本發(fā)明涉及一種對(duì)色譜或光譜等由峰成分、基線成分以及噪聲成分構(gòu)成的測(cè)定數(shù)據(jù)中的噪聲成分的大小(噪聲水平)進(jìn)行估計(jì)的方法、這種測(cè)定數(shù)據(jù)的處理裝置以及測(cè)定數(shù)據(jù)處理用的程序。

背景技術(shù)：

分析液體試樣中含有的成分的裝置之一存在一種液相色譜儀。在液相色譜儀中，隨著流動(dòng)相的流動(dòng)而將液體試樣導(dǎo)入到柱內(nèi)，在柱內(nèi)將試樣中的各成分隨時(shí)間進(jìn)行分離之后用吸收分光光度計(jì)等檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)并制作色譜。然后，根據(jù)色譜上的峰位置來(lái)鑒定各成分，根據(jù)峰高度或面積來(lái)決定該成分的濃度(例如專利文獻(xiàn)1)。

一般地，通過(guò)測(cè)定得到的色譜能夠分為峰成分、基線成分以及噪聲成分這三種成分。峰成分的大小伴隨液體試樣中含有的各種成分的洗脫而變動(dòng)，基線成分的大小由于輸送流動(dòng)相的泵的壓力發(fā)生變化或周邊的溫度發(fā)生變化而變動(dòng)(基線漂移)。通常，基線成分的變動(dòng)比峰成分和噪聲成分的變動(dòng)平緩。與此相對(duì)地，噪聲成分的大小(噪聲水平)由于各種因素而發(fā)生變動(dòng)，另外其變動(dòng)幅度也大。因此，難以從色譜中分離噪聲成分。

圖1示出峰成分(a)的波形(profile)、噪聲成分(b)的波形、峰成分(a)與噪聲成分(b)之和(c)的波形以及對(duì)這些波形分別進(jìn)行傅立葉變換所得到的功率譜(powerspectrum)的一例。由各個(gè)功率譜可知，峰成分局部存在于低頻帶，噪聲成分存在于整個(gè)寬頻帶。

因此，為了從色譜中取出噪聲成分而使用了使小于規(guī)定頻率的低頻成分減少的高通濾波器。由此，能夠從色譜中去除局部存在于低頻帶的峰成分的大部分。例如使用二階差分濾波器來(lái)作為高通濾波器。當(dāng)將二階差分濾波器用作高通濾波器時(shí)，能夠得到與對(duì)色譜進(jìn)行二階微分所得到的波形相似的形狀的信號(hào)。此外，雖然在圖1中未示出，但基線成分通常也局部存在于低頻帶，因此能夠與峰成分同樣地利用高通濾波器去除該基線成分的大部分。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平7-98270號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的問(wèn)題

如上所述，雖然能夠通過(guò)使用高通濾波器從色譜中去除峰成分和基線成分的大部分來(lái)分離噪聲成分，但不能使兩者完全地分離出。因此，存在以下問(wèn)題：僅使用高通濾波器的話，難以高精度地估計(jì)色譜中的噪聲水平。特別是在色譜的峰強(qiáng)度大或峰數(shù)多等情況下，顯著地顯現(xiàn)該問(wèn)題。

在此以色譜為例進(jìn)行了說(shuō)明，但除此之外，在如在分光測(cè)定中得到的光譜那樣包含峰成分、基線成分以及噪聲成分的各種測(cè)定數(shù)據(jù)中也存在同樣的問(wèn)題。

本發(fā)明要解決的問(wèn)題在于，提供一種能夠?qū)宄煞?、基線成分以及噪聲成分這三種成分的測(cè)定數(shù)據(jù)中含有的噪聲成分可靠地分離來(lái)高精度地估計(jì)噪聲水平的噪聲水平估計(jì)方法、測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置以及測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序。

用于解決問(wèn)題的方案

為了解決上述問(wèn)題而完成的本發(fā)明的第一方式是一種根據(jù)包含峰成分、基線成分以及噪聲成分這三種成分的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)表示噪聲成分的大小的噪聲水平的方法，其特征在于，

a)針對(duì)僅包含對(duì)所述測(cè)定數(shù)據(jù)假定的假定噪聲的假定噪聲數(shù)據(jù)，使用使小于規(guī)定頻率的低頻成分衰減的高通濾波器提取高頻噪聲成分，將該高頻噪聲成分的波形數(shù)據(jù)即第一波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，或者將該第一波形數(shù)據(jù)中的相鄰的極大值與極小值之間的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段，基于將該第一波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段所得到的所述多個(gè)區(qū)段的寬度的分布來(lái)求出區(qū)段寬度的閾值；

b)使用所述高通濾波器從所述測(cè)定數(shù)據(jù)中提取高頻測(cè)定成分，將該高頻測(cè)定成分的波形數(shù)據(jù)即第二波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，或者將該第二波形數(shù)據(jù)中的相鄰的極大值與極小值之間的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段，來(lái)將該第二波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段；

c)從對(duì)所述第二波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割所得到的多個(gè)區(qū)段排除具有超過(guò)所述閾值的寬度的區(qū)段，將剩余的區(qū)段制作為第一區(qū)段群；以及

d)基于所述第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段的高度或面積來(lái)求出噪聲水平。

作為上述假定噪聲數(shù)據(jù)，例如能夠使用僅由功率譜的大小不依賴于頻率而為固定的白噪聲、功率譜的大小與頻率成反比的粉紅噪聲、功率譜的大小與頻率的平方成反比的褐色噪聲等有色噪聲構(gòu)成的數(shù)據(jù)以及根據(jù)實(shí)測(cè)到的噪聲制作的數(shù)據(jù)。

上述多個(gè)區(qū)段寬度的閾值例如能夠設(shè)為對(duì)上述第一波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割所得到的多個(gè)區(qū)段的寬度的分布的上限的值，或者設(shè)為所述多個(gè)區(qū)段中的規(guī)定比例(例如90％)的區(qū)段所屬的分布的上限值。

關(guān)于基于上述第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段的高度或面積進(jìn)行的噪聲水平的估計(jì)，例如能夠通過(guò)計(jì)算所述多個(gè)區(qū)段各自的高度或面積的平均值或中間值來(lái)進(jìn)行。

在本發(fā)明所涉及的噪聲水平估計(jì)方法中，將使用高通濾波器提取高頻測(cè)定成分所得到的第二波形分割為多個(gè)區(qū)段。然后，將寬度比根據(jù)假定噪聲數(shù)據(jù)求出的區(qū)段的寬度的閾值寬的區(qū)段設(shè)為源自噪聲成分以外的成分的區(qū)段、即源自峰成分或基線成分的區(qū)段，而將其排除。因此，即使峰成分或基線成分的一部分通過(guò)高通濾波器，與該部分的成分對(duì)應(yīng)的區(qū)段也在該階段被排除。因而，能夠從測(cè)定數(shù)據(jù)中可靠地分離噪聲成分來(lái)高精度地估計(jì)噪聲水平。

在本發(fā)明所涉及的噪聲水平估計(jì)方法中，更期望的是，

e)將通過(guò)估計(jì)得到的所述噪聲水平與所述第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段各自的高度進(jìn)行比較來(lái)提取該高度的離群值，或者，將通過(guò)估計(jì)得到的所述噪聲水平與所述第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段各自的面積進(jìn)行比較來(lái)提取該面積的離群值；

f)將具有所述離群值的區(qū)段從所述第一區(qū)段群的多個(gè)區(qū)段中排除來(lái)制作第二區(qū)段群；以及

g)基于所述第二區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段的高度或面積來(lái)求出噪聲水平。

這樣，通過(guò)將區(qū)段的高度或面積的離群值排除后估計(jì)噪聲水平，能夠排除僅通過(guò)寬度的比較的話無(wú)法排除的源自噪聲以外的成分的區(qū)段，從而以更高的精度估計(jì)噪聲水平。另外，還能夠通過(guò)重復(fù)進(jìn)行具有離群值的區(qū)段的排除和噪聲水平的估計(jì)直到噪聲水平的離群值消失或者達(dá)到預(yù)先決定的次數(shù)為止，來(lái)進(jìn)一步提高噪聲水平的估計(jì)精度。

另外，在本發(fā)明所涉及的噪聲水平估計(jì)方法中，能夠構(gòu)成為：

h)決定代表所述第二波形數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段的區(qū)段位置；

i)針對(duì)所述第二波形數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段，提取區(qū)段位置存在于從該區(qū)段的區(qū)段位置起預(yù)先決定的范圍內(nèi)的區(qū)段來(lái)作為對(duì)象區(qū)段；以及

j)基于所述該區(qū)段和所述對(duì)象區(qū)段的高度或面積來(lái)求出所述該區(qū)段的區(qū)段位置處的噪聲水平。

這樣，當(dāng)針對(duì)高頻測(cè)定數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段將處于從各區(qū)段起預(yù)先決定的范圍內(nèi)的區(qū)段設(shè)為對(duì)象來(lái)估計(jì)噪聲水平時(shí)，能夠求出各區(qū)段的區(qū)段位置處的局部的噪聲水平。

例如，在使測(cè)定條件隨時(shí)間變化的梯度分析等中，噪聲水平有時(shí)隨時(shí)間變化。當(dāng)如上述那樣針對(duì)多個(gè)區(qū)段中的各個(gè)區(qū)段估計(jì)該區(qū)段的區(qū)段位置處的噪聲水平時(shí)，即使在噪聲水平隨時(shí)間變化的情況下也能夠高精度地估計(jì)該噪聲水平。

另外，在求出各區(qū)段的區(qū)段位置處的噪聲水平的情況下，也能夠如上述那樣排除具有離群值的區(qū)段來(lái)提高噪聲水平的估計(jì)精度。并且，還能夠重復(fù)進(jìn)行具有離群值的區(qū)段的排除和噪聲水平的估計(jì)直到噪聲水平的離群值消失或者達(dá)到預(yù)先決定的次數(shù)為止，來(lái)進(jìn)一步提高噪聲水平的估計(jì)精度。

為了解決上述問(wèn)題而完成的本發(fā)明的第二方式是一種用于根據(jù)包含峰成分、基線成分以及噪聲成分這三種成分的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)噪聲水平的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置，其特征在于，具備：

a)高通濾波器，其使小于規(guī)定頻率的低頻成分衰減；

b)存儲(chǔ)部，其保存有基于多個(gè)區(qū)段的寬度的分布預(yù)先求出的區(qū)段寬度的閾值，所述多個(gè)區(qū)段是通過(guò)如下方式得到的：針對(duì)僅包含對(duì)所述測(cè)定數(shù)據(jù)假定的假定噪聲的假定噪聲數(shù)據(jù)，使用所述高通濾波器提取高頻噪聲成分，將該高頻噪聲成分的波形數(shù)據(jù)即第一波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，或者將該第一波形數(shù)據(jù)中的相鄰的極大值與極小值之間的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段，來(lái)將該第一波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段；

c)第二波形數(shù)據(jù)獲取部，其使用所述高通濾波器從所述測(cè)定數(shù)據(jù)中提取高頻測(cè)定成分，來(lái)獲取該高頻測(cè)定成分的波形數(shù)據(jù)即第二波形數(shù)據(jù)；

d)區(qū)段分割部，其將所述第二波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，或者將該第二波形數(shù)據(jù)中的相鄰的極大值與極小值之間的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段，來(lái)將該第二波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段；

e)第一區(qū)段群制作部，其從對(duì)所述第二波形數(shù)據(jù)進(jìn)行分割所得到的多個(gè)區(qū)段中排除具有超過(guò)所述閾值的寬度的區(qū)段來(lái)制作第一區(qū)段群；以及

f)噪聲水平計(jì)算部，其基于所述第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段的高度或面積來(lái)求出噪聲水平。

為了解決上述問(wèn)題而完成的本發(fā)明的第三方式是一種用于根據(jù)包含峰成分、基線成分以及噪聲成分這三種成分的測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)噪聲水平的測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序，其特征在于，使具備保存有區(qū)段寬度的閾值的存儲(chǔ)部和高通濾波器的計(jì)算機(jī)作為上述第二方式所述的第二波形數(shù)據(jù)獲取部、區(qū)段分割部、第一區(qū)段群制作部以及噪聲水平計(jì)算部來(lái)發(fā)揮功能。

發(fā)明的效果

通過(guò)使用本發(fā)明所涉及的噪聲水平估計(jì)方法、測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置或測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序，能夠?qū)宄煞?、基線成分以及噪聲成分這三種成分的測(cè)定數(shù)據(jù)中包含的噪聲成分可靠地分離出，來(lái)高精度地估計(jì)噪聲水平。

附圖說(shuō)明

圖1是表示峰成分的波形、噪聲成分的波形、峰成分與噪聲成分之和的波形以及這些波形的功率譜。

圖2是實(shí)施例1所涉及的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖3是實(shí)施例1所涉及的噪聲水平估計(jì)方法的流程圖。

圖4是高斯白噪聲的二階差分后的區(qū)段寬度的分布。

圖5是實(shí)施例1中的測(cè)定數(shù)據(jù)(a)和第一波形數(shù)據(jù)(b)。

圖6是說(shuō)明實(shí)施例1中的區(qū)段的分割(a)和區(qū)段的排除(b)的圖。

圖7是實(shí)施例2所涉及的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖。

圖8是實(shí)施例2所涉及的噪聲水平估計(jì)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的噪聲水平估計(jì)方法、測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置以及測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。在以下的各實(shí)施例中，對(duì)使用液相色譜儀獲取到的色譜中含有的噪聲成分的大小、即噪聲水平進(jìn)行估計(jì)。

實(shí)施例1

圖2示出實(shí)施例1所涉及的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10的結(jié)構(gòu)。測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10的實(shí)體是通用的個(gè)人計(jì)算機(jī)，具備中央運(yùn)算裝置(cpu)11、存儲(chǔ)器12、顯示部(監(jiān)視器)13、輸入部14、高通濾波器15、由硬盤等大容量存儲(chǔ)裝置構(gòu)成的存儲(chǔ)部16以及通信接口(通信i/f)17等。測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10經(jīng)由通信i/f17連接于未圖示的液相色譜儀。

在存儲(chǔ)部16中除了保存有os(operatingsystem：操作系統(tǒng))以外，還保存有測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序18，通過(guò)啟動(dòng)該測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序18，cpu11作為后述的假定噪聲數(shù)據(jù)制作部18a、第一波形數(shù)據(jù)制作部18b、區(qū)段分割部18c、閾值設(shè)定部18d、第二波形數(shù)據(jù)制作部18e、第一區(qū)段群制作部18f、第二區(qū)段群制作部18g以及噪聲水平計(jì)算部18h來(lái)發(fā)揮功能。

以下，參照?qǐng)D3的流程圖對(duì)使用了本實(shí)施例的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10的噪聲水平估計(jì)方法進(jìn)行說(shuō)明。

首先，假定噪聲數(shù)據(jù)制作部18a基于使用者的輸入來(lái)制作僅包含對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)假定的假定噪聲的假定噪聲數(shù)據(jù)(步驟s1)。本實(shí)施例中的假定噪聲是高斯白噪聲。高斯白噪聲是具有在所有頻率下均為相同強(qiáng)度的白噪聲和高斯噪聲(正態(tài)分布的噪聲)這兩方的特征的噪聲。另外，第一波形數(shù)據(jù)制作部18b使用高通濾波器15基于假定噪聲數(shù)據(jù)制作使低頻成分衰減所得到的高頻噪聲成分的波形數(shù)據(jù)，即第一波形數(shù)據(jù)(步驟s2)。本實(shí)施例的高通濾波器15是二階差分濾波器。此外，作為假定噪聲數(shù)據(jù)，除了能夠使用根據(jù)高斯白噪聲制作出的數(shù)據(jù)以外，還能夠使用根據(jù)粉紅噪聲或褐色噪聲等有色噪聲制作出的數(shù)據(jù)以及實(shí)測(cè)的噪聲數(shù)據(jù)等。

當(dāng)制作出第一波形數(shù)據(jù)時(shí)，區(qū)段分割部18c將該第一波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，來(lái)將該第一波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段(步驟s3)。然后，閾值設(shè)定部18d制作這些多個(gè)區(qū)段的寬度的分布(圖4)，基于該分布來(lái)設(shè)定區(qū)段寬度的閾值(步驟s4)。在本實(shí)施例中，將區(qū)段寬度的分布的最大值“6”(時(shí)間軸方向的任意單位)設(shè)定為閾值，并且將該值保存到存儲(chǔ)部16中。此外，能夠針對(duì)多個(gè)色譜數(shù)據(jù)使用通過(guò)步驟s1至s4設(shè)定的閾值。因而，如果預(yù)先設(shè)定閾值并保存到存儲(chǔ)部16中，則能夠通過(guò)僅實(shí)施以下說(shuō)明的步驟s6之后的步驟來(lái)根據(jù)多個(gè)色譜數(shù)據(jù)分別估計(jì)噪聲成分。

接著，第二波形數(shù)據(jù)制作部18e讀出被預(yù)先保存于存儲(chǔ)部16的色譜的測(cè)定數(shù)據(jù)(圖5的(a))，使用高通濾波器15來(lái)制作高頻測(cè)定成分的波形數(shù)據(jù)，即第二波形數(shù)據(jù)(步驟s5，圖5的(b))。當(dāng)制作出第二波形數(shù)據(jù)時(shí)，區(qū)段分割部18c將該第二波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域分別設(shè)為一個(gè)區(qū)段，來(lái)將該第二波形數(shù)據(jù)分割為多個(gè)區(qū)段(步驟s6，圖6的(a))。然后，第一區(qū)段群制作部18f將第二波形數(shù)據(jù)的多個(gè)區(qū)段各自的寬度與根據(jù)第一波形數(shù)據(jù)設(shè)定的區(qū)段的寬度的閾值進(jìn)行比較，來(lái)制作排除具有超過(guò)該閾值的寬度的區(qū)段后的第一區(qū)段群(步驟s7，圖6的(b))。步驟s7是以下工序：基于與通過(guò)了高通濾波器的峰成分和基線成分對(duì)應(yīng)的區(qū)段的寬度比由噪聲引起的區(qū)段的寬度大這一情況，來(lái)排除峰成分和基線成分。

當(dāng)制作出第一區(qū)段群時(shí)，噪聲水平計(jì)算部18h求出該第一區(qū)段群中包含的多個(gè)區(qū)段各自的面積，將其平均值設(shè)定為區(qū)段面積基準(zhǔn)值。然后，第二區(qū)段群制作部18g將區(qū)段面積基準(zhǔn)值與第一區(qū)段群的各區(qū)段的面積進(jìn)行比較，按照區(qū)段面積值與面積基準(zhǔn)值之間的差從大到小的順序提取所有區(qū)段數(shù)的固定比例(例如5％)來(lái)作為離群值，并排除與該離群值對(duì)應(yīng)的區(qū)段(步驟s8)，制作第二區(qū)段群(步驟s9)。例如能夠通過(guò)將比各區(qū)段的區(qū)段面積的平均值+nσ(n為正整數(shù)，σ為無(wú)偏標(biāo)準(zhǔn)偏差)大的值視為離群值來(lái)進(jìn)行離群值的提取。關(guān)于n，考慮區(qū)段面積值的分布來(lái)使用適于各測(cè)定數(shù)據(jù)的值即可。

區(qū)段面積值也可以設(shè)為各區(qū)段的區(qū)段面積的分布的中間值。在該情況下，例如能夠通過(guò)將比各區(qū)段的面積的中間值+m×mad(medianabsolutedeviation：絕對(duì)中位差)(m為正整數(shù))大的值視為離群值來(lái)進(jìn)行離群值的提取。

除此以外，能夠通過(guò)提取區(qū)段面積值與面積基準(zhǔn)值之間的差比預(yù)先設(shè)定的值大的區(qū)段面積值等各種方法來(lái)進(jìn)行離群值的提取。

步驟s7至s9是排除由測(cè)定時(shí)的突發(fā)因素產(chǎn)生的特殊大小的噪聲成分的影響的工序。在排除特殊大小的噪聲成分的影響時(shí)，可以將極小的區(qū)段的面積值也視為離群值，在該情況下，將區(qū)段的面積的平均值±nσ或區(qū)段的面積的中間值±m(xù)×mad的范圍外的值設(shè)為離群值即可。

另外，通過(guò)這些步驟來(lái)去除在使用了寬度的閾值的處理中未被排除的源自峰的區(qū)段和源自基線的區(qū)段。

當(dāng)制作出第二區(qū)段群時(shí)，噪聲水平計(jì)算部再次求出該第二區(qū)段群中包含的各區(qū)段的面積，將其平均值設(shè)定為區(qū)段面積基準(zhǔn)值(步驟s10)。然后，基于區(qū)段面積基準(zhǔn)值來(lái)確認(rèn)在各區(qū)段的面積值中是否存在離群值，如果不存在離群值(在步驟s11中為“是”)，則根據(jù)本次設(shè)定的區(qū)段面積基準(zhǔn)值來(lái)計(jì)算噪聲水平。另一方面，在存在離群值的情況下(在步驟s11中為“否”)，再次重復(fù)進(jìn)行由第二區(qū)段群制作部18g進(jìn)行的離群值的提取及區(qū)段的排除(步驟s8)、第二區(qū)段群的制作(步驟s9)以及區(qū)段面積基準(zhǔn)值的設(shè)定(步驟s10)直到離群值消失為止，計(jì)算噪聲水平。

考慮以下情況：如果將用于上述離群值的提取的邊界值的計(jì)算式中包含的n或m的值設(shè)定得較小，則即使重復(fù)進(jìn)行上述步驟s8至s10，離群值也不會(huì)消失。在這樣的情況下，能夠設(shè)為以下結(jié)構(gòu)：當(dāng)步驟s8至s10的重復(fù)次數(shù)達(dá)到預(yù)先決定的次數(shù)(例如5次)時(shí)，不論是否存在離群值都計(jì)算噪聲水平。

此外，上述步驟s8至s11是用于高精度地計(jì)算噪聲水平的工序，在本發(fā)明中不是必要的工序。即，也可以根據(jù)第一區(qū)段群的區(qū)段的面積直接計(jì)算噪聲水平。

這樣，當(dāng)使用實(shí)施例1所涉及的噪聲水平估計(jì)方法、測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置以及測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序時(shí)，即使峰成分和基線成分的一部分通過(guò)高通濾波器，與該成分對(duì)應(yīng)的區(qū)段也會(huì)被排除，因此能夠從測(cè)定數(shù)據(jù)可靠地分離噪聲成分來(lái)高精度地估計(jì)噪聲水平。另外，在實(shí)施例1中，通過(guò)排除區(qū)段的面積的離群值來(lái)估計(jì)噪聲水平，能夠排除僅通過(guò)寬度的比較的話無(wú)法排除的源自噪聲以外的成分的區(qū)段，從而能夠以更高精度估計(jì)噪聲水平。此外，在上述例中，基于區(qū)段的面積值來(lái)求出區(qū)段(面積)基準(zhǔn)值和噪聲水平，但也能夠根據(jù)區(qū)段的高度來(lái)求出區(qū)段(高度)基準(zhǔn)值和噪聲水平。

實(shí)施例2

圖7示出實(shí)施例2所涉及的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10a的結(jié)構(gòu)。對(duì)與實(shí)施例1相同的構(gòu)成要素附加相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。在實(shí)施例2中，啟動(dòng)存儲(chǔ)部16中保存的測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序181，由此cpu11作為后述的假定噪聲數(shù)據(jù)制作部18a、第一波形數(shù)據(jù)制作部18b、區(qū)段分割部18c、閾值設(shè)定部18d、第二波形數(shù)據(jù)制作部18e、第一區(qū)段群制作部18f、區(qū)段位置決定部18j、對(duì)象區(qū)段提取部18k以及噪聲水平計(jì)算部18h來(lái)發(fā)揮功能。

以下，參照?qǐng)D8的流程圖對(duì)使用了本實(shí)施例的測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置10的噪聲水平估計(jì)方法進(jìn)行說(shuō)明。在此，對(duì)與實(shí)施例1相同的工序附加相同的附圖標(biāo)記并省略說(shuō)明。

直到使用假定噪聲數(shù)據(jù)設(shè)定區(qū)段寬度的閾值(步驟s1至s4)以及制作作為高頻測(cè)定成分的波形數(shù)據(jù)的第一區(qū)段群(步驟s5至步驟s7)為止與實(shí)施例1相同，之后的步驟s21至s27是實(shí)施例2的特征性的工序。

當(dāng)制作出第一區(qū)段群時(shí)，區(qū)段位置決定部18j針對(duì)該第一區(qū)段群的多個(gè)區(qū)段中的各區(qū)段，將該區(qū)段的中央位置決定為區(qū)段位置(步驟s21)。接著，對(duì)象區(qū)段提取部18k針對(duì)其中一個(gè)區(qū)段(將該區(qū)段稱為關(guān)注區(qū)段。)，提取區(qū)段位置存在于從關(guān)注區(qū)段的區(qū)段位置起預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)的區(qū)段來(lái)作為對(duì)象區(qū)段(步驟s22)。然后，噪聲水平計(jì)算部18h基于關(guān)注區(qū)段以及對(duì)象區(qū)段的面積(或者高度)的平均值(或者中間值等)來(lái)計(jì)算關(guān)注區(qū)段的區(qū)段位置處的噪聲水平(步驟25)。

針對(duì)第一區(qū)段群中的所有區(qū)段進(jìn)行上述步驟s22至步驟s25。當(dāng)針對(duì)所有區(qū)段計(jì)算出該區(qū)段的區(qū)段位置處的噪聲水平時(shí)(在步驟s26中為“是”)，對(duì)在制作第一區(qū)段群時(shí)排除的區(qū)段(即，源自峰成分或基線成分的區(qū)段)的區(qū)段位置處的噪聲水平進(jìn)行插值(步驟s27)。與噪聲水平的變化方式相匹配地使用線性插值或樣條插值等適當(dāng)?shù)姆椒▉?lái)進(jìn)行噪聲水平的插值即可。

這樣，在使用了實(shí)施例2所涉及的噪聲水平估計(jì)方法、測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置以及測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序的情況下，能夠可靠地排除峰成分和基線成分，并且計(jì)算色譜的各位置處的噪聲水平。因而，在由于測(cè)定系統(tǒng)引起噪聲水平變動(dòng)的情況下，在例如通過(guò)梯度分析獲取到的色譜中，基線成分易于變動(dòng)，隨之噪聲水平易于變動(dòng)，因此能夠優(yōu)選地使用本實(shí)施例2的方法和裝置。

上述實(shí)施例1和實(shí)施例2均為一例，能夠按照本發(fā)明的宗旨適當(dāng)?shù)刈兏?/p>

在上述實(shí)施例中，為了分別說(shuō)明特征性的結(jié)構(gòu)和步驟而分割為兩個(gè)實(shí)施例，但也可以構(gòu)成為具備實(shí)施例1和實(shí)施例2雙方的結(jié)構(gòu)和步驟。由此，能夠決定色譜的各位置處的噪聲水平，并且能夠提高其精度。

另外，在上述實(shí)施例中，說(shuō)明了對(duì)由液相色譜儀獲取到的色譜進(jìn)行處理的例子，但除了使用液相色譜儀或氣相色譜儀獲取到的色譜以外，也能夠用于決定通過(guò)分光測(cè)定獲取到的光譜等各種測(cè)定數(shù)據(jù)的噪聲水平。

在上述實(shí)施例中將使用二階差分濾波器提取高頻成分所得到的波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域和負(fù)值連續(xù)的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段，但除此以外，也可以使用其它高通濾波器來(lái)提取高頻成分。此外，使用n階差分濾波器(n為2以上的整數(shù))提取出的高頻成分的波形數(shù)據(jù)中的正值連續(xù)的區(qū)域(或者負(fù)值連續(xù)的區(qū)域)為使用n+1階差分濾波器提取出的高頻成分的波形數(shù)據(jù)中的被相鄰的極大值與極小值夾著的區(qū)域。也就是說(shuō)，即使替代將正值連續(xù)的區(qū)域(或者負(fù)值連續(xù)的區(qū)域)設(shè)為一個(gè)區(qū)段而將被相鄰的極大值與極小值夾著的區(qū)域設(shè)為一個(gè)區(qū)段來(lái)分割波形數(shù)據(jù)，也能夠與上述同樣地處理測(cè)定數(shù)據(jù)。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

10、10a：測(cè)定數(shù)據(jù)處理裝置；11：cpu；12：存儲(chǔ)器；13：顯示部；14：輸入部；15：高通濾波器；16：存儲(chǔ)部；18、181：測(cè)定數(shù)據(jù)處理用程序；18a：假定噪聲數(shù)據(jù)制作部；18b：第一波形數(shù)據(jù)制作部；18c：區(qū)段分割部；18d：閾值設(shè)定部；18e：第二波形數(shù)據(jù)制作部；18f：第一區(qū)段群制作部；18g：第二區(qū)段群制作部；18h：噪聲水平計(jì)算部；18j：區(qū)段位置決定部；18k：對(duì)象區(qū)段提取部；17：通信i/f。