阈值波形生成装置的制造方法_3

文档序号:9304182阅读:来源:国知局
是表示一组角度变化评价所需的第一类型的图。图5所示的波形与图4所示 的波形同样由采样点P7~P14构成,而且凹凸形状的特征也相同,但采样点P9、P10点处的 角度变化A03、A均未超过图4所示的基准角度0i,因而采样点P9、P10均未作为凹 形状的特征点被提取。另外,角度变化A03是采样点P9的角度变化,相当于连结采样点 P9、P10的线段相对于连结采样点P8、P9的线段的倾斜角度。
[0037] 图6是表示一组角度变化评价所需的第二类型的图。图6所示的波形与图4所示 的波形同样由采样点P7~P14构成,而且凹凸形状的特征也相同,但采样点Pll、P12点处 的角度变化A02、A04均未超过图4所示的基准角度0 2,因而采样点P11、P12均未作为 凸形状的特征点被提取。另外,角度变化A04是采样点P12的角度变化,相当于连结采样 点P12、P13的线段相对于连结采样点Pll、P12的线段的倾斜角度。
[0038] 图5和图6中,为了防止特征点未被提取的情况,应对在相同方向上连续角度变化 的点群进行统一处理,将统一后的点群的角度变化的总和作为一组角度变化,并对此进行 阈值判定。例如在图5的波形的情况下,将采样点P9、P10作为一组来处理,若判断作为一 组的采样点P9、P10的角度变化A0i'(=角度变化A0 3+角度变化A0J超过基准角 度9i,则将点群即采样点P9、P10正当中的点拟制为凹形状的特征点来处理即可。对于图 6的情况也同样,将采样点PI1、P12作为一组来处理,若判断作为一组的采样点PI1、P12的 角度变化A0 2'(=角度变化A0 2+角度变化A0 4)超过基准角度0 2,则将点群即采样 点P11、P12正当中的点拟制为凸形状的特征点来处理即可。
[0039] 图7是示意性表示不同波形间的对应特征点的关系的图。图7示出了两个波形 Wl、W2,分别用FI(T)、F2 (T)来表示时间T内的波形Wl、W2的观测值。波形W1上与观测值 FI(T2)对应的采样点P15以及波形W2上与观测值F2 (T3)对应的采样点P21是上升沿的 开始点,在不同时刻作为相互对应的特征点被提取。波形W1上与观测值FI(T3)对应的采 样点P16以及波形W2上与观测值F2(T4)对应的采样点P22是上升沿的结束点,在不同时 刻作为相互对应的特征点被提取。接着,波形W1上与观测值FI(T7)对应的采样点P19以 及波形W2上与观测值F2 (T6)对应的采样点P24是下降沿的开始点,在不同时刻作为相互 对应的特征点被提取。波形W1上与观测值FI(T8)对应的采样点P20以及波形W2上与观 测值F2 (T7)对应的采样点P25是下降沿的结束点,在不同时刻作为相互对应的特征点被提 取。此外,假设各特征点之间的区间一致对应,从而将波形W1上与观测值F1(T5)对应的采 样点P18拟制为与波形W2上与观测值F2 (T5)对应的采样点P23相对应的点。另外,将波 形W1上与观测值FI(T4)对应的采样点P17拟制为与波形W2上的采样点P22、23的中点相 对应的点。
[0040] 因此,通过由特征提取部13事先提取出正常波形的特征点,从而能如图7中说明 的那样在多个正常波形之间确定对应的点。因此,在阈值波形生成程序中,能在观测值轴方 向和时间轴方向这两个方向上进行平均或标准偏差之类的统计评价。例如在图7的情况 下,波形W1、W2的上升沿的开始点即采样点P15、P21处的观测值的平均值M(Ti)由
[数学式3]
来求得,正常波形的标准偏差设为观测值轴方向的标准偏差Vf(Ti)以及时间轴方向 的标准偏差Vt(Ti),分别由 [数学式5]
来求得。
[0041] 相关评价部14采用从多个正常波形提取出的特征点中具有相关性的特征点作为 真特征点,并将真特征点分组(grouping)成多个,使得同一组别(group)由具有相同相关 性的多个特征点构成。这是为了防止因噪声影响而导致原本并非波形特征点的部分被作为 特征点而提取。由于多个正常波形具有彼此相同的波形特征,因此从各个正常波形的大致 相同的位置提取出特征点。并且,仅从一部分波形提取到的特征点可以解释为因噪声影响 而超过了特征判断的基准值。参照图8对这一点进行说明。
[0042] 图8是表示由特征提取部提取出的特征点及其相关性的图。图8(a)示出波形W3 和波形W3的特征点P26~P30,图8(b)示出波形W4和波形W4的特征点P31~P36,图 8 (c)示出波形W5和波形W5的特征点P37~P42,图8 (d)示出仅绘制(plot) 了这些特征 点P26~P42的状态。可知在图8 (d)的时间3~5附近,从波形W3~W5提取出的凹特征 点P26、P31、P37彼此接近。由此,从波形W3~W5中的任一个提取出的在一定范围内接近 的同种特征点都认为具有相关性,因此由相关评价部14作为真特征点而采用。另外,这里 的同种特征点是指相同的凹特征点或相同的凸特征点。此外,相关评价部14对上述多个波 形W3~W5之间具有相同相关性的特征点P26、P31、P37进行分组,并作为彼此对应的点群 来采用。设定或调整作为判断以何种程度的范围接近且相关的判断基准的阈值来作为相 关度参数(correlationparameter) 24。例如,相关度参数24的具体例可举出时间轴方向 的接近范围以及观测值轴方向的接近范围。由此,在相关评价部14中,在时间4~6附近 从波形W3~W5提取出的凸特征点P27、P32、P38为彼此接近的同种特征点,从而判断为具 有相关性,因此被采用作为真特征点,并作为具有相同相关性的点群而归为一组。此外,在 相关评价部14中,在时间5~8附近从波形W3~W5提取出的凹特征点P28、P33、P39为 彼此接近的同种特征点,从而判断为具有相关性,因此被采用作为真特征点,并作为具有相 同相关性的点群而归为一组。此外,在相关评价部14中,在时间23~25附近从波形W3~ W5提取出的凸特征点P29、P35、P41为彼此接近的同种特征点,从而判断为具有相关性,因 此被采用作为真特征点,并作为具有相同相关性的点群而归为一组。此外,在相关评价部14 中,在时间25~27附近从波形W3~W5提取出的凹特征点P30、P36、P42为彼此接近的同 种特征点,从而判断为具有相关性,因此被采用作为真特征点,并作为具有相同相关性的点 群而归为一组。此外,时间3~5附近的凹特征点P26、P31、P37与时间5~8附近的凹特 征点P28、P33、P39是同种的凹特征点,虽然时刻接近,但由于观测值不接近,因此相关评价 部14不判断为具有相关性。即,不将特征点P26、P31、P37、P28、P33、P39分组为具有相同 相关性的点群。此外,在时间15附近仅从波形W4提取出的凸特征点P34、与从其它波形W3、 W5提取出的凸特征点P27、P29、P38、P41中不存在接近关系,因此不被采用作为真特征点。 同样,在时间16附近仅从波形W5提取出的凹特征点P40也与从其它波形W3、W4提取出的 凹特征点P26、P28、P30、P31、P33、P36中不存在接近关系,因此不被采用作为真特征点。
[0043] 统计处理部15按照组别计算由相关评价部14采用作为真特征点并进行分组得到 的各个正常波形的特征点的观测值以及时间的平均,从而生成平均波形。此外,通过在特征 点之间的区间内拟制为一致对应,来确定对应的点,根据各个正常波形的对应点计算观测 值以及时间的平均。另外,关于真特征点,虽然各个正常波形上存在作为采样点的对应点, 但有时也会有如下情况:即,在特征点之间的区间内,一个正常波形上与采样点相对应的 点在其它正常波形上并不作为采样点而存在,而作为线段上的点存在,因此,也可以计算这 种线段上的点,还可以用线段上的点附近所存在的采样点来代替并近似作为对应点。
[0044] 若能像上述那样确定正常波形间的对应点,则能基于式(3)和式(4)来获得平均 波形,成为作为生成阈值波形时的基础的一个正常波形。统计处理部15还基于式(5)和式 (6)分别计算观测值轴方向和时间轴方向的标准偏差。正常波形均由n个采样点群构成,若 将时间设为采样编号,则各采样点的时间为整数值,但由于所得到的平均波形的各点的时 间是平均运算的结果,因此一般不是整数值。如图16所示,为了进行波形比较,平均波形以 及阈值波形也需要由n个采样点群构成,各采样点的时间也需要相匹配。为此,可以使平均 运算的结果为整数并将其作为平均波形,也可以对由小数值的坐标值所表示的点群所构成 的线段进行插值,计算由整数值的坐标值所表示的点群,并对其进行平均。作为使平均运算 的结果为整数的方法的一个例子,例如有利用四舍五入来取整的方法。
[0045] 图9是表示实施方式1的平均波形、观测值的标准偏差以及时间的标准偏差的图。 图9(a)示出了在统计处理部15中根据图8(d)所示的被采用作为真特征点的各个正常波 形的真特征点,对于每个具有相同相关性的点群计算基于式(3)和式(4)的观测值和时间 的平均而生成的平均波形Ml。平均波形Ml的特征点P43是表示图8(d)的特征点P26、P31、 P37的观测值的平均值以及时间的平均值的点、且是与由具有相同相关性的特征点P26、 P31、P37构成的点群相对应的点。同样,平均波形Ml的特征点P44是表示图8(d)的特征点 P27、P32、P38的观测值的平均值以及时间的平均值的点、且是与由具有相同相关性的特征 点P27、P32、P38构成的点群相对应的点。特征点P45是表示图8 (d)的特征点P28、P33、P39 的观测值的平均值以及时间的平均值的点、且是与由具有相同相关性的特征点P28、P33、 P39构成的点群相对应的点。特征点P46是表示图8(d)的特征点P29、P35、P41的观测值 的平均值以及时间的平均值的点、且是与由具有相同相关性的特征点P29、P35、P41构成 的点群相对应的点。特征点P47是表示图8 (d)的特征点P30、P36、P42的观测值的平均值 以及时间的平均值的点、且是与由具有相同相关性的特征点P30、P36、P42构成的点群相对 应的点。图9(b)示出了在统计处理部15中根据图8(d)所示的被采用作为真特征点的各 个正常波形的真特征点,对于每个具有相同相关性的点群、基于式(5)计算出的观测值的 标准偏差。图9(c)示出了在统计处理部15中根据图8(d)所示的被采用作为真特征点的 各个正常波形的真特征点,对于每个具有相同相关性的点群、基于式(6)计算出的时间的 标准偏差。图9(a)~(c)所示的统计处理的值将图18所示的现有方法中的波形的时间偏 差最终作为观测值偏差表现在标准偏差中的情况以观测值轴方向和时间轴方向的偏差的 形式来评价。
[0046] 阈值波形生成部16根据预先设定的允许度对图9 (a)所示的平均波形
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