JP6610678B2 - ピーク検出方法及びデータ処理装置 - Google Patents
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Description
前記データから所定の基準に基づき複数の仮ピークを検出する仮ピーク検出ステップと、
検出された前記複数の仮ピークの各々から、該仮ピークの幅の実測値を求める実測値決定ステップと、
前記複数の仮ピークの横軸値と前記実測値をプロットしたグラフにおいて該横軸値と該実測値に基づいて平滑化曲線を求める平滑化処理ステップと、
前記平滑化曲線から、前記複数の仮ピークの各々の横軸値における該平滑化曲線の値である基準値を求める基準値決定ステップと、
前記複数の仮ピークのうち、前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にある仮ピークを真のピークとして検出する真ピーク検出ステップと
を有することを特徴とする。
が最小値となる関数h(x)を回帰計算により求める。この関数h(x)が平滑化曲線を示す関数である。(1)式の第1項は平滑化スプライン法を用いない場合の最小自乗法による平滑化曲線の計算式と同じであり、第2項は平滑化スプライン法により加味される項を示している。第2項は、関数h(x)の滑らかさ(うねりの少なさ)を示している。第2項中のλは平滑化パラメータと呼ばれる定数である。λの値を大きくするほど関数h(x)が滑らかに(うねりが少なく)なる。
最小自乗法の代わりに、一般化加法モデルと呼ばれる手法を用いることができる。一般化加法モデルでは、所定の演算によりデータ点毎の重み付けを行う等の拡張がなされる。一般化加法モデルによって平滑化曲線を求めることは、市販の統計処理ソフトウエアを用いることにより可能である。
これにより、前記相違が所定の範囲外にある仮ピークが1つずつ除去されつつ基準値の決定が繰り返し実行されるため、基準値及び前記相違の精度が高くなる。
前記データから所定の基準に基づき複数の仮ピークを検出する仮ピーク検出部と、
検出された前記複数の仮ピークの各々から、該仮ピークの幅の実測値を求める実測値決定部と、
前記複数の仮ピークの横軸値と前記実測値をプロットしたグラフにおいて該横軸値と該実測値に基づいて平滑化曲線を求める平滑化処理部と、
前記平滑化曲線から、前記複数の仮ピークの各々の横軸値における該平滑化曲線の値である基準値を求める基準値決定部と、
前記複数の仮ピークのうち、前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にある仮ピークを真のピークとして検出する真ピーク検出部と
を備えることを特徴とする。
ここで上記各部は、コンピュータの中央演算装置(CPU)やメモリ等のハードウエア、及びソフトウエアにより具現化される。
上述のようにクロマトグラムには、試料の成分毎に異なる保持時間にピークが見られると共に、時間軸に沿ってベースラインに緩やかな変化(ドリフト)が見られる。このようなクロマトグラムにおいて従来の方法によりピークを検出すると、試料の成分に由来する本来のピークだけではなく、ベースラインのドリフト等の本来のピークではないものを誤ってピーク(以下、「誤ピーク」と呼ぶ)として検出してしまうおそれがある。ドリフトに起因する誤ピークは、本来のピークよりも幅が広い。
次に、図5に示すブロック図、及び図6に示すフローチャートを用いて、本発明に係るピーク検出方法及びデータ処理装置の第2実施形態を説明する。第2実施形態のデータ処理装置10Aは、除外実測値判定部151を有し、それ以外の構成は第1実施形態のデータ処理装置10と同様である。除外実測値判定部151は、第1実施形態のデータ処理装置10の各部と同様にコンピュータのハードウエア及びソフトウエアにより具現化されている。除外実測値判定部151の機能は、ピーク検出方法の説明で述べる。
次に、図7に示すフローチャートを用いて、本発明に係るピーク検出方法及びデータ処理装置の第3実施形態を説明する。第3実施形態では、クロマトグラムのピークの幅と高さ等、複数種(ここではn種(nは2以上の自然数)とする)の特徴値を用いる。第3実施形態のデータ処理装置は、第1実施形態のデータ処理装置10と同じブロック図(図1)で表わされる。
2…入力部
3…表示部
10、10A…データ処理装置
11…クロマトグラム作成部
12…仮ピーク検出部
13…実測値決定部
14…平滑化処理部
15…基準値決定部
151…除外実測値判定部
16…真ピーク決定部
21…真のピーク
25…誤ピーク
91…ピークトップ
92…ピークの開始点
93…ピークの終了点
Claims (6)
- クロマトグラム又はスペクトルのデータからピークを検出する方法であって、
前記データから所定の基準に基づき複数の仮ピークを検出する仮ピーク検出ステップと、
検出された前記複数の仮ピークの各々から、該仮ピークの幅の実測値を求める実測値決定ステップと、
前記複数の仮ピークの横軸値と前記実測値をプロットしたグラフにおいて該横軸値と該実測値に基づいて平滑化曲線を求める平滑化処理ステップと、
前記平滑化曲線から、前記複数の仮ピークの各々の横軸値における該平滑化曲線の値である基準値を求める基準値決定ステップと、
前記複数の仮ピークのうち、前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にある仮ピークを真のピークとして検出する真ピーク検出ステップと
を有することを特徴とするピーク検出方法。 - 前記実測値と前記基準値の相違が所定の範囲外にある仮ピークのうち該相違が最も大きい仮ピークを前記データから差し引いたうえで前記基準値決定ステップ及び前記真ピーク検出ステップを行う操作を、該相違が所定の範囲外にある仮ピークが検出されなくなるまで繰り返し行うことを特徴とする請求項1に記載のピーク検出方法。
- 前記実測値決定ステップでは前記幅及び該幅以外の仮ピークの大きさを示す所定の1又は複数の値から成る2種類以上の特徴値を用いて特徴値の種類毎に実測値を求め、前記平滑化処理ステップでは前記特徴値の種類毎に前記平滑化曲線を求め、前記基準値決定ステップでは前記特徴値の種類毎に基準値を求め、前記真ピーク検出ステップでは全ての種類の特徴値に係る前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にある仮ピークを真のピークとして検出することを特徴とする請求項1に記載のピーク検出方法。
- 前記平滑化曲線を、平滑化スプライン法を用いて求めることを特徴とする請求項1に記載のピーク検出方法。
- 前記真ピーク検出ステップにおいて前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にあるか否かの判定を、各実測値において、該実測値と該実測値から横軸値の所定範囲内にある他の実測値が正規分布していると仮定して求められる標準偏差σに、全実測値に共通の定数kを乗じたkσよりも、実測値と基準値の差が小さいか否かを判定することにより行うことを特徴とする請求項1に記載のピーク検出方法。
- クロマトグラム又はスペクトルのデータからピークを検出するデータ処理を行う装置であって、
前記データから所定の基準に基づき複数の仮ピークを検出する仮ピーク検出部と、
検出された前記複数の仮ピークの各々から、該仮ピークの幅の実測値を求める実測値決定部と、
前記複数の仮ピークの横軸値と前記実測値をプロットしたグラフにおいて該横軸値と該実測値に基づいて平滑化曲線を求める平滑化処理部と、
前記平滑化曲線から、前記複数の仮ピークの各々の横軸値における該平滑化曲線の値である基準値を求める基準値決定部と、
前記複数の仮ピークのうち、前記実測値が前記基準値から所定の範囲内にある仮ピークを真のピークとして検出する真ピーク検出部と
を備えることを特徴とするデータ処理装置。
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