(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタル信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出装置であって、
アナログ信号をサンプリングしてディジタル信号データに変換するデータサンプリング部と、
サンプリング番号に対応させて前記信号データを記録する記録部と、
該記録部から前記信号データを読み出して、一時的に記憶するメモリと、
該メモリに記憶された信号データに対する演算処理を行う処理部とを備え、
該処理部は、
解析開始サンプリング番号及び解析レンジによって決定されるレンジ終端サンプリング番号の信号データが、前記解析開始サンプリング番号の信号データと閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始サンプリング番号を仮の開始サンプリング番号、前記レンジ終端サンプリング番号を仮のピークサンプリング番号として決定し、
前記仮の開始サンプリング番号から前記仮のピークサンプリング番号までの範囲において、前記仮の開始サンプリング番号から時間軸の第１の方向に移動した第１のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記仮の開始サンプリング番号の信号データと所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１のサンプリング番号を真の開始サンプリング番号として決定し、
該真の開始サンプリング番号からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始サンプリング番号から前記第１の方向に移動した第２のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記第２のサンプリング番号の信号データから所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２のサンプリング番号を第２の仮のピークサンプリング番号として決定し、
該第２の仮のピークサンプリング番号から前記真の開始サンプリング番号又は前記仮のピークサンプリング番号までの範囲において真のピークサンプリング番号を決定することを特徴とする探索型信号検出装置。
【請求項２】
前記処理部は、
前記真のピークサンプリング番号の決定において、
前記第２の仮のピークサンプリング番号から前記第１の方向と逆の方向に移動した第３のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記第２の仮のピークサンプリング番号の信号データよりも小さい場合、前記第３のサンプリング番号を真のピークサンプリング番号とすることを特徴とする請求項１に記載の探索型信号
検出装置。
【請求項３】
信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出方法であって、
解析開始点及び解析レンジによって決定されるレンジ終端点の信号値が、前記解析開始点の信号値と閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始点を仮の開始点、前記レンジ終端点を仮のピークとして決定する第１のステップと、
前記仮の開始点から前記仮のピークまでの範囲において、前記仮の開始点から時間軸の第１の方向に移動した第１の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記仮の開始点の信号値と所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１の点を真の開始点として決定する第２のステップと、
前記真の開始点からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始点から前記第１の方向に移動した第２の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の点の信号値から所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２の点を第２の仮のピークとして決定する第３のステップと、
前記第２の仮のピークから前記真の開始点又は前記仮のピークまでの範囲において真のピークを決定する第４のステップとを含むことを特徴とする探索型信号検出方法。
【請求項４】
前記第４のステップは、
前記第２の仮のピークから前記第１の方向と逆の方向に移動した第３の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の仮のピークの信号値よりも小さい場合、前記第３の点を真のピークとすることを特徴とする請求項３に記載の探索型信号検出方法。
【請求項５】
信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出装置に、
解析開始点及び解析レンジによって決定されるレンジ終端点の信号値が、前記解析開始点の信号値と閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始点を仮の開始点、前記レンジ終端点を仮のピークとして決定する第１の機能、
前記仮の開始点から前記仮のピークまでの範囲において、前記仮の開始点から時間軸の第１の方向に移動した第１の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記仮の開始点の信号値と所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１の点を真の開始点として決定する第２の機能、
前記真の開始点からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始点から前記第１の方向に移動した第２の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の点の信号値から所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２の点を第２の仮のピークとして決定する第３の機能、
前記第２の仮のピークから前記真の開始点又は前記仮のピークまでの範囲において真のピークを決定する第４の機能を実現させることを特徴とする探索型信号検出プログラム。
【請求項６】
前記第４の機能は、
前記第２の仮のピークから前記第１の方向と逆の方向に移動した第３の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の仮のピークの信号値よりも小さい場合、前記第３の点を真のピークとする機能であることを特徴とする請求項５に記載の探索型信号検出プログラム。
【請求項７】
請求項５記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項８】
請求項６記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル信号データから特定の波形部分を検出する信号検出装置、信号検出方法、信号検出プログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
信号波形から所望の波形部分を検出するには、信号の振幅及び傾きを使用することができる。図９は従来の信号検出方法を説明する波形図であり、縦軸ｙ、横軸ｔは、それぞれ信号強度、時間を表しており、縦軸ｙの下方向及び横軸の右方向を正として表示している。
【０００３】
まず、指定された仮の開始点Ｕから解析レンジｒ0だけ進んだ点の信号値が、仮の開始点Ｕの値(ｙU)＋閾値(ｙth)よりも大きい場合に、その点を真の開始点とする。次に、真の開始点（点Ｖ）から設定された時間ｔ0の範囲内において、信号が最大となる点Ｗを検出する。これによって、２点の座標Ｖ(ｔV,ｙV)、Ｗ(ｔW, ｙW)から、この部分の波形の傾きを、(ｙW−ｙV)／(ｔW−ｔV) によって求めることができる。即ち、指定された傾きの波形部分を検出することができる。
【０００４】
上記の方法を改良した方法として、始めの開始点から１データずつ進めた点を注目点として、注目点の信号値と注目点に隣接する点の信号値との差が設定した閾値を越えた場合、注目点を真の開始点とする方法も使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した信号検出方法は、ノイズが多い信号に対しては、ノイズによる影響を受けて検出精度が悪くなるために、事前に信号をローパスフィルターで前処理する必要があった。また、指定の範囲内において単純に最大値をとってピーク値を決定しているために、ノイズの影響を受けて誤ったピークを検出する問題があった。さらに、データのサンプリング周波数によって、信号の検出精度が影響される問題があった。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決すべく、ノイズやサンプリング周波数の影響を受けない、傾きと振幅を使用した信号検出装置、信号検出方法、信号検出プログラム及びそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、以下によって達成される。即ち、本発明の一態様によれば、ディジタル信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出装置であって、アナログ信号をサンプリングしてディジタル信号データに変換するデータサンプリング部と、サンプリング番号に対応させて前記信号データを記録する記録部と、該記録部から前記信号データを読み出して、一時的に記憶するメモリと、該メモリに記憶された信号データに対する演算処理を行う処理部とを備え、該処理部は、解析開始サンプリング番号及び解析レンジによって決定されるレンジ終端サンプリング番号の信号データが、前記解析開始サンプリング番号の信号データと閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始サンプリング番号を仮の開始サンプリング番号、前記レンジ終端サンプリング番号を仮のピークサンプリング番号として決定し、前記仮の開始サンプリング番号から前記仮のピークサンプリング番号までの範囲において、前記仮の開始サンプリング番号から時間軸の第１の方向に移動した第１のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記仮の開始サンプリング番号の信号データと所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１のサンプリング番号を真の開始サンプリング番号として決定し、該真の開始サンプリング番号からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始サンプリング番号から前記第１の方向に移動した第２のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記第２のサンプリング番号の信号データから所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２のサンプリング番号を第２の仮のピークサンプリング番号として決定し、該第２の仮のピークサンプリング番号から前記真の開始サンプリング番号又は前記仮のピークサンプリング番号までの範囲において真のピークサンプリング番号を決定する探索型信号検出装置を提供することができる。
【０００９】
また、前記処理部は、前記真のピークサンプリング番号の決定において、前記第２の仮のピークサンプリング番号から前記第１の方向と逆の方向に移動した第３のサンプリング番号を端点とする所定範囲の信号データから計算した平均値が、前記第２の仮のピークサンプリング番号の信号データよりも小さい場合、前記第３のサンプリング番号を真のピークサンプリング番号とするものとすることができる。
【００１０】
本発明の別の一態様によれば、信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出方法であって、解析開始点及び解析レンジによって決定されるレンジ終端点の信号値が、前記解析開始点の信号値と閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始点を仮の開始点、前記レンジ終端点を仮のピークとして決定する第１のステップと、前記仮の開始点から前記仮のピークまでの範囲において、前記仮の開始点から時間軸の第１の方向に移動した第１の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記仮の開始点の信号値と所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１の点を真の開始点として決定する第２のステップと、前記真の開始点からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始点から前記第１の方向に移動した第２の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の点の信号値から所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２の点を第２の仮のピークとして決定する第３のステップと、前記第２の仮のピークから前記真の開始点又は前記仮のピークまでの範囲において真のピークを決定する第４のステップとを含む探索型信号検出方法を提供することができる。
【００１２】
また、前記第４のステップは、前記第２の仮のピークから前記第１の方向と逆の方向に移動した第３の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の仮のピークの信号値よりも小さい場合、前記第３の点を真のピークとするステップとすることができる。
【００１３】
また、本発明の別の一態様によれば、信号波形から指定の傾きを有する部分波形を検出する信号検出装置に、解析開始点及び解析レンジによって決定されるレンジ終端点の信号値が、前記解析開始点の信号値と閾値の和よりも大きい場合、前記解析開始点を仮の開始点、前記レンジ終端点を仮のピークとして決定する第１の機能、前記仮の開始点から前記仮のピークまでの範囲において、前記仮の開始点から時間軸の第１の方向に移動した第１の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記仮の開始点の信号値と所定のノイズ値との和よりも大きい場合、前記第１の点を真の開始点として決定する第２の機能、前記真の開始点からピーク検出範囲で指定される範囲において、前記真の開始点から前記第１の方向に移動した第２の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の点の信号値から所定のピークノイズ値を減算して得られた減算値よりも小さい場合、前記第２の点を第２の仮のピークとして決定する第３の機能、前記第２の仮のピークから前記真の開始点又は前記仮のピークまでの範囲において真のピークを決定する第４の機能を実現させる探索型信号検出プログラムを提供することができる。
【００１５】
また、前記第４の機能は、前記第２の仮のピークから前記第１の方向と逆の方向に移動した第３の点を端点とする所定範囲の信号値から計算した平均値が、前記第２の仮のピークの信号値よりも小さい場合、前記第３の点を真のピークとする機能とすることができる。
【００１６】
さらに、上記したプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る探索型信号検出装置の構成を示したブロック図である。信号検出装置１００は、処理部１０１、メモリ１０２、記録部１０３、ビデオメモリ１０４、ビデオ出力部１０５、インタフェース部１０６、データサンプリング部１０７、クロック生成部１０８、バス１０９を備えている。
【００１８】
クロック生成部１０８は、処理部１０１、メモリ１０２などの各部の動作に必要なシステムクロック、データサンプリング部１０７に供給されるデータ採取のタイミングを決めるサンプリングクロック、ビデオ出力部１０５に供給されるビデオエンコードに必要なクロックなどを生成する。バス１０９は、データ、アドレス、クロックを伝達する複数の信号線である。
【００１９】
測定装置１１０によって測定されるアナログ信号はデータサンプリング部１０７に伝送され、データサンプリング部１０７おいて、指定された時間に渡って一定の時間間隔でサンプリングされてディジタルデータに変換される。変換されたデータはバス１０９を介して記録部１０３に記録される。
【００２０】
測定が完了した後、記録部１０３に記録されたサンプリングデータは、メモリ１０２に転送され、信号強度のスケール変換などの処理が行われて、信号波形を表す２次元画像データとしてビデオメモリ１０４に記録される。ビデオメモリ１０４のデータは、ビデオ出力部１０５によって読み出され、Ｄ／Ａ変換及びビデオエンコードされて表示装置１１２に転送され、信号波形の画像として表示される。
【００２１】
入力・操作装置１１１は、信号検出装置１００に接続されてインタフェース１０６を介して、測定パラメータ、信号解析パラメータなどを入力し、表示装置１１２に表示される信号波形に対する操作を行うための装置である。
【００２２】
図２は、本発明に係る探索型信号検出装置において、処理部１０１が記録部１０３に記録された信号データをメモリ１０２に読み出して、これに対して行う検出処理を示したフローチャートである。図３〜７は、測定した信号波形を表しており、図９と同様に軸を設定している。
【００２３】
以下、図３〜７を使用して、図２における各ステップの処理を説明する。信号は一定の時間間隔でサンプリングされることから、時間軸はサンプリングの順番に対応するサンプリング番号によって表わすことができ、以下の説明においては、図３〜７における時間軸ｔをサンプリング番号として説明する。
【００２４】
また、解析に必要なパラメーターとして、解析レンジｒ0、閾値Ｓth、ノイズレベルＳn、ピーク検出時ノイズレベルＳpn、ピーク検出範囲ｒp、平均値計算範囲ｂが入力・操作装置１１１から予め指定されている。この場合、以下に説明する信号検出処理によって、傾きがＳth／r0以上である波形部分が検出される。
【００２５】
ステップ２０１において、初期設定として、処理の開始点のサンプリング番号ｉ及び検出されたピーク毎に付与する番号Ｎに０をセットする。
【００２６】
ステップ２０２において、サンプリング番号ｉにおける信号値ｙ(ｉ)と、ｉより解析レンジｒ0だけ大きいサンプリング番号（ｉ＋ｒ0）における信号値ｙ(ｉ＋ｒ0)とを比較し、信号値ｙ(ｉ＋ｒ0)がサンプリング番号ｉにおける信号値＋閾値よりも大きい、即ちｙ(ｉ＋ｒ0)＞ｙ(ｉ)＋Ｓthであると判断すれば、ステップ２０４に移行する。ｙ(ｉ＋ｒ0)＞ｙ(ｉ)＋Ｓthでないと判断すれば、ステップ２０３において、ｉを１だけ増加させてステップ２０２に戻る。図３は、点Ａ、Ｂがステップ２０２の判定条件を満たしている状態を示している。このときの点Ａを「仮の開始点」、点Ｂを「仮のピーク」とする。
【００２７】
ステップ２０４において、図３の点Ａ〜Ｂの区間について解析を行うために、繰り返しのカウンタｊの初期値として点Ａのサンプリング番号ｉをセットする。
【００２８】
ステップ２０５において、信号の平均値を計算する区間ｊ〜ｊ＋ｂの終端のサンプルング番号（ｊ＋ｂ）が、点Ｂのサンプリング番号（ｉ＋ｒ0）よりも大きいか否かを判断する。ここで、ｂ、ｒ0は、ｂ＜ｒ0の条件を満たすように設定される。終端のサンプルング番号が点Ｂのサンプリング番号を超えていないと判断した場合にはステップ２０６に移行し、超えていると判断した場合には、ステップ２０６を行うことができないので、ステップ２０８に移行する。
【００２９】
ステップ２０６において、サンプリング番号ｊ〜ｊ＋ｂの区間のデータの平均値を計算し、この平均値と仮の開始点Ａの信号値ｙ(ｉ)とノイズレベルＳnとの加算値とを比較し、平均値がｙ(ｉ)＋Ｓn以上であると判断した場合には、ステップ２０８に移行する。平均値がｙ(ｉ)＋Ｓn未満であると判断した場合には、ステップ２０７に移行してｊを１だけ増加させ、ステップ２０５に戻る。図４は、点Ｃがステップ２０６の条件を満たしている状態を示しており、点Ｃを「真の開始点」とする。
【００３０】
ステップ２０８において、ステップ２０６で検出された真の開始点のサンプリング番号ｔO(Ｎ)として点Ｃのサンプリング番号ｊを、真の開始点Ｃの信号値ｙO(Ｎ)としてｙ(ｊ)を記録部１０３に記録する。ここで、点Ｃが信号波形の中で最初に検出された真の開始点である場合、Ｎ＝０である。
【００３１】
ステップ２０９において、真の開始点Ｃからピーク検出範囲ｒp以内にあるデータ（図５における点Ｃ〜Ｄの間のデータ）を解析して「真のピーク」を検出するために、カウンタｍに真の開始点Ｃに対応するサンプリング番号ｊ＝ｔ0（Ｎ）をセットする。ここで、ｒpはｒp＞ｒ0を満たすように設定されていることが望ましい。
【００３２】
ステップ２１０において、ステップ２０５と同様に、平均値を計算する区間の終端（サンプリング番号＝ｍ＋ｂ）が、点Ｄ（サンプリング番号＝ｊ＋ｒp）を超えているか否かを判断する。超えていないと判断した場合にはステップ２１２に移行する。超えていると判断した場合には、ステップ２１２を行うことができないので、ステップ２１１に移行し、真のピークのサンプリング番号ｔp(Ｎ)としてｉ＋ｒ0を、真のピークの信号値ｙp(Ｎ)として信号値ｙ(ｉ＋ｒ0)を記録部１０３に記録し、その後ステップ２１９に移行する。ここで、信号波形の中で最初に検出された真のピークである場合、Ｎ＝０である。
【００３３】
ステップ２１２において、サンプリング番号ｍ〜ｍ＋ｂの区間のデータの平均値を計算し、この平均値と信号値ｙ(ｍ)からピーク検出時ノイズレベルＳpnを減算して得られた値とを比較し、平均値がｙ(ｍ)−Ｓpn以下の場合にはステップ２１４に移行する。平均値の方が大きい場合には、ステップ２１３に移行してｍを１だけ増加させ、ステップ２１０に戻る。図５は、点Ｅがステップ２１２の判定条件を満たしている状態を示しており、点Ｅを「第２の仮のピーク」とする。
【００３４】
ステップ２１４において、カウンタｎにｍをセットする。この時点で、ｍは点Ｅのサンプリング番号となっている。
【００３５】
ステップ２１５において、第２の仮のピーク（点Ｅ）からサンプリング番号を減ずる方向（図６において左方向）に解析を行うことから、平均値を計算する区間ｎ−ｂ〜ｎの左端（サンプリング番号＝ｎ−ｂ）が、真の開始点Ｃより左に位置しているか否かを判断する。ここで、点Ｃのサンプリング番号ｊはｊ＝ｔ0(Ｎ)である。ｎ−ｂがｔ0(Ｎ)以上であると判断した場合、即ち平均値を計算する左端が点Ｃよりも左に位置していないと判断した場合には、ステップ２１６に移行する。ｎ−ｂがｔ0(Ｎ)よりも小さいと判断した場合、即ち平均値を計算する左端が点Ｃよりも左に位置していると判断した場合には、ステップ２１６の処理を行うことができないので、ステップ２１７に移行し、真のピークのサンプリング番号ｔp(Ｎ)としてｎを、真のピークの信号値ｙp(Ｎ)として信号値ｙ(ｎ)を記録部１０３に記録し、その後ステップ２１９に移行する。
【００３６】
ステップ２１６において、サンプリング番号がｎ−ｂ〜ｎの区間のデータの平均値を計算し、この平均値と第２の仮のピークの信号値ｙ(ｍ)とを比較し、平均値の方が大きいと判断した場合には、ステップ２１８に移行してｎを１だけ減少させ、ステップ２１５に戻る。平均値がｙ(ｍ)以下であると判断した場合には、ステップ２１７に移行して、真のピークのサンプリング番号ｔp(Ｎ)としてｎを、真のピークの信号値ｙp(Ｎ)として信号値ｙ(ｎ)を記録部１０３に記録し、その後ステップ２１９に移行する。図６は、点Ｆがステップ２１６の判定条件を満たしている状態を示しており、点Ｆを真のピークとする。
【００３７】
ステップ２１９において、真のピーク（点Ｆ）の信号値と真の開始点（点Ｃ）の信号値の差が、設定された閾値Ｓth以上となっているか否かを確認する。ステップ２１９の条件を満たさないと判断した場合には、ステップ２０３に移行して、ｉを１だけ増加させて、ステップ２０２以降のステップを繰り返す。ステップ２１９の条件を満たすと判断した場合には、所望の傾き（Ｓth／ｒ0）以上の傾斜である信号部分を検出できたことになる。
【００３８】
最後に、ステップ２２０において、検出対象のデータに残りがないと判断した場合には信号検出処理を終了し、検出対象のデータに残りがあると判断した場合には、既に処理した区間を超えるサンプリング番号から検出処理を再開するために、ステップ２２１においてカウンタｉに真のピーク（点Ｆ）のサンプリング番号ｔ0(Ｎ)をセットし、ステップ２０３に移行する。これによって、検出対象のデータが無くなるまで、ステップ２０２以降のステップが繰り返される。
【００３９】
以上によって、測定された信号波形の中から、指定した傾き以上の傾きである部分を、真の開始点及び真のピークとして検出することができ、ピーク毎に付与した番号Ｎに対応させて、真の開始点及び真のピークのサンプリング番号及び信号値を記録部１０３に記録することができる。
【００４０】
以上の説明においては、点Ｅ〜Ｃの範囲でステップ２１６の解析を行うために、ステップ２１５において解析範囲の左端が点Ｃの左に位置するか否かを判断する場合を説明したが、ステップ２１６の処理を点Ｅ〜Ｂの範囲に限定してもよい。その場合には、ステップ２１５の判定条件は、ｎ−ｂ＜ｉ＋ｒ0となる。
【００４１】
また、以上においては、サンプリング番号が増加する方向に注目点を移動させて検出処理を行うことを説明したが、最大のサンプリング番号から開始し、サンプリング番号が減少する方向に注目点を移動させても同様の検出処理が可能である。
【００４２】
最初に設定するパラメータである、解析レンジｒ0、信号の閾値Ｓth、ノイズレベルＳn、ピーク検出時ノイズレベルＳpn、ピーク検出範囲ｒp、平均値計算範囲ｂは、検出対象の信号の特性を考慮した数値が設定されることが望ましい。例えば、平均値計算範囲ｂ、解析レンジｒ0、ピーク検出範囲ｒpは、ｂ＜ｒ0＜ｒpの関係を満たすように設定されることが望ましい。また、ノイズレベルＳn、ピーク検出時ノイズレベルＳpnは、独立の値を指定することが可能であるが、神経活動に関する信号波形の場合にはＳn＞ＳpnとなるようにＳn、Ｓpnを設定することが望ましい。
【００４３】
以上において、信号データy(ｉ)の値が全て正の場合について説明したが、y(ｉ)の値が負になる場合または正及び負の値を含む場合には、全データに適当な値を加算して全データを正または負の値にした後に絶対値を取るなどの処理を行い、全データを正の値に変換してから処理すれば、上記と同様に解析することが可能である。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る探索型信号検出装置は、設定された平均値計算範囲内で計算した信号の平均値を使用することによって、信号検出処理におけるノイズによる影響を軽減することができる。従って、信号を事前にローパスフィルターで処理してノイズを低減させる必要がない。
【００４５】
また、比較的簡単な処理であるので、非常に高速な処理が可能である。さらに、平均値の計算は、仮の開始点及び仮のピークを検出した後に、仮の開始点及び仮のピークの近傍でのみ行われることから、データ全体をローパスフィルターで処理する場合よりも効率的である。特に、有意な信号が観測される期間が短く、設定した検出閾値以下の期間が長い信号の解析において有効である。
【００４６】
また、第２の仮のピークから時間軸の方向と逆方向に解析するバックワードサーチを行うことにより、図８に示すような台形状の波形の場合において、正しいピーク値を検出することが可能である。図８において、点Ｐ１は、従来の検出方法を使用した場合にノイズの影響を受けて誤って検出されたピークである。点Ｐ２は、バックワードサーチを行わない場合に誤って検出されたピークである。これらに対して、Ｐ３は本発明に係る信号検出装置によって検出された真のピークであり、これによって所望の傾き部分を精度良く検出することが可能となる。
【００４７】
本発明に係る探索型信号検出装置は、ユーザーが指定した傾きよりも急峻な傾きを持つ信号をすべて検知できる効果をも奏する。
【００４８】
また、特定の波形モデルを仮定しないので、検出パラメータを適切に設定することによって、傾きと振幅で特徴づけられる全ての信号に対して適用可能である。例えば、細胞外電位、シナプス電流などの生体から観測される信号に対して平均値計算範囲を適切に設定すれば、様々なサンプリング周波数で採取されたデータに対して正確な信号検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る探索型信号検出装置の内部構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る探索型信号検出装置の処理部が行う処理を示すフローチャートである。
【図３】仮の開始点（点Ａ）及び仮のピーク（点Ｂ）が検出された状態を示している波形図である。
【図４】真の開始点（点Ｃ）が検出された状態を示している波形図である。
【図５】第２の仮のピーク（点Ｅ）が検出された状態を示している波形図である。
【図６】真のピーク（点Ｆ）が検出された状態を示している波形図である。
【図７】最終的に検出された真の開始点（点Ｃ）及び真のピーク（点Ｆ）を示している波形図である。
【図８】同じ信号波形に対して異なる検出方法によって検出されたピークを示している波形図である。
【図９】従来の信号検出方法を示す波形図である。
【符号の説明】
１００    信号検出装置
１０１    処理部
１０２    メモリ
１０３    記憶部
１０４    ビデオメモリ
１０５    ビデオ出力部
１０６    インタフェース
１０７    データサンプリング部
１０８    クロック生成部
１０９    バス
１１０    測定装置
１１１    入力・操作装置
１１２    表示装置
【図１】
0003755025.tif 000002
【図２】
0003755025.tif 000003
【図３】
0003755025.tif 000004
【図４】
0003755025.tif 000005
【図５】
0003755025.tif 000006
【図６】
0003755025.tif 000007
【図７】
0003755025.tif 000008
【図８】
0003755025.tif 000009
【図９】
0003755025.tif 000010