得充分地含有葡萄糖信息的測(cè)量數(shù)據(jù)。因 此，作為用于判斷測(cè)量條件或獨(dú)立成分分析中的算法參數(shù)是否恰當(dāng)?shù)闹笜?biāo)也是有效的。即， 在已估計(jì)的多個(gè)獨(dú)立成分之中不存在具有上述特有的峰值的獨(dú)立成分的情況下，優(yōu)選改變 測(cè)量條件或獨(dú)立成分分析中的算法參數(shù)的一部分而再次進(jìn)行圖3的處理。
[0105] C.校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建方法：
[0106] 圖5是示出作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建方法的流程圖。該校準(zhǔn)曲 線創(chuàng)建方法由從步驟1至步驟5的五個(gè)步驟構(gòu)成。按此順序執(zhí)行各步驟1~步驟5。對(duì)各 步驟1~步驟5依次進(jìn)行說(shuō)明。此外，在該C部分以后，除非另有注釋，否則均對(duì)也能夠利 用于在圖3、圖4A、圖4B中已說(shuō)明的血糖值以外的目標(biāo)成分的校準(zhǔn)中的方法進(jìn)行說(shuō)明。
[0107] 步驟 1
[0108] 步驟1是準(zhǔn)備步驟，是由操作者進(jìn)行的。操作者準(zhǔn)備目標(biāo)成分的含量不同的同一 種類的多個(gè)樣品（例如葡萄糖水溶液或人體）。在本實(shí)施例中，使用η個(gè)（η為2以上的整 數(shù)）樣品。在將人體作為樣品的情況下，作為被檢測(cè)體的人體可以是一個(gè)，可以將不同日期 時(shí)刻上的相同的人體作為多個(gè)樣品來(lái)使用。
[0109] 步驟 2
[0110] 步驟2是光譜的測(cè)量步驟，由操作者使用分光測(cè)量?jī)x進(jìn)行。操作者通過(guò)用分光測(cè) 量?jī)x拍攝在步驟1中準(zhǔn)備的多個(gè)樣品的各自，測(cè)量有關(guān)各樣品的分光反射率的光譜。分光 測(cè)量?jī)x是將來(lái)自被測(cè)量體的光通過(guò)分光器，并由拍攝元件的攝像面接收從分光器輸出的光 譜，從而測(cè)量上述光譜的已知設(shè)備。在分光反射率的光譜與吸光度的光譜之間，由下面的公 式表示的關(guān)系成立。
[0111] 公式 4
[0112] [吸光度]=-logi。[反射率] …⑷
[0113] 已測(cè)量的分光反射率的光譜使用公式（4)而轉(zhuǎn)換為吸光度光譜。轉(zhuǎn)換為吸光度是 因?yàn)樵诤笫龅莫?dú)立成分分析中所分析的混合信號(hào)上需要線性組合成立，而根據(jù)朗伯-比爾 定律，線性組合對(duì)于吸光度成立。因此，在步驟2中，也可以測(cè)量吸光度光譜來(lái)代替分光反 射率光譜。作為測(cè)量結(jié)果，輸出表示與被測(cè)量體的波長(zhǎng)相對(duì)的特性的吸光度分布數(shù)據(jù)。該 吸光度分布數(shù)據(jù)也稱為光譜數(shù)據(jù)。
[0114] 此外，也可以不用分光器測(cè)量分光反射率光譜或吸光度光譜而是由其他測(cè)量值來(lái) 估計(jì)這些光譜。例如，可以用多波段照相機(jī)測(cè)量樣品，并根據(jù)所得到的多波段圖像來(lái)估計(jì)分 光反射率或吸光度光譜。作為這種估計(jì)方法，能夠使用例如在日本特開2001-99710號(hào)公報(bào) 中所記載的方法等。
[0115] 步驟 3
[0116] 步驟3是目標(biāo)成分含量的測(cè)量步驟，是由操作者進(jìn)行的步驟。操作者對(duì)在步驟1 中準(zhǔn)備的多個(gè)樣品的各自進(jìn)行化學(xué)分析，并測(cè)量有關(guān)各樣品的目標(biāo)成分的含量（例如葡萄 糖量）。在步驟1中準(zhǔn)備的樣品中的目標(biāo)成分的含量為已知的情況下，能夠省略該步驟3。
[0117] 步驟 4
[0118] 步驟4是混合系數(shù)的估計(jì)步驟，有代表性的是使用計(jì)算機(jī)而進(jìn)行的步驟。圖6是 示出在步驟4和后述的步驟5中使用的計(jì)算機(jī)100及其外圍裝置的說(shuō)明圖。計(jì)算機(jī)100與 分光測(cè)量?jī)x200電連接。
[0119] 計(jì)算機(jī)100是具有如下部分的已知的裝置：通過(guò)執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序而進(jìn)行各種處理 和/或控制的CPU10、作為數(shù)據(jù)的保存場(chǎng)所的存儲(chǔ)器20 (存儲(chǔ)部）、保存計(jì)算機(jī)程序和/或 數(shù)據(jù)的硬盤驅(qū)動(dòng)器30、輸入接口 50以及輸出接口 60。
[0120] 圖7是在步驟4和步驟5中使用的裝置的功能框圖。該裝置400具有：樣品觀測(cè)數(shù) 據(jù)取得部410、樣品目標(biāo)成分量取得部420、混合系數(shù)估計(jì)部430以及回歸公式計(jì)算部440。 混合系數(shù)估計(jì)部430包括：獨(dú)立成分矩陣計(jì)算部432、估計(jì)混合矩陣計(jì)算部434、混合系數(shù)選 擇部436以及獨(dú)立成分選擇部438。此外，樣品觀測(cè)數(shù)據(jù)取得部410和樣品目標(biāo)成分量取得 部420例如由圖6的CPU10與輸入接口（I/F) 50和存儲(chǔ)器20協(xié)作而實(shí)現(xiàn)?；旌舷禂?shù)估計(jì) 部430、獨(dú)立成分矩陣計(jì)算部432、估計(jì)混合矩陣計(jì)算部434、混合系數(shù)選擇部436以及獨(dú)立 成分選擇部438例如由圖6的CPU10與存儲(chǔ)器20協(xié)作而實(shí)現(xiàn)。另外，回歸公式計(jì)算部440 例如由圖6的CPU10與存儲(chǔ)器20協(xié)作而實(shí)現(xiàn)。此外，這些各部也可以由圖6中示出的計(jì)算 機(jī)以外的其他具體裝置和/或硬件電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0121] 獨(dú)立成分選擇部438具有執(zhí)行在圖3的步驟T140中說(shuō)明的獨(dú)立成分選擇處理的 功能。獨(dú)立成分選擇部438可以按如下方式構(gòu)成：當(dāng)操作校準(zhǔn)曲線創(chuàng)建裝置400的操作者 使用輸入部（省略圖示）并輸入選擇指示時(shí)，根據(jù)該輸入而執(zhí)行獨(dú)立成分的選擇。或者，也 可以按如下方式構(gòu)成：不需要操作者的指示而獨(dú)立成分選擇部438自動(dòng)地執(zhí)行獨(dú)立成分的 選擇。此外，在以圖3的步驟進(jìn)行獨(dú)立成分選擇的情況下，可以省略圖7中示出的估計(jì)混 合矩陣計(jì)算部434和混合系數(shù)選擇部436。下面，將混合系數(shù)估計(jì)部430也僅稱為"估計(jì)部 430"，另外，將樣品目標(biāo)成分量取得部420也稱為"葡萄糖濃度取得部"。
[0122] 圖8是示出獨(dú)立成分矩陣計(jì)算部432的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的功能框圖。獨(dú)立 成分矩陣計(jì)算部432具有：第一預(yù)處理部450、第二預(yù)處理部460以及獨(dú)立成分分析處理部 470。這些三個(gè)處理部450、460、470通過(guò)按此順序?qū)μ幚韺?duì)象數(shù)據(jù)（在本實(shí)施方式中吸光 度光譜）進(jìn)行處理，求出獨(dú)立成分矩陣（后述）。有關(guān)這些各部的處理內(nèi)容，將進(jìn)行后述。
[0123] 圖6中示出的分光測(cè)量?jī)x200是在步驟2中使用過(guò)的儀器。計(jì)算機(jī)100經(jīng)由輸入 接口（I/F)50而取得根據(jù)在步驟2中通過(guò)分光測(cè)量?jī)x200測(cè)量的分光分布得到的吸光度光 譜作為光譜數(shù)據(jù)（對(duì)應(yīng)于圖7的樣品觀測(cè)數(shù)據(jù)取得部410)。另外，計(jì)算機(jī)100通過(guò)由操作 者進(jìn)行的鍵盤操作等而取得在步驟3中測(cè)量出的目標(biāo)成分含量（對(duì)應(yīng)于圖7的樣品目標(biāo)成 分量取得部420)。
[0124] 上述的光譜數(shù)據(jù)和目標(biāo)成分含量的取得的結(jié)果是將包括光譜數(shù)據(jù)和目標(biāo)成分含 量的數(shù)據(jù)集（以下，稱為"測(cè)量數(shù)據(jù)集"）DS1保存在計(jì)算機(jī)100的硬盤驅(qū)動(dòng)器30中。
[0125] 圖9是示意性示出在硬盤驅(qū)動(dòng)器30中保存的測(cè)量數(shù)據(jù)集DS1的說(shuō)明圖。如圖所 示，測(cè)量數(shù)據(jù)集DS1是包括用于識(shí)別在步驟1中準(zhǔn)備的多個(gè)樣品的樣品編號(hào)隊(duì)、8 2、…、Bn、 有關(guān)各樣品的目標(biāo)成分含量、…、Cn以及有關(guān)各樣品的光譜數(shù)據(jù)XpX 2、…、Xn的數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)。在測(cè)量數(shù)據(jù)集DS1中、目標(biāo)成分含量CpC；；、···、(]"和光譜數(shù)據(jù)X^X；；、"·、Χ η與樣品 編號(hào)VB2、…、Βη相對(duì)應(yīng)，以便知道是哪一個(gè)樣品的數(shù)據(jù)。
[0126] CPU10通過(guò)將在硬盤驅(qū)動(dòng)器30中存儲(chǔ)的預(yù)定程序加載到存儲(chǔ)器20中并執(zhí)行該程 序，從而進(jìn)行作為步驟4的工作的、估計(jì)混合系數(shù)的處理。在此，上述預(yù)定程序也能夠采用 使用因特網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)從外部下載的構(gòu)成。在步驟4中，CPU10作為圖7的混合系數(shù)估計(jì)部430 而發(fā)揮作用。
[0127] 圖10是示出由CPU10執(zhí)行的混合系數(shù)估計(jì)處理的流程圖。當(dāng)開始處理時(shí)，CPU10 首先進(jìn)行獨(dú)立成分分析（步驟S110)。
[0128] 獨(dú)立成分分析（Independent Component Analysis，ICA)是多維信號(hào)解析法的一 種，是在幾個(gè)不同的條件下觀測(cè)獨(dú)立的信號(hào)相互重合的混合信號(hào)并以此為基礎(chǔ)分離獨(dú)立的 原信號(hào)的技術(shù)。如果采用獨(dú)立成分分析，則通過(guò)將用步驟2得到的光譜數(shù)據(jù)當(dāng)作混合了以 目標(biāo)成分為代表的m個(gè)獨(dú)立成分（未知）的數(shù)據(jù)，從而能夠從通過(guò)步驟2得到的光譜數(shù)據(jù) (觀測(cè)數(shù)據(jù)）中估計(jì)獨(dú)立成分的光譜。
[0129] 在本實(shí)施方式中，獨(dú)立成分分析通過(guò)圖8示出的三個(gè)處理部450、460、470按此順 序進(jìn)行處理而執(zhí)行。第一預(yù)處理450可以執(zhí)行使用了標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量變換（SNV)452和零空 間投影法（PNS)454中的一個(gè)或兩個(gè)的預(yù)處理。SNV452是通過(guò)減去處理對(duì)象數(shù)據(jù)的平均值 并除以其標(biāo)準(zhǔn)偏差而得到平均值為〇、標(biāo)準(zhǔn)偏差為1的標(biāo)準(zhǔn)化后的數(shù)據(jù)的處理。PNS454是 用于消除處理對(duì)象數(shù)據(jù)中含有的基線波動(dòng)的處理。在光譜的測(cè)量中，由于各種各樣的原因， 產(chǎn)生每個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)都在數(shù)據(jù)的平均值上進(jìn)行擺動(dòng)等的稱為基線波動(dòng)的數(shù)據(jù)間偏差。因此， 優(yōu)選在進(jìn)行獨(dú)立成分分析處理之前消除該波動(dòng)因素。PNS可以作為能夠消除任意的基線波 動(dòng)的預(yù)處理而使用。此外，有關(guān)PNS，例如在Zeng-Ping Chen, Julian Morris, and Elaine Martin,"Extracting Chemical Information from Spectral Data with Multiplicative Light Scattering Effects by Optical Path-Length Estimation and Correction'，, 2006 中已有說(shuō)明。
[0130] 此外，在對(duì)由圖5的步驟2得到的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行SNV452的情況下不必進(jìn)行PNS454 處理。另一方面，在進(jìn)行PNS454處理的情況下，優(yōu)選在其后進(jìn)行某些標(biāo)準(zhǔn)化處理（例如 SNV452)。
[0131] 此外，作為第一預(yù)處理，可以進(jìn)行SNV和PNS以外的處理。在第一預(yù)處理中，雖然 優(yōu)選進(jìn)行某些標(biāo)準(zhǔn)化處理，但也可以省略標(biāo)準(zhǔn)化處理（正規(guī)化処理）。下面，將第一預(yù)處理 部450也稱為"標(biāo)準(zhǔn)化處理部"。有關(guān)這些兩個(gè)處理452、454的內(nèi)容，將進(jìn)一步后述。此外， 在供給獨(dú)立成分矩陣計(jì)算部432的處理對(duì)象數(shù)據(jù)為完成標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)的情況下，也能省略 第一預(yù)處理。
[0132] 第二預(yù)處理部460可以執(zhí)行米用了主成分分析（PCA) 462和因子分析（FA) 464中 的任意一方的預(yù)處理。另外，作為第二預(yù)處理，可以使用PCA和FA以外的處理。下面，將第 二預(yù)處理部460稱為"白化處理部"。在一般的ICA方法中，作為第二預(yù)處理，進(jìn)行處理對(duì)象 數(shù)據(jù)的維數(shù)壓縮（次元圧縮）和去相關(guān)化（無(wú)相関化）。由于通過(guò)該第二預(yù)處理，使應(yīng)該通 過(guò)ICA求出的變換矩陣限定為正交變換矩陣，因此能夠減少ICA的計(jì)算量。將這種第二預(yù) 處理稱為"白化"，在大多數(shù)情況下使用PCA。但是，在處理對(duì)象數(shù)據(jù)中含有隨機(jī)噪聲的情況 下，PCA有時(shí)受到其影響而在結(jié)果上產(chǎn)生誤差。因此，為了減少隨機(jī)噪聲的影響，優(yōu)選使用具 有對(duì)噪聲的魯棒性的FA來(lái)代替PCA進(jìn)行白化。圖8的第二預(yù)處理部460可以選擇PCA和 FA中的任意一方而執(zhí)行白化。有關(guān)這些兩個(gè)處理462、464的內(nèi)容，將進(jìn)一步后述。此外，可 以省略白化處理。
[0133] 獨(dú)立成分分析處理部（ICA處理部）470通過(guò)對(duì)已進(jìn)行第一預(yù)處理和第二預(yù)處理的 光譜數(shù)據(jù)執(zhí)行ICA，從而估計(jì)獨(dú)立成分的光譜。ICA處理部470可以執(zhí)行采用了作為獨(dú)立性 指標(biāo)而使用峰度的第一處理472和作為獨(dú)立性指標(biāo)而使用β散度的第二處理474中的任 意一方的分析。作為用于獨(dú)立成分的分離的指標(biāo)，ICA-般將表示分離后的數(shù)據(jù)之間的獨(dú) 立性的高階統(tǒng)計(jì)量用作為獨(dú)立性指標(biāo)。峰度是典型的獨(dú)立性指標(biāo)。但是，在處理對(duì)象數(shù)據(jù) 中混入有尖峰噪聲（夕74文）這樣的離群值（外札値）的情況下，導(dǎo)致將該離群 值也包括在內(nèi)的統(tǒng)計(jì)量計(jì)算作為獨(dú)立性指標(biāo)。因此，有時(shí)在有關(guān)處理對(duì)象數(shù)據(jù)的原本的統(tǒng) 計(jì)量與已計(jì)算的統(tǒng)計(jì)量之間產(chǎn)生誤差，進(jìn)而引起分離精度的下降。因此，為了減少來(lái)自處理 對(duì)象數(shù)據(jù)中的離群值的影響，優(yōu)選使用難以受到其影響的獨(dú)立性指標(biāo)。作為具有這種特性 的獨(dú)立性指標(biāo)，能使用β散度。有關(guān)峰度和β散度的內(nèi)容，將進(jìn)一步后述。此外，作為ICA 的獨(dú)立性指標(biāo)，也可以利用峰度和β散度以外的指標(biāo)。
[0134] 接下來(lái)，對(duì)獨(dú)立成分分析的代表性的處理內(nèi)容詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。假設(shè)m個(gè)未知成 分（源）的光譜S(以下，有時(shí)也將該光譜僅稱為"未知成分"）由下述公式（5)