平滑化処理が行われた画像信号（つまり、平滑処理が行われた結果、時間的変化の大きさが所定閾値以下となるという条件を満たした画像信号）を表示装置に出力することは上述したとおりである。一方で、画像信号に対して１回も平滑化処理が行われなかった場合には、出力手段は、平滑化処理が行われていない画像信号（つまり、平滑処理が行われてない状態でも、時間的変化の大きさが所定閾値以下となるという条件を満たしている画像信号）を表示装置に出力してもよい。
【００３８】
また、前記平滑化手段は、（ｉ）前記表示画像の時間的変化の大きさが所定閾値より大きい場合には、前記平滑化処理を行い、（ｉｉ）前記表示画像の時間的変化の大きさが前記所定閾値より大きくない場合には、前記平滑化処理を行わなくともよい。
【００３９】
＜４＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、一のタイミングにおける前記時系列信号の特性を表示するための一の画像信号と前記一のタイミングよりも前の他のタイミングにおける前記時系列信号の特性を表示するための他の画像信号との間の時間的変化に基づいて、前記一の画像信号と前記他の画像信号との間の時間的変化を平滑化する前記平滑化処理を前記一の画像信号に対して行う。
【００４０】
この態様によれば、平滑化手段は、相前後する２つのタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための２つの画像信号（つまり、一の画像信号及び他の画像信号）の間の時間的変化を平滑化する平滑化処理を行うことができる。このとき、平滑化手段は、一のタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための一の画像信号と、一のタイミングの直前に位置する他のタイミングにおける時系列信号の特性を表示するための他の画像信号との間の時間的変化を平滑化する平滑化処理を行うことが好ましい。その結果、平滑化処理が行われた一の画像信号が示す一の表示画像の、他の表示画像を基準とする時間的変化もまた小さくなっている。従って、表示装置に表示されている表示画像が他の表示画像から一の表示画像に切り替わったとしても、表示画像の表示態様が、ユーザにとって刺激となり得る程度に過度に大きく変わってしまうことが殆ど又は全くなくなる。このため、他のタイミングから一のタイミングに至るまでの間に（つまり、他の表示画像が表示されてから一の表示画像が表示されるまでの間に）時系列信号の特性が大きく変化してしまった場合であっても、表示装置が表示する表示画像（例えば、表示画像の表示態様）がユーザにとって刺激となり得る程度に大きく変化してしまうことが殆ど又は全くなくなる。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００４１】
尚、前記平滑化手段は、一のタイミングでの前記時系列信号の特性を視覚的に特定する一の表示画像と前記一のタイミングよりも前の他のタイミングでの前記時系列信号の特性を視覚的に特定する他の表示画像との間の時間的変化に基づいて、前記一の表示画像と前記他の表示画像との間の時間的変化を平滑化する前記平滑化処理を前記一の表示画像に対して行ってもよい。
【００４２】
＜５＞
上述の如く一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化を平滑化する平滑化処理を一の画像信号に対して行う信号処理装置の他の態様では、前記平滑化処理は、時間的に連続し且つ前記一の画像信号を含む所定数の前記画像信号の移動平均を新たな前記一の画像信号に設定する処理であり、前記平滑化手段は、前記一の画像信号と前記他の画像信号との間の時間的変化の大きさに基づいて前記所定数を設定する。
【００４３】
この態様によれば、平滑化手段は、時間的に連続する所定数の画像信号の移動平均（つまり、時間軸に沿った移動平均）を算出することで、画像信号を平滑化することができる。言い換えれば、平滑化手段は、時間的に連続する所定数のタイミングの夫々の時系列信号の特性を表示するための所定数の画像信号の移動平均を算出することで、画像信号を平滑化することができる。更に言い換えれば、平滑化手段は、時間的に連続する所定数のタイミングの夫々の時系列信号の特性を視覚的に特定する所定数の表示画像を示す所定数の画像信号の移動平均を算出することで、画像信号を平滑化することができる。具体的には、平滑化手段は、時間的に連続する所定数の画像信号（但し、一の画像信号を、例えば時間的に最後の又は最新の画像信号として含む）の移動平均を算出することで、一の画像信号を平滑化することができる。その結果、他のタイミングから一のタイミングに至るまでの間に（つまり、他の表示画像が表示されてから一の表示画像が表示されるまでの間に）時系列信号の特性が大きく変化してしまった場合であっても、表示装置が表示する表示画像（例えば、表示画像の表示態様）がユーザにとって刺激となり得る程度に大きく変化してしまうことが殆ど又は全くなくなる。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００４４】
加えて、この態様では、平滑化手段は、一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさに基づいて所定数を設定する。従って、平滑化手段は、例えば、一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化を過度に大きくしないという観点で所定数を設定することができる。
【００４５】
尚、前記平滑化処理は、前記一のタイミングを終端時刻とする所定数の連続するタイミングの夫々の前記時系列信号の特性を視覚的に特定する前記所定数の前記表示画像の移動平均を新たな前記一の表示画像に設定する処理であり、前記平滑化手段は、前記一の表示画像と前記他の表示画像との間の時間的変化の大きさに基づいて前記所定数を設定してもよい。
【００４６】
＜６＞
上述の如く一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさに基づいて所定数を設定する信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、前記一の画像信号と前記他の画像信号との間の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるように、前記所定数を設定する。
【００４７】
この態様によれば、平滑化手段が行う平滑化処理によって、一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさは、当該時間的変化の大きさが所定閾値以下となるまで小さくなる。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００４８】
尚、前記平滑化手段は、前記一の表示画像と前記他の表示画像との間の時間的変化の大きさが所定閾値以下となるように、前記所定数を設定してもよい。
【００４９】
＜７＞
上述の如く一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさに基づいて所定数を設定する前記平滑化手段は、前記一の画像信号と前記他の画像信号との間の時間的変化の大きさが前記所定閾値以上である場合に前記所定数が増加するように、前記所定数を設定する。
【００５０】
この態様によれば、平滑化手段が行う平滑化処理によって、一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさは、当該時間的変化の大きさが所定閾値以下となるまで小さくなる。というのも、移動平均を算出するに当たっての母数が所定数の増加に伴って多くなるがゆえに、所定数が増加するほど、一の画像信号と他の画像信号との間の時間的変化の大きさが小さくなる可能性が高いからである。従って、上述した各種効果が好適に享受される。
【００５１】
尚、前記平滑化手段は、前記一の表示画像と前記他の表示画像との間の時間的変化の大きさが前記所定閾値以上である場合に前記所定数が増加するように、前記所定数を設定してもよい。
【００５２】
＜８＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、前記画像信号のうちの一部の画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、当該一部の画像信号の時間的変化を平滑化する前記平滑化処理を前記一部の画像信号に対して行う。
【００５３】
この態様によれば、平滑化手段は、画像信号の全体に対して平滑化処理を行うことに加えて又は代えて、画像信号の一部に対して平滑化処理を行うことができる。その結果、平滑化手段は、画像信号が示す表示画像のうちの一部の時間的変化を選択的に小さくしたいという要請がある場合であっても、表示画像のうちの一部の時間的変化を選択的に小さくするように平滑化処理を行うことができる。
【００５４】
＜９＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、前記平滑化手段は、前記画像信号が示す表示画像のうちの一部の画像部分を示す一部の画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、当該一部の画像信号の時間的変化を平滑化する前記平滑化処理を前記一部の画像信号に対して行う。
【００５５】
この態様によれば、平滑化手段は、画像信号が示す表示画像の全体の時間的変化を小さくするように平滑化処理を行うことに加えて又は代えて、表示画像の一部の時間的変化を小さくするように平滑化処理を行うことができる。その結果、平滑化手段は、表示画像のうちの一部の時間的変化を選択的に小さくしたいという要請がある場合であっても、表示画像のうちの一部の時間的変化を選択的に小さくするように平滑化処理を行うことができる。
【００５６】
＜１０＞
本実施形態の信号処理装置の他の態様では、当該信号処理装置に入力される時系列信号を前記画像信号に変換する変換手段を更に備える。
【００５７】
この態様によれば、平滑化手段は、信号処理装置自身が生成する（言い換えれば、信号処理装置が備える変換手段が生成する）画像信号に対して平滑化処理を行うことができる。
【００５８】
（信号処理方法の実施形態）
＜１１＞
本実施形態の信号処理方法は、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを備える。
【００５９】
本実施形態の信号処理方法によれば、上述した本実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。
【００６０】
尚、上述した本実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、本実施形態の信号処理方法もまた、各種態様を採用してもよい。
【００６１】
（コンピュータプログラムの実施形態）
＜１２＞
本実施形態のコンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムであって、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させる。
【００６２】
本実施形態のコンピュータプログラムによれば、上述した本実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。
【００６３】
尚、上述した本実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、本実施形態のコンピュータプログラムもまた、各種態様を採用してもよい。
【００６４】
（記録媒体の実施形態）
＜１３＞
本実施形態の記録媒体は、コンピュータにより実行されるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体であって、時系列信号の特性を表示装置に表示するための画像信号の時間的変化の大きさに基づいて、前記画像信号の時間的変化を平滑化する平滑化処理を前記画像信号に対して行う平滑化工程と、前記平滑化処理が行われた前記画像信号を、当該画像信号が示す表示画像を表示する表示手段に出力する出力工程とを前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている。
【００６５】
本実施形態の記録媒体によれば、上述した本実施形態の信号処理装置が享受する各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。
【００６６】
尚、上述した本実施形態の信号処理装置が採用し得る各種態様に対応して、本実施形態の記録媒体もまた、各種態様を採用してもよい。
【００６７】
本実施形態のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
【００６８】
以上説明したように、本実施形態の信号処理装置は、平滑化手段と、出力手段とを備える。本実施形態の信号処理方法は、平滑化工程と、出力工程とを備える。本実施形態のコンピュータプログラムは、平滑化工程と出力工程とをコンピュータに実行させる。本実施形態の記録媒体は、平滑化工程と出力工程とをコンピュータに実行させるコンピュータプログラムが記録されている記録媒体である。従って、より見やすい態様で時系列信号が表示される。
【実施例】
【００６９】
以下、図面を参照しながら、信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体の実施例について説明する。
【００７０】
（１）第１実施例
はじめに、図１から図９を参照しながら、第１実施例の信号処理システム１について説明する。
【００７１】
尚、第１実施例では、時系列信号として、呼吸音を示す呼吸音信号Ｓが用いられるものとする。但し、時系列信号として、呼吸音信号とは異なるその他の生体音信号が用いられてもよい。その他の生体音信号の一例としては、例えば、心音を示す心音信号や、脈動（言い換えれば、脈波）に起因した音を示す脈動音信号や、内臓器官の活動状況に起因した音（例えば、腸の動きに起因した腸音）を示す内臓音信号や、血液の流れに起因した音を示す血流音信号等が一例としてあげられる。或いは、第２実施例において説明するように、時系列信号として、生体音信号以外の任意の信号（例えば、第２実施例で示す気圧信号Ｐ等）が用いられてもよい。
【００７２】
（１−１）第１実施例の信号処理システム１の構成
はじめに、図１を参照しながら、第１実施例の信号処理システム１の構成について説明する。図１は、第１実施例の信号処理システム１の構成を示すブロック図である。
【００７３】
図１に示すように、第１実施例の信号処理システム１は、呼吸音センサ１１と、信号解析装置１２と、信号処理装置１３と、表示装置１４とを備えている。
【００７４】
呼吸音センサ１１は、生体に取り付けられると共に生体の呼吸音を検出することで、呼吸音信号Ｓを取得する。また、呼吸音センサ１１は、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、取得した呼吸音信号Ｓを信号解析装置１２に対して送信する。
【００７５】
このような呼吸音センサ１１は、典型的にはマイク（例えば、コイル型マイクや、コンデンサ型マイクや、圧電型マイク等）である。但し、呼吸音センサ１１が呼吸音を検出することができる限りは、呼吸音センサ１１はどのような形式のセンサであってもよい。
【００７６】
尚、図１は、呼吸音センサ１１が信号処理装置１３の外部に配置される例を示している。しかしながら、呼吸音センサ１１が信号処理装置１３の内部に配置されていてもよい。
【００７７】
信号解析装置１２は、呼吸音センサ１１が取得した呼吸音信号Ｓに対して所定の解析処理を行う。呼吸音信号に対して所定の解析処理を行うために、信号解析部１２は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇｕｅ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１２１と、信号解析部１２２と、信号分離部１２３とを備えている。
【００７８】
Ａ／Ｄ変換部１２１は、呼吸音センサ１１から送信される呼吸音信号Ｓに対してＡ／Ｄ変換処理を行う。つまり、Ａ／Ｄ変換部１２１は、呼吸音センサ１１から送信されるアナログ信号としての呼吸音信号Ｓを、デジタル信号としての呼吸音信号Ｓに変換する。
【００７９】
信号解析部１２２は、Ａ／Ｄ変換処理が行われた呼吸音信号Ｓに対して、所定の解析処理を実行する。第１実施例では、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓを、互いに区別可能な複数種類の信号成分ｓｋに分離する解析処理を含んでいる。言い換えれば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓから、互いに区別可能な複数種類の信号成分ｓｋのうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいる。言い換えれば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓにどのような種類の信号成分ｓｋが含まれているかを解析する解析処理を含んでいる。
【００８０】
具体的には、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓを、正常音に相当する信号成分ｓｋと、正常音とは異なる異常音に相当する信号成分ｓｋとに分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓから、正常音に相当する信号成分ｓｋ及び異常音に相当する信号成分ｓｋのうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。
【００８１】
或いは、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓを、互いに区別可能な複数種類の正常音に相当する複数種類の信号成分ｓｋに分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓから、互いに区別可能な複数種類の正常音に相当する複数種類の信号成分ｓｋのうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。
【００８２】
或いは、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓを、互いに区別可能な複数種類の異常音に相当する複数種類の信号成分ｓｋに分離する解析処理を含んでいてもよい。言い換えれば、例えば、所定の解析処理は、呼吸音信号Ｓから、互いに区別可能な複数種類の異常音に相当する複数種類の信号成分ｓｋのうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を含んでいてもよい。
【００８３】
信号分離部１２３は、信号解析部１２２による解析処理の結果に基づいて、呼吸音信号Ｓを複数種類の信号成分ｓｋに分離する。信号分離部１２３は、更に、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、当該分離した複数種類の信号成分ｓｋの夫々を信号処理装置１３に対して送信する。
【００８４】
尚、信号解析装置１２は、信号解析部１２２及び信号分離部１２３を備えていなくともよい。この場合、信号解析装置１２は、Ａ／Ｄ変換部１２１によってデジタル信号に変換された呼吸音信号Ｓを、信号処理装置１３に対して送信すればよい。この場合、信号処理装置１３は、複数種類の信号成分ｓｋの夫々に対して所定の信号処理を行うことに代えて、呼吸音信号Ｓに対して所定の信号処理を行ってもよい。
【００８５】
更には、信号解析部１２は、Ａ／Ｄ変換部１２１を備えていなくともよい。この場合、呼吸音センサ１１は、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、取得した呼吸音信号Ｓを信号処理装置１３に対して送信すればよい。
【００８６】
また、図１に示す例は、信号解析装置１２が信号処理装置１３の外部に配置される例を示している。しかしながら、信号解析装置１２のうちの少なくとも一部が信号処理装置１３の内部に配置されていてもよい。
【００８７】
信号処理装置１３は、信号解析部１２から送信される複数種類の信号成分（つまり、呼吸音信号を構成する複数種類の信号成分）ｓｋの夫々を対象として、各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定する表示画像を生成する所定の信号処理を行う。つまり、信号処理装置１３は、信号成分ｓｋ毎に所定の信号処理を行う。
【００８８】
呼吸音信号Ｓを構成する複数種類の信号成分ｓｋの夫々に対して所定の信号処理を行うために、信号処理装置１３は、信号記憶部１３１と、画像生成部１３２と、過去画像記憶部１３３ａと、比較画像記憶部１３３ｂと、画像差異判定部１３４と、平滑化パラメータ更新部１３５と、平滑化部１３６とを備えている。
【００８９】
信号記憶部１３１は、信号解析装置１２から送信される複数種類の信号成分ｓｋを一時的に記憶する。このため、信号記憶部１３１は、メモリ又はバッファを含んでいてもよい。尚、後述するように、信号記憶部１３１は、所定期間分の呼吸音信号Ｓを構成する複数種類の信号成分ｓｋを記憶することが好ましい。
【００９０】
画像生成部１３２は、信号記憶部１３１が記憶している各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄを生成する。
【００９１】
表示画像は、各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定することができる限りは、どのような表示画像であってもよい。例えば、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定するテキスト（例えば、文字や数値等）を含む表示画像であってもよい。或いは、例えば、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定する図画（例えば、グラフやチャート等）を含む表示画像であってもよい。但し、第１実施例では、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性に応じて表示態様（例えば、大きさや、形状や、色や、輝度等）が変化する表示画像を含んでいることが好ましい。また、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性が大きく変化すればするほど表示態様（例えば、大きさや、形状や、色や、輝度等）が大きく変化する表示画像を含んでいることが好ましい。言い換えれば、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性の時間的変化の大きさに応じた量（程度）だけ表示態様が変化する表示画像を含んでいることが好ましい。
【００９２】
過去画像記憶部１３３ａは、画像生成部１３２が生成した画像信号Ｄを一時的に記憶する。このため、過去画像記憶部１３３ａは、メモリ又はバッファを含んでいてもよい。尚、後述するように、過去画像記憶部１３３ａは、所定期間分の画像信号Ｄ（つまり、呼吸音信号Ｓを構成する複数種類の信号成分ｓｋの夫々の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄ）を記憶することが好ましい。
【００９３】
比較画像記憶部１３３ｂは、画像差異判定部１３４が表示装置１４に対して送信した画像信号Ｄを一時的に記憶する。比較画像記憶部１３３ｂが記憶している画像信号Ｄは、画像差異判定部１３４における判定動作に用いられる。
【００９４】
画像差異判定部１３４は、画像生成部１３２が生成した又は平滑化部１３６が平滑化処理を行った最新の画像信号Ｄと比較画像記憶部１３３ｂが記憶している過去の画像信号Ｄとの間の差異（つまり、最新の画像信号Ｄと過去の画像信号Ｄとの間の時間的変化）を算出する。更に、画像差異判定部１３４は、最新の画像信号Ｄと過去の画像信号Ｄとの間の差異が所定閾値よりも大きいか否かを判定する。
【００９５】
加えて、画像差異判定部１３４は、最新の画像信号Ｄと過去の画像信号Ｄとの間の差異が所定閾値よりも大きくないと判定される場合には、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、画像生成部１３２が生成した又は平滑化部１３６が平滑化処理を行った最新の画像信号Ｄを表示装置１４に対して送信する。この場合、上述したように、画像差異判定部１３４は、表示装置１４に対して送信した画像信号Ｄを比較画像記憶部１３３ｂに対しても送信する。
【００９６】
平滑化パラメータ更新部１３５は、画像差異判定部１３４における判定結果に基づいて、平滑化部１３６が行う平滑化処理の態様を規定する平滑化パラメータｎを更新する（言い換えれば、設定する）。具体的には、平滑化パラメータ更新部１３５は、最新の画像信号Ｄと過去の画像信号Ｄとの間の差異が所定閾値よりも大きいと判定される都度、平滑化パラメータｎを１ずつインクリメントする。
【００９７】
平滑化部１３６は、画像差異判定部１３４における判定結果に基づいて、最新の画像信号Ｄに対して平滑化処理を行う。例えば、平滑化部１３６は、最新の画像信号Ｄと過去の画像信号Ｄとの間の差異が所定閾値よりも大きいと判定される都度、最新の画像信号Ｄに対して、平滑化パラメータ更新部１３５が更新した平滑化パラメータｎに応じた平滑化処理を行う。第１実施例では、最新の画像信号Ｄに対する平滑化処理は、時間的に連続する直近ｎ個の画像信号Ｄ（但し、そのうちの１つの画像信号Ｄは最新の画像信号Ｄとなる）の移動平均を算出する処理である。平滑化処理の結果得られる画像信号Ｄは、以降最新の画像信号Ｄとして取り扱われる。
【００９８】
尚、信号解析装置１２及び信号処理装置１３のうちの少なくとも一部（例えば、信号解析部１２２や、信号分離部１２３や、画像生成部１３２や、画像差異判定部１３４や、平滑化パラメータ更新部１３５や、平滑化部１３６）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）上で論理的に実現される処理ブロックである。但し、信号解析装置１２及び信号処理装置１３のうちの少なくとも一部は、半導体チップ等によって物理的に実現される処理回路であってもよい。
【００９９】
表示装置１４は、信号処理装置１３から送信される最新の画像信号Ｄ（つまり、画像生成部１３２が生成した又は平滑化部１３６が平滑化処理を行った最新の画像信号Ｄ）が示す表示画像を表示するディスプレイ装置である。その結果、表示装置１４は、各信号成分ｓｋの特性を、当該表示装置１４の表示画面上に表示することができる。
【０１００】
但し、表示装置１４は、信号処理装置１３内の画像記憶部１３３が記憶している過去の画像信号Ｄが示す表示画像を表示してもよい。この場合、画像記憶部１３３は、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、過去の画像信号Ｄを表示装置１４に対して送信してもよい。
【０１０１】
尚、図１に示す例は、表示装置１４が信号処理装置１３の外部に配置される例を示している。しかしながら、表示装置１４のうちの少なくとも一部が信号処理装置１３の内部に配置されていてもよい。
【０１０２】
（１−２）第１実施例の信号処理システム１の動作
続いて、図２から図９を参照しながら、第１実施例の信号処理システム１の動作について説明する。図２は、第１実施例の信号処理システム１の動作の流れを示すフローチャートである。図３は、呼吸音センサ１１の生体に対する装着態様の一例を示す模式図及び呼吸音信号Ｓの波形を時間軸上で示すグラフである。図４は、呼吸音の種類を示す分類チャートである。図５は、５種類の呼吸音（肺胞呼吸音、低音性連続性ラ音（類鼾音）、高音性連続性ラ音（笛声音）、細かい断続性ラ音（捻髪音）及び粗い断続性ラ音（水泡音））に相当する５種類の信号成分ｓｋの波形を時間軸上で示すグラフである。図６は、信号記憶部１３１が呼吸音信号Ｓを記憶する動作の一例を示す模式図である。図７は、呼吸音信号Ｓを構成する２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２の夫々の特性の表示態様の一例を示す平面図である。図８は、過去画像記憶部１３３ａが画像信号Ｄを記憶する動作の一例を示す模式図である。図９は、平滑化処理を行った場合の２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２の夫々の特性の表示態様の一例を、平滑化処理を行っていない場合の２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２の夫々の特性の表示態様の一例と共に示す平面図である。
【０１０３】
図２に示すように、まず、呼吸音センサ１１は、呼吸音信号Ｓを取得する（ステップＳ１１）。更に、呼吸音センサ１１は、取得した呼吸音信号Ｓを、信号解析装置１２に対して送信する（ステップＳ１１）。
【０１０４】
例えば、図３（ａ）に示すように、呼吸音センサ１１は、生体の体表面（図３（ａ）に示す例では、左胸付近の体表面）に取り付けられてもよい。このとき、呼吸音センサ１１の装着位置は、固定されていてもよい。或いは、医療従事者が聴診する際に聴診器をあてる位置を適宜変更していることを考慮すれば、呼吸音センサ１１の装着位置は、呼吸音信号Ｓの取得の途中で適宜変更されてもよい。その結果、呼吸音センサ１１は、呼吸音信号Ｓを取得する。このとき、呼吸音センサ１１は、所定のサンプリング周波数に応じて周期的に呼吸音信号Ｓを取得してもよい。つまり、呼吸音センサ１１は、呼吸音信号Ｓのサンプル値を周期的に取得してもよい。但し、呼吸音センサ１１は、非周期的に又は連続的に呼吸音信号Ｓを取得してもよい。その結果、呼吸音センサ１１は、図３（ｂ）に示す時間軸上の波形として特定される呼吸音信号Ｓを取得することができる。
【０１０５】
尚、以下の説明では、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓのサンプル値を、呼吸音信号Ｓ（ｔ）と称する。同様に、過去の時刻ｔ−ｋ（但し、ｋは１以上の整数）に取得された呼吸音信号Ｓのサンプル値を、呼吸音信号Ｓ（ｔ−ｋ）と称する。
【０１０６】
尚、図３（ｂ）に示すように、生体の呼吸が吸気（つまり、肺への空気の取り込み）と呼気（つまり、肺からの空気の吐き出し）との繰り返しであることを考慮すれば、呼吸音信号は、周期性を有する信号であると言える。呼吸音信号の１周期は、吸気区間（つまり、吸気が行われる期間）と当該吸気区間に続く呼気区間（つまり、呼気が行われる期間）とを合算した期間となる。尚、呼吸音信号の周期は、時間の経過と共に変動してもよいことは言うまでもない。
【０１０７】
呼吸音センサ１１による呼吸音信号Ｓ（ｔ）に続いて、Ａ／Ｄ変換部１２１は、呼吸音センサ１１から送信される呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対してＡ／Ｄ変換処理を行う。その後、信号解析部１２２は、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）（或いは、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）を含む呼吸音信号Ｓ）に対して所定の解析処理を実行する（ステップＳ１２２）。つまり、信号解析部１２２は、呼吸音信号Ｓに対して、呼吸音信号Ｓを複数種類の信号成分ｓｋに分離する解析処理を実行する。
【０１０８】
ここで、図４を参照しながら、呼吸音の種類について説明する。図４に示すように、広義の呼吸音（つまり、肺音）は、狭義の呼吸音と、異常音の一例である副雑音とに分類される。狭義の呼吸音は、正常音の一例である正常な呼吸音と、異常音の一例である異常な呼吸音とに分類される。正常な呼吸音は、肺胞呼吸音と、気管支呼吸音と、気管支肺胞呼吸音と、気管呼吸音とに分類される。異常な呼吸音は、減弱・消失に起因した呼吸音と、増強に起因した呼吸音と、呼気延長に起因した呼吸音と、気管支呼吸音化に起因した呼吸音と、気管狭窄音とに分類される。副雑音は、ラ音と、その他の音とに分類される。ラ音は、連続性ラ音と、断続性ラ音とに分類される。連続性ラ音は、低音性連続性ラ音（類鼾音）と、高音性連続性ラ音（笛声音）と、スクウォーク（吸気性の連続性ラ音）とに分類される。断続性ラ音は、細かい断続性ラ音（捻髪音）と、粗い断続性ラ音（水泡音）とに分類される。その他の音は、胸膜摩擦音と、肺血管性雑音とに分類される。
【０１０９】
第１実施例では、信号解析部１２２は、呼吸音信号Ｓを、断続性ラ音に相当する信号成分（以下、“断続性ラ音成分ｓｋ＃１”と称する）と、断続性ラ音以外の呼吸音に相当する信号成分（以下、“非断続性ラ音成分ｓｋ＃２”と称する）とに分離する解析処理を行う。言い換えれば、信号解析部１２２は、呼吸音信号Ｓから、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２のうちの少なくとも一つを抽出する解析処理を行う。尚、図６の１段目のグラフは、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の一部である肺胞呼吸音に相当する信号成分の一例を示している。図６の２段目のグラフは、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の一部である類鼾音に相当する信号成分の一例を示している。図６の３段目のグラフは、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の一部である笛声音に相当する信号成分の一例を示している。図６の４段目のグラフは、断続性ラ音成分ｓｋ＃１の一部である捻髪音に相当する信号成分の一例を示している。図６の５段目のグラフは、断続性ラ音成分ｓｋ＃１の一部である水泡音に相当する信号成分の一例を示している。
【０１１０】
信号解析部１２２は、以下の観点から、呼吸音信号Ｓを、断続性ラ音成分ｓｋ＃１と、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２とに分離してもよい。
【０１１１】
具体的には、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２が時間的に継続する（つまり、連続する）信号成分である一方で、断続性ラ音成分ｓｋ＃１が時間的に断続するパルス状の信号成分であるという違いがある。従って、信号解析部１２２は、このような時間軸上での信号成分の分布の違いに着目することで、呼吸音信号Ｓを、断続性ラ音成分ｓｋ＃１と非断続性ラ音成分ｓｋ＃２とに分離してもよい。
【０１１２】
尚、呼吸音信号Ｓを２種類の信号成分（つまり、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２）に分離する解析処理に関する上述の方法はあくまで一例である。従って、信号解析部１２２は、その他の方法で呼吸音信号Ｓを２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２に分離する解析処理を実行してもよい。尚、呼吸音信号Ｓを複数種類の信号成分ｓｋに分離する（或いは、呼吸音信号Ｓから特定種類の信号成分ｓｋを抽出する）方法は、例えば、特表２００４−５３１３０９号公報や、特開２００５−６６０４５号公報や、特表２００１−５０５０８５号公報や、特表２００７−５０８８９９号公報や、「肺音信号のスパース表現と断続音分離への応用、酒井・里元・喜安・宮原、長崎大学国学研究報告第４１巻第７６号」等に開示されている。従って、信号解析部１２２は、これらの文献に開示された方法を用いて、呼吸音信号Ｓを複数種類の信号成分ｓｋに分離してもよい。
【０１１３】
また、信号解析部１０３は、呼吸音信号Ｓを上述した２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２に分離する解析処理に加えて又は代えて、呼吸音信号Ｓを任意の複数種類の信号成分ｓｋに分離する（或いは、呼吸音信号Ｓから任意の一以上の信号成分ｓｋを抽出する）解析処理を実行してもよい。
【０１１４】
尚、信号解析部１２２による解析処理の対象となっている呼吸音信号Ｓは、典型的には、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の一部である肺胞呼吸音に相当する信号成分を常に含んでいる可能性が高い。なぜならば、生体が呼吸をしている以上、その呼吸音には、異常音の一例である断続性ラ音が含まれているか否かに関わらず、正常音の一例である肺胞呼吸音が含まれているはずであるからである。一方で、信号解析部１２２による解析処理の対象となっている呼吸音信号Ｓは、断続性ラ音成分ｓｋ＃１を含んでいることもあれば、含んでいないこともある。いずれの場合であっても、信号解析部１２２は、呼吸音信号Ｓを上述した２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２に分離する解析処理を実行することで、２種類の信号成分ｓｋ＃１及びｓｋ＃２の夫々を取得することができる。例えば、信号解析部１２２は、解析処理を実行することで、呼吸音信号Ｓに含まれている信号成分ｓｋを取得することができると共に、呼吸音信号Ｓに含まれていない信号成分ｓｋを振幅レベルがゼロとなる信号成分ｓｋとして取得することができる。
【０１１５】
信号解析部１２２によって行われる解析処理と並行して、信号分離部１２３は、呼吸音信号Ｓを２種類の信号成分（つまり、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２）に分離する。更に、信号分離部１２３は、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、当該分離した２種類の信号成分ｓｋ（つまり、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２）の夫々を信号処理装置１３に対して送信する。
【０１１６】
信号解析部１２２によって行われる解析処理と並行して、信号記憶部１３１は、信号解析装置１２から送信される呼吸音信号Ｓ（つまり、呼吸音信号Ｓを構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２）を一時的に記憶する（ステップＳ１３１）。
【０１１７】
このとき、信号記憶部１３１は、時間的に連続する所定数の呼吸音信号Ｓのサンプル値を一時的に記憶することが好ましい。尚、第１実施例では、信号記憶部１３１は、直近１２８個の呼吸音信号Ｓのサンプル値を一時的に記憶するものとする。つまり、信号記憶部１３１は、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）を含む時間的に連続する１２８個の呼吸音信号Ｓのサンプル値を一時的に記憶するものとする。このような直近１２８個の呼吸音信号Ｓのサンプル値を一時的に記憶するために、信号記憶部１３１は、リングバッファを含んでいることが好ましい。但し、信号記憶部１３１は、任意の数の呼吸音信号Ｓのサンプル値を一時的に記憶してもよい。
【０１１８】
更に、第１実施例では、信号記憶部１３１は、呼吸音信号Ｓを、信号成分ｓｋ毎に記憶することが好ましい。つまり、信号記憶部１３１は、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の夫々を、別個独立に記憶することが好ましい。
【０１１９】
その結果、図６に示すように、信号記憶部１３１は、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１のサンプル値ｓｋ＃１（ｔ）と、時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１のサンプル値ｓｋ＃１（ｔ−１）と、・・・、時刻（ｔ−１２７）に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１２７）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１のサンプル値ｓｋ＃１（ｔ−１２７）とを一時的に記憶する。同様に、信号記憶部１３１は、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）を構成する非断続性ラ音成分ｓｋ＃２のサンプル値ｓｋ＃２（ｔ）と、時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）を構成する非断続性ラ音ｓｋ＃２のサンプル値ｓｋ＃２（ｔ−１）と、・・・、時刻（ｔ−１２７）に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１２７）を構成する非断続性ラ音ｓｋ＃２のサンプル値ｓｋ＃２（ｔ−１２７）とを一時的に記憶する。
【０１２０】
尚、以下では、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２のサンプル値を、夫々、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）と称する。同様に、過去の時刻ｔ−ｋに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−ｋ）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）のサンプル値を、夫々、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ−ｋ）及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ−ｋ）と称する。
【０１２１】
続いて、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）が信号記憶部１３１によって記憶される都度（言い換えれば、信号記憶部１３１が新たな呼吸音信号Ｓ（ｔ）を記憶する都度）、平滑化パラメータ更新部１３５は、平滑化パラメータｎを初期化する（ステップＳ１３５ａ）。言い換えれば、断続性ラ音ｓｋ＃１（ｔ）及び非断続性ラ音ｓｋ＃２（ｔ）が信号記憶部１３１によって記憶される都度（言い換えれば、信号記憶部１３１が新たな断続性ラ音ｓｋ＃１（ｔ）及び非断続性ラ音ｓｋ＃２（ｔ）を記憶する都度）、平滑化パラメータ更新部１３５は、平滑化パラメータｎを初期化する。つまり、信号記憶部１３１の記憶内容が更新される都度、平滑化パラメータ更新部１３５は、平滑化パラメータｎを初期化する。ここでは、平滑化パラメータｎの初期化は、平滑化パラメータｎに初期値“１”を設定する動作を意味するものとする。
【０１２２】
更に、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）が信号記憶部１３１によって記憶される都度、画像生成部１３２は、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ（ｔ）を生成する（ステップＳ１３２）。つまり、画像生成部１３２は、最新の呼吸音信号Ｓ（ｔ）を構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の夫々の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄ（ｔ）を生成する（ステップＳ１３２）。尚、以下では、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）を構成する２種類の信号成分ｓｋの夫々の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄを、画像信号Ｄ（ｔ）と称する。同様に、過去の時刻ｔ−ｋに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−ｋ）を構成する２種類の信号成分ｓｋの夫々の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄを、画像信号Ｄ（ｔ−ｋ）と称する。
【０１２３】
第１実施例では、信号成分の特性が、信号成分の振幅レベル（つまり、信号強度を示す特性）であるものとする。但し、信号成分の特性が振幅レベルとは異なる特性（言い換えれば、信号成分の状態を特定することが可能な指標（変量））であってもよいことは言うまでもない。
【０１２４】
また、第１実施例では、表示画像は、各信号成分の振幅レベルが大きくなればなるほど直径が大きくなる円形の図形を含む表示画像であるものとする。具体的には、図７に示すように、表示画像は、（ｉ）断続性ラ音成分ｓｋ＃１の振幅レベルが大きくなればなるほど直径が大きくなる円形の図形（図７中、左側に位置する円形の図形参照）と、（ｉｉ）非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の振幅レベルが大きくなればなるほど直径が大きくなる円形の図形（図７中、右側に位置する円形の図形参照）とを含む表示画像であるものとする。図７に示す表示画像は、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルが相対的に大きい一方で、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の振幅レベルが相対的に小さいことを示している。しかしながら、上述したように、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性を視覚的に特定する限りは、どのような表示画像であってもよい。但し、表示画像は、各信号成分ｓｋの特性が大きく変化すればするほど表示態様が大きく変化する表示画像を含んでいることが好ましい。
【０１２５】
また、第１実施例では、画像生成部１３２は、画像信号Ｄ（ｔ）として、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルを示す表示画像を示す画像信号Ｄ１（ｔ）と、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の振幅レベルを示す表示画像を示す画像信号Ｄ２（ｔ）とを別個独立に生成するものとする。つまり、画像生成部１３２は、画像信号Ｄ（ｔ）として、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルを示す表示画像（つまり、図７に示す表示画像のうち相対的に左側の表示画像）を示す画像信号Ｄ１（ｔ）と、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の振幅レベルを示す表示画像（つまり、図７に示す表示画像のうち相対的に右側の表示画像）を示す画像信号Ｄ２（ｔ）とを別個独立に生成するものとする。但し、画像生成部１３２は、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の夫々の振幅レベルを示す単一の表示画像を示す単一の画像信号Ｄ（ｔ）を生成してもよい。つまり、画像生成部１３２は、画像信号Ｄ１（ｔ）及び画像信号Ｄ２（ｔ）を重畳することで得られる単一の画像信号Ｄ（ｔ）を生成してもよい。
【０１２６】
画像生成部１３２が画像信号Ｄ（ｔ）を生成した後、過去画像記憶部１３３ａは、画像信号Ｄ（ｔ）を一時的に記憶する（ステップＳ１３３ａ）。このとき、過去画像記憶部１３３ａは、時間的に連続する所定数の画像信号Ｄを一時的に記憶することが好ましい。尚、第１実施例では、過去画像記憶部１３３ａは、直近１２８個の画像信号Ｄ１を一時的に記憶するものとする。つまり、過去画像記憶部１３３ａは、呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ１（ｔ）を含む時間的に連続する１２８個の画像信号Ｄ１を一時的に記憶するものとする。具体的には、図８に示すように、過去画像記憶部１３３ａは、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ１（ｔ）と、時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）に対応する画像信号Ｄ１（ｔ−１）と、・・・、時刻（ｔ−１２７）に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１２７）に対応する画像信号Ｄ１（ｔ−１２７）とを一時的に記憶する。同様に、第１実施例では、過去画像記憶部１３３ａは、直近１２８個の画像信号Ｄ２を一時的に記憶するものとする。つまり、過去画像記憶部１３３ａは、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ２（ｔ）を含む時間的に連続する１２８個の画像信号Ｄ２を一時的に記憶するものとする。具体的には、図８に示すように、過去画像記憶部１３３ａは、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ２（ｔ）と、時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）に対応する画像信号Ｄ２（ｔ−１）と、・・・、時刻（ｔ−１２７）に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１２７）に対応する画像信号Ｄ２（ｔ−１２７）とを一時的に記憶する。このような直近１２８個の画像信号Ｄを一時的に記憶するために、過去画像記憶部１３３ａは、リングバッファを含んでいることが好ましい。但し、過去画像記憶部１３３ａは、任意の数の画像信号Ｄを一時的に記憶してもよい。
【０１２７】
画像生成部１３２が画像信号Ｄ（ｔ）を生成した後、画像差異判定部１３４は、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ（ｔ）と過去の時刻ｔ−ｋに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−ｋ）に対応する画像信号Ｄ（ｔ−ｋ）との間の差異を算出する（ステップＳ１３４ａ）。つまり、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄ１（ｔ）と画像信号Ｄ１（ｔ−ｋ）との間の差異及び画像信号Ｄ２（ｔ）と画像信号Ｄ２（ｔ−ｋ）との間の差異を算出する。尚、以下の説明では、説明の簡略化のために、画像信号Ｄ１及び画像信号Ｄ２の夫々を画像信号Ｄと総括して説明を進める。つまり、以下の説明では、画像信号Ｄを対象とする動作は、画像信号Ｄ１を対象とする動作及び画像信号Ｄ２を対象とする動作の夫々を意味しているものとする。
【０１２８】
第１実施例では、画像差異判定部１３４は、最新の時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ（ｔ）と、１つ前の時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）に対応しており且つ比較画像記憶部１３３ｂに記憶されている画像信号Ｄ（ｔ−１）との間の差異を算出するものとする。尚、画像信号Ｄ（ｔ−１）が比較画像記憶部１３３ｂに記憶されているため、画像差異判定部１３４は、比較画像記憶部１３３ｂから画像信号Ｄ（ｔ−１）を取得することが好ましい。一方で、画像差異判定部１３４は、画像生成部１３２又は平滑化部１３６から直接的に画像信号Ｄ（ｔ）を取得してもよい。
【０１２９】
具体的には、例えば、画像差異判定部１３４は、表示画像を構成する画素毎に、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像の輝度値と画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像の輝度値との間の差分を算出する。更に、画像差異判定部１３４は、算出した画素毎の差分を、全ての画素に渡って加算する。更に、画像判定部１３４は、加算結果（つまり、画素毎の差分を全ての画素に渡って加算することで得られる値）を、全ての画素の数で除算する。つまり、画像差異判定部１３４は、数式１に示す演算を行う。但し、表示画像の水平方向（Ｘ方向）の画素数をｗとし、表示画像の垂直方向（Ｙ方向）の画素数をｈとし、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像を構成する座標位置が（ｘ，ｙ）となる画素の輝度値をＢｔ（ｘ，ｙ）とし、画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像を構成する座標位置が（ｘ，ｙ）となる画素の輝度値をＢｔ−１（ｘ，ｙ）とする。
【０１３０】
【数１】
2020192354.tif 000003
【０１３１】
画像差異判定部１３４は、数式１に示す演算の結果得られる数値を、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異として取り扱う。
【０１３２】
尚、上述の例では、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄが示す表示画像の輝度値に着目して、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異を算出している。しかしながら、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄが示す表示画像のその他の特性（例えば、色相や、明度や、彩度や、透過度等）に着目して、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異を算出してもよい。
【０１３３】
その後、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が、所定閾値よりも大きくなるか否かを判定する（ステップＳ１３４ｂ）。尚、所定閾値には任意の値が設定されてもよい。第１実施例では、例えば、所定閾値には、表示装置１４が出力可能な輝度値の最大値と表示装置１５が出力可能な輝度値の最小値との差分に対して所定係数を掛け合わせることで得られる値が設定されてもよい。具体的には、例えば、所定閾値には、（表示装置１４が出力可能な輝度値の最大値−表示装置１４が出力可能な輝度値の最小値）×所定係数（例えば、０．３）という値が設定されてもよい。
【０１３４】
ステップＳ１３４ｂの判定の結果、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が、所定閾値よりも大きい（つまり、所定閾値以下にならない）と判定される場合は（ステップＳ１３４ｂ：Ｙｅｓ）、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像と画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像との間の時間的変化が相対的に大きい（或いは、過度に大きい）と想定される。その結果、表示装置１４が表示している表示画像が、画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像から画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像に切り替えられると、表示画像の大きな変化が表示装置１４を見ているユーザ（例えば、医師等の医療従事者）にとって過度な刺激になってしまうおそれがある。
【０１３５】
そこで、第１実施例では、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値よりも大きい場合には、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異を小さくするために、平滑化部１３６が画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理を行う。
【０１３６】
具体的には、まず、平滑化パラメータ更新部１３５は、平滑化パラメータｎを１だけインクリメントする（ステップＳ１３５ｂ）。尚、画像信号Ｄ（ｔ）として画像信号Ｄ１（ｔ）及び画像信号Ｄ２（ｔ）が別個独立に生成される場合には、平滑化パラメータｎとして、画像信号Ｄ１（ｔ）に対する平滑化処理を行う際に用いられる平滑化パラメータｎ１と、画像信号Ｄ２（ｔ）に対する平滑化処理を行う際に用いられる平滑化パラメータｎ２とが別個に用意されることが好ましい。
【０１３７】
その後、平滑化部１３６は、平滑化パラメータ更新部１３５が更新した平滑化パラメータｎを用いて、画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理を行う（ステップＳ１３６）。第１実施例での平滑化処理は、直近ｎ個の画像信号（つまり、画像信号Ｄ（ｔ）から画像信号Ｄ（ｔ−ｎ＋１））の移動平均（例えば、単純移動平均）を、新たな画像信号Ｄ（ｔ）に設定する動作を意味するものとする。つまり、平滑化部１３６は、数式２に示す演算の結果得られる画像信号を、新たな画像信号Ｄ（ｔ）に設定する。但し、第１実施例での平滑化処理は、直近ｎ個の画像信号の移動平均を新たな画像信号Ｄ（ｔ）に設定する動作に限らず、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異を小さくすることが可能な任意の処理であってもよい。
【０１３８】
【数２】
2020192354.tif 000004
【０１３９】
尚、直近ｎ個の画像信号Ｄ（つまり、画像信号Ｄ（ｔ）から画像信号Ｄ（ｔ−ｎ＋１）が過去画像記憶部１３３ａに記憶されているため、平滑化部１３６は、過去画像記憶部１３３ａから直近ｎ個の画像信号Ｄ（つまり、画像信号Ｄ（ｔ）から画像信号Ｄ（ｔ−ｎ＋１）を取得することが好ましい。
【０１４０】
以降は、画像生成部１３２が生成した画像信号Ｄ（ｔ）に代えて平滑化処理が行われた結果得られた新たな画像信号Ｄ（ｔ）を用いながら、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値以下となるまで、ステップＳ１３４ａ以降の動作が繰り返される。
【０１４１】
尚、平滑化パラメータｎがインクリメントされるたびに移動平均を算出する際の母数が多くなっていくため、平滑化パラメータｎがインクリメントされることで画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異は小さくなる可能性が高い。但し、過去画像記憶部１３３ａが記憶する画像信号Ｄの個数に上限（図８に示す例では、１２８個）があることを考慮すれば、平滑化パラメータ更新部１３５は、平滑化パラメータｎが上限（例えば、１２８）を超えない範囲で平滑化パラメータｎをインクリメントすることが好ましい。仮に、平滑化パラメータｎが上限を超えてしまう場合には、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値以下となっていない場合であっても、その時点の画像信号Ｄ（ｔ）に応じた表示処理が行われることが好ましい。
【０１４２】
他方で、ステップＳ１３４ｂの判定の結果、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が、所定閾値よりも大きくない（つまり、所定閾値以下になる）と判定される場合は（ステップＳ１３４ｂ：Ｎｏ）、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像と画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像との間の時間的変化が相対的に小さい（或いは、過度に大きくない）と想定される。その結果、表示装置１４が表示している表示画像が、画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像から画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像に切り替えられたとしても、ユーザにとって過度な刺激になってしまうおそれは少ない。
【０１４３】
このため、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値以下となる場合には、平滑化部１３６が画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理を行わなくともよい。
【０１４４】
その後、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値よりも大きくない（つまり、所定閾値以下になる）と判定された時点で、画像信号Ｄ（ｔ）を表示装置１４に対して送信する。その後、表示装置１４は、画像信号Ｄ（ｔ）に基づく表示処理を行う（ステップＳ１４）。その結果、表示装置１４は、２種類の信号成分ｓｋ（つまり、断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分ｓｋ＃２）の夫々の振幅レベルを表示する。
【０１４５】
加えて、画像差異判定部１３４は、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異が所定閾値よりも大きくない（つまり、所定閾値以下になる）と判定された時点で、画像信号Ｄ（ｔ）を比較画像記憶部１３３ｂに対して送信する。その後、比較画像記憶部１３３ｂは、画像信号Ｄ（ｔ）を一時的に記憶する。比較画像記憶部１３３が記憶した画像信号Ｄ（ｔ）は、新たな呼吸音信号Ｓ（ｔ）が取得された後、画像差異判定部１３４による判定動作で用いられる過去の画像信号Ｄ（ｔ−１）として取り扱われる。
【０１４６】
以上説明した動作が、呼吸音センサ１１が新たな呼吸音信号Ｓ（ｔ）を取得しなくなるまで（或いは、信号処理システム１の動作が終了するまで）繰り返し行われる（ステップＳ１５）。呼吸音センサ１１が新たな呼吸音信号Ｓ（ｔ）を取得した場合には（ステップＳ１１）、当該新たな呼吸音信号Ｓ（ｔ）を対象として、ステップＳ１２２以降の動作が再度行われる。
【０１４７】
ここで、図９を参照して、表示画像の具体的な表示態様について説明する。まず、時刻ｔ−１に取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）が、振幅レベルが１１ｄＢである断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ−１）と、振幅レベルが３２ｄＢである非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ−１）とを含んでいるとする。この場合、図９（ａ）に示すように、画像生成部１３２は、（ｉ）１１ｄＢという断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ−１）の振幅レベルに応じた直径（例えば、１１という直径）を有する円形の図形を含む表示画像を示す画像信号Ｄ１（ｔ−１）と、（ｉｉ）３２ｄＢという非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ−１）の振幅レベルに応じた直径（例えば、３２という直径）を有する円形の図形を含む表示画像を示す画像信号Ｄ２（ｔ−１）とを生成する。
【０１４８】
その後、時刻ｔに取得された呼吸音信号Ｓ（ｔ−１）が、振幅レベルが５１ｄＢである断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）と、振幅レベルが２７ｄＢである非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）とを含んでいるとする。
【０１４９】
この場合、画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理が行われなければ、図９（ｂ）に示すように、画像生成部１３２は、（ｉ）５１ｄＢという断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルに応じた直径（例えば、５１という直径）を有する円形の図形を含む表示画像を示す画像信号Ｄ１（ｔ）と、（ｉｉ）２７ｄＢという非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の振幅レベルに応じた直径（例えば、２７という直径）を有する円形の図形を含む画像信号Ｄ２（ｔ）とを生成する。しかしながら、図９（ｂ）に示す断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルを特定する円形の図形の直径は、図９（ａ）に示す断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ−１）の振幅レベルを特定する円形の図形の直径と比較して、大きく変化している。従って、このような表示画像（つまり、円形の図形）の大きさの大きな変化は、ユーザにとって過度な刺激になってしまうおそれがある。
【０１５０】
しかるに、第１実施例では、平滑化部１３６が画像信号Ｄ１（ｔ）に対して平滑化処理を行うことができる。従って、図９（ｃ）に示すように、断続性ラ音成分ｓｋ＃１（ｔ）の振幅レベルを特定する円形の図形の直径は、（１１＋５１）／２＝３２となる。その結果、ユーザに対して過度な刺激を与えない程度にしか変化しない表示画像（つまり、円形の図形）が表示される。
【０１５１】
尚、断続性ラ音成分ｓｋ＃１の振幅レベルを特定する円形の図形に限らず、非断続性ラ音成分ｓｋ＃２の振幅レベルを特定する円形の図形についても同様である。但し、図９に示す例では、図９（ｂ）に示す非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ）の振幅レベルを特定する円形の図形の直径は、図９（ａ）に示す非断続性ラ音成分ｓｋ＃２（ｔ−１）の振幅レベルを特定する円形の図形の直径と比較して、大きく変化していないため、平滑化部１３６は、画像信号Ｄ２（ｔ）に対して平滑化処理を行わなくともよい。
【０１５２】
以上説明したように、第１実施例の信号処理システム１は、画像信号Ｄに対して平滑化処理を行うことができるため、画像信号Ｄに対して平滑化処理が行われていない場合と比較して、表示装置１４に表示される表示画像の時間的変化が相対的に小さくなる。このため、呼吸音信号Ｓ（或いは、呼吸音信号Ｓを構成する断続性ラ音成分ｓｋ＃１及び非断続性ラ音成分Ｓｋ＃２）の特性が大きく変化した場合であっても、表示画像の時間的変化が相対的に小さくなる。従って、画像信号Ｄに対して平滑化処理が行われていない場合と比較して、呼吸音信号Ｓの特性が大きく変化した場合であっても、表示装置１４に表示される表示画像の表示態様が相対的に大きく変化してしまうことは殆ど又は全くない。つまり、表示画像の表示態様を過度に大きく変化させたくない（言い換えれば、表示画像の時間的変化を過度に大きくしたくない）場合には、平滑化部１３６は、画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理を行うことで、表示画像の表示態様の過度に大きな変化を好適に防止することができる。
【０１５３】
（２）第２実施例
続いて、図１０から図１２を参照しながら、第２実施例の信号処理システム２について説明する。図１０は、第２実施例の信号処理システム２の構成を示すブロック図である。図１１は、気圧信号Ｐの特性の表示態様の一例を示す平面図である。図１２は、平滑化処理を行った場合の気圧信号Ｐの特性の表示態様の一例を、平滑化処理を行っていない場合の気圧信号Ｐの特性の表示態様の一例と共に示す平面図である。尚、第１実施例の信号処理システム１が備える構成要素と同一の構成要素については、同一の参照符号を付することでその詳細な説明を照射する。
【０１５４】
図１０に示すように、第２実施例の信号処理システム２は、第１実施例の信号処理システム１と比較して、呼吸音センサ１１を備えていない一方で、気圧センサ２１を備えているという点で異なっている。更に、第２実施例の信号処理システム２は、第１実施例の信号処理システム１と比較して、信号解析装置２２が信号解析部１２２及び信号分離部１２３を備えていないという点で異なっている。第２実施例の信号処理システム２のその他の構成要件は、第１実施例の信号処理システム１のその他の構成要件と同一であってもよい。
【０１５５】
気圧センサ２１は、気圧値を検出することで、気圧信号Ｐを取得する。また、気圧センサ２１は、有線若しくは無線の通信回線又は有線の信号線を介して、取得した気圧信号Ｐを信号解析装置２２に対して送信する。
【０１５６】
気圧信号Ｐが送信される信号解析装置２２では、Ａ／Ｄ変換部１２１が、気圧センサ２１から送信される気圧信号Ｐに対してＡ／Ｄ変換処理を行う。つまり、Ａ／Ｄ変換部１２１は、気圧センサ２１から送信されるアナログ信号としての気圧信号Ｐを、デジタル信号としての気圧信号Ｐに変換する。その後、Ａ／Ｄ変換部１２１は、デジタル信号に変換された気圧信号Ｐを、信号処理装置１３に対して送信する。
【０１５７】
気圧信号Ｐが送信される信号処理装置１３では、第１実施例と概ね同様の動作が行われる。但し、第２実施例では、以下に特記する動作については、第１実施例と異なる態様で行われてもよい。
【０１５８】
まず、第２実施例では、画像生成部１３２は、最新の時刻ｔに取得された気圧信号Ｐ（ｔ）に対応する画像信号Ｄ（ｔ）を生成する。つまり、第２実施例では、画像生成部１３２は、最新の時刻ｔに取得された気圧信号Ｐ（ｔ）の特性を視覚的に特定する表示画像を示す画像信号Ｄ（ｔ）を生成する。尚、第２実施例では、気圧信号Ｐの特性が、振幅レベル（つまり、気圧値の大きさ）であるものとする。但し、気圧信号Ｐの特性が振幅レベルとは異なる特性（言い換えれば、気圧信号Ｐの状態を特定することが可能な指標（変量））であってもよいことは言うまでもない。また、第２実施例では、表示画像は、図１１に示すように、気圧信号Ｐの振幅レベル（つまり、気圧値）に応じて色相が変化する表示画像であるものとする。具体的には、図１１に示す表示画像は、最新の時刻ｔにおける気圧が、概ね１０１３．００ｈＰａであることを示している。しかしながら、上述したように、表示画像は、気圧信号Ｐの特性を視覚的に特定する限りは、どのような表示画像であってもよい。但し、表示画像は、気圧信号Ｐの特性が大きく変化すればするほど表示態様が大きく変化する表示画像を含んでいることが好ましい。
【０１５９】
更に、第２実施例では、画像差異判定部１３４は、表示画像を構成する画素毎に、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像の色相と画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像の色相との間の差分を算出する。更に、画像差異判定部１３４は、算出した画素毎の差分を、全ての画素に渡って加算する。更に、画像判定部１３４は、加算結果（つまり、画素毎の差分を全ての画素に渡って加算することで得られる値）を、全ての画素の数で除算する。つまり、画像差異判定部１３４は、数式３に示す演算を行う。但し、方向（Ｘ方向）の画素数をｗとし、表示画像の垂直方向（Ｙ方向）の画素数をｈとし、画像信号Ｄ（ｔ）が示す表示画像を構成する座標位置が（ｘ，ｙ）となる画素の色相をＨｔ（ｘ，ｙ）とし、画像信号Ｄ（ｔ−１）が示す表示画像を構成する座標位置が（ｘ，ｙ）となる画素の色相をＨｔ−１（ｘ，ｙ）とする。第２実施例では、画像差異判定部１３４は、数式３に示す演算の結果得られる数値を、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異として取り扱う。
【０１６０】
【数３】
2020192354.tif 000005
【０１６１】
更に、第２実施例では、画像信号Ｄ（ｔ）と画像信号Ｄ（ｔ−１）との差異を判定する際に用いられる所定閾値として、表示装置１４が出力可能な色相の最大値と表示装置１４が出力可能な色相の最小値との差分に対して所定係数を掛け合わせることで得られる値が設定されてもよい。具体的には、例えば、所定閾値には、（表示装置１４が出力可能な色相の最大値−表示装置１４が出力可能な色相度の最小値）×所定係数（例えば、０．３）という値が設定されてもよい。
【０１６２】
ここで、図１２を参照して、表示画像の具体的な表示態様について説明する。まず、時刻ｔ−１に取得された気圧信号Ｐ（ｔ−１）が示す気圧値が、１０１２．５２ｈＰａであるとする。この場合、図１２（ａ）に示すように、画像生成部１３２は、１０１２．５２ｈＰａという気圧値に応じた色相を有する表示画像を示す画像信号Ｄ（ｔ−１）を生成する。
【０１６３】
その後、時刻ｔに取得された気圧信号Ｐ（ｔ−１）が示す気圧値が、１０１３．４８ｈＰａであるとする。この場合、画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理が行われなければ、図１２（ｂ）に示すように、画像生成部１３２は、１０１３．４８ｈＰａという気圧値に応じた色相を有する表示画像を示す画像信号Ｄ（ｔ）を生成する。しかしながら、図１２（ｂ）に示す気圧信号Ｐ（ｔ）の特性（気圧値）を特定する表示画像の色相は、図１２（ａ）に示す気圧信号Ｐ（ｔ−１）の特性（気圧値）を特定する表示画像の色相と比較して、大きく変化している。従って、このような表示画像の色相の大きな変化は、ユーザにとって過度な刺激になってしまうおそれがある。
【０１６４】
しかるに、第１実施例では、平滑化部１３６が画像信号Ｄ（ｔ）に対して平滑化処理を行うことができる。従って、図１２（ｃ）に示すように、気圧信号Ｐ（ｔ）の特性（気圧値）を特定する表示画像は、（１０１２．５２＋１０１３．４８）／２＝１０１３．００ｈＰａという気圧値に応じた色相を有する表示画像となる。その結果、ユーザに対して過度な刺激を与えない程度にしか変化しない表示画像が表示される。
【０１６５】
このような第２実施例の信号処理システム２であっても、上述した第１実施例の信号処理システムが享受することができる各種効果と同様の効果を好適に享受することができる。
【０１６６】
また、本発明は、請求の範囲及び明細書全体から読み取るこのできる発明の要旨又は思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う信号処理装置及び方法、並びにコンピュータプログラム及び記録媒体もまた本発明の技術思想に含まれる。
【符号の説明】
【０１６７】
１、２  信号処理システム
１１  呼吸音センサ
１２  信号解析装置
１３  信号処理装置
１３２  画像生成部
１３４  画像差異判定部
１３５  平滑化パラメータ更新部
１３６  平滑化部
１４  表示装置
２１  気圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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