[发明专利]信号处理装置及信号处理方法

说明书

本发明涉及一种信号处理装置及信号处理方法。信号处理装置包括被构造为通过从输入数据的各个信号的值中减去预定噪声值来生成噪声削减数据的单元以及被构造为使噪声削减数据经受预定随机共振处理的随机共振处理单元。预定随机共振处理是如下的处理：以对并行进行的将新噪声添加到噪声削减数据以使所得数据经受二值化处理的步骤的结果进行合成的方式，输出在并行数为等效于无穷大的情况下所获得的值。

技术领域

本发明涉及一种从检测对象信号被埋没在噪声中的输入信号中提取检测对象信号的信号处理装置及信号处理方法。

背景技术

为了从被埋没在噪声中的输入信号提取检测对象信号，随机共振现象是有用的。随机共振现象是如下的现象，在该现象中，给埋没在噪声中的信号进一步添加噪声，并且随后使所得信号经受非线性处理由此加强检测对象信号。然而，在这样的随机共振现象中，作为示出检测结果的性能的评估值所使用的相关系数根据图1所示的添加噪声的强度而改变。在图1的情况下，在噪声强度为30处相关系数最大。特别地，由于存在用于实现最大检测精确度的最优噪声强度，所以可期望地调整噪声强度。

J.J.Collins,Carson C.Chow and Thomas T.Imhoff,Stochastic resonancewithout tuning,NATURE,(UK),20July 1995,vol.376,pp.236-238(在下文中称为非专利文献1)公开了如图2所示的构造，在该构造中，输入信号I(x)被分支为多支，并且将不同的噪声添加到各支且使噪声经受非线性处理以进一步将它们的输出进行合成，由此以稳定的精确度对检测对象信号进行检测。非专利文献1描述了，分支的增加能够使得相关系数稳定而与强度无关，这消除了如图1所示的峰值，因此导致消除了调整噪声强度的必要。

日本特开2012-175371号公报公开了一种如下的处理，将基于包括在接收信号系统列中的、期望的信号系统列和干扰信号系统列中的任何信号列所生成的多个合成的信号系统列，与该接收信号系统列合成，以使用随机共振现象来加强期望的信号系统列。

发明内容

近些年，以此方式，如上所述的使用随机共振现象对检测对象信号的提取例如可以用于产品检查。例如，能够对制造的产品摄像并且给所得图像数据添加预定噪声以使该数据经受非线性处理，由此提取产品中存在的诸如缺陷等的特殊部分。那么，通过提供这样的提取步骤、所提取的特殊部分的弹出步骤以及使得检查者能够确认弹出的图像并最终确定的步骤，在与仅通过检查者的视觉检查来对产品进行确定的情况相比的情况下，能够显著减少检查时间并且能够提高检查的精确度。

此外，如上所述的特殊部分提取机制的应用不限于在生产现场的检查步骤也可以用于产品本身。具体示例包括如下的构造：在个人打印机中发生喷射故障的情况下，对由该个人打印机打印的图像进行摄像，并使所得图像数据经受随机共振处理，由此能够自动提取缺陷部分。不管是在从工厂装运时的产品检查还是产品运输之后的图像检测，在检测步骤中的特殊部分提取处理必须以高精确度和高速度利用相对简单的构造和简单的处理来实施。

然而，如果上述检查步骤为了充分提高其效果(即，对抗噪声强度的鲁棒性)而使用非专利文献1或日本特开2012-175371号公报，则需要很多合成电路或非线性电路，这会引起对复杂的处理、增加的处理时间或有更高价格的装置的顾虑。

为了解决上述缺点，做出了本发明。本发明的目的是提供能够在短时间段内、以稳定的可靠性、精确地从输入信号提取检测对象信号的信号处理装置及信号处理方法。