生体信号描画装置及び生体信号描画方法
【課題】 ペン書き記録装置により描画された波形に近い描画を行う。
【解決手段】 サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する。前記時間軸方向の各一画素区間における第１の個数の描画点について間引きを行間引手段３１と、間引き結果の描画点を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出するパラメータ算出手段３２と、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の複数の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段３３とを具備する。
【解決手段】 サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する。前記時間軸方向の各一画素区間における第１の個数の描画点について間引きを行間引手段３１と、間引き結果の描画点を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出するパラメータ算出手段３２と、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の複数の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段３３とを具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、脳波信号などの生体信号に基づき波形をディスプレイなどの画面に表示し、或いはプリンタによってプリントする場合の生体信号描画装置及び生体信号描画方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳波や心電図などに代表される生体信号波形は、ペン書き記録装置により記録紙など出力され、医者の診察に従来より使用されている。さらに近年においては脳波計や心電計のペーパレス化が進み、脳波信号などの生体信号をディジタル化し、これを表示装置に送って脳波波形を画面に表示する等している。
【０００３】
上記のディジタルデータを用いて画面に描画を行った表示においては、画素の集合により線分を表現するものであり、アナログ的に描画を行うペン書き記録装置を用いて記録紙に描画したものとは波形の印象が異なってしまうことが多い。これはペンの弾性や周波数特性により、ごく小さいノイズなどに対してペンは応答しきれない一方で、画面への描画はそのようなノイズをも忠実に描画することに起因する。
【０００４】
このため、特に脳波判読を記録紙で行っていた医師からは、画面に表示された脳波は記録紙の脳波と比べて見え方が違う、記録紙の脳波はノイズがなくきれいにみえるとの指摘がある。そこで、記録紙に描画したような波形表示が可能な生体信号描画装置の登場が望まれている。また、表示と共にプリンタによりプリントした場合にも同様な問題点がある。
【０００５】
ここで、滑らかに脳波を描画するため、スムージングを適用することが考えられる。しかし、単純にスムージングを適用した場合、生体信号波形の特徴的な変化、例えば脳波でのスパイク（棘波）などの波形描画にも影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
上記に対し、プリントアウトしなければ異常に気付かないことなどを問題点として、記録紙のフォーマット（二次元の格子）をモニタ上に表示することが行われているが、波形の描画は一般的な手法によっており、特にペン書き記録装置により描画された波形に近付くというものではない（特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平１０−５０９３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような生体信号描画装置の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ペン書き記録装置により記録紙に描画された波形に近い描画を行うことが可能な生体信号描画装置を提供することである。また、ペン書き記録装置により描画された波形に近い描画を行うことを可能とする生体信号描画方法及び生体信号描画プログラム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】
【０００８】
本発明に係る生体信号描画装置は、サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画装置において、各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引手段と、間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出手段と、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る生体信号描画装置は、間引手段においては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段及び加重移動平均演算処理手段では、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする。
【数５】
【００１４】
本発明に係る生体信号描画装置は、加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする。
【数６】
【００１５】
本発明に係る生体信号描画装置は、加重移動平均演算処理手段による処理結果に基づく描画波形について、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理手段を更に備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る生体信号描画方法は、サンプリングされた生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画方法において、各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引ステップと、間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出ステップと、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理ステップと、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る生体信号描画方法は、間引ステップにおいては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出ステップ及び加重移動平均演算処理ステップでは、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出ステップは、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする。
【数７】
【００２２】
本発明に係る生体信号描画方法は、加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする。
【数８】
【００２３】
本発明に係る生体信号描画方法は、加重移動平均演算処理ステップによる処理結果に基づく描画波形ついて、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理ステップを更に備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、注目描画点の値と、その前後の複数の描画点の値により、加重移動平均を求めており、波形の変化量が小さな部分に強くスムージングを加えることができると共に、波形の変化量が大きな部分に弱くスムージングを加えることができ、生体信号波形の特徴的な変化を除去することなく、ディジタル画像に特有の波形に生じる微小な振れを除去して、記録紙の波形に近い描画を行うことが可能となる効果がある。
【００２５】
また、本発明では、アンチエイリアス処理を行うので、波形を構成する線のギザギザを解消することができ、記録紙の波形に近い描画を行うことが可能となる効果がある。
【００２６】
また、記録紙の波形とディスプレイなどに描画された脳波とで差異がなくなることで、医師らは違和感なく良好な脳波判読を可能とする効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下添付図面を参照して本発明に係る生体信号描画装置、生体信号描画方法及び生体信号描画プログラムの実施例を説明する。図１には、本発明に係る生体信号描画装置の実施例のとして、脳波計の構成図が示されている。被検者Ａの頭部には、基準電極を含む複数の電極１１が装着され、各電極１１にはリード線１２が接続されており、電極接続箱１０のアンプ１３に接続されている。つまり、電極１１に誘導される脳波信号はリード線１２を介してアンプ１３へ送られ、アンプ１３において所定の増幅を受ける。
【００２８】
アンプ１３にはＡ／Ｄ変換器１４が接続されており、アンプ１３によって増幅された脳波信号はＡ／Ｄ変換器１４において所定のサンプリング周期（例えば２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ）にてディジタル信号へ変換される。ディジタル化された脳波信号は、本体器２０の入力部２１へ送られる。本体器２０は、上記入力部２１の他に、中央処理部３０と表示制御部２２とを備えている。
【００２９】
入力部２１は、脳波信号のモンタージュ処理（電極の組み合わせによる信号生成）を行い、更に脳波信号の感度処理及びフィルタ処理によりノイズや不要成分の除去などを行うものである。
【００３０】
中央処理部３０は、入力部２１により処理されたディジタル化された脳波信号を用いて脳波波形画像データを作成するもので、コンピュータにより構成される。中央処理部３０は、間引手段３１、パラメータ算出手段３２、加重移動平均演算処理手段３３、波形画像データ作成手段３４、アンチエイリアス処理手段３５を備えている。
【００３１】
波形画像データ作成手段３４は、生体信号（描画点）の値軸を縦方向にとり、一画素区間を横方向に並べて時間軸とし、サンプリングされた生体信号（描画点）を第１の個数ずつ上記一画素区間に割り当て各生体信号（描画点）の値を描画点として一画素区間毎に描画する処理を時間軸方向へ繰り返すものである。ここでは、第１の個数は、間引手段３１により２とされている。
【００３２】
間引手段３１は、上記時間軸方向の各一画素区間における第１の個数の描画点について間引きを行って、上記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得るものである。本実施例の間引手段３１においては、描画点の値が最大と最小のものを残す処理を行う。
【００３３】
パラメータ算出手段３２は、上記間引手段３１による間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、時系列的にその前後の複数の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行う。本実施例のパラメータ算出手段３２では、注目描画点を中心として、時系列的にその前に２個と時系列的に後に２個の描画点の値を用いて処理を行う。
【００３４】
本実施例のパラメータ算出手段３２は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次式１による演算によりパラメータSmooth_Coefを得るものである。
【００３５】
【数９】
【００３６】
ここで、パラメータSmooth_Coefは、波形の変化量の大小を判断するため、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いて算出される。さらに、波形の変化量が大きい箇所にはスムージングをあまり加えず、変化量が小さい箇所にはスムージングを強く加えるようにするため、隣接する描画点の値の差分の絶対値の階乗（例えば3乗）を入力とする指数関数を用いることで、パラメータSmooth_Coefは算出される。
【００３７】
加重移動平均演算処理手段３３は、パラメータ算出手段３２により得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行うものである。
【００３８】
アンチエイリアス処理手段３５は、加重移動平均演算処理手段３３による処理結果に基づき波形画像データ作成手段３４が作成した描画波形について、アンチエイリアス処理を行うものである。本実施例に係るアンチエイリアス処理手段３５は、Microsoft社（Microsoftは登録商標）のＧＤＩ＋によるものである。
【００３９】
波形画像データ作成手段３４が作成した描画波形の画像データは、表示制御部２２に送られ、表示制御部２２は画像データを用いてＬＥＤなどのディスプレイ部２５に画像表示を行う。
【００４０】
以上の構成において、間引手段３１、パラメータ算出手段３２、加重移動平均演算処理手段３３、波形画像データ作成手段３４、アンチエイリアス処理手段３５は、コンピュータが図２に示すようなフローチャートに対応するプログラムを実行することにより、実現されるものである。このため、以下では、このフローチャートに基づき、動作説明を行う。
【００４１】
まず、入力部２１より生体信号を取り込み（Ｓ１１）、各一画素区間における最大値と最小値を残す間引き処理を行う（Ｓ１２：間引ステップ）。例えば、図３に示されるように各一画素区間に３つの描画点が含まれるようにサンプリングレートが設定されているものとすると、各一画素区間において最大値と最小値の２つが残される。図３から図６（ａ）に示される破線の描画点が間引かれる。この結果、波形画像データ作成手段３４は、各一画素区間において２つの描画点を描画することになり、処理の軽減化を図ることができる。
【００４２】
次に、間引かれた結果の描画点列について、注目描画点の値と、その前に２個と後に２個の描画点の値を用いて前掲の式１によるパラメータ算出を行う（Ｓ１３：パラメータ算出ステップ）。図４には、注目描画点Ｐ0について、注目描画点Ｐ0の時系列的な前に２個の描画点Ｐ-1、Ｐ-2が存在し、注目描画点Ｐ0の時系列的な後に２個の描画点Ｐ+1、Ｐ+2が存在し、各隣接描画点間の差分値が、Diff-2,Diff-1,Diff+1,Diff+2である様子が示されている。
【００４３】
上記のパラメータ算出ステップは、順次に注目描画点を移して全ての描画点について行う。なお、定数Ｋは、経験的には０．００１程度が好適と思われる。
【００４４】
次に、パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータSmooth Coefを用いて、次の式２により加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える（Ｓ１４：加重移動平均演算ステップ）。
【００４５】
【数１０】
【００４６】
上記の加重移動平均演算ステップは、パラメータ算出ステップによる注目描画点と対応させて処理を行う。更に、波形画像データ作成処理が行われる（Ｓ１５：波形画像データ作成処理ステップ）。このステップＳ１５では、描画点の値軸を縦方向にとり、一画素区間を横方向に並べて時間軸とし、描画点を所定個（ここでは、最大と最小の２個）ずつ上記一画素区間に割り当て各描画点の値を描画点として一画素区間毎に描画する処理を時間軸方向へ繰り返すものである。
【００４７】
例えば、図５（ａ）に示すように一画素区間に３点の描画点がサンプリングされ、これをそのまま描画するときには、波形画像データ作成処理ステップは次のように機能する。順番を丸内の番号により示す図５（ｂ）のように、同じ一画素区間にＰ11を描画し、次にＰ11を始点としてＰ12まで塗り潰す描画をし、更にＰ12を始点としてＰ13まで塗り潰す描画をする。次に、時間軸を移しＰ11、Ｐ12、Ｐ13の一画素区間に隣接する同じ一画素区間内に移動しながら描画を行い、移動してまずＰ21を描画し、次にＰ21を始点としてＰ22まで塗り潰す描画をし、更にＰ22を始点としてＰ23まで塗り潰す描画をする。以降、同様にして描画を行う。
【００４８】
上記に対し、本実施例においては図６（ａ）に示す一画素区間に３点から最大と最小の描画点が求められ、破線で示される描画点の間引きが行われる。更に、前述の通りに加重移動平均演算処理されて画素値が式２により変換されている。加重移動平均演算処理されて変換された描画点をＰａ11、Ｐａ12、Ｐａ22、Ｐａ23、Ｐａ32、Ｐａ33として図６（ａ）に示す。係る場合には、波形画像データ作成処理ステップは次のように機能する。図６（ａ）に示されている各一画素区間内の変換後の２点を描画する。順番を丸内の番号により示す図６（ｂ）のように同じ一画素区間にＰａ11を描画し、次にＰａ11を始点としてＰａ12まで塗り潰す描画をする。次に、時間軸を移しＰａ11、Ｐａ12の一画素区間に隣接する同じ一画素区間内に移動しながら描画を行い、移動してＰａ22を描画し、次にＰａ22を始点としてＰａ23まで塗り潰す描画をする。以降、同様にして描画を行う。
【００４９】
この結果を図７、図８に示す。図７（ａ）は、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形を示し、図７（ｂ）は、加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形を示す。図７（ａ）と図７（ｂ）から明らかな通り、図７（ｂ）の波形においてはペン書き記録によっては現れない小さなノイズが除去されており、クリアな波形となっていることが確認できる。
【００５０】
図８は波形の変化量が多い波形について示しており、図８（ａ）は加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形を示し、図８（ｂ）は、加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形を示す。図８（ａ）と図８（ｂ）のそれぞれ上から２番目及び４番目の波形の後半部分から明らかな通り、波形の変化量が多い部分は、加重移動平均演算処理によっても殆ど変化が無く、必要な変化量に係る情報が殺ぎ落とされていないことを示している。また、図８（ａ）と図８（ｂ）のそれぞれ上から３番目の波形を比較して明らかなように変化量が小さい波形は微少な振れが除去されていることが確認できる。
【００５１】
以上の通り、本実施例により、波形の変化量が小さな部分に強くスムージングを加えることができると共に、波形の変化量が大きな部分に弱くスムージングを加えることができ、生体信号波形の特徴的な変化を除去することなく、ディジタル画像に特有の波形に生じる微小な振れを除去して、記録紙に描画された波形に近い描画を行うことができた。
【００５２】
更に、図４に示すように、ステップＳ１５に次いでアンチエイリアス処理が行われ、表示制御動作が行われる（Ｓ１６：アンチエイリアス処理ステップ）。図９には、アンチエイリアス処理を行わずに描画を行った描画波形（図９（ａ））と、アンチエイリアス処理を行って描画を行った描画波形（図９（ｂ））とを示す。アンチエイリアス処理を施すことにより、波形を構成する線のギザギザを解消して滑らかで自然な描画波形を得ることができている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のブロック図。
【図２】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形によりサンプリングされた生体信号ついて、各一画素区間に含まれる描画点を説明するための図。
【図４】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のパラメータ算出動作において用いる注目描画点と各隣接描画点間の差分値を示す図。
【図５】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のパラメータ算出動作を説明するための図。
【図６】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形の描画画像データ作成動作を説明するための図。
【図７】変化量の少ない波形について、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形と加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形の例を示す図。
【図８】変化量の少ない波形について、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形と加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形の例を示す図。
【図９】アンチエイリアス処理を行わずに描画を行った描画波形と、アンチエイリアス処理を行って描画を行った描画波形の例を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 電極接続箱
１１ 電極
１３ アンプ
１４ Ａ／Ｄ変換器
２０ 本体器
２１ 入力部
２２ 表示制御部
２５ ディスプレイ部
３０ 中央処理部
３１ 間引手段
３２ パラメータ算出手段
３３ 加重移動平均演算処理手段
３４ 波形画像データ作成手段
３５ アンチエイリアス処理手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は、脳波信号などの生体信号に基づき波形をディスプレイなどの画面に表示し、或いはプリンタによってプリントする場合の生体信号描画装置及び生体信号描画方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
脳波や心電図などに代表される生体信号波形は、ペン書き記録装置により記録紙など出力され、医者の診察に従来より使用されている。さらに近年においては脳波計や心電計のペーパレス化が進み、脳波信号などの生体信号をディジタル化し、これを表示装置に送って脳波波形を画面に表示する等している。
【０００３】
上記のディジタルデータを用いて画面に描画を行った表示においては、画素の集合により線分を表現するものであり、アナログ的に描画を行うペン書き記録装置を用いて記録紙に描画したものとは波形の印象が異なってしまうことが多い。これはペンの弾性や周波数特性により、ごく小さいノイズなどに対してペンは応答しきれない一方で、画面への描画はそのようなノイズをも忠実に描画することに起因する。
【０００４】
このため、特に脳波判読を記録紙で行っていた医師からは、画面に表示された脳波は記録紙の脳波と比べて見え方が違う、記録紙の脳波はノイズがなくきれいにみえるとの指摘がある。そこで、記録紙に描画したような波形表示が可能な生体信号描画装置の登場が望まれている。また、表示と共にプリンタによりプリントした場合にも同様な問題点がある。
【０００５】
ここで、滑らかに脳波を描画するため、スムージングを適用することが考えられる。しかし、単純にスムージングを適用した場合、生体信号波形の特徴的な変化、例えば脳波でのスパイク（棘波）などの波形描画にも影響を及ぼす可能性がある。
【０００６】
上記に対し、プリントアウトしなければ異常に気付かないことなどを問題点として、記録紙のフォーマット（二次元の格子）をモニタ上に表示することが行われているが、波形の描画は一般的な手法によっており、特にペン書き記録装置により描画された波形に近付くというものではない（特許文献１参照）。
【特許文献１】特表平１０−５０９３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記のような生体信号描画装置の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、ペン書き記録装置により記録紙に描画された波形に近い描画を行うことが可能な生体信号描画装置を提供することである。また、ペン書き記録装置により描画された波形に近い描画を行うことを可能とする生体信号描画方法及び生体信号描画プログラム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】
【０００８】
本発明に係る生体信号描画装置は、サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画装置において、各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引手段と、間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出手段と、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段と、
を具備することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る生体信号描画装置は、間引手段においては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段及び加重移動平均演算処理手段では、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る生体信号描画装置は、パラメータ算出手段は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする。
【数５】
【００１４】
本発明に係る生体信号描画装置は、加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする。
【数６】
【００１５】
本発明に係る生体信号描画装置は、加重移動平均演算処理手段による処理結果に基づく描画波形について、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理手段を更に備えていることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る生体信号描画方法は、サンプリングされた生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画方法において、各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引ステップと、間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出ステップと、得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理ステップと、を具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る生体信号描画方法は、間引ステップにおいては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出ステップ及び加重移動平均演算処理ステップでは、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る生体信号描画方法は、パラメータ算出ステップは、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする。
【数７】
【００２２】
本発明に係る生体信号描画方法は、加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする。
【数８】
【００２３】
本発明に係る生体信号描画方法は、加重移動平均演算処理ステップによる処理結果に基づく描画波形ついて、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理ステップを更に備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、注目描画点の値と、その前後の複数の描画点の値により、加重移動平均を求めており、波形の変化量が小さな部分に強くスムージングを加えることができると共に、波形の変化量が大きな部分に弱くスムージングを加えることができ、生体信号波形の特徴的な変化を除去することなく、ディジタル画像に特有の波形に生じる微小な振れを除去して、記録紙の波形に近い描画を行うことが可能となる効果がある。
【００２５】
また、本発明では、アンチエイリアス処理を行うので、波形を構成する線のギザギザを解消することができ、記録紙の波形に近い描画を行うことが可能となる効果がある。
【００２６】
また、記録紙の波形とディスプレイなどに描画された脳波とで差異がなくなることで、医師らは違和感なく良好な脳波判読を可能とする効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下添付図面を参照して本発明に係る生体信号描画装置、生体信号描画方法及び生体信号描画プログラムの実施例を説明する。図１には、本発明に係る生体信号描画装置の実施例のとして、脳波計の構成図が示されている。被検者Ａの頭部には、基準電極を含む複数の電極１１が装着され、各電極１１にはリード線１２が接続されており、電極接続箱１０のアンプ１３に接続されている。つまり、電極１１に誘導される脳波信号はリード線１２を介してアンプ１３へ送られ、アンプ１３において所定の増幅を受ける。
【００２８】
アンプ１３にはＡ／Ｄ変換器１４が接続されており、アンプ１３によって増幅された脳波信号はＡ／Ｄ変換器１４において所定のサンプリング周期（例えば２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚ）にてディジタル信号へ変換される。ディジタル化された脳波信号は、本体器２０の入力部２１へ送られる。本体器２０は、上記入力部２１の他に、中央処理部３０と表示制御部２２とを備えている。
【００２９】
入力部２１は、脳波信号のモンタージュ処理（電極の組み合わせによる信号生成）を行い、更に脳波信号の感度処理及びフィルタ処理によりノイズや不要成分の除去などを行うものである。
【００３０】
中央処理部３０は、入力部２１により処理されたディジタル化された脳波信号を用いて脳波波形画像データを作成するもので、コンピュータにより構成される。中央処理部３０は、間引手段３１、パラメータ算出手段３２、加重移動平均演算処理手段３３、波形画像データ作成手段３４、アンチエイリアス処理手段３５を備えている。
【００３１】
波形画像データ作成手段３４は、生体信号（描画点）の値軸を縦方向にとり、一画素区間を横方向に並べて時間軸とし、サンプリングされた生体信号（描画点）を第１の個数ずつ上記一画素区間に割り当て各生体信号（描画点）の値を描画点として一画素区間毎に描画する処理を時間軸方向へ繰り返すものである。ここでは、第１の個数は、間引手段３１により２とされている。
【００３２】
間引手段３１は、上記時間軸方向の各一画素区間における第１の個数の描画点について間引きを行って、上記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得るものである。本実施例の間引手段３１においては、描画点の値が最大と最小のものを残す処理を行う。
【００３３】
パラメータ算出手段３２は、上記間引手段３１による間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、時系列的にその前後の複数の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行う。本実施例のパラメータ算出手段３２では、注目描画点を中心として、時系列的にその前に２個と時系列的に後に２個の描画点の値を用いて処理を行う。
【００３４】
本実施例のパラメータ算出手段３２は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次式１による演算によりパラメータSmooth_Coefを得るものである。
【００３５】
【数９】
【００３６】
ここで、パラメータSmooth_Coefは、波形の変化量の大小を判断するため、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いて算出される。さらに、波形の変化量が大きい箇所にはスムージングをあまり加えず、変化量が小さい箇所にはスムージングを強く加えるようにするため、隣接する描画点の値の差分の絶対値の階乗（例えば3乗）を入力とする指数関数を用いることで、パラメータSmooth_Coefは算出される。
【００３７】
加重移動平均演算処理手段３３は、パラメータ算出手段３２により得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行うものである。
【００３８】
アンチエイリアス処理手段３５は、加重移動平均演算処理手段３３による処理結果に基づき波形画像データ作成手段３４が作成した描画波形について、アンチエイリアス処理を行うものである。本実施例に係るアンチエイリアス処理手段３５は、Microsoft社（Microsoftは登録商標）のＧＤＩ＋によるものである。
【００３９】
波形画像データ作成手段３４が作成した描画波形の画像データは、表示制御部２２に送られ、表示制御部２２は画像データを用いてＬＥＤなどのディスプレイ部２５に画像表示を行う。
【００４０】
以上の構成において、間引手段３１、パラメータ算出手段３２、加重移動平均演算処理手段３３、波形画像データ作成手段３４、アンチエイリアス処理手段３５は、コンピュータが図２に示すようなフローチャートに対応するプログラムを実行することにより、実現されるものである。このため、以下では、このフローチャートに基づき、動作説明を行う。
【００４１】
まず、入力部２１より生体信号を取り込み（Ｓ１１）、各一画素区間における最大値と最小値を残す間引き処理を行う（Ｓ１２：間引ステップ）。例えば、図３に示されるように各一画素区間に３つの描画点が含まれるようにサンプリングレートが設定されているものとすると、各一画素区間において最大値と最小値の２つが残される。図３から図６（ａ）に示される破線の描画点が間引かれる。この結果、波形画像データ作成手段３４は、各一画素区間において２つの描画点を描画することになり、処理の軽減化を図ることができる。
【００４２】
次に、間引かれた結果の描画点列について、注目描画点の値と、その前に２個と後に２個の描画点の値を用いて前掲の式１によるパラメータ算出を行う（Ｓ１３：パラメータ算出ステップ）。図４には、注目描画点Ｐ0について、注目描画点Ｐ0の時系列的な前に２個の描画点Ｐ-1、Ｐ-2が存在し、注目描画点Ｐ0の時系列的な後に２個の描画点Ｐ+1、Ｐ+2が存在し、各隣接描画点間の差分値が、Diff-2,Diff-1,Diff+1,Diff+2である様子が示されている。
【００４３】
上記のパラメータ算出ステップは、順次に注目描画点を移して全ての描画点について行う。なお、定数Ｋは、経験的には０．００１程度が好適と思われる。
【００４４】
次に、パラメータ算出ステップにおいて算出されたパラメータSmooth Coefを用いて、次の式２により加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える（Ｓ１４：加重移動平均演算ステップ）。
【００４５】
【数１０】
【００４６】
上記の加重移動平均演算ステップは、パラメータ算出ステップによる注目描画点と対応させて処理を行う。更に、波形画像データ作成処理が行われる（Ｓ１５：波形画像データ作成処理ステップ）。このステップＳ１５では、描画点の値軸を縦方向にとり、一画素区間を横方向に並べて時間軸とし、描画点を所定個（ここでは、最大と最小の２個）ずつ上記一画素区間に割り当て各描画点の値を描画点として一画素区間毎に描画する処理を時間軸方向へ繰り返すものである。
【００４７】
例えば、図５（ａ）に示すように一画素区間に３点の描画点がサンプリングされ、これをそのまま描画するときには、波形画像データ作成処理ステップは次のように機能する。順番を丸内の番号により示す図５（ｂ）のように、同じ一画素区間にＰ11を描画し、次にＰ11を始点としてＰ12まで塗り潰す描画をし、更にＰ12を始点としてＰ13まで塗り潰す描画をする。次に、時間軸を移しＰ11、Ｐ12、Ｐ13の一画素区間に隣接する同じ一画素区間内に移動しながら描画を行い、移動してまずＰ21を描画し、次にＰ21を始点としてＰ22まで塗り潰す描画をし、更にＰ22を始点としてＰ23まで塗り潰す描画をする。以降、同様にして描画を行う。
【００４８】
上記に対し、本実施例においては図６（ａ）に示す一画素区間に３点から最大と最小の描画点が求められ、破線で示される描画点の間引きが行われる。更に、前述の通りに加重移動平均演算処理されて画素値が式２により変換されている。加重移動平均演算処理されて変換された描画点をＰａ11、Ｐａ12、Ｐａ22、Ｐａ23、Ｐａ32、Ｐａ33として図６（ａ）に示す。係る場合には、波形画像データ作成処理ステップは次のように機能する。図６（ａ）に示されている各一画素区間内の変換後の２点を描画する。順番を丸内の番号により示す図６（ｂ）のように同じ一画素区間にＰａ11を描画し、次にＰａ11を始点としてＰａ12まで塗り潰す描画をする。次に、時間軸を移しＰａ11、Ｐａ12の一画素区間に隣接する同じ一画素区間内に移動しながら描画を行い、移動してＰａ22を描画し、次にＰａ22を始点としてＰａ23まで塗り潰す描画をする。以降、同様にして描画を行う。
【００４９】
この結果を図７、図８に示す。図７（ａ）は、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形を示し、図７（ｂ）は、加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形を示す。図７（ａ）と図７（ｂ）から明らかな通り、図７（ｂ）の波形においてはペン書き記録によっては現れない小さなノイズが除去されており、クリアな波形となっていることが確認できる。
【００５０】
図８は波形の変化量が多い波形について示しており、図８（ａ）は加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形を示し、図８（ｂ）は、加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形を示す。図８（ａ）と図８（ｂ）のそれぞれ上から２番目及び４番目の波形の後半部分から明らかな通り、波形の変化量が多い部分は、加重移動平均演算処理によっても殆ど変化が無く、必要な変化量に係る情報が殺ぎ落とされていないことを示している。また、図８（ａ）と図８（ｂ）のそれぞれ上から３番目の波形を比較して明らかなように変化量が小さい波形は微少な振れが除去されていることが確認できる。
【００５１】
以上の通り、本実施例により、波形の変化量が小さな部分に強くスムージングを加えることができると共に、波形の変化量が大きな部分に弱くスムージングを加えることができ、生体信号波形の特徴的な変化を除去することなく、ディジタル画像に特有の波形に生じる微小な振れを除去して、記録紙に描画された波形に近い描画を行うことができた。
【００５２】
更に、図４に示すように、ステップＳ１５に次いでアンチエイリアス処理が行われ、表示制御動作が行われる（Ｓ１６：アンチエイリアス処理ステップ）。図９には、アンチエイリアス処理を行わずに描画を行った描画波形（図９（ａ））と、アンチエイリアス処理を行って描画を行った描画波形（図９（ｂ））とを示す。アンチエイリアス処理を施すことにより、波形を構成する線のギザギザを解消して滑らかで自然な描画波形を得ることができている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のブロック図。
【図２】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形の動作を説明するためのフローチャート。
【図３】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形によりサンプリングされた生体信号ついて、各一画素区間に含まれる描画点を説明するための図。
【図４】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のパラメータ算出動作において用いる注目描画点と各隣接描画点間の差分値を示す図。
【図５】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形のパラメータ算出動作を説明するための図。
【図６】本発明に係る生体信号描画装置の実施例である脳波形の描画画像データ作成動作を説明するための図。
【図７】変化量の少ない波形について、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形と加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形の例を示す図。
【図８】変化量の少ない波形について、加重移動平均演算処理を行わない従来例による描画波形と加重移動平均演算処理を行った本願発明による描画波形の例を示す図。
【図９】アンチエイリアス処理を行わずに描画を行った描画波形と、アンチエイリアス処理を行って描画を行った描画波形の例を示す図。
【符号の説明】
【００５４】
１０ 電極接続箱
１１ 電極
１３ アンプ
１４ Ａ／Ｄ変換器
２０ 本体器
２１ 入力部
２２ 表示制御部
２５ ディスプレイ部
３０ 中央処理部
３１ 間引手段
３２ パラメータ算出手段
３３ 加重移動平均演算処理手段
３４ 波形画像データ作成手段
３５ アンチエイリアス処理手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画装置において、
各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引手段と、
間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出手段と、
得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段と、
を具備することを特徴とする生体信号描画装置。
【請求項２】
間引手段においては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする請求項１に記載の生体信号描画装置。
【請求項３】
パラメータ算出手段及び加重移動平均演算処理手段では、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号描画装置。
【請求項４】
パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項５】
パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項６】
パラメータ算出手段は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【数１】
【請求項７】
加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする請求項６に記載の生体信号描画装置。
【数２】
【請求項８】
加重移動平均演算処理手段による処理結果に基づく描画波形について、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項９】
サンプリングされた生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画方法において、
各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引ステップと、
間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出ステップと、
得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理ステップと、
を具備することを特徴とする生体信号描画方法。
【請求項１０】
間引ステップにおいては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする請求項９に記載の生体信号描画方法。
【請求項１１】
パラメータ算出ステップ及び加重移動平均演算処理ステップでは、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の生体信号描画方法。
【請求項１２】
パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【請求項１３】
パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【請求項１４】
パラメータ算出ステップは、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|,とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【数３】
【請求項１５】
加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする請求項１４に記載の生体信号描画装置。
【数４】
【請求項１６】
加重移動平均演算処理ステップによる処理結果に基づく描画波形ついて、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理ステップを更に備えていることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【請求項１】
サンプリングされた各生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画装置において、
各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引手段と、
間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出手段と、
得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理手段と、
を具備することを特徴とする生体信号描画装置。
【請求項２】
間引手段においては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする請求項１に記載の生体信号描画装置。
【請求項３】
パラメータ算出手段及び加重移動平均演算処理手段では、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の生体信号描画装置。
【請求項４】
パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項５】
パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項６】
パラメータ算出手段は、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【数１】
【請求項７】
加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする請求項６に記載の生体信号描画装置。
【数２】
【請求項８】
加重移動平均演算処理手段による処理結果に基づく描画波形について、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理手段を更に備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の生体信号描画装置。
【請求項９】
サンプリングされた生体信号の値を描画点として一画素ずつ時系列順に描画する生体信号描画方法において、
各一画素区間にサンプリングされた前記生体信号に係る第１の個数の描画点について間引きを行って、前記第１の個数より少ない第２の個数の描画点を各一画素区間毎に得る間引ステップと、
間引き結果の描画点を時系列に並べた場合の注目描画点を中心として、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて隣接描画点間の値の差分に基づき、所定演算を行ってパラメータを算出する処理を順次に注目描画点を移して行うパラメータ算出ステップと、
得られたパラメータを、注目描画点の値と、その前後の少なくとも一つ以上の描画点の値に適用して加重移動平均演算を行い、注目描画点の値を加重移動平均演算結果の値に置き換える処理を順次に注目描画点を移して行う加重移動平均演算処理ステップと、
を具備することを特徴とする生体信号描画方法。
【請求項１０】
間引ステップにおいては、描画点の値が最大と最小のものを残すことを特徴とする請求項９に記載の生体信号描画方法。
【請求項１１】
パラメータ算出ステップ及び加重移動平均演算処理ステップでは、注目描画点を中心として、その前後少なくとも一つ以上の描画点の値を用いて処理を行うことを特徴とする請求項９または１０に記載の生体信号描画方法。
【請求項１２】
パラメータ算出手段では、注目描画点の値と隣接する描画点の値の差分の絶対値を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【請求項１３】
パラメータ算出手段では、指数関数を用いてパラメータを算出する
ことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【請求項１４】
パラメータ算出ステップは、注目描画点の値をとし、その前に２個と後に２個の描画点における隣接描画点間の値の差分の絶対値を|Diff-2|,|Diff-1|,|Diff+1|,|Diff+2|,とし、係数をＫとするとき、次の演算によりパラメータSmooth Coefを得ることを特徴とする請求項９乃至１３のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【数３】
【請求項１５】
加重移動平均演算処理手段において、注目描画点の値をV0_Newとし、その２個前、その前、その後、その２個後の描画点の値をそれぞれV-2, V-1, V+1, V+2とし、次の演算をすることを特徴とする請求項１４に記載の生体信号描画装置。
【数４】
【請求項１６】
加重移動平均演算処理ステップによる処理結果に基づく描画波形ついて、アンチエイリアス処理を行うアンチエイリアス処理ステップを更に備えていることを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の生体信号描画方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１１０５１１（Ｐ２０１０−１１０５１１Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８６７４６（Ｐ２００８−２８６７４６）
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月７日（２００８．１１．７）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
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