本發(fā)明涉及一種對通過分析裝置所獲取的信號波形進(jìn)行分析的方法及裝置與包括此種波形分析裝置的分析裝置。

背景技術(shù)：

1、在通過氣相色譜儀(gas?chromatograph，gc)或液相色譜儀(liquidchromatograph，lc)等分析裝置所獲取的色譜中，會出現(xiàn)來源于試樣中所含的成分的波峰。在配設(shè)于此種分析裝置的數(shù)據(jù)裝置中，一般通過進(jìn)行對借助分析獲得的色譜的波形處理來檢測波峰，并通過對所檢測出的多個波峰進(jìn)行鑒定處理來鑒定目標(biāo)化合物的波峰。而且，根據(jù)所鑒定的波峰的面積或高度，來算出與此波峰對應(yīng)的化合物的濃度或含量。

2、迄今為止，作為檢測波峰的方法，已有多種多樣的方法供實(shí)用，但近年來，作為新的波峰檢測方法，提出了利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法并已得到實(shí)用化(參照專利文獻(xiàn)1、非專利文獻(xiàn)1)。

3、專利文獻(xiàn)1所記載的波形分析方法中，對應(yīng)于每個參照波形來準(zhǔn)備包含通過沿時間軸方向精細(xì)地分割波峰部分的位置為已知的參照波形所制作的多個局部波形的組，通過使用大量組的每個參照波形的局部波形的機(jī)器學(xué)習(xí)，來制作對相當(dāng)于輸入波形中所含的波峰部分的局部波形進(jìn)行確定的學(xué)習(xí)完畢模型。分析對象波形也與參照波形同樣地分割為多個局部波形，使用學(xué)習(xí)完畢模型來判定所述多個局部波形各自是否為波峰部分。并且，基于所述判定結(jié)果來決定分析對象波形中的波峰區(qū)域與除此以外的區(qū)域。在波峰部分以外，通過進(jìn)行使用與波峰開始點(diǎn)、波峰結(jié)束點(diǎn)對應(yīng)的局部波形的機(jī)器學(xué)習(xí)，還能夠在分析對象波形中的多個局部波形中尋找與波峰開始點(diǎn)、波峰結(jié)束點(diǎn)對應(yīng)的局部波形。再進(jìn)而，通過將波峰部分進(jìn)一步分為單一波峰部分與多個波峰重疊的未分離波峰部分，還能夠在分析對象波形中判定單一波峰區(qū)域與未分離波峰區(qū)域。

4、[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]

5、[專利文獻(xiàn)]

6、專利文獻(xiàn)1：國際公開第2021/064924號

7、[非專利文獻(xiàn)]

8、非專利文獻(xiàn)1：“peakintelligence?for?lcms?labsolutions?lcms，用于labsolutions?insight的波形處理可選軟件”，[在線]，[2023年3月16日檢索]，島津制作所股份有限公司，國際互聯(lián)網(wǎng)＜url：https://www.an.shimadzu.co.jp/products/liquid-chromatograph-mass-spectrometry/lc-ms-software/peakintelligence/index.html＞

9、非專利文獻(xiàn)2：奧拉夫·龍內(nèi)貝格爾(olaf?ronneberger)外兩名，“u-net:卷積網(wǎng)絡(luò)在生物醫(yī)學(xué)圖像分割中的應(yīng)用”，[在線]，[2015年5月18日提交]，arxiv.org，國際互聯(lián)網(wǎng)＜url:https://arxiv.org/pdf/1505.04597.pdf＞

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、[發(fā)明所要解決的問題]

2、在不需要或者能夠減輕用戶進(jìn)行麻煩的參數(shù)設(shè)定的工夫這一方面，利用機(jī)器學(xué)習(xí)的波峰檢測是非常有用的方法。而且，多數(shù)情況下，能夠?qū)Ω鞣N色譜波形相當(dāng)準(zhǔn)確地檢測波峰。盡管如此，根據(jù)分析對象波形的形狀等，存在無法準(zhǔn)確地進(jìn)行波峰區(qū)域等的判定的情況，有時會輸出極其違反一般性的技術(shù)常識的、缺乏合理性的不妥當(dāng)?shù)牟ǚ鍣z測結(jié)果。

3、本發(fā)明的目的在于提供一種波形分析方法及波形分析裝置，即便在未能通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)的波峰檢測處理來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行波峰檢測的情況下，也能夠通過在所述波峰檢測處理后實(shí)施的波形處理來自動識別不適當(dāng)?shù)牟ǚ宀糠?，并將其告知給用戶或者無須施以人手便予以修正。

4、[解決問題的技術(shù)手段]

5、本發(fā)明的波形分析方法的一形態(tài)是對作為色譜或光譜的信號波形進(jìn)行分析的波形分析方法，所述色譜或光譜的縱軸為強(qiáng)度，橫軸為時間、波長或質(zhì)荷比，所述波形分析方法包括：

6、模型制作步驟，通過使用多個波峰部分的位置為已知的參照波形的機(jī)器學(xué)習(xí)，制作對所輸入的波形中所含的橫軸上的波峰部分進(jìn)行確定的學(xué)習(xí)完畢模型；

7、區(qū)域推測步驟，將分析對象波形在橫軸上分割為多個局部波形，使用所述學(xué)習(xí)完畢模型來判定所述多個局部波形各自是否為波峰部分，基于所述判定的結(jié)果來推測所述分析對象波形中的包含波峰區(qū)域、非波峰區(qū)域的多個不同種類的區(qū)域；以及

8、檢測步驟，通過判定在所述區(qū)域推測步驟中所推測出的各區(qū)域的、沿著所述分析對象波形的橫軸的排列是否遵循規(guī)定的規(guī)則，來檢測作為區(qū)域的推測結(jié)果為不妥當(dāng)?shù)牟糠帧?/p>

9、本發(fā)明的波形分析裝置的一形態(tài)是對作為色譜或光譜的信號波形進(jìn)行分析的波形分析裝置，所述色譜或光譜的縱軸為強(qiáng)度，橫軸為時間、波長或質(zhì)荷比，所述波形分析裝置包括：

10、區(qū)域推測部，將分析對象波形在橫軸上分割為多個局部波形，使用通過利用多個波峰部分的位置為已知的參照波形的機(jī)器學(xué)習(xí)所制作的學(xué)習(xí)完畢模型，判定所述分析對象波形的多個局部波形各自是否為波峰部分，并基于所述判定的結(jié)果來推測所述分析對象波形中的包含波峰區(qū)域、非波峰區(qū)域的多個不同種類的區(qū)域；以及

11、檢測部，通過判定在所述區(qū)域推測部中所推測出的各區(qū)域的、沿著所述分析對象波形的橫軸的排列是否遵循規(guī)定的規(guī)則，來檢測作為區(qū)域的推測結(jié)果為不妥當(dāng)?shù)牟糠帧?/p>

12、進(jìn)而，本發(fā)明的分析裝置的一形態(tài)是包括本發(fā)明的波形分析裝置的任一形態(tài)作為數(shù)據(jù)分析部的色譜儀裝置、質(zhì)量分析裝置、光學(xué)測定裝置中的任一個。

13、[發(fā)明的效果]

14、根據(jù)本發(fā)明的波形分析方法及波形分析裝置的所述形態(tài)，即便在未能通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)的波峰檢測處理來適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行波峰檢測的情況下，也能夠通過在所述波峰檢測處理后實(shí)施的波形處理來自動識別不適當(dāng)?shù)牟ǚ宀糠?，并將其告知給用戶或者無須施以人手便予以修正。由此，既能通過利用機(jī)器學(xué)習(xí)來實(shí)現(xiàn)波峰檢測的自動化，又能消除或減輕下述情況，即，輸出若是基于人的判斷的波峰檢測便不可能產(chǎn)生的、缺乏合理性的不妥當(dāng)?shù)牟ǚ鍣z測結(jié)果。

技術(shù)特征：

1.一種波形分析方法，對作為色譜或光譜的信號波形進(jìn)行分析，所述色譜或光譜的縱軸為強(qiáng)度，橫軸為時間、波長或質(zhì)荷比，所述波形分析方法的特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波形分析方法，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波形分析方法，其特征在于，還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波形分析方法，其特征在于，

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的波形分析方法，其特征在于，還包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的波形分析方法，其特征在于，

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形分析方法，其特征在于，

15.一種波形分析裝置，對作為色譜或光譜的信號波形進(jìn)行分析，所述色譜或光譜的縱軸為強(qiáng)度，橫軸為時間、波長或質(zhì)荷比，所述波形分析裝置的特征在于，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波形分析裝置，其特征在于，

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波形分析裝置，其特征在于，還包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波形分析裝置，其特征在于，還包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的波形分析裝置，其特征在于，

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的波形分析裝置，其特征在于，

21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的波形分析裝置，其特征在于，還包括：

22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的波形分析裝置，其特征在于，

23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的波形分析裝置，其特征在于，還包括：

24.一種分析裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種波形分析方法、波形分析裝置以及分析裝置。本發(fā)明的波形分析方法的一形態(tài)是對作為色譜或光譜的信號波形進(jìn)行分析的波形分析方法，包括：模型制作步驟，通過使用多個波峰部分的位置為已知的參照波形的機(jī)器學(xué)習(xí)，制作對所輸入的波形中所含的波峰部分進(jìn)行確定的學(xué)習(xí)完畢模型；區(qū)域推測步驟，將分析對象波形分割為多個局部波形，使用學(xué)習(xí)完畢模型來判定分析對象波形的多個局部波形各自是否為波峰部分，基于所述判定結(jié)果來推測分析對象波形中的包含波峰區(qū)域、非波峰區(qū)域的多個不同種類的區(qū)域；以及檢測步驟，通過判定所推測出的各區(qū)域的、沿著分析對象波形的橫軸的排列是否遵循規(guī)定的規(guī)則，來檢測作為區(qū)域的推測結(jié)果為不妥當(dāng)?shù)牟糠帧?br/>
技術(shù)研發(fā)人員：金澤慎司
受保護(hù)的技術(shù)使用者：株式會社島津制作所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21