JP6304690B2 - 信号雑音除去装置、その方法及びプログラム - Google Patents
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Description
本実施形態に係る信号雑音除去装置について、図1ないし図9を用いて説明する。本実施形態に係る信号雑音除去装置は、例えば、心電信号や心音、脈波に関する周期性(一定又は所定の間隔でピークを繰り返して出力する性質)を有する生体信号から必要な信号を確実に残しつつ、不要な雑音のみを除去するものであり、生体信号における波形のピークを検出し、検出された各ピーク間の検出サンプル数を基準サンプル数にリサンプリングし、リサンプリングされた生体信号を直交変換し、直交変換後の周波数データから、基本波の周波数成分である基本周波数成分及び高調波の周波数成分である高調波成分をフィルタリングにより抽出し、フィルタリングされた周波数データを逆直交変換し、逆直交変換後に得られる生体信号を検出サンプル数にリサンプリングするものである。なお、本実施形態においては、処理信号として上記のような生体信号を用いた場合を例に以下説明するが、一定又は所定の間隔でピークを繰り返して出力する性質を有する信号であれば生体信号に限らず適用可能である。
本実施形態に係る信号雑音除去装置について、図10ないし図12を用いて説明する。なお、本実施形態においては前記第1の実施形態と重複する説明は省略する。本実施形態に係る信号雑音除去装置は、前記第1の実施形態に係る信号雑音除去装置において、FFTにより直交変換を行い、直交変換後の周波数データに基づいて位相及び振幅のベクトル化を行う。そして、ベクトル化された振幅方向の値に対して基本周波数成分及び高調波成分を抽出し、抽出された周波数成分について実数及び虚数の値に逆ベクトル変換を行う。この求められた実数及び虚数の値に基づいて逆FFTの演算を行うものである。
11 CPU
12 RAM
13 ROM
14 HD
15 通信I/F
16 入出力I/F
21 ピーク検出部
22 サンプル数検出部
23 波形切出部
24 第1サンプリング部
25 直交変換部
26 フィルタリング部
27 逆直交変換部
28 第2サンプリング部
101 FFT処理部
102 ベクトル演算部
103 逆ベクトル演算部
104 逆FFT処理部
Claims (6)
- 入力される処理信号における波形のピークを検出するピーク検出手段と、
検出された前記各ピーク間の検出サンプル数を基準サンプル数にリサンプリングする第1リサンプリング手段と、
リサンプリングされた前記処理信号をFFTにより直交変換する直交変換手段と、
前記FFTによる直交変換後の周波数データに基づいて、位相及び振幅のベクトル化を行うベクトル演算手段と、
前記ベクトル演算手段にて求められた振幅方向の値に対して、基本波の周波数成分である基本周波数成分及び高調波の周波数成分である高調波成分を少なくとも抽出するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段によりフィルタリング処理された振幅、及び前記ベクトル演算手段で得られた位相に基づいて、実数及び虚数の値に変換する逆ベクトル演算手段と、
前記逆ベクトル演算手段にて求められた実数及び虚数の値に基づいて、逆FFTの演算を行う逆直交変換手段と、
逆直交変換後に得られる前記処理信号を前記ピーク検出手段にて検出された前記ピークごとの前記検出サンプル数にリサンプリングする第2リサンプリング手段とを備えることを特徴とする信号雑音除去装置。 - 請求項1に記載の信号雑音除去装置において、
前記直交変換手段が前記リサンプリングされた基準サンプル数に対応する次数を用いた変換処理を行うことを特徴とする信号雑音除去装置。 - 請求項1又は2に記載の信号雑音除去装置において、
入力される前記処理信号は、ピーク間の間隔にばらつきがある信号であることを特徴とする信号雑音除去装置。 - 請求項3に記載の信号雑音除去装置において、
入力される前記処理信号が生体信号であることを特徴とする信号雑音除去装置。 - コンピュータが、
入力される処理信号における波形のピークを検出するピーク検出ステップと、
検出された前記各ピーク間の検出サンプル数を基準サンプル数にリサンプリングする第1リサンプリングステップと、
リサンプリングされた前記処理信号をFFTにより直交変換する直交変換ステップと、
前記FFTによる直交変換後の周波数データに基づいて、位相及び振幅のベクトル化を行うベクトル演算ステップと、
前記ベクトル演算ステップにて求められた振幅方向の値に対して、基本波の周波数成分である基本周波数成分及び高調波の周波数成分である高調波成分を少なくとも抽出するフィルタリングステップと、
前記フィルタリングステップによりフィルタリング処理された振幅、及び前記ベクトル演算ステップで得られた位相に基づいて、実数及び虚数の値に変換する逆ベクトル演算ステップと、
前記逆ベクトル演算ステップにて求められた実数及び虚数の値に基づいて、逆FFTの演算を行う逆直交変換ステップと、
逆直交変換後に得られる前記処理信号を前記ピーク検出ステップにて検出された前記ピークごとの前記検出サンプル数にリサンプリングする第2リサンプリングステップとを実行することを特徴とする信号雑音除去方法。 - 入力される処理信号における波形のピークを検出するピーク検出手段、
検出された前記各ピーク間の検出サンプル数を基準サンプル数にリサンプリングする第1リサンプリング手段、
リサンプリングされた前記処理信号をFFTにより直交変換する直交変換手段、
前記FFTによる直交変換後の周波数データに基づいて、位相及び振幅のベクトル化を行うベクトル演算手段、
前記ベクトル演算手段にて求められた振幅方向の値に対して、基本波の周波数成分である基本周波数成分及び高調波の周波数成分である高調波成分を少なくとも抽出するフィルタリング手段、
前記フィルタリング手段によりフィルタリング処理された振幅、及び前記ベクトル演算手段で得られた位相に基づいて、実数及び虚数の値に変換する逆ベクトル演算手段、
前記逆ベクトル演算手段にて求められた実数及び虚数の値に基づいて、逆FFTの演算を行う逆直交変換する逆直交変換手段、
逆直交変換後に得られる前記処理信号を前記ピーク検出手段にて検出された前記ピークごとの前記検出サンプル数にリサンプリングする第2リサンプリング手段としてコンピュータを機能させる信号雑音除去プログラム。
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