(57)【要約】【課題】ノイズの出方が波長によって異なる場合であってもノイズが適切に除去される分光データ処理装置を提供する。【解決手段】分光データVからのノイズの除去にあたっては、一の光の強弱に関する値V(i)に着目し、閾値THL,THUによって決まる範囲THL〜THUから、差値V(i)-T(i)が外れるか否かを判定する。続いて、外れると判定した場合は、光の強弱に関する値V(i)にノイズが重畳しているとみなして、光の強弱に関する値V(i)を基準値T(i)により近い値V'(i)に置換する。この処理を光の強弱に関する値V(1),V(2),…,V(m)の全部に対して行うことにより、ノイズを除去した分光データV'が得られる。閾値THL,THUは、波長区分W(1),W(2),…,W(n)ごとに独立している。【選択図】図３
2010151702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示装置であって、
光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する判定部と、
前記判定部により差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する置換部と、
前記置換部により光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画するグラフ描画部と、
を備える分光データ表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分光データ表示装置において、
前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値から導出されるばらつきを表す値を閾値とする閾値導出部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の分光データ表示装置において、
分光測定を行い分光データを生成する分光測定装置の波長ごとの分光感度の変化を表す分光感度特性から閾値を導出する閾値導出部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の分光データ表示装置において、
分光測定を行い分光データを生成する分光測定装置の分光感度が基準より低い波長区分において分光感度から閾値を導出し、分光感度が基準より高い波長区分において前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値から導出されるばらつきを表す値を閾値とする閾値導出部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分光データ表示装置において、
前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前に測定された光の強弱に関する値を基準値とする基準値導出部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分光データ表示装置において、
前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値の代表値を基準値とする基準値導出部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の分光データ表示装置において、
閾値の設定を受け付けるＧＵＩ部品と光の強弱に関する値又は光の強弱に関する値の基準値からのずれ値の波長ごとの変化を表現するグラフに前記ＧＵＩ部品により設定された閾値を示すマークを重ね合わせた画像が描画される描画領域とを備えるＧＵＩ画面をディスプレイに描画するＧＵＩ画面描画部、
をさらに備える分光データ表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の分光データ表示装置において、
前記グラフ描画部は、
前記置換部により光の強弱に関する値が置換された連続部分が予め定めた波長範囲内にあるときは、置換された後の分光データを表現するグラフを前記ディスプレイに描画し、前記置換部により置換された光の強弱に関する値の内、連続部分が前記波長範囲を超えている場合は、前記置換部により置換された光の強弱に関する値の内、連続部分が波長範囲内にある過去の分光データがディスプレイに描画された状態を維持する分光データ表示装置。
【請求項９】
コンピュータで実行されることにより光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示プログラムであって、前記分光データ表示プログラムはコンピュータに、
a) 光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する工程と、
b) 工程a)において差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する工程と、
c) 前記工程b)において光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画する工程と、
を実行させる分光データ表示プログラム。
【請求項１０】
光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示方法であって、
a) 光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する工程と、
b) 工程a)において差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する工程と、
c) 前記工程b)において光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画する工程と、
を備える分光データ表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示装置及びこれに関連する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
光量・輝度・照度・透過率・反射率等の光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する場合、平滑化等の分光データからノイズ成分を除去する処理が行われることが一般的である。
【０００３】
特許文献１は、本発明と関連する文献公知発明が記載された先行技術文献である。特許文献１は、平滑化される前の分光データ及び平滑化された後の分光データからピークを検出し、前者及び後者の分光データから検出されるピークの数が一致するまでノイズの検出に使用する閾値を大きくすることに言及している。特許文献１の発明においては、閾値は波長によらず一定となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−５７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、分光データに重畳するノイズの大きさは、波長によって異なることもある。例えば、紫外から赤外までの波長領域の光を検出するセンサを有するがセンサに光を導く光学系の透過率が紫外及び赤外において低くなる分光測定装置が出力する分光データには、紫外及び赤外の波長領域に可視の波長領域よりも多くのノイズが重畳する。また、光を検出するセンサは、一般的にいって、紫外の波長領域において感度が低く長波長側の赤外の波長領域において熱雑音の影響を受けやすいことも、分光データに重畳するノイズの大きさが波長によって異なることの原因となる。このため、ノイズが重畳しているか否かの判定に使用する閾値が波長によらず一定となっている場合、ノイズが適切に除去されないこともある。
【０００６】
本発明は、この問題を解決するためになされたもので、ノイズの出方が波長によって異なる場合でもノイズが適切に除去される分光データ表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示装置であって、光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する判定部と、前記判定部により差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する置換部と、前記置換部により光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画するグラフ描画部と、を備える。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の分光データ表示装置において、前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値から導出されるばらつきを表す値を閾値とする閾値導出部、をさらに備える。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１に記載の分光データ表示装置において、分光測定を行い分光データを生成する分光測定装置の波長ごとの分光感度の変化を表す分光感度特性から閾値を導出する閾値導出部、をさらに備える。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項１に記載の分光データ表示装置において、分光測定を行い分光データを生成する分光測定装置の分光感度が基準より低い波長区分において分光感度から閾値を導出し、分光感度が基準より高い波長区分において前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値から導出されるばらつきを表す値を閾値とする閾値導出部、をさらに備える。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分光データ表示装置において、前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前に測定された光の強弱に関する値を基準値とする基準値導出部、をさらに備える。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分光データ表示装置において、前記判定部による判定の対象となる光の強弱に関する値の取得前後に測定された複数の光の強弱に関する値の代表値を基準値とする基準値導出部、をさらに備える。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の分光データ表示装置において、閾値の設定を受け付けるＧＵＩ部品と光の強弱に関する値又は光の強弱に関する値の基準値からのずれ値の波長ごとの変化を表現するグラフに前記ＧＵＩ部品により設定された閾値を示すマークを重ね合わせた画像が描画される描画領域とを備えるＧＵＩ画面をディスプレイに描画するＧＵＩ画面描画部、をさらに備える。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の分光データ表示装置において、前記グラフ描画部は、前記置換部により光の強弱に関する値が置換された連続部分が予め定めた波長範囲内にあるときは、置換された後の分光データを表現するグラフを前記ディスプレイに描画し、前記置換部により置換された光の強弱に関する値の内、連続部分が前記波長範囲を超えている場合は、前記置換部により置換された光の強弱に関する値の内、連続部分が波長範囲内にある過去の分光データがディスプレイに描画された状態を維持する。
【００１５】
請求項９の発明は、コンピュータで実行されることにより光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示プログラムであって、前記分光データ表示プログラムはコンピュータに、a) 光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する工程と、b) 工程a)において差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する工程と、c) 前記工程b)において光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画する工程と、を実行させる。
【００１６】
請求項１０の発明は、光の波長ごとの強弱に関する値を記録した分光データを表示する分光データ表示方法であって、a) 光の強弱に関する値と基準値との差値が波長区分ごとに独立した閾値によって決まる範囲から外れるか否かを判定する工程と、b) 工程a)において差値が範囲から外れると判定された光の強弱に関する値を基準値に近い値に置換する工程と、c) 前記工程b)において光の強弱に関する値が置換された後の分光データを表現するグラフをディスプレイに描画する工程と、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１ないし請求項１０の発明によれば、判定の基準となる閾値が波長区分ごとに独立しているので、ノイズの出方が波長によって異なる場合であってもノイズが適切に除去される。
【００１８】
請求項２の発明によれば、簡単な処理により閾値が導出されるので、分光データが高速に処理される。
【００１９】
請求項３の発明によれば、分光感度が波長によって異なる場合であってもノイズが適切に除去される。
【００２０】
請求項４の発明によれば、分光感度が低くノイズが出やすい波長区分において、分光感度から閾値が導出されるので、ノイズが適切に除去されるとともに、分光感度が高くノイズが出にくい波長区分において、簡単な処理により閾値が導出されるので、分光データが高速に処理される。
【００２１】
請求項５ないし請求項６の発明によれば、簡単な処理により基準値が導出されるので、分光データが高速に処理される。
【００２２】
請求項７の発明によれば、ノイズの出方を参照しながら閾値を設定することになるので、適切な閾値が設定される。
【００２３】
請求項８の発明によれば、光の強弱に関する値が置換された連続部分が波長方向について予め定めた波長範囲を超えて連続しているとディスプレイに描画されるグラフが更新されないので、ちらつきが減少して視認性がよくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
＜１  ノイズの除去の概略＞
図１〜図４は、分光データVからのノイズの除去の概略を説明する図である。図１は、ノイズを除去する前の分光データV、図２は、基準分光データT、図３は、分光データVと基準分光データTとの差V-T、図４は、ノイズを除去した後の分光データV'を表現するグラフである。
【００２５】
「分光データ」とは、光の波長ごとの強弱に関する値を記録したデータである。周波数・波数・光子エネルギー等の波長に反比例する値ごとのデータも波長ごとのデータの範疇に含まれるとみなすべきである。「光の強弱に関する値」には、光量・輝度・照度等の光の強弱そのものを直接的に表す値と透過率・反射率等の光の強弱から間接的に導出される値とがある。
【００２６】
分光データVは、波長ごとの光の強弱に関する値V(1),V(2),…,V(m)の集合であり、基準分光データTは、波長ごとの基準値T(1),T(2),…,T(m)の集合であり、差V-Tは、波長ごとの光の強弱に関する値V(1),V(2),…,V(m)と基準値T(1),T(2),…,T(m)との差値V(1)-T(1),V(2)-T(2),…,V(m)-T(m)の集合であり、分光データV'は、波長ごとの光の強弱に関する値V'(1),V'(2),…,V'(m)の集合である。
【００２７】
図１〜図４には、m=18の場合を図示しているが、mを増減してもよい。
【００２８】
分光データVからのノイズの除去にあたっては、一の光の強弱に関する値V(i)に着目し、閾値THL,THUによって決まる範囲THL〜THUから、差値V(i)-T(i)が外れるか否かを判定する。外れると判定した場合は、光の強弱に関する値V(i)にノイズが重畳しているとみなして、光の強弱に関する値V(i)を基準値T(i)に近い値V'(i)に置換する。外れないと判定した場合は、元の光の強弱に関する値V(i)をそのまま採用する（V'(i)=V(i)）。この処理を光の強弱に関する値V(1),V(2),…,V(m)の全部に対して行うことにより、ノイズを除去した分光データV'が得られる。
【００２９】
図３に示すように、判定の基準となる閾値THL,THUは、波長区分W(1),W(2),…,W(n)ごとに独立している。これにより、ノイズの出方が波長区分W(1),W(2),…,W(n)ごとに異なる場合であっても、ノイズが適切に除去される。例えば、波長区分W(1),W(3)においてノイズが出やすく、波長区分W(2)においてノイズが出にくい場合は、図３に示すように、波長区分W(1),W(3)の閾値THL,THUの大きさを小さくし、波長区分W(2)の閾値THL,THUの大きさを大きくすれば、波長区分W(1),W(3)においてノイズが適切に除去され、波長区分W(2)において分光データの真の変動の情報が維持される。下限側の閾値THLの大きさ|THL|と上限側の閾値THUの大きさ|THU|とは同一であるのが典型的であるが、異なっていてもよい。
【００３０】
図３は、n=3の場合を図示しているが、nを増減してもよい。n=mとして、光の強弱に関する値V(1),V(2),…,V(m)の各々に閾値THL,THUを設定してもよい。
【００３１】
閾値THL,THUは、時間が経過しても変動しない固定値であってもよいし、時間が経過すると変動する変動値であってもよい。
【００３２】
＜２  分光測定システム１０２＞
図５は、分光測定を行い分光データを生成する分光測定装置及び分光データを表示する分光データ表示装置の機能を有する分光測定システム１０２の望ましい実施形態を説明する図である。図５は、分光測定システム１０２のブロック図である。
【００３３】
図５に示すように、分光測定システム１０２は、分光測定を行い分光データVを生成する測定部１０４と、測定部１０４が生成した分光データVを処理する組み込みコンピュータ１０６と、組み込みコンピュータ１０６が処理した分光データV'を表示するパーソナルコンピュータ１０８とを備える。
【００３４】
＜２．１  測定部１０４＞
図５に示すように、測定部１０４は、入射した光を波長ごとに分散させてからラインセンサ１１２に導く光学系１１０と、光学系１１０が波長ごとに分散させた光を受光し波長ごとに光量を表すアナログ信号を生成するラインセンサ１１２と、ラインセンサ１１２が生成したアナログ信号を処理するアナログ信号処理回路１１４と、アナログ信号処理回路１１４が処理したアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ１１６とを備える。Ａ／Ｄコンバータ１１６によってデジタル信号に変換された分光データVは、組み込みコンピュータ１０６へ出力される。測定部１０４からの分光データVの出力は、一定の間隔で繰り返し行われる。
【００３５】
光学系１１０は、プリズム・回折格子等の波長分散素子や分光フィルタ等にレンズ・ミラー・フィルタ・シャッタ・スリット等の光学素子を組み合わせて構成される。
【００３６】
ラインセンサ１１２は、フォトダイオード等の光電変換素子を一方向に配列して構成される。光電変換素子の配列方向は、光学系１１０が光を波長ごとに分散する方向である。各光電変換素子は、各波長の光のエネルギーを光電変換し、各波長の光の光量に応じた画素信号を出力する。
【００３７】
測定部１０４は分光データVを出力する分光測定装置、例えば、分光光度計・分光測色計・分光放射輝度計等として機能すればよく、上述の測定部１０４の構成を変形することも許される。例えば、ラインセンサ１１２に代えて、ポイントセンサと光学系１１０が入射光を波長ごとに分散する方向に当該ポイントセンサを走査する走査機構とを設けてもよい。測定部１０４の全部や光学系１１０を交換できるようにしてもよい。
【００３８】
＜２．２  組み込みコンピュータ１０６＞
図５に示すように、組み込みコンピュータ１０６は、制御プログラム１２６を実行するＣＰＵ１１８と、制御プログラム１２６がロードされるメモリ１２０と、分光測定装置たる測定部１０４が生成した分光データVが一時的に記憶される記憶部たるバッファメモリ１２１と、制御プログラム１２６がインストールされるフラッシュメモリ１２２と、パーソナルコンピュータ１０８を相手にデータを送受信するインターフェース１２４とを備える。フラッシュメモリ１２２に代えて、ハードディスクドライブ等の他の補助記憶装置を採用してもよい。
【００３９】
組み込みコンピュータ１０６は、フラッシュメモリ１２２からメモリ１２０にロードされた制御プログラム１２６をＣＰＵ１１８が実行することにより、分光データVを処理する。組み込みコンピュータ１０６が行う処理の全部又は一部を専用のハードウエア回路に行わせてもよいし、パーソナルコンピュータ１０８に行わせてもよい。
【００４０】
記憶部たるメモリ１２０は、基準分光データT、波長区分ごとに独立した閾値THL,THU、測定部１０４の感度の波長による変化を表す分光感度特性１３４も保持する。測定部１０４又は光学系１１０が交換可能である場合は、分光感度特性そのものや分光感度特性を導くために必要な情報、例えば、測定部１０４又は光学系１１０の型番・シリアルナンバー等を測定部１０４から取得してメモリ１２０に書き込むことが望ましい。
【００４１】
制御プログラム１２６は、分光測定システム１０２の出荷時に予めインストールされる。ただし、出荷後に制御プログラム１２６をディスク１４６等の記録媒体からインストールすることやネットワーク経由でインストールすることも許される。
【００４２】
＜２．３  パーソナルコンピュータ１０８＞
図５に示すように、パーソナルコンピュータ１０８は、表示プログラム１４４を実行するＣＰＵ１３６と、表示プログラム１４４がロードされるメモリ１３８と、表示プログラム１４４がインストールされるハードディスクドライブ１４０と、画像を表示するディスプレイ１４２とを備える。ハードディスクドライブに代えて、ソリッドステートドライブ等の他の補助記憶装置を採用してもよい。
【００４３】
パーソナルコンピュータ１０８は、ハードディスクドライブ１４０からメモリ１３８にロードされた表示プログラム１４４をＣＰＵ１３６が実行することにより、ノイズを除去した後の分光データV'を表現するグラフをディスプレイ１４２に描画する。パーソナルコンピュータ１０８が行う処理の全部又は一部を組み込みコンピュータ１０６に行わせてもよい。
【００４４】
表示プログラム１４４は、分光測定システム１０２の出荷時に予めインストールされる。ただし、出荷後に制御プログラム１２６をディスク１４６等の記録媒体からインストールすることやネットワーク経由でインストールすることも許される。
【００４５】
＜２．４  処理＞
図６及び図７は、分光測定システム１０２における処理の流れを示すフローチャートである。図６に示すバッファ処理と図７に示すグラフ描画処理とは並列して行われる。
【００４６】
図６に示すように、バッファ処理においては、測定部１０４により分光データVが生成されると（ステップＳ１０１）、組み込みコンピュータ１０６により、分光データVがバッファメモリ１２１に書き込まれ（ステップＳ１０２）、処理に不要になった古い分光データVがバッファメモリ１２１から消去される（ステップＳ１０３）。これにより、処理に必要な分光データVがバッファメモリ１２１にバッファされた状態が維持される。処理に必要な分光データVは、基準分光データV及び閾値THL,THUの導出方法により異なる。図６に示すバッファ処理は、測定部１０４により分光データVが生成されるたびに行われる。
【００４７】
一方、図７に示すように、ノイズ除去／グラフ描画処理においては、まず、組み込みコンピュータ１０６により分光データV、基準分光データT及び閾値THL,THUがメモリ１２０及びバッファメモリ１２１から読み出される（ステップＳ１１１）。
【００４８】
続いて、組み込みコンピュータ１０６によりノイズの除去の対象となる分光データVからノイズが除去され分光データV'が生成される（ステップＳ１１２）。
【００４９】
さらに続いて、ノイズの除去の対象となる分光データVにおいて光の強弱に関する値V(i)が置換された部分が波長方向について予め定められた波長範囲（基準）を超えて連続しているか否かが組み込みコンピュータ１０６により判定される（ステップＳ１１３）。
【００５０】
そして、置換された部分を点線で描いた図８のグラフに示すように基準を超えて連続していない場合は（ステップＳ１１３で"NO"）、組み込みコンピュータ１０６により生成された分光データV'がそのままパーソナルコンピュータ１０８へ出力され（ステップＳ１１４）、パーソナルコンピュータ１０８において分光データV'を表現するグラフがディスプレイ１４２に描画される（ステップＳ１１５）。これにより、ディスプレイ１４２に描画されるグラフは最新の分光データV'を反映したグラフに更新される。
【００５１】
一方、置換された部分を点線で描いた図９のグラフに示すように波長範囲（基準）を超えて連続している場合は（ステップＳ１１３で"YES"）、組み込みコンピュータ１０６によりグラフの描画の維持命令がパーソナルコンピュータ１０８へ出力され（ステップＳ１１６）、パーソナルコンピュータ１０８において過去の分光データV'であって光の強弱に関する値V(i)が置換された部分が予め定められた基準を超えて連続しない分光データV'を表現するグラフがディスプレイに表示された状態が維持される（ステップＳ１１７）。
【００５２】
このノイズ除去／グラフ描画処理により、ノイズを除去した後の分光データV'を表現するグラフがディスプレイ１４２に描画される。また、試料が移動した等の原因により分光データVが急激に変化した場合には、分光データVにおいて値V(i)が置換された部分が広い波長範囲に渡って連続することになるので、ディスプレイ１４２に描画されるグラフが更新されない。このことは、ディスプレイ１４２のちらつきを減らし、視認性を向上することに寄与する。
【００５３】
＜２．５  分光データVからのノイズの除去＞
図１０は、組み込みコンピュータ１０６による分光データVからのノイズの除去の流れを示すフローチャートである。
【００５４】
図１０に示すように、分光データVからのノイズの除去にあたっては、まず、光の強弱に関する値V(i)と基準値T(i)との差値V(i)-T(i)が閾値THL,THUによって決まる範囲THL〜THUから外れるか否かが判定される（ステップＳ１２１）。
【００５５】
そして、外れる場合は（ステップＳ１２１で"YES"）、光の強弱に関する値V(i)にノイズが重畳しているとみなして、光の強弱に関する値V(i)を基準値T(i)に近い値V'(i)に置換してから（ステップＳ１２２）、次の処理へ移行する。
【００５６】
一方、外れない場合は（ステップＳ１２１で"NO"）、光の強弱に関する値V(i)を置換することなく次の処理へ移行する。
【００５７】
次の処理では、分光データVを構成する光の強弱に関する値V(i)の全部についてステップＳ１２１〜Ｓ１２２の処理が完了しているか否かが判定される（ステップＳ１２３）。
【００５８】
そして、完了している場合は（ステップＳ１２３で"YES"）、分光データV'がパーソナルコンピュータ１０８へ出力される（ステップＳ１２４）。
【００５９】
一方、完了していない場合は、ステップＳ１２１に戻ってステップＳ１２１〜Ｓ１２２の処理が完了していない光の強弱に関する値V(i)についてステップＳ１２１〜Ｓ１２２の処理を繰り返す。
【００６０】
＜２．６  基準分光データT＞
図１１及び図１２は、それぞれ、基準分光データTの第１及び第２の例を説明する図である。図１１及び図１２には、分光データV[p-2],V[p-1],V[p],V[p+1],V[p+2]が模式的に示されている。分光データV[p]は、ノイズの除去の対象となる分光データであり、分光データV[p-2],V[p-1],V[p+1],V[p+2]は、それぞれ、分光データV[p]の２個前、１個前、１個後、２個後に測定された分光データである。
【００６１】
｛基準分光データTの第１の例｝
図１１に示す基準分光データTの第１の例では、ノイズの除去の対象となる分光データV[p]の取得の１個前に測定された分光データV[p-1]を基準分光データTとする。したがって、基準分光データTを構成する基準値T(i)は、判定の対象となる光の強弱に関する値V(i)[p]の取得の１個前に測定された光の強弱に関する値V(i)[p-1]である。もちろん、「１個前」というのは例示であって、一般的にいえば、q個前に測定された分光データV[p-q]を基準分光データTとする（qは自然数）。
【００６２】
第１の例では、基準分光データTの導出は、q個前に測定された分光データV[p-q]の読み出しに相当する。
【００６３】
｛基準分光データTの第２の例｝
図１２に示す基準分光データTの第２の例では、ノイズの除去の対象となる分光データV[p]の取得の前後２個以内に測定された５個の分光データV[p-2],V[p-1],V[p],V[p+1],V[p+2]を平均して基準分光データTとする。したがって、基準分光データTを構成する基準値T(i)は、判定の対象となる光の強弱に関する値V(i)[p]の取得の前後２個以内に測定された５個の光の強弱に関する値V(i)[p-2],V(i)[p-1],V(i)[n],V(i)[p+1],V(i)[p+2]の平均値である。もちろん、「前後２個以内」というのも例示であって、一般的にいえば、前r個以内後s個以内に測定された複数の光の強弱に関する値V(i)[p-r],…,V(i)[p],…,V(i)[p+s]を平均して基準値T(i)とする（r,sは0又は自然数（r=s=0の場合を除く））。また、「平均値」というのも例示であって、一般的にいえば、平均値・中央値・最頻値等の代表値である。
【００６４】
基準分光データTの第２の例では、図１３のフローチャートに示すように、基準分光データTの読み出しに先立って、基準分光データTの導出に必要な分光データVがバッファメモリ１２１から読み出され（ステップＳ１３１）、読み出された分光データVから基準分光データTが導出され（ステップＳ１３２）、導出された基準分光データTがメモリ１２０に書き込まれる（ステップＳ１３３）。
【００６５】
基準分光データTの第１及び第２の例によれば、簡単な処理により基準分光データTが導出されるので、分光データVが高速に処理される。
【００６６】
＜２．７  閾値THL,THU＞
図１４〜図１８は、それぞれ、閾値THL,THUの第１〜第５の例を説明する図である。
【００６７】
｛閾値THL,THUの第１の例｝
図１４に示す閾値THL,THUの第１の例では、UV（紫外）・VIS（可視）・IR（赤外）の波長区分に、それぞれ、-A,-B,-Cという異なる閾値THLが設定され、+A,+B,+Cという異なる閾値THUが設定される。設定値-A,-B,-C及び+A,+B,+Cは、固定値である。設定値-A,-B,-C及び+A,+B,+Cは、後述する閾値設定画面１８１，１９１において設定される。
【００６８】
図１９は、閾値THL,THUの第１の例を好適に適用することができる分光データVを表現するグラフである。図１９は、UV及びIRの波長区分においてノイズが多くVISの波長区分においてノイズが少ない分光データVを表現するグラフである。このような分光データVの場合は、ノイズが多いUV及びIRの波長区分の閾値THL,THUを小さくし、ノイズが少ないVISの波長区分の閾値THL,THUを大きくすることが望ましい。
【００６９】
｛閾値THL,THUの第２の例｝
図１５に示す閾値THL,THUの第２の例では、UV・VIS・IRの波長区分に、-Aという同一の閾値THLが設定され、+Aという同一の閾値THUが設定される。設定値-A及び+Aは、固定値である。設定値-A及び+Aは、後述する閾値設定画面１８１，１９１において設定される。
【００７０】
図２０は、閾値THL,THUの第２の例を好適に適用することができる分光データVを表現するグラフである。図２０は、ノイズの出方が波長によらず均一な分光データVを表現するグラフである。
【００７１】
｛閾値THL,THUの第３の例｝
図１６に示す閾値THL,THUの第３の例では、光の強弱に関する値V(1),…,V(i),…,V(m)の各々に-A(1),…,-A(i),…,-A(m)という異なる閾値THLが設定され、+A(1),…,+A(i),…,+A(m)という異なる閾値THUが設定される。設定値-A(1),…,-A(i),…,-A(m)及び+A(1),…,+A(i),…,+A(m)は、変動値である。
【００７２】
設定値-A(i),+A(i)の大きさは、判定の対象になる光の強弱に関する値V(i)[p]の取得の前後２個以内に測定された５個の光の強弱に関する値V(i)[p-2],V(i)[p-1],V(i)[p],V(i)[p+1],V(i)[p+2]の分散σである。もちろん、「前後２個以内」というのは例示であって、一般的にいえば、前r個以内後s個以内に測定された複数の光の強弱に関する値V(i)[p-r],…,V(i)[p],…,V(i)[p+s]の分散である（r,sは0又は自然数（r=s=0の場合を除く））。また、「分散」というのも例示であって、一般的にいえば、複数の光の強弱に関する値V(i)[p-r],…,V(i)[p],…,V(i)[p+s]から導出されたばらつきの大きさを表す値である。
【００７３】
閾値THL,THUの第３の例では、図２１のフローチャートに示すように、閾値THL,THUの読み出しに先立って、閾値THL,THUの導出に必要な分光データVがメモリ１２０から読み出され（ステップＳ１４１）、読み出された分光データVから閾値THL,THUが導出され（ステップＳ１４２）、導出された閾値THL,THUがメモリ１２０に書き込まれる（ステップＳ１４３）。
【００７４】
閾値THL,THUの第３の例によれば、簡単な処理により閾値THL,THUが導出されるので、分光データVが高速に処理される。
【００７５】
基準分光データTの第２の例と閾値THL,THUの第３の例とを組み合わせる場合には、基準分光データTの導出及び閾値THL,THUの導出に使用する分光データVを同一にすることが望ましい。
【００７６】
｛閾値THL,THUの第４の例｝
図１７に示す閾値THL,THUの第４の例では、UV・VIS・NIR（近赤外）・IRの波長区分に、それぞれ、-AUV,-BVIS,-CNIR,-DIRという異なる閾値THLが設定され、+AUV,+BVIS,+CNIR,+DIRという異なる閾値THUが設定される。設定値-AUV,-BVIS,-CNIR,-DIR及び+AUV,+BVIS,+CNIR,+DIRは、固定値である。設定値-AUV,-BVIS,-CNIR,-DIR及び+AUV,+BVIS,+CNIR,+DIRは、測定部１０４の分光感度特性から導出される。
【００７７】
閾値THL,THUの第４の例では、図２２のフローチャートに示すように、測定部１０４の分光感度特性１３４がメモリ１２０から読み出され（ステップＳ１５１）、読み出された分光感度特性１３４から閾値THL,THUが導出され（ステップＳ１５２）、導出された閾値THL,THUがメモリ１２０に書き込まれる（ステップＳ１５３）。このとき、一般的にいって、分光感度が低いほどノイズが出やすいので、分光感度が低い波長区分においては閾値THL,THUの大きさが小さく、分光感度が高い波長区分においては閾値THU,THUの大きさが大きくなるようにすることが望ましい。
【００７８】
閾値THL,THUの第４の例によれば、分光感度が波長区分ごとに異なる場合であってもノイズが適切にされる。
【００７９】
｛閾値THL,THUの第５の例｝
図１８に示す閾値THL,THUの第５の例では、UV・NIR・IRの波長区分に、第４の例の場合と同様に、それぞれ、-AUV,-CNIR,-DIRという異なる閾値THLが設定され、+AUV,+CNIR,+DIRという異なる閾値THUが設定される。また、VISの波長区分においては、第３の例の場合と同様に、光の強弱に関する値V(s),…,V(t)の各々に-A(s),…,-A(t)という異なる閾値THLが設定され、+A(s),…,+A(t)という異なる閾値THUが設定される。
【００８０】
閾値THL,THUの第５の例では、図２３のフローチャートに示すように、閾値THL,THUの読み出しに先立って、測定部１０４の分光感度特性及び閾値THL,THUの導出に必要な分光データVがメモリ１２０から読み出され（ステップＳ１６１）、分光感度が基準より不良な波長区分（図１７の例ではUV,NIR,URの波長区分）の閾値THL,THUが分光感度特性から導出され（ステップＳ１６２）、分光感度が基準より良好な波長区分（図１７の例ではVISの波長区分）における光の強弱に関する値V(s),…,V(t)の各々の閾値THL,THUが読み出した分光データVから導出され（ステップＳ１６３）、導出された閾値THL,THUがメモリ１２０に書き込まれる（ステップＳ１６４）。
【００８１】
閾値THL,THUの第５の例によれば、分光感度が低くノイズが出やすい波長区分において、分光感度特性から閾値THL,THUが導出されるので、ノイズが適切に除去されるとともに、分光感度が高くノイズが出にくい波長区分において、簡単な処理により閾値THL,THUが導出されるので、分光データVが高速に処理される。
【００８２】
＜２．８  置換後の光の強弱に関する値V'(i)＞
置換後の光に関するV'(i)は、ノイズが重畳しているか否かの判定の対象となる光の強弱に関する値V(i)[p]の取得の前後２個以内に測定された５個の光の強弱に関する値V(i)[p-2],V(i)[p-1],V(i)[n],V(i)[p+1],V(i)[p+2]のうちの閾値THL,THUによって決まる範囲THL〜THUから外れないものであることが望ましい。「範囲THL〜THUから外れないもの」は、光の強弱に関する値V(i)と基準値T(i)との差が下限側の閾値THLを下回った場合は、差値V(i)-T(i)が下限側の閾値THLに最も近いものとし、光の強弱に関する値V(i)と基準値T(i)との差値V(i)-T(i)が上限側の閾値THUを上回った場合は、差値V(i)-T(i)が上限側の閾値THLに最も近いものとすればよい。この他、基準値T(i)に最も近いものとしてもよい。
【００８３】
ここでは、置換後の光の強弱に関する値V'(i)の範囲を決める閾値THL,THUと光の強弱に関する値V(i)にノイズが重畳しているか否かの判定に使用する閾値THL,THUを同じものとしたが、両者を違うものとしてもよい。
【００８４】
＜２．９  閾値設定画面＞
図２４及び図２５は、閾値設定画面の第１及び第２の例を示す図である。
【００８５】
｛閾値設定画面の第１の例｝
図２４に示す閾値設定画面１８１は、閾値THL,THUの設定方法を波長区分ごとに受け付けるリストボックス群１８２と、閾値THL,THUの設定を波長区分ごとに受け付けるスピンボタン群１８３，１８４と、差値V(i)-T(i)の波長による変化を表現するグラフ１８５に設定された閾値THL,THUを示すマーク１８６を重ね合わせた画像が描画される描画領域１８７とを備えるＧＵＩ画面である。閾値設定画面１８１は、パーソナルコンピュータ１０８においてディスプレイ１４２に描画される。閾値設定画面１８１における設定は、パーソナルコンピュータ１０８から組み込みコンピュータ１０６へ送信される。
【００８６】
リストボックス群１８２は、閾値THL,THUの設定方法として「任意」「自動」「分光感度」のいずれかを選択させる。「任意」とは、スピンボタン群１８３，１８４により閾値THL,THUを設定することを意味し、「自動」とは、閾値THL,THUの第３の例で説明したようにばらつきを表す値を閾値THL,THUにすることを意味し、「分光感度」とは、閾値THL,THUの第４の例で説明したように分光感度特性から閾値THL,THUを導出することを意味する。
【００８７】
なお、閾値THL,THUの設定方法の受け付けにリストボックス群１８２を用いることや閾値THL,THUの設定の受け付けにスピンボタン群１８３，１８４を用いることは必須ではなく、ラジオボタン・スライダ等のＧＵＩ部品を用いてもよい。
【００８８】
閾値設定画面の第１の例によれば、ノイズの出方を参照しながら閾値THL,THUを設定することになるので、適切な閾値THL,THUが設定される。
【００８９】
図２４に示す閾値設定画面１８１は、描画領域１８７の一部を拡大する操作も受け付ける。閾値設定画面１８１が描画領域１８７の一部を拡大する操作を受け付けると、描画領域１８７の一部が拡大されるとともに、描画領域１８７の拡大に合わせて閾値THL,THUの設定方法及び閾値THL,THUの設定を受け付ける波長区分もより細かくなる。例えば、図２４においては、１００ｎｍおきに閾値THL,THUの設定方法及び閾値THL,THUの設定を受け付けられるが、描画領域１８７の４００〜４７０ｎｍの波長範囲を拡大する操作を受け付けた場合、１０ｎｍおきに閾値THL,THUの設定方法及び閾値THL,THUの設定を受け付けるようになる。
【００９０】
｛閾値設定画面の第２の例｝
図２５に示す閾値設定画面１９１は、閾値THL,THUの設定を波長区分ごとに受け付けるボタン群１９２，１９３と、光の強弱に関する値V(i)の波長による変化を表現するグラフ１９４に設定された閾値THL,THUを示すマーク１９５を重ね合わせた画像が描画される描画領域１９６とを備えるＧＵＩ画面である。閾値設定画面１９１は、パーソナルコンピュータ１０８においてディスプレイ１４２に描画される。閾値設定画面１９１における設定は、パーソナルコンピュータ１０８から組み込みコンピュータ１０６へ送信される。マーク１９５が描画される位置は、閾値THL,THUそのものを表すであってもよいし、基準値T(i)に閾値THL,THUを加えた位置であってもよい。
【００９１】
閾値設定画面の第２の例によっても、ノイズの出方を参照しながら閾値を設定することになるので、適切な閾値が設定される。
【００９２】
＜２．１０  その他＞
この発明は詳細に説明されたが、上記の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。  
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】ノイズが除去される前の分光データを表現する図である。
【図２】基準分光データを表現する図である。
【図３】分光データと基準分光データとの差を表現する図である。
【図４】ノイズが除去された後の分光データを表現する図である。
【図５】望ましい実施形態の分光測定システムのブロック図である。
【図６】バッファ処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】ノイズ除去／グラフ描画処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】光の強弱に関する値が置換された部分が予め定められた基準を超えて連続していない分光データを表現する図である。
【図９】光の強弱に関する値が置換された部分が予め定められた基準を超えて連続している分光データを表現する図である。
【図１０】分光データからのノイズの除去の流れを示すフローチャートである。
【図１１】基準分光データの第１の例を説明する図である。
【図１２】基準分光データの第２の例を説明する図である。
【図１３】基準分光データの第２の例の導出の流れを示すフローチャートである。
【図１４】閾値の第１の例を説明する図である。
【図１５】閾値の第２の例を説明する図である。
【図１６】閾値の第３の例を説明する図である。
【図１７】閾値の第４の例を説明する図である。
【図１８】閾値の第５の例を説明する図である。
【図１９】閾値の第１の例を好適に適用することができる分光データVを表現する図である。
【図２０】閾値の第２の例を好適に適用することができる分光データVを表現する図である。
【図２１】閾値の第３の例の導出の流れを示すフローチャートである。
【図２２】閾値の第４の例の導出の流れを示すフローチャートである。
【図２３】閾値の第５の例の導出の流れを示すフローチャートである。
【図２４】閾値設定画面の第１の例を示す図である。
【図２５】閾値設定画面の第２の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１０２  分光測定システム
１０４  測定部
１０６  組み込みコンピュータ
１０８  パーソナルコンピュータ
１８１  閾値設定画面
１９１  閾値設定画面
【図１】
2010151702.tif 000003
【図２】
2010151702.tif 000004
【図３】
2010151702.tif 000005
【図４】
2010151702.tif 000006
【図５】
2010151702.tif 000007
【図６】
2010151702.tif 000008
【図７】
2010151702.tif 000009
【図８】
2010151702.tif 000010
【図９】
2010151702.tif 000011
【図１０】
2010151702.tif 000012
【図１１】
2010151702.tif 000013
【図１２】
2010151702.tif 000014
【図１３】
2010151702.tif 000015
【図１４】
2010151702.tif 000016
【図１５】
2010151702.tif 000017
【図１６】
2010151702.tif 000018
【図１７】
2010151702.tif 000019
【図１８】
2010151702.tif 000020
【図１９】
2010151702.tif 000021
【図２０】
2010151702.tif 000022
【図２１】
2010151702.tif 000023
【図２２】
2010151702.tif 000024
【図２３】
2010151702.tif 000025
【図２４】
2010151702.tif 000026
【図２５】
2010151702.tif 000027