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公開番号2025171306
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024076507
出願日2024-05-09
発明の名称信号処理装置、信号処理システムおよび信号処理方法
出願人株式会社島津製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類G01N 27/62 20210101AFI20251113BHJP(測定;試験)
要約【課題】サンプル毎のフィルタ設計を行なわずに、S/N比を向上する信号処理装置を提供する。
【解決手段】信号処理装置は、分析装置を用いて取得された1つ以上の分析データを信号処理してスペクトルを生成する。信号処理装置は、1つ以上の分析データを格納するメモリと、1つ以上の分析データを信号処理するプロセッサとを備える。1つ以上の分析データの各々は、複数のデータ点を含む。信号処理装置は、複数のデータ点の各々に対し、第1個数のデータ点の移動平均である、第1移動平均を取り、第1個数より大きい第2個数のデータ点の移動平均である、第2移動平均を取り、第2移動平均と第1移動平均との差分を算出し、差分が所定の閾値より高い場合、シグナルと判定する。信号処理装置は、1つ以上の分析データの各々に対し、シグナルと判定されたデータ点を含む第1スペクトルを生成する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
分析装置を用いて取得された１つ以上の分析データを信号処理してスペクトルを生成する信号処理装置であって、
前記信号処理装置は、前記１つ以上の分析データを格納するメモリと、前記１つ以上の分析データを信号処理するプロセッサとを備え、
前記１つ以上の分析データの各々は、複数のデータ点を含み、
前記信号処理装置は、前記複数のデータ点の各々に対し、
第１個数のデータ点の移動平均である、第１移動平均を取り、
前記第１個数より大きい第２個数のデータ点の移動平均である、第２移動平均を取り、
前記第２移動平均と前記第１移動平均との差分を算出し、
前記差分が所定の閾値より高い場合、シグナルと判定し、
前記信号処理装置は、前記１つ以上の分析データの各々に対し、前記シグナルと判定されたデータ点を含む第１スペクトルを生成する、信号処理装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記１つ以上の分析データは、複数の分析データを含み、
前記複数の分析データは、同一サンプルに対して複数回の分析を行なうことにより取得された複数の分析データであって、
前記信号処理装置は、
前記複数の分析データのうち前記シグナルと判定されたデータ点を積算することにより、第２スペクトルを生成する、請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記所定の閾値は、前記複数のデータ点のうち、分析開始後の所定個数のデータ点の平均値と、前記所定個数のデータ点の標準偏差とに基づいて、算出される、請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第２個数は、前記第１個数の２倍以上、２０倍以下の個数である、請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記分析装置は、ＴＯＦ－ＭＳ（Time-of-Flight Mass Spectrometer）を含む、請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記分析装置は、ＴＯＦ－ＭＳ以外の質量分析装置、クロマトグラフ、および／または、分光器を含む、請求項１または２に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記分析装置と、請求項１または２に記載の信号処理装置とを備える、信号処理システム。
【請求項８】
分析装置を用いて取得された１つ以上の分析データを信号処理してスペクトルを生成する信号処理方法であって、
前記１つ以上の分析データの各々は、複数のデータ点を含み、
前記信号処理方法は、前記複数のデータ点の各々に対し、
第１個数のデータ点の移動平均である、第１移動平均を取るステップと、
前記第１個数より大きい第２個数のデータ点の移動平均である、第２移動平均を取るステップと、
前記第２移動平均と前記第１移動平均との差分を算出するステップと、
前記差分が所定の閾値より高い場合、シグナルと判定するステップとを備え、
前記信号処理方法は、前記１つ以上の分析データの各々に対し、前記シグナルと判定されたデータ点を含むスペクトルを生成するステップとをさらに備える、信号処理方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、信号処理装置、信号処理システムおよび信号処理方法に関し、より特定的には、分析データを信号処理してスペクトルを生成する技術に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
分析装置を用いて取得された分析データからスペクトルを生成する信号処理装置においては、Ｓ／Ｎ比の向上が望まれている。非特許文献１には、ＴＯＦ－ＭＳ（Time-of-Flight Mass Spectrometer）から得られた信号に対し、様々なフィルタを適用した結果が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
"Resampling and deconvolution of linear time-of-flight records for enhanced protein profiling", Malyarenko, Rapid Commun Mass Spectrom, 20(11), 1670-1678, 2006, doi: 10.1002/rcm.2496
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、分析データから適切にノイズを除去するためには、適切なフィルタ設計を行なう必要がある。たとえば、ＴＯＦ－ＭＳにおいては、ノイズ特性が検出対象イオンの価数および／または質量により異なる可能性がある。したがって、フィルタ設計のためには、本分析と同じ条件下でプレ分析を行ない、当該プレ分析の結果を基にフィルタ係数を算出する必要があり、ユーザにとって手間であった。
【０００５】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであり、サンプル毎のフィルタ設計を行なわずに、Ｓ／Ｎ比を向上する信号処理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】
【０００６】
本開示の一態様に係る信号処理装置は、分析装置を用いて取得された１つ以上の分析データを信号処理してスペクトルを生成する。信号処理装置は、１つ以上の分析データを格納するメモリと、１つ以上の分析データを信号処理するプロセッサとを備える。１つ以上の分析データの各々は、複数のデータ点を含む。信号処理装置は、複数のデータ点の各々に対し、第１個数のデータ点の移動平均である、第１移動平均を取り、第１個数より大きい第２個数のデータ点の移動平均である、第２移動平均を取り、第２移動平均と第１移動平均との差分を算出し、差分が所定の閾値より高い場合、シグナルと判定する。信号処理装置は、１つ以上の分析データの各々に対し、シグナルと判定されたデータ点を含む第１スペクトルを生成する。
【０００７】
本開示の他の態様に係る信号処理方法は、分析装置を用いて取得された１つ以上の分析データを信号処理してスペクトルを生成する。１つ以上の分析データの各々は、複数のデータ点を含む。信号処理方法は、複数のデータ点の各々に対し、第１個数のデータ点の移動平均である、第１移動平均を取るステップと、第１個数より大きい第２個数のデータ点の移動平均である、第２移動平均を取るステップと、第２移動平均と第１移動平均との差分を算出するステップと、差分が所定の閾値より高い場合、シグナルと判定するステップとを備える。信号処理方法は、１つ以上の分析データの各々に対し、シグナルと判定されたデータ点を含むスペクトルを生成するステップとをさらに備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、サンプル毎のフィルタ設計を行なわずに、Ｓ／Ｎ比を向上する信号処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る信号処理システムの概略構成図である。
実施形態１に係る信号処理を示すフローチャートである。
実施形態２に係る信号処理を示すフローチャートである。
実施例における移動平均の差分を示す図である。
実施例における第１スペクトルを示す図である。
実施例における第２スペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
（【００１１】以降は省略されています）

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