JPH0519032A - スペクトルデータの圧縮処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡便な処理により処理量を低減し、変化の大
きいスペクトルデータでも連続したスペクトルとして描
画できるようにする。 【構成】 スペクトルデータの最大値と最小値及びそれ
らの位置を保持するデータ保持手段４〜７、該データ保
持手段４〜７に保持した値と入力データの値とを比較し
最大値と最小値を更新する比較更新手段８、９、１２、
１３、１５、１６、データ保持手段４〜７から最大値と
最小値とをその出現順に選択するデータ選択手段１０、
１７、及び該データ選択手段１７で選択された順序で描
画データへの変換処理を行い描画を実行する描画手段１
８〜２０を備え、圧縮点数のデータを入力する毎に検出
した最大値と最小値で描画処理を行う。データ保持手段
４〜５は、描画処理後の最大値と最小値を入れ替えて次
の処理単位の最大値と最小値の初期値にする。上記の構
成により、圧縮後のデータだけの描画処理を行えばよ
く、急激な変化のあるデータであっても連続したスペク
トルの描画が可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出力点数より多い点数
のスペクトルデータを出力に合わせて圧縮するスペクト
ルデータの圧縮処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＮＭＲ（核磁気共鳴）装置から
得られるスペクトルデータの点数は、ディスプレイ等の
出力装置において出力領域として使用できる横軸方向の
データ点数よりもはるかに多い。通常、例えば１６３８
４点ものＮＭＲスペクトルデータに対し、これを表示す
るディスプレイの解像度は、横軸の方向で１０２４ピク
セル程度である。そのため、このような場合には、１６
点のデータを１ピクセルに圧縮するような処理を行うこ
とが必要になる。これは、１６点毎に１点を抽出するよ
うな単純な間引き処理を適用すると、その間にピークが
ある場合に、そのピークが現れなくなるという問題があ
るからである。

【０００３】図３は従来のデータの圧縮表示方式の例を
説明するための図であり、Ｘ軸（横軸）方向に１６点の
データを１点に圧縮する例を示している。

【０００４】スペクトルデータは、各データ点（Ｘの
値）毎に強度（Ｙの値）を持っているので、これを描画
する場合には次のような補間処理が行われる。図３にお
いて、ｘ１における強度データはｙ３、ｘ２における強
度データはｙ８、ｘ３における強度データはｙ３、ｘ４
における強度データはｙ５、ｘ５における強度データは
ｙ８、……であるとする。この場合、ｘ１〜ｘ３の補間
は、まず、ｘ１における強度データｙ３とｘ２における
強度データｙ８との間で双方から補間データｙ４→ｙ
５、ｙ７→ｙ６を伸ばす。次のｘ３における強度データ
はｙ３であるので、ｘ３において補間データｙ７→ｙ
６、ｙ４→ｙ５を伸ばす。このようにしてｘ１、ｘ２、
ｘ３、……の各点において、ｙ３→ｙ８、ｙ８→ｙ３、
ｙ３→ｙ５、……のように描画を行う。

【０００５】上記のようにスペクトルデータを出力する
際には、隣接するデータ点における強度データの間に双
方から補間データを伸ばすことによって飛びがなくデー
タが連続するようにして描画を行っている。そして、先
に述べたように１６点のデータを１点に圧縮する場合に
は、１６点ずつ同じ点に描画するように制御することに
よって圧縮したスペクトルデータの描画を実現してい
る。また、実際には、例えばｘ１、ｘ３、……のように
１点おきに上記のような描画を実行する方式も採用され
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のデータ圧縮方式では、実際に出力側が１点
であるにもかかわらず、１６点のデータの各１点１点に
対して描画のためのスケールの換算やレベル調整等を行
った後上記のような補間処理を行い、１６点の描画を同
じ１点の位置に実行しているため、１点のデータを出力
する通常の処理に比べて処理量がそれだけ多くなるとい
う問題がある。

【０００７】また、例えば図示のようにｙ４では９回、
ｙ５では１０回というように同じところへ何回も書くた
め、Ｘ方向では１つの描画点に対しＹ方向にｙ１〜ｙ１
０までの１０ピクセルに１回ずつ計１０点書けばすむと
ころを実際には数１０回も書くことになり、描画量も描
画時間も多くかかる。

【０００８】さらには、例えばＸＹプロッタで出力する
ような場合には、濃度が異なったり特に何回も書くとこ
ろは紙面が痛んだりして画質も悪くなるという問題があ
る。本発明は、上記の課題を解決するものであって、簡
便な処理により処理量を低減し、変化の大きいスペクト
ルデータでも連続したスペクトルとして描画が可能なス
ペクトルデータの圧縮処理装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために本発明は、多
点のスペクトルデータを描画出力のための点数に合わせ
て圧縮するスペクトルデータの圧縮処理装置であって、
スペクトルデータの最大値と最小値及びそれらの位置を
保持するデータ保持手段、該データ保持手段に保持した
値と入力データの値とを比較し最大値と最小値を更新す
る比較更新手段、データ保持手段から最大値と最小値と
をその出現順に選択するデータ選択手段、及び該データ
選択手段で選択された順序で描画データへの変換処理を
行い描画を実行する描画手段を備え、圧縮点数のデータ
を入力する毎に検出した最大値と最小値で描画処理を行
うように構成したことを特徴とし、さらに、データ保持
手段は、描画処理後の最大値と最小値を入れ替えて次の
処理単位の最大値と最小値の初期値にすることを特徴と
するものである。

【００１０】

【作用】本発明のスペクトルデータの圧縮処理装置で
は、データ保持手段にスペクトルデータの最大値と最小
値及びそれらの位置を保持して比較更新手段で入力デー
タの値と比較して更新し、圧縮点数のデータを入力する
毎に検出した最大値と最小値で描画処理を行うので、圧
縮後のデータだけの描画処理を行えばよい。また、描画
処理後の最大値と最小値を入れ替えて次の処理単位の最
大値と最小値の初期値にして、最大値と最小値とを検出
し描画するので、急激な変化のあるデータであっても連
続したスペクトルの描画が可能になる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係るスペクトルデータの圧縮処理
装置の１実施例構成を示す図であり、１はデータメモ
リ、２はカウンタ、３〜７、１８、１９はレジスタ、８
〜１０は比較器、１１は出力装置、１２、１３はセレク
タ、１５、１６はオアゲート、１７はデータ選択回路、
２０は描画回路を示す。

【００１２】図１において、データメモリ１は、ＮＭＲ
装置から得られたＮＭＲスペクトルデータを例えばデー
タの位置信号（Ｘ値）をアドレスとしその強度（Ｙ値）
を読み出しデータとして格納するものである。カウンタ
２は、基準クロックをカウントしてデータメモリ１の読
み出しアドレスを制御し、そのデータの位置信号（Ｘ
値）をレジスタ６、７、データ選択回路１７に供給す
る。さらに、圧縮すべき所定のデータ数の処理毎に描画
実行信号を生成しデータ選択回路１７を制御すると共
に、オアゲート１５、１６を介して初期化信号及び描画
実行信号によりレジスタ４〜７を制御する。

【００１３】レジスタ３は、データメモリ１から読み出
された強度データ（Ｙ値）を保持するものであり、レジ
スタ４は、それまでの強度データ（Ｙ値）の最大値を保
持し、レジスタ５は、強度データ（Ｙ値）の最小値を保
持するものである。また、レジスタ６は、レジスタ４に
保持されている最大値の検出されたデータの位置信号
（Ｘ値）を保持し、レジスタ７は、レジスタ５に保持さ
れている最小値の検出されたデータの位置信号（Ｘ値）
を保持するものである。

【００１４】比較器８は、レジスタ３に保持された現在
の値とレジスタ４に保持された最大値とを比較するもの
であり、現在の値の方が大きいときにレジスタ４、６の
更新信号を出力する。同様に、比較器９は、レジスタ３
に保持された現在の値とレジスタ６に保持された最小値
とを比較するものであり、現在の値の方が小さいときに
レジスタ５、７の更新信号を出力する。

【００１５】セレクタ１２、１３は、通常は図示左側の
入力データ（レジスタ３側のデータ）を選択し、カウン
タ２から描画実行信号が出力された時のみ図示右側の入
力データ（レジスタ４、５の出力データ）を選択するも
のである。すなわち、通常、レジスタ４、５は、それぞ
れレジスタ３の現在の値がセレクタ１２、１３を通して
入力側に供給される。レジスタ６、７は、それぞれカウ
ンタ２のデータの位置信号（Ｘ値）が入力側に供給され
ている。

【００１６】したがって、比較器８から更新信号が出力
された時にセレクタ１２を通して、現在の値を新たな最
大値としてそのデータの位置信号Ｘと共にレジスタ４、
６を更新する。同様に、比較器９から更新信号が出力さ
れた時にセレクタ１３を通して、現在の値を新たな最小
値としてそのデータの位置信号Ｘと共にレジスタ５、７
を更新する。このように圧縮すべき所定のデータ数を読
み出して更新処理を実行することにより、レジスタ４に
最大値、レジスタ６にその位置、レジスタ５に最小値、
レジスタ７にその位置がそれぞれ保持されることにな
る。

【００１７】また、カウンタ２から描画実行信号の出力
時には、例えば描画実行信号の立ち上がりでレジスタ４
〜７のデータ読み出しを実行する。そして、レジスタ
４、５の読み出しデータをセレクタ１２、１３により選
択し、描画実行信号の立ち下がりでレジスタ４、５のデ
ータ書き込みを実行することによって、レジスタ４のデ
ータとレジスタ５のデータとを交換する。この処理は、
後述するように描画の際のデータの飛びをなくすために
行うものである。

【００１８】比較器１０は、最大値を有するデータの位
置信号Ｘと最小値を有するデータの位置信号Ｘとを比較
するものであり、最大値が先か最小値が先か、その出現
順を判定している。データ選択回路１７は、カウンタ２
から描画実行信号が出力された時に、比較器１０により
判定結果に基づいて強度データ（Ｙ値）を選択して描画
回路２０に出力するものである。これは、描画する際に
出現順に実行することによって描画効率をよくするため
であり、例えばＸＹプロッタ等の出力装置で描画する場
合には特に有効である。

【００１９】描画回路２０は、データ選択回路１７を通
して入力したデータを描画用に変換処理してディスプレ
イやＸＹプロッタその他の出力装置にスペクトルを描画
するものである。そして、この描画回路２０において、
強度データを描画用のスケールに換算するためのゲイン
（Ｙゲイン）データを保持するものがレジスタ１８であ
り、描画するレベルを調整するためのバイアス（Ｙバイ
アス）データを保持するものがレジスタ１９である。

【００２０】次に、動作概要を説明する。図２は本発明
に係るスペクトルデータの圧縮処理装置の動作を説明す
るための図であり、図２に示すような１５点のデータに
おいて５点のデータを１点のデータに圧縮して描画する
場合について説明する。

【００２１】まず、データメモリ１からＸ０のデータ
（Ｙ０）を読み出しレジスタ３に保持する。データの最
初では、カウンタ２から初期化信号が出力され、レジス
タ３の値（Ｙ０）によりセレクタ１２、１３を通してレ
ジスタ４、５が初期化される。同時に、カウンタ２の出
力値（Ｘ０）によりレジスタ６、７が初期化される。

【００２２】次に、データメモリ１からＸ１のデータ
（Ｙ１）を読み出しレジスタ３に保持すると、現在の値
（Ｙ１）の方が、比較器８ではレジスタ４の出力値（Ｙ
０）より大きくなるので、レジスタ４、６が更新され
る。また、Ｘ２のデータ（Ｙ２）、Ｘ３のデータ（Ｙ
３）は、いずれもレジスタ４の出力値より小さくなるの
で、比較器９から更新信号が出力されレジスタ５、７が
更新される。しかし、Ｘ４のデータ（Ｙ４）は、レジス
タ４、５の出力値の範囲内にあるので、いずれのレジス
タも更新されない。

【００２３】以上のようにして圧縮対象となる５点のデ
ータが処理されると、カウンタ２からデータ選択回路１
７に対し描画実行信号が出力される。これによりデータ
選択回路１７では、比較器１０の出力から最大値→最小
値の出現順であることを認識し、まず、レジスタ４、そ
してレジスタ５の順にデータを読み込み、各ブロックの
最後の位置信号Ｘと共に描画回路２０に送出する。描画
回路２０では、データの入力順にしたがって、データの
値（Ｙ値）にレジスタ１８に保持されているゲインを掛
け、レジスタ１９に保持されているバイアスを加えて最
大値から最小値の方向に描画する。しかる後、描画実行
信号の立ち下がりでセレクタ１２、１３を通してレジス
タ４と５との内容を入れ替える。

【００２４】第２のブロックに移行し、データメモリ１
からＸ５のデータ（Ｙ５）を読み出しレジスタ３に保持
すると、レジスタ３に保持された現在の値（Ｙ５）の方
がレジスタ４の出力値より大きく、レジスタ５の出力値
より小さくなるので、比較器８、９からはいずれも更新
信号が出力される。したがって、レジスタ３の値（Ｙ
５）によりセレクタ１２、１３を通してレジスタ４、５
が更新され、同時にカウンタ２から出力される位置信号
（Ｘ５）によりレジスタ６、７が更新される。以下同様
にして、Ｘ５〜Ｘ９まで第２のブロックの圧縮対象とな
る５点のデータが処理される。このブロックでは、前の
ブロックとは逆に最小値→最大値の出現順となる。

【００２５】さらに、第３のブロックに移行し、データ
メモリ１からＸ１０のデータ（Ｙ１０）を読み出しレジ
スタ３に保持すると、レジスタ３に保持された現在の値
（Ｙ１０）は、レジスタ４に保持された最大値（Ｙ
５）、レジスタ５に保持された最小値（Ｙ７）より小さ
くなる。したがって、比較器９からのみ更新信号が出力
されるので、レジスタ３の値（Ｙ１０）によりセレクタ
１３を通してレジスタ５が更新され、同時にカウンタ２
の出力値（Ｘ１０）によりレジスタ７が更新される。さ
らに、Ｘ１４まで第３のブロックの圧縮対象となる５点
のデータが処理されると、最小値のレジスタ５、その位
置のレジスタ７は、Ｙ１２、Ｘ１２で更新されるが、最
大値のレジスタ４、その位置のレジスタ６は、前のブロ
ックの最小値のレジスタ５、その位置のレジスタ７で更
新した値がそのまま残っている。したがって、第３のブ
ロックの描画処理では、最大値→最小値の出現順により
Ｙ５からＹ１２の方向へ描画が行われる。

【００２６】上記の処理を行わず、第３のブロックにお
ける５点のデータのみで最大値、最小値を検出した場合
には、最大値がＹ５とはならずＹ１０になる。この結果
に基づいてＹ５からＹ１２まで描画を行うと、第２のブ
ロックの描画と第３のブロックの描画との間でＹ５から
Ｙ１０へ飛びが生じてしまう。次のブロックの処理に際
して最大値と最小値とを入れ替えてプリセットするの
は、急激な変化のある、変化の大きなデータであっても
このような飛び（不連続）が生じないようにするためで
ある。

【００２７】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記
の実施例では、出力装置の解像度に合わせて圧縮を行う
ようにしたが、出力装置の横方向の数点を１点にするよ
うに圧縮してもよい。例えば出力装置が１０２４ポイン
トである場合であっても５１２ポイントに圧縮し、１ポ
イントおき、或いは２ポイントに圧縮データを描画して
もよい。このような処理は、例えばプロッタのペンが太
い等、描画の線が太い場合に好都合であり、処理速度の
向上も図ることができる。また、セレクタとオアゲート
を使って最小値と最大値との入れ替えを行ったが、所定
点数の圧縮処理を行う毎に、次の初期値として最大値を
最小値に、最小値を最大値に置き換えるようにすれば、
他の回路構成を採用してもよいことをいうまでもない。
さらに、ＮＭＲのスペクトルデータを例として説明した
が、同様に補間する必要のあるデータを圧縮して描画す
る他のデータに適用してもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、データメモリから読み出したものを比較処理して圧
縮ブロックで最大値と最小値とを求め、しかる後描画の
ための変換操作として演算処理を行うので、データメモ
リの量に関係なく、描画の点数だけの演算処理を行えば
よい。したがって、描画のための演算処理の回数、描画
の回数を大幅に低減することができ、描画時間を短縮す
ることができる。また、最大値と最小値との入れ替え処
理を行うことによって、簡便な処理で描画点間の不連続
をなくすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るスペクトルデータの圧縮処理装
置の１実施例構成を示す図である。

【図２】 本発明に係るスペクトルデータの圧縮処理装
置の動作を説明するための図である。

【図３】 従来のデータの圧縮表示方式の例を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１…データメモリ、２…カウンタ、３〜７、１８、１９
…レジスタ、８〜１０…比較器、１１…出力装置、１
２、１３…セレクタ、１５、１６…オアゲート、１７…
データ選択回路、２０…描画回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多点のスペクトルデータを描画出力のた
   めの点数に合わせて圧縮するスペクトルデータの圧縮処
   理装置であって、スペクトルデータの最大値と最小値及
   びそれらの位置を保持するデータ保持手段、該データ保
   持手段に保持した値と入力データの値とを比較し最大値
   と最小値を更新する比較更新手段、データ保持手段から
   最大値と最小値とをその出現順に選択するデータ選択手
   段、及び該データ選択手段で選択された順序で描画デー
   タへの変換処理を行い描画を実行する描画手段を備え、
   圧縮点数のデータを入力する毎に検出した最大値と最小
   値で描画処理を行うように構成したことを特徴とするス
   ペクトルデータの圧縮処理装置。
2. 【請求項２】 データ保持手段は、描画処理後の最大値
   と最小値とを入れ替えて次の処理単位の最大値と最小値
   の初期値にすることを特徴とする請求項１記載のスペク
   トルデータの圧縮処理装置。