(57)【要約】【課題】  データ曲線に対してノイズを適切に除去することができるピーク検出方法を提供する。【解決手段】  波長と吸光度との関係を示すデータ曲線に対して、ピークを検出するピーク検出方法であって、前記データ曲線に対して、ピーク候補を検出処理するピーク検出処理ステップと、波長範囲と当該波長範囲におけるパラメータとを一組にしてピーク判定情報とし、複数のピーク判定情報を入力する入力ステップと、複数のピーク判定情報に基づいて、各波長範囲には一組にされたそれぞれのパラメータを用いて、前記ピーク候補がピークであるか否かを判定する判定ステップとを含む。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長と吸光度との関係を示すデータ曲線に対して、ピークを検出するピーク検出方法であって、
前記データ曲線に対して、ピーク候補を検出処理するピーク検出処理ステップと、
波長範囲と当該波長範囲におけるパラメータとを一組にしてピーク判定情報とし、複数のピーク判定情報を入力する入力ステップと、
複数のピーク判定情報に基づいて、各波長範囲には一組にされたそれぞれのパラメータを用いて、前記ピーク候補がピークであるか否かを判定する判定ステップとを含むことを特徴とするピーク検出方法。
【請求項２】
前記パラメータは、前記吸光度に関するしきい値であることを特徴とする請求項１に記載のピーク検出方法。
【請求項３】
前記判定ステップにおいて、前記しきい値以下の吸光度であるピーク候補はピークでないと判定することを特徴とする請求項２に記載のピーク検出方法。
【請求項４】
前記入力ステップにおいて、入力した複数のピーク判定情報をテンプレートファイルとして記憶させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のピーク検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光光度計等で得られたデータ曲線に対して、ピークを検出するピーク検出方法に関する。なお、本明細書において、「データ曲線」とは、波長に対して吸光度が波形で連続的に示されたものをいい、例えば、スペクトルデータ（吸収・反射スペクトル）等である。
【背景技術】
【０００２】
分光光度計では、測定出力に基づいて横軸に波長、縦軸に測光値（例えば吸光度）を示すスペクトルデータ（データ曲線）がモニタ画面に表示される。
分光光度計では、オペレータによって「ピーク検出」の命令信号がキーボードで入力されると、スペクトルデータに対して「ピーク検出処理」が行われ、ピーク検出処理によって検出された全てのピークについてのピーク座標、すなわち波長と吸光度との関係を示す数値表がモニタ画面に表示されたり、モニタ画面に表示されたスペクトルデータ（以下、「データ曲線画面」ともいう）上に複数の「上向き矢印」や「ピークマーク」が重畳表示されたりしている。
ここで、「ピーク検出処理」としては、例えば、波長の増分を規格化しておき、吸光度が４区間連続で増加した後、続けて４区間連続で減少する波長区間をピークとして認識し、ピーク座標を最大吸光度とその波長とで示す方法等が挙げられる。また、吸光度が連続で増加又は減少する区間数は変更することができ、４区間の他に６区間が用いられてもよい。
【０００３】
ところで、このような「ピーク検出処理」では、非常に多くのピーク座標が表示されることとなり、オペレータは、定性分析や定量分析を行うために注目したいピークを容易に見つけ出せないことがあった。
そこで、特定の波長範囲のスペクトルデータに対してのピークを検出処理するピーク検出方法が用いられた分光光度計が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
このような分光光度計では、オペレータが「ピーク検出」の命令信号をキーボードで入力する前に、例えば、波長範囲「２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下」等のように特定の波長範囲をキーボードで入力したり、又は、マウスを操作してデータ曲線画面上でカーソルをドラッグ（マウスの左ボタンを押しながらマウスを動かすこと）したりして特定の波長範囲を指定することにより、特定の波長範囲のスペクトルデータに存在するピークのみについてのピーク座標がモニタ画面に表示されていた。
【０００４】
しかし、このようなピーク検出方法においても、特定の波長範囲に存在するピークのみのピーク座標が表示されるものの、ノイズ等をピークと誤って判定したものが含まれており、非常に多くのピーク座標が表示されるため、オペレータが注目したいピークを容易に見つけ出せないことがあった。
そこで、スペクトルデータに対してパラメータ（しきい値やノイズレベル等）を入力して、可能な限りノイズを除去するピーク検出方法が用いられた分光光度計も既に提案されている。
【０００５】
このようなピーク検出方法では、オペレータが「ピーク検出」の命令信号をキーボードで入力した後に、例えば、波長範囲「２５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下」等のように特定の波長範囲をキーボードで入力するとともに、ピークの高さの上限値であるしきい値「０．１」等のように特定のしきい値をキーボードで入力することにより、特定の波長範囲のスペクトルデータに存在するピークにおいて、特定のしきい値以上の高さであるピークのみについてのピーク座標がモニタ画面に表示されていた。
【０００６】
また、オペレータが定性分析や定量分析を行うために注目したいピークが、一つでなく二つや三つであることがあった。このような場合には、例えば、波長範囲Ｎｏ．１「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」と、波長範囲Ｎｏ．２「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」等のように２種類の波長範囲をキーボードで入力することにより、２種類の波長範囲Ｎｏ．１、Ｎｏ．２のスペクトルデータに存在するピークにおいて、特定のしきい値以上の高さであるピークについてのピーク座標がモニタ画面に表示されていた。
【０００７】
ここで、図４は、モニタ画面に表示された画像の一例を示す図である。
モニタ画面の左側部分には、横軸に波長、縦軸に吸光度を示すスペクトルデータ１３３ａが表示されている。モニタ画面の右側部分には、波長範囲入力画面を呼び出すための「波長範囲」ボタン１３３ｂと、入力された波長範囲を使うための「チェック欄」１３３ｃと、しきい値を入力するための「しきい値入力欄」１３３ｄと、設定した波長範囲としきい値からピーク検出を行う「実行」ボタン１３３ｅが表示されている。
【０００８】
また、図５は、図４に示す「波長範囲」ボタンで呼び出されることにより、モニタ画面に表示された波長範囲設定画面（画像）の一例を示す図である。
モニタ画面の左側部分には、横軸に波長、縦軸に吸光度を示すスペクトルデータ１４３ａが表示されている。モニタ画面の周縁部分には、波長範囲を追加するための「波長範囲の追加」ボタン１４３ｅと、選択された波長範囲を削除するための「波長範囲の削除」ボタン１４３ｄと、入力された条件を確定するための「ＯＫ」ボタン１４３ｂと、入力された条件を取り消すための「キャンセル」ボタン１４３ｃとが表示されている。
【０００９】
そして、モニタ画面の上部分には、数値表１４３ｆが表示されており、第一列に波長範囲の種類番号である「Ｎｏ．」と、第二列に波長範囲の下限値である「Ｘ最小」と、第三列に波長範囲の上限値である「Ｘ最大」とが表示されている。これにより、図５では、第一行に波長範囲「Ｎｏ．１」として、「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」が入力されており、第二行に波長範囲「Ｎｏ．２」として、「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」が入力されている。なお、数値表１４３ｆに波長範囲「Ｎｏ．１」と波長範囲「Ｎｏ．２」とが入力されることにより、スペクトルデータ１４３ａ上の波長範囲が色づけされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００１−２８９８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、オペレータが、或る化合物Ａの定性分析を行うために、図４と図５とに示す条件を設定する場合に、波長範囲「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」に含まれる不要なピークは、しきい値「０．１」で除去することができるが、波長範囲「４３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」に含まれる不要なピークを、しきい値「０．１」で除去することができないことがあった。また、図４における「しきい値入力欄」に「０．３」と入力すると、波長範囲「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」に含まれるノイズを除去することができるが、波長範囲「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」に存在するピークの高さは小さいため、注目したいピークもノイズとともに除去されることとなっていた。
【００１２】
さらに、オペレータが、或る化合物Ｂの定性分析を行うために、波長範囲「５２５ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」に含まれるノイズを、しきい値「０．２」で除去するとともに、波長範囲「４３０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」に含まれるノイズを、しきい値「０．３」で除去したいことがあった。つまり、定性分析を行いたい化合物の種類によって、自由にパラメータを設定できることが望まれていた。
【００１３】
なお、オペレータが、波長範囲としきい値との関係を判断しながら、モニタ画面に表示されたスペクトルデータ１３３ａ上に重畳表示された「ピークマーク」上でカーソルをクリック（マウスの左ボタンを一回押すこと）することで選択して、１つずつノイズを除去することも可能ではあるが、非常に手間がかかり、また、個人の知識差が出ていた。
そこで、本発明は、データ曲線に対してノイズを適切に除去することができるピーク検出方法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】
【００１４】
上記課題を解決するためになされた本発明のピーク検出方法は、波長と吸光度との関係を示すデータ曲線に対して、ピークを検出するピーク検出方法であって、前記データ曲線に対して、ピーク候補を検出処理するピーク検出処理ステップと、波長範囲と当該波長範囲におけるパラメータとを一組にしてピーク判定情報とし、複数のピーク判定情報を入力する入力ステップと、複数のピーク判定情報に基づいて、各波長範囲には一組にされたそれぞれのパラメータを用いて、前記ピーク候補がピークであるか否かを判定する判定ステップとを含むようにしている。
【００１５】
本発明のピーク検出方法によれば、例えば、波長範囲Ｎｏ．１「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」と、吸光度（ピークの高さ）の上限値であるしきい値「０．３」等のように特定のしきい値とを一組にして第一のピーク判定情報を入力し、波長範囲Ｎｏ．２「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」と、吸光度の上限値であるしきい値「０．１」等のように特定のしきい値とを一組にして第二のピーク判定情報を入力する。これにより、第一のピーク判定情報と第二のピーク判定情報とに基づいて、波長範囲Ｎｏ．１のスペクトルデータに存在するピークにおいて、しきい値「０．３」以上の吸光度であるピークについてのピーク座標がモニタ画面に表示されるとともに、波長範囲Ｎｏ．２のスペクトルデータに存在するピークにおいて、しきい値「０．１」以上の吸光度であるピークについてのピーク座標がモニタ画面に表示される。つまり、各波長範囲に存在するピークにおいて、適切にしきい値（パラメータ）をそれぞれ設定することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明のピーク検出方法によれば、データ曲線に対してノイズを適切に除去することができる。
【００１７】
（他の課題を解決するための手段および効果）
また、上記の発明において、前記パラメータは、吸光度に関するしきい値であるようにしてもよい。
そして、上記の発明は、前記判定ステップにおいて、しきい値以下の吸光度であるピーク候補はピークでないと判定するようにしてもよい。
【００１８】
さらに、上記の発明は、前記入力ステップにおいて、入力した複数のピーク判定情報をテンプレートファイルとして記憶させるようにしてもよい。
本発明のピーク検出方法によれば、目的化合物の定性分析や定量分析を行うために、目的化合物の種類に応じたテンプレートファイルを用いて、データ曲線に対してノイズを容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る分光光度計の一例を示す概略構成図である。
【図２】モニタ画面に表示された画像の一例を示す図である。
【図３】図２に示す「波長範囲」ボタンで呼び出されることにより、モニタ画面に表示された波長範囲設定画面の一例を示す図である。
【図４】モニタ画面に表示された画像の一例を示す図である。
【図５】図４に示す「波長範囲」ボタンで呼び出されることにより、モニタ画面に表示された波長範囲設定画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。
【００２１】
図１は、実施形態に係る分光光度計の一例を示す概略構成図である。
分光光度計１は、波長２００ｎｍ〜１１００ｎｍの測定光束を出射する光源１０と、測定部２０と、光源１０と測定部２０との間に配置される試料配置室１１と、分光光度計１全体を制御するコンピュータ（制御部）３０とを備える。
【００２２】
測定部２０は、筐体を有し、筐体の側面に設けられた入口スリット部材２１と、筐体の内部空間に設けられた回折格子２２及び検出器２３とを備える。
回折格子２２は、光を波長成分に分光するために用いられる光学素子である。回折格子２２は、例えば、表面で反射させる反射型回折格子である。
検出器２３として、例えば、複数のフォトダイオードが配列されたフォトダイオードアレイが用いられる。このような検出器２３では、分光された光のスペクトル成分を複数のフォトダイオードのそれぞれで検出することにより、その波長分布を測定することができる。
【００２３】
このような分光光度計１によれば、光源１０から出射された測定光束は、試料Ｓが配置された試料配置室１１へ導かれる。試料配置室１１で測定光束は、試料Ｓを通過した後で透過光として出る。このとき、測定光束は、試料Ｓによる固有の吸収を受ける。そして、試料Ｓから外へ出た透過光は、測定部２０で検出される。その後、コンピュータ３０は、検出器２３の受光信号を取得することにより、スペクトルデータを得る。
【００２４】
コンピュータ３０は、ＣＰＵ３１とメモリ３５とを備え、モニタ画面等を有する表示装置３３と、入力装置３２であるキーボードやマウスとが連結されている。また、メモリ３５には、目的化合物の種類に応じた複数のテンプレートファイル（後述する）が記憶されている。
【００２５】
ここで、図２は、モニタ画面に表示された画像の一例を示す図である。
モニタ画面の左側部分には、横軸に波長、縦軸に吸光度を示すスペクトルデータ３３ａが表示されている。モニタ画面の右側部分には、ピーク判定情報入力画面を呼び出すための「波長範囲」ボタン３３ｂと、テンプレートファイルを選択するための「開く」ボタン３３ｃと、現在選択されているテンプレートファイルを示す「テンプレートファイル名欄」３３ｄと、ピーク検出を行うための「実行」ボタン３３ｅが表示されている。
【００２６】
また、図３は、図２に示す「波長範囲」ボタンにより呼び出され、モニタ画面に表示された波長範囲設定画面（画像）の一例を示す図である。
モニタ画面の左側部分には、横軸に波長、縦軸に吸光度を示すスペクトルデータ４３ａが表示されている。モニタ画面の周縁部分には、ピーク判定情報を追加するための「波長範囲の追加」ボタン４３ｅと、選択されたピーク判定情報を削除するための「波長範囲の削除」ボタン４３ｄと、入力された条件を確定するための「ＯＫ」ボタン４３ｂと、入力された条件を取り消すための「キャンセル」ボタン４３ｃと、入力された条件をテンプレートファイルとしてメモリ３５に保存するための「条件保存」ボタン４３ｇとが表示されている。
【００２７】
そして、モニタ画面の上部分には、数値表４３ｆが表示されており、第一列にピーク判定情報の種類番号である「Ｎｏ．」と、第二列に波長範囲の下限値である「Ｘ最小」と、第三列に波長範囲の上限値である「Ｘ最大」と、第四列に吸光度（ピークの高さ）の上限値である「しきい値」とが表示されている。これにより、図３では、第一行にピーク判定情報「Ｎｏ．１」として、「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下、０．３」が入力されており、第二行にピーク判定情報「Ｎｏ．２」として、「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下、０．１」が入力されている。なお、数値表４３ｆにピーク判定情報「Ｎｏ．１」とピーク判定情報「Ｎｏ．２」とが入力されることにより、スペクトルデータ４３ａ上の波長範囲が色づけされている。
【００２８】
次に、分光光度計１を用いて、ピークを検出するピーク検出方法について説明する。本発明のピーク検出方法は、スペクトルデータに対してピーク候補を検出処理するピーク検出処理ステップＡと、ピーク判定情報を入力する入力ステップＢと、ピーク候補がピークであるか否かを判定する判定ステップＣとを含む。
【００２９】
（Ａ）ピーク検出処理ステップ
分光光度計１は、オペレータが「ピーク検出」の命令信号をキーボードで入力することにより、得られたスペクトルデータに対してピーク候補をピーク検出処理する。ここで、「ピーク検出処理」としては、例えば、波長の増分を規格化しておき、吸光度が４区間連続で増加した後、続けて４区間連続で減少する波長区間をピーク候補として認識し、ピーク座標を最大吸光度とその波長とで示す方法等が挙げられる。また、吸光度が連続で増加又は減少する区間数は変更することができ、４区間の他に６区間が用いられてもよい。
【００３０】
（Ｂ）入力ステップ
オペレータは、図２に示す「波長範囲」ボタン３３ｂをクリックすることにより、図３に示す波長範囲設定画面をモニタ画面に表示させる。次に、オペレータは、「波長範囲の追加」ボタン４３ｅをクリックすることにより、ピーク判定情報の種類番号「Ｎｏ．」に、波長範囲の下限値である「Ｘ最小」と、波長範囲の上限値である「Ｘ最大」と、ピーク高さの下限値である「しきい値」とを入力装置３２を用いて入力する。
また、オペレータは、削除したいピーク判定情報の種類番号「Ｎｏ．」をクリックすることで選択し、「波長範囲の削除」ボタン４３ｄをクリックすることにより、ピーク判定情報の種類番号「Ｎｏ．」を削除する。
なお、オペレータは、「条件保存」ボタン４３ｇをクリックすることにより、入力された条件をテンプレートファイルとしてメモリ３５に保存することができる。
ここで、「しきい値」としては、例えば、スペクトルデータにおけるピークの高さの下限等が用いられる。
【００３１】
（Ｃ）判定ステップ
オペレータは、「ＯＫ」ボタン４３ｂをクリックして、図２に示す画像をモニタ画面に表示させ、「実行」ボタン３３ｅをクリックすると、波長範囲「４３０ｎｍ以上４７０ｎｍ以下」のスペクトルデータに存在するピークにおいて、しきい値「０．３」以上の高さであるピークについてのピーク座標が「ピークマーク」でスペクトルデータ３３ａ上に重畳表示されるとともに、波長範囲「５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下」のスペクトルデータに存在するピークにおいて、しきい値「０．３」以上の吸光度であるピークについてのピーク座標が「ピークマーク」でスペクトルデータ３３ａ上に重畳表示される。
また、オペレータは、目的化合物の定性分析や定量分析を行うために、メモリ３５に記憶された中で目的化合物の種類に応じたテンプレートファイルがあれば、「開く」ボタン３３ｃ上でカーソルをドラッグして、最適なテンプレートファイルを示す「テンプレートファイル名欄」３３ｄを表示させることもできる。
【００３２】
以上のように、本発明のピーク検出方法によれば、スペクトルデータに対してノイズを適切に除去することができる。
【００３３】
＜他の実施形態＞
上述したピーク検出方法において、波長範囲と当該波長範囲におけるしきい値とを一組にしてピーク判定情報とするような構成を示したが、一の波長範囲と当該波長範囲におけるしきい値とを一組にしてピーク判定情報とするとともに、他の波長範囲と当該波長範囲におけるノイズレベル（しきい値と異なるパラメータ）とを一組にしてピーク判定情報とするような構成としてもよい。すなわち、波長範囲ごとにパラメータの種類を変更してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、分光光度計等で得られたデータ曲線に対して、ピークを検出するピーク検出方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  分光光度計
３０  コンピュータ
【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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