JP7358581B1 - 曲線アライメント方法および曲線アライメント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単一の機器または複数の機器のデータの曲線の自動アライメントを実施する曲線アライメント方法及び装置を提供する。【解決手段】方法は、少なくとも１つの機器が試験サンプルを分析することによって得られたデータを検索して試験曲線を生成し、試験曲線のうち、第１の曲線の周辺の第１の点を第２の曲線の周辺の第２の点に向けるアライメント操作に応じて、第１の点及び第２の点に対応する特徴間の対応関係を記録し、アライメント操作の対応関係を特徴データとして収集する。方法はさらに、機器が現在のサンプルを分析することによって得られたデータを検索して、現在の曲線を生成し、対応関係に従って、第３の曲線上の第１の特徴に一致する第３の点及び第４の曲線上の第２の特徴に一致する第４の点を探索する。第３の曲線及び第４の曲線のうちの少なくとも１つを、第３の点を第４の点とアライメントするように調整する。【選択図】図２

Description

本開示は、データ処理方法および装置に関し、特に、曲線アライメント方法および曲線アライメント装置に関する。

顕微鏡技術の進歩に伴い、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などの電子顕微鏡、二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）、広がり抵抗プローブ（ＳＲＰ）、エネルギー分散型Ｘ線分光計（ＥＤＳ）、Ｘ線光電子分光計（ＸＰＳ）、電界放射型オージェ電子分光計（ＦＥ－ＡＥＳ）、膜厚測定装置（α－ｓｔｅｐ）などの、様々な顕微鏡観察装置が登場している。電子顕微鏡の高解像度３次元画像技術は、臨床医学および生体分子研究の分析・検査用途に応用され、観察画像の解像度および観察結果の精度を効果的に高めることができる。

顕微鏡観察装置を使用してサンプルを分析するプロセス中、サンプルの完全性分析レポートを取得するために、機器の検査データを調整、拡張、合体することなどを含む、異なる機器の分析結果を統合する必要がある。機器の仕様、特性、動作方式、および動作環境の違いにより、検査データの曲線間にオフセットおよび変形などの差異が存在することがある。したがって、検査データを統合する際に、オペレータが経験に基づいて曲線を手動で調整して相関を見つけ、それに応じてアライメントを行い、これによって正しい分析結果を得ることに頼る必要があり、したがって、分析プロセスは時間がかかり、労働集約的である。

本開示は、過去の曲線アライメントの操作経験を学習することにより、複数の機器のデータの曲線の自動調整およびアライメントを実施することができる曲線アライメント方法および曲線アライメント装置を提供する。

本開示の実施形態の曲線アライメント方法は、データ検索装置およびプロセッサを有する電子装置に適用可能である。本方法は、以下のステップを含む。少なくとも１つの機器が試験サンプルを分析することによって得られたデータは、データ検索装置を使用して検索され、複数の試験曲線を生成する。試験曲線のうち第１の曲線の周りの第１の点を第２の曲線の周りの第２の点に向けるアライメント操作に応じて、第１の点に対応する第１の特徴と第２の点に対応する第２の特徴との対応関係が記録され、複数のアライメント操作の対応関係が特徴データとして収集される。現在のサンプルを分析する機器によって得られたデータは、データ検索装置を使用して検索され、複数の現在の曲線を生成する。記録された特徴データにおける各対応関係に従って、現在の曲線のうちの第３の曲線および第４の曲線について、第３の曲線上の第１の特徴に一致する第３の点および第４の曲線上の第２の特徴に一致する第４の点が探索される。第３の曲線および第４の曲線のうちの少なくとも１つは、第３の点を第４の点とアライメントするように調整される。

本開示の実施形態の曲線アライメント装置は、データ検索装置と、記憶装置と、プロセッサとを含む。データ検索装置は、少なくとも１つの機器を接続するために使用される。プロセッサは、データ検索装置および記憶装置に結合され、以下を実行するように構成される。少なくとも１つの機器が試験サンプルを分析することによって得られたデータは、データ検索装置を使用して検索され、複数の試験曲線を生成する。試験曲線のうち第１の曲線の周りの第１の点を第２の曲線の周りの第２の点に向けるアライメント操作に応じて、第１の点に対応する第１の特徴と第２の点に対応する第２の特徴との対応関係が記録され、複数のアライメント操作の対応関係が特徴データとして収集される。現在のサンプルを分析する機器によって得られたデータは、データ検索装置を使用して検索され、複数の現在の曲線を生成するため。記録された特徴データにおける各対応関係に従って、現在の曲線のうちの第３の曲線および第４の曲線について、第３の曲線上の第１の特徴に一致する第３の点および第４の曲線上の第２の特徴に一致する第４の点が探索される。第３の曲線および第４の曲線のうちの少なくとも１つは、第３の点を第４の点とアライメントするように調整される。

上記に基づいて、本開示の曲線アライメント方法および曲線アライメント装置において、単一の機器または異なる機器の出力データの曲線に対してオペレータによって実行されたアライメント操作は、特徴データとして検索および記録され、機器の後続の出力データの曲線に対して特徴比較および調整を実行するために使用され、それによって、単一の機器または複数の機器のデータの曲線の自動アライメントを実施する。

本開示の特徴および利点をより理解しやすくするために、以下の特定の実施形態を図面と併せて詳細に説明する。

本開示の一実施形態による曲線アライメント装置のブロック図である。

本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の流れ図である。

本開示の一実施形態による曲線図である。

本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。 本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。 本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。

本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。 本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。

本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の流れ図である。

本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。

本開示の実施形態は、曲線アライメント方法および曲線アライメント装置を提供する。試験サンプルを分析する単一の機器または異なる機器によって取得されたデータの曲線間のオフセットおよび変形などの差異に対して、オペレータによって曲線に対して行われたアライメント操作を学習し、アライメント操作を特徴データとして記録することによって、その後、現在のサンプルの曲線を取得する際に、特徴データに基づいて曲線に対して特徴比較を行い、曲線間の相関を見つけ、それに応じてアライメントし、これによって、異なる機器の分析結果を正確かつ迅速に統合する。

図１は、本開示の一実施形態による曲線アライメント装置のブロック図である。図１を参照されたい。本実施形態の曲線アライメント装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ、サーバ、ワークステーション、その他の計算機能を有する装置であり、データ検索装置１２、記憶装置１４、プロセッサ１６を含み、以下にその機能を説明する。

データ検索装置１２は、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＲＳ２３２、ＵＡＲＴ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）、Ｉ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）、ディスプレイポート、サンダーボルト（ｔｈｕｎｄｅｒｂｏｌｔ）、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェースなどの有線接続装置、またはＷｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、赤外線、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、Ｄ２Ｄ（Ｄｅｖｉｃｅ－ｔｏ－Ｄｅｖｉｃｅ）などをサポートする通信プロトコル無線接続装置である。データ検索装置１２は、サンプルを分析するための少なくとも１つの機器２０に接続されて、機器２０がサンプルを分析することによって得られたデータを検索することができる。機器２０は、例えば、二次イオン質量分析計（ＳＩＭＳ）、広がり抵抗分析装置（ＳＲＰ）、エネルギー分散型Ｘ線分光計（ＥＤＳ）、Ｘ線光電子分光計（ＸＰＳ）、電界放出型オージェ電子分光計（ＦＥ－ＡＥＳ）などの様々な微小領域成分分析装置であるが、本明細書ではこれに限定されない。

記憶装置１４は、例えば、任意のタイプの固定されたまたは取り外し可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、他の同様の装置、または装置の組合せであり、プロセッサ１６によって実行可能なプログラムを記憶するために使用される。一部の実施形態では、記憶装置１４は、データ検索装置１２によって検索されたデータと、データの曲線に対してアライメント操作および特徴識別を行うことによって取得された特徴データと、を記録することができる。記録されたデータは、例えば、テキストファイル、スプレッドシート、ツリー構造などの形式でデータベースに記憶され、探索に利用され、本実施形態では、その記憶様式は限定されない。

プロセッサ１６は、データ検索装置１２および記憶装置１４に結合され、曲線アライメント装置１０の実行を制御するために使用される。一部の実施形態では、プロセッサ１６は、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、他のプログラマブル汎用または専用マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、プログラマブルコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、他の同様の装置、またはこれらの装置の組合せであり、記憶装置１４に記憶されたプログラムをロードして実行して、本開示の実施形態の曲線アライメント方法を実行することができる。

一部の実施形態では、曲線アライメント装置１０は、データ検索装置１２によって検索されたデータの曲線を表示するためのディスプレイと、ディスプレイ上に表示された曲線を操作するための操作装置と、をさらに含み、ディスプレイは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であり、操作装置は、例えばマウス、キーボード、タッチパネル、およびタッチスクリーンなどの装置であるが、本明細書ではこれに限定されない。

図２は、本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の流れ図である。図１および図２を同時に参照されたい。本実施形態の方法は、図１の曲線アライメント装置１０に適用可能であり、本開示の曲線アライメント方法の詳細なステップは、曲線アライメント装置１０の様々な要素と併せて以下に説明される。

ステップＳ２０２において、少なくとも１つの機器２０が試験サンプルを分析することによって得られた試験データは、曲線アライメント装置１０のプロセッサ１６によってデータ検索装置１２を使用して検索され、複数の試験曲線が生成される。プロセッサ１６は、例えば、データ検索装置１２を使用して、機器２０によって分析された試験サンプルの生データを検索し、生データを、試験曲線を生成するための名称、ポイント数、備考などの曲線情報を含む試験曲線に描き込み、試験曲線の平均値、最小値、最大値、および他の意味のある統計情報を計算する。

一部の実施形態では、プロセッサ１６は、描画された試験曲線をディスプレイ上にさらに表示し、曲線情報、統計情報、および軸情報を一覧表にすることができる。例えば、図３に示す曲線図３０では、試験曲線３２、３４と、その関連軸情報（時間および強度）が表示されている。試験曲線３２、３４は、異なる機器が試験サンプルを分析することによって得られた経時的な信号強度の変化を表す。

一部の実施形態において、プロセッサ１６は、操作装置を介して、試験曲線に対してオペレータによって実行される調整操作を受信することができる。オペレータは、マウスを使用して（左ボタンまたは右ボタンを押し下げたままにすることによって）試験曲線をドラッグして、試験曲線に対して平行移動およびスケーリングなどの操作を行うことができ、またはマウスを使用して試験曲線をクリックすることによって試験曲線に対して切断および合体などの操作を行うことができるが、本明細書ではこれに限定されない。一部の実施形態では、オペレータは、マウスを使用して試験曲線のうちの第１の曲線周辺の第１の点を第２の曲線周辺の第２の点に向けて、試験曲線に対するアライメント操作を実行することができる。アライメント操作は、例えば、曲線開始点または自己定義されたベースラインを基準として（すなわち、ベースライン上に位置する試験曲線の点を固定して）第１または第２の曲線をスケーリングして、第１の点を第２の点とアライメントすることである。

ステップＳ２０４において、プロセッサ１６は、試験曲線のうち、第１の曲線周辺の第１の点を第２の曲線周辺の第２の点に向けるアライメント操作に応じて、第１の点に対応する第１の特徴と第２の点に対応する第２の特徴との対応関係を記憶装置１４に記録し、複数のアライメント操作の対応関係を特徴データとして収集する。特徴データは、例えば、第１の点および第２の点の位置、対応する曲線の名称、対応する特徴の特徴点、対応する点の距離などを含むが、本明細書ではこれに限定されない。

詳細には、一部の実施形態では、第１の特徴は、例えば、第１の曲線上の第１の点の周辺に位置する複数の特徴点を含み、第２の特徴は、第２の曲線上の第２の点の周辺に位置する複数の特徴点を含む。特徴点は、例えば、曲線の形状に従って等しい時間間隔または等しい距離でサンプリングすることによって得られ、特徴点の数は、曲線の変形の程度または予想される細かさに従って決定されてもよく、その取得様式は、本実施形態では限定されない。一部の実施形態では、第１の特徴は、第１の点と第１の曲線との相対関係（すなわち、グローバル特徴）を記録し、第２の特徴は、第２の点と第２の曲線との相対関係を記録するが、これに限定されない。

ステップＳ２０６において、機器２０が現在のサンプルを分析することによって得られた現在のデータは、プロセッサ１６によってデータ検索装置１２を使用して検索され、複数の現在の曲線を生成する。

ステップＳ２０８において、プロセッサ１６は、記録された特徴データにおける各対応関係に従って、現在の曲線のうちの第３の曲線および第４の曲線について、第３の曲線上の第１の特徴に一致する第３の点および第４の曲線上の第２の特徴に一致する第４の点を探索する。プロセッサ１６は、例えば、第３の曲線および第４の曲線に対応する機器タイプ、曲線名、位置、特徴点、解像度などの情報に応じて、特徴データを用いて、第３の曲線および第４の曲線における特徴の類似度を比較し、これによって、第３の曲線および第４の曲線に適したアライメント操作をフィルタリングして自動アライメントを行う。

具体的には、プロセッサ１６は、例えば、スライディングウィンドウを使用して第３の曲線および第４の曲線に対して特徴比較をそれぞれ行って、第３の曲線から第１の特徴に一致する第３の点を探索し、第４の曲線から第２の特徴に一致する第４の点を探索するようにする。特徴比較は、傾き比較、相関比較、または位置比較を含むが、本実施形態はこれに限定されない。

一部の実施形態では、特徴比較で使用される特徴データは、例えば、試験段階で受け取ったアライメント操作または実施段階で受け取った確認操作の記録の累積数に従って、重みが調整されてもよい。調整された重みは、例えば、データベースに記憶され、その後の特徴比較の基準としても使用される。すなわち、ある第１の特徴をある第２の特徴に対応付けるアライメント操作の累積回数が比較的多い場合は、その特徴データが将来の探索において現在の曲線の特徴と照合される際に、このアライメント操作が呼び出される可能性が高くなる。これにより、特徴比較のためのアライメント操作によって指し示される対応関係の重みを調整することができ、その結果、比較結果がオペレータの実際の操作を反映するようになり、それによって、ユーザエクスペリエンスが最適化される。加えて、第１の特徴と一致する第３の点および第２の特徴と一致する第４の点を探索した後、オペレータによる第３の点および第４の点の確認操作に応じて、特徴比較のための確認操作によって確認された対応関係の重みを調整して、比較結果がオペレータの実際の操作を反映するようにしてもよい。逆に、オペレータがある第３の点とある第４の点との対応関係を削除した場合は、特徴比較のための対応関係の重みを減らして、対応関係が呼び出される可能性を減らすことができる。

ステップＳ２１０において、プロセッサ１６は、第３の曲線および第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、第３の点を第４の点とアライメントする。プロセッサ１６は、例えば、第３の曲線および／または第４の曲線に対して比例スケーリングを行い、第３の点を第４の点とアライメントする。一部の実施形態では、プロセッサ１６は、第３の曲線および第４の曲線を調整するためのベースラインをさらに定義し、ベースラインを基準として（すなわち、ベースライン上の第３の曲線または第４の曲線の点を固定して）第３の曲線または第４の曲線を調整して、第３の点を第４の点とアライメントすることができる。一部の実施形態では、プロセッサ１６は、アライメントされた第３の点および第４の点の位置に基づいてベースラインをさらに定義し、ベースラインを基準として第３の曲線または第４の曲線を調整し続けることができる。

例えば、図４Ａ～図４Ｃは、本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。図４Ａを参照されたい。本実施形態では、異なる機器が試験サンプルのデータを分析することによって生成された試験曲線ＣおよびＤが曲線アライメント装置によってディスプレイに表示され、オペレータによる試験曲線Ｃの周辺の点ｃを試験曲線Ｄの周辺の点ｄに向けるアライメント操作が受け付けられる。次に、図４Ｂを参照されたい。曲線アライメント装置は、試験曲線Ｃ上の点ｃに対応する複数の特徴点ｃ１～ｃ４を第１の特徴として用い、試験曲線Ｄ上の点ｄに対応する複数の特徴点ｄ１～ｄ７を第２の特徴として用い、第１の特徴と第２の特徴との対応関係を特徴データとして記録する。図４Ｃを参照されたい。曲線アライメント装置が、同じ機器または同じタイプの機器が現在のサンプルを分析することによって得られたデータを受け取り、そのデータを用いて現在の曲線ＥおよびＦを生成する場合、過去に記録された特徴データを用いて現在の曲線ＥおよびＦ上の複数の特徴を分析し、それによって、現在の曲線Ｅ上の第１の特徴（特徴点ｃ１～ｃ４を含む）に一致する第３の特徴（特徴点ｅ１～ｅ４を含む）およびその対応点ｅを見つけ、現在の曲線Ｆ上の第２の特徴（特徴点ｄ１～ｄ７を含む）に一致する第４の特徴（特徴点ｆ１～ｆ７を含む）およびその対応点ｆを見つける。したがって、曲線アライメント装置は、現在の曲線Ｅおよび／または現在の曲線Ｆを調整してｅ点をｆ点とアライメントし、それによって、現在の曲線Ｅと現在の曲線Ｆとのアライメント操作を完了することができる。

第１の特徴と第２の特徴との対応関係は、試験曲線に対してオペレータによって行われる複数のアライメント操作が含まれてもよいことに留意されたい。例えば、図５Ａおよび図５Ｂは、本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の例である。図５Ａを参照されたい。試験曲線Ａ１およびＢ１について、オペレータは、試験曲線Ｂ１の山頂の縁部を試験曲線Ａ１の対応する山頂の縁部に向ける２つのアライメント操作を行い、２つのアライメント操作に対応する特徴間の対応関係を特徴データとして記録することができる。現在の曲線Ｃ１およびＤ１については、過去に記録された特徴データを用いて、現在の曲線Ｄ１の山頂に対応する現在の曲線Ｃ１の山頂を見つけ、それによって現在の曲線Ｃ１とＤ１とのアライメント操作を完了することができる。図５Ｂを参照されたい。試験曲線Ａ２およびＢ２について、オペレータは、試験曲線Ｂ２の谷の縁部を試験曲線Ａ２の対応する山頂の縁部に向ける２つのアライメント操作を行い、２つのアライメント操作に対応する特徴間の対応関係を特徴データとして記録することができる。現在の曲線Ｃ２およびＤ２について、過去に記録された特徴データを用いて、現在の曲線Ｄ２の谷に対応する現在の曲線Ｃ２の山頂を見つけ、それによって現在の曲線Ｃ２とＤ２とのアライメント操作を完了することができる。

上記の方法により、本開示の実施形態の曲線アライメント装置は、特徴比較および後続データの曲線の自動アライメントに適用される機器のデータの曲線を調整する際のオペレータの経験を学習することができ、これによって、異なる機器の分析結果を迅速かつ正確に統合し、オペレータが機器のデータの曲線間の相関を観察することを支援する。

一部の実施形態では、本開示の実施形態の曲線アライメント装置は、分析曲線の特徴の形状および分布に従って分析曲線を複数のセグメントにさらに分割し、特徴比較および自動アライメントをそれぞれ実行することができ、これによって、より好ましい分析結果を得ることができることに留意されたい。

詳細には、図６は、本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の流れ図である。図１および図６を同時に参照されたい。本実施形態の方法は、図１の曲線アライメント装置１０に適用可能であり、本開示の曲線アライメント方法の詳細なステップは、曲線アライメント装置１０の様々な要素と併せて以下に説明される。

ステップＳ５０２において、少なくとも１つの機器２０が試験サンプルを分析することによって得られた試験データは、曲線アライメント装置１０のプロセッサ１６によってデータ検索装置１２を使用して検索され、複数の試験曲線を生成する。本ステップは、前述の実施形態におけるステップＳ２０２と同一または同様であるため、ここではその詳細な内容は繰り返さない。

前述の実施形態とは異なり、本実施形態のステップＳ５０４において、プロセッサ１６は、各試験曲線の複数の特徴を分析し、特徴の形状および分布に従って試験曲線を複数のセグメントに分割する。特徴は、例えば、曲線におけるピーク、谷、または他の特別の形状であり、これらは本明細書では限定されない。プロセッサ１６は、例えば、曲線に連続的に現れる複数のピーク、複数の谷、または他の特徴を同一セグメントとして設定し、異なるセグメントに対するアライメント操作を記録して、後続の同様のセグメントの特徴比較のために使用する。

ステップＳ５０６において、プロセッサ１６は、試験曲線のうちの第１の曲線の周辺の第１の点を第２の曲線の周辺の第２の点に向けるアライメント操作に応じて、各セグメントにおける各アライメント操作の第１の点に対応する第１の特徴と第２の点に対応する第２の特徴との対応関係を特徴データとして記録する。試験曲線の各セグメントについて、プロセッサ１６は、オペレータによるセグメント内の曲線に対するアライメント操作に従って、その特徴間の対応関係を記録し、この対応関係を後続の特徴比較のための特徴データとして使用することができる。

ステップＳ５０８において、機器２０が現在のサンプルを分析することによって得られた現在のデータは、プロセッサ１６によってデータ検索装置１２を使用して検索され、複数の現在の曲線を生成する。次いで、ステップＳ５１０において、各現在の曲線の複数の特徴が分析され、現在の曲線が特徴の形状および分布に従って複数のセグメントに分割される。プロセッサ１６は、ステップＳ５０４と同一または同様の方式で現在の曲線を分割してもよく、または現在の曲線が属する機器のタイプに従って同一機器のデータの曲線を分割するための前述の方式によって現在の曲線を分割してもよく、これは本明細書では限定されない。

ステップＳ５１２において、プロセッサ１６は、記録された各セグメントの特徴データにおける各対応関係に従って、セグメントのうちの選択されたセグメントに位置する第３の曲線および第４の曲線について、第３の曲線上の第１の特徴に一致する第３の点および第４の曲線上の第２の特徴に一致する第４の点を探索する。プロセッサ１６は、例えば、各セグメントにおける現在の曲線について、各現在の曲線の特徴の固有値を計算し、それによって、計算された固有値のサイズに従って、選択されたセグメントにおけるアライメントのための現在の曲線を選択する。

詳細には、場合によっては、曲線の特定のセグメントにおける特徴が十分に明らかではないため、特徴は、特徴比較に使用することができない、または使用しにくい。したがって、曲線の特徴間の対応関係を観察し、異なるセグメントで使用可能な特徴（ピーク、谷、または他の特殊形状など）を特徴比較の基準として採用することがより好ましい。当該特徴は、セグメントにおける曲線をアライメントするために使用されてもよく、本実施形態は、その範囲を限定しない。

ステップＳ５１４において、プロセッサ１６によって、選択されたセグメントにおける第３の曲線および第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、第３の点を第４の点とアライメントする。

一部の実施形態では、各選択されたセグメントにおける曲線のアライメントを完了した後、プロセッサ１６は、例えば、現在の曲線に対して再セグメント化および特徴比較を行い、異なるセグメント化方式を採用することによって得られた対応する特徴を比較し、それによって、現在の曲線間の対応する特徴をすべて見つけて、対応する特徴がセグメント化エラーによって失われることを防止することに留意されたい。

例えば、図７は、本開示の一実施形態による曲線アライメント方法の一例である。図７を参照されたい。本実施形態では、単一の機器または異なる機器が同一の現在のサンプルを分析することによって生成された試験曲線（曲線Ａ、曲線Ｂ、曲線Ｃ、曲線Ｄ、曲線Ｅ、および曲線Ｆを含む）を、曲線アライメント装置によってディスプレイ上に表示している。曲線アライメント装置は、例えば、密に変化する曲線Ａおよび曲線Ｂに従ってセグメント６２を分割し、曲線Ｃおよび曲線Ｅの対応する変動に従ってセグメント６４を分割し、曲線Ｃの３つのピークおよび曲線Ｄの３つの谷に従ってセグメント６６を分割し、変動周波数および振幅が類似する曲線Ｅおよび曲線Ｆに従ってセグメント６８を分割し、形状が類似する曲線Ｅおよび曲線Ｆに従ってセグメント７０を分割する。曲線アライメント装置は、現在の曲線のセグメント６２～７０について、例えば、セグメント６２では曲線Ｂを曲線Ａにアライメントすることによってアライメント操作を実施し、セグメント６４では曲線Ｃと曲線Ｅの連続した交互の山と谷によるアライメント操作を実施し、セグメント６６では曲線Ｃの３つのピークと曲線Ｄの３つの谷をアライメントすることによってアライメント操作を実施し、セグメント６８では曲線Ｅを曲線Ｆにアライメントすることによってアライメント操作を実施し、セグメント７０では曲線Ｅを曲線Ｆにアライメントすることによってアライメント操作を実施する。セグメント６２～７０のそれぞれにおいて特徴が明らかな曲線を用いてアライメント操作を行うことによって、より好ましいアライメント結果を得ることができる。

要約すると、本開示の実施形態の曲線アライメント方法および曲線アライメント装置では、単一の機器または異なる機器の出力データの曲線に対してオペレータによって行われるアライメント操作を監視し、このアライメント操作を特徴データとして記録し、この特徴データを用いて、後続の機器の出力データの曲線に対して特徴比較を行い、それによって、現在の曲線のアライメントに適用すべき適切なアライメント操作をフィルタリングする。このようにして、本開示の実施形態は、複雑な調整／アライメントプロセスを経験に変換して、現在の曲線の調整にフィードバックすることができ、それによって、異なる機器の分析結果を正確かつ迅速に統合することができる曲線の自動アライメントを実施することができる。

本開示は、上記の実施形態において開示されたが、実施形態は、本開示を限定することは意図されていない。当業者は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、いくつかの変更および修正を行うことができる。したがって、本開示の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。

本開示の曲線アライメント方法および曲線アライメント装置は、複数の機器のデータの曲線の自動調整およびアライメントに適用することができる。

１０：曲線アライメント装置
１２：データ検索装置
１４：記憶装置
１６：プロセッサ
２０：機器
３０：曲線図
４２，４４：特徴
６２，６４，６６，６８，７０：セグメント
３２，３４，Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ，Ｄ：試験曲線
ｃ，ｄ，ｅ，ｆ：点
ｃ１～ｃ４，ｄ１～ｄ７，ｅ１～ｅ４，ｆ１～ｆ７：特徴点
Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，Ｄ２，Ｅ，Ｆ：現在の曲線
Ｓ２０２～Ｓ２１０，Ｓ５０２～Ｓ５１４：ステップ

Claims (20)

1. データ検索装置およびプロセッサを有する電子装置に適用可能な曲線アライメント方法であって、
   前記データ検索装置を使用して、少なくとも１つの機器が試験サンプルを分析するにことよって得られた試験データを検索して、複数の試験曲線を生成するステップと、
   前記試験曲線のうち、第１の曲線の周辺の第１の点を第２の曲線の周辺の第２の点に向けるアライメント操作に応じて、前記第１の点に対応する第１の特徴と前記第２の点に対応する第２の特徴との対応関係を記録し、複数の前記アライメント操作の前記対応関係を特徴データとして収集するステップと、
   前記データ検索装置を使用して、前記機器が現在のサンプルを分析することによって得られた現在のデータを検索して、複数の現在の曲線を生成するステップと、
   前記記録された特徴データにおける前記対応関係のそれぞれに従って、前記現在の曲線のうちの第３の曲線および第４の曲線について、前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する第３の点および前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する第４の点を探索するステップと、
   前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするステップと、
   を含む、方法。
2. 前記試験曲線のそれぞれの複数の特徴を分析し、前記特徴の形状および分布に従って前記試験曲線を複数のセグメントに分割するステップと、
   前記セグメントのそれぞれにおける前記アライメント操作のそれぞれの、前記第１の点に対応する前記第１の特徴と前記第２の点に対応する前記第２の特徴との対応関係を前記特徴データとして記録するステップと、
   をさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記現在の曲線のそれぞれの複数の特徴を分析し、前記特徴の形状および分布に従って前記現在の曲線を複数のセグメントに分割するステップと、
   前記セグメントのそれぞれの前記記録された特徴データにおける前記対応関係のそれぞれに従って、前記セグメントのうちの選択されたセグメントに位置する前記第３の曲線および前記第４の曲線について、前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する前記第３の点および前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する前記第４の点を探索するステップと、
   前記選択されたセグメントの前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするステップと、
   をさらに含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記セグメントのそれぞれにおける前記現在の曲線について、前記現在の曲線のそれぞれの前記特徴の固有値を計算するステップと、
   前記固有値のサイズに従って、前記選択されたセグメントにおけるアライメントのための前記現在の曲線を選択するステップと、
   をさらに含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する前記第３の点と、前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する前記第４の点とを探索する前記ステップが、
   スライディングウィンドウを使用して前記第３の曲線および前記第４の曲線に対して特徴比較をそれぞれ行って、前記第３の点および前記第４の点を探索するステップであって、前記特徴比較が傾き比較、相関比較、または位置比較を含む、ステップ、
   を含む、請求項１に記載の方法。
6. 前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する前記第３の点と、前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する前記第４の点とを探索する前記ステップの後に、
   前記探索された第３の点および第４の点に対する確認操作に応じて、前記第３の曲線および前記第４の曲線のうち少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするステップと、
   前記第１の特徴と前記第２の特徴との前記対応関係の記録の数を累積し、前記累積された記録の数に従って、前記特徴比較のための前記対応関係の重みを調整するステップと、
   をさらに含む、請求項５に記載の方法。
7. 前記第１の点に対応する前記第１の特徴と前記第２の点に対応する前記第２の特徴との前記対応関係を記録し、前記アライメント操作の前記対応関係を前記特徴データとして収集する前記ステップが、
   前記対応関係のそれぞれの記録の数を累積し、前記累積された記録の数に従って前記特徴比較のための前記対応関係の重みを調整するステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
8. 前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントする前記ステップが、
   前記第３の曲線または前記第４の曲線に対して比例スケーリングを行って、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
9. 前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントする前記ステップが、
   前記第３の曲線および前記第４の曲線を調整するためのベースラインを定義し、前記ベースラインを基準として前記第３の曲線または前記第４の曲線を調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするステップ、を含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントする前記ステップの後に、
    前記アライメントされた第３の点および第４の点の位置に基づいてベースラインを定義し、前記ベースラインを基準として前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整し続けるステップ、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
11. 曲線アライメント装置であって、
    少なくとも１つの機器に接続されたデータ検索装置と、
    記憶装置と、
    前記データ検索装置および前記記憶装置に結合されたプロセッサであって、
    前記データ検索装置を使用して、前記機器が試験サンプルを分析することによって得られた試験データを検索して、複数の試験曲線を生成し、
    前記複数の試験曲線のうち、第１の曲線の周辺の第１の点を第２の曲線の周辺の第２の点に向けるアライメント操作に応じて、前記第１の点に対応する第１の特徴と前記第２の点に対応する第２の特徴との対応関係を前記記憶装置に記録し、複数の前記アライメント操作の前記対応関係を特徴データとして収集し、
    前記データ検索装置を使用して、前記機器が現在のサンプルを分析することによって取得された現在のデータを検索して、複数の現在の曲線を生成し、
    前記記憶装置に記録された前記特徴データにおける前記対応関係のそれぞれに従って、前記現在の曲線のうちの第３の曲線および第４の曲線について、前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する第３の点および前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する第４の点を探索し、
    前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするように構成された、プロセッサと、
    を備える、曲線アライメント装置。
12. 前記プロセッサが、前記試験曲線のそれぞれの複数の特徴を分析し、前記特徴の形状および分布に従って前記試験曲線を複数のセグメントに分割し、前記セグメントのそれぞれにおける前記アライメント操作のそれぞれの、前記第１の点に対応する前記第１の特徴と前記第２の点に対応する前記第２の特徴との対応関係を前記特徴データとして記録するようにさらに構成されている、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。
13. 前記プロセッサが、前記セグメントのそれぞれの前記記録された特徴データにおける前記対応関係のそれぞれに従って、前記セグメントのうちの選択されたセグメントに位置する前記第３の曲線および前記第４の曲線について、前記第３の曲線上の前記第１の特徴に一致する前記第３の点および前記第４の曲線上の前記第２の特徴に一致する前記第４の点を探索し、前記選択されたセグメントの前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするようにさらに構成されている、請求項１２に記載の曲線アライメント装置。
14. 前記プロセッサが、前記セグメントのそれぞれにおける前記現在の曲線について、前記現在の曲線のそれぞれにおける前記特徴の固有値を計算し、前記固有値のサイズに従って、前記選択されたセグメントにおけるアライメントのための前記現在の曲線を選択するようにさらに構成されている、請求項１３に記載の曲線アライメント装置。
15. 前記プロセッサが、スライディングウィンドウを使用して前記第３の曲線および前記第４の曲線に対して特徴比較をそれぞれ行って、前記第３の点および前記第４の点を探索するようにさらに構成され、前記特徴比較が傾き比較、相関比較、または位置比較を含む、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。
16. 前記プロセッサが、前記探索された第３の点および第４の点に対する確認操作に応じて、前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントし、前記第１の特徴と前記第２の特徴との前記対応関係の記録の数を蓄積し、前記蓄積された記録の数に従って前記特徴比較のための前記対応関係の重みを調整するようにさらに構成されている、請求項１５に記載の曲線アライメント装置。
17. 前記プロセッサが、前記対応関係のそれぞれの記録の数を累積し、前記累積された記録の数に従って前記特徴比較のための前記対応関係の重みを調整するようにさらに構成されている、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。
18. 前記プロセッサが、前記第３の曲線または前記第４の曲線に対して比例スケーリングを行って、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするようにさらに構成されている、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。
19. 前記プロセッサが、前記第３の曲線および前記第４の曲線を調整するためのベースラインを定義し、前記ベースラインを基準として前記第３の曲線または前記第４の曲線を調整して、前記第３の点を前記第４の点とアライメントするようにさらに構成されている、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。
20. 前記プロセッサが、前記アライメントされた第３の点および第４の点の位置に基づいてベースラインを定義し、前記ベースラインを基準として前記第３の曲線および前記第４の曲線のうちの少なくとも１つを調整し続けるようにさらに構成されている、請求項１１に記載の曲線アライメント装置。