BaselineSubtraktion

BaselineSubtraktion bezeichnet in der Signalverarbeitung das Entfernen des Baseline- oder Driftwerts aus einem Messsignal durch Subtraktion eines geschätzten Baselineprofils. Ziel ist es, Störanteile durch langsame Veränderungen zu reduzieren und die relevanten Merkmale des Signals sichtbar zu machen.

Anwendungsgebiete umfassen medizinische Signale wie EEG und EKG, spektrale Messungen in der Chemie, Chromatographie, Spektroskopie sowie Umwelt- oder Prozessdaten, bei denen langsame Drift oder Offset die Analyse beeinflusst.

Methoden: Konstante Baseline bedeutet die Subtraktion eines fixen Offsets. Dynamische Baselines modellieren das Baseline-Verhalten über Zeit, zum Beispiel durch polynomiale oder spline-basierte Anpassungen, oder durch gleitende Fenster (rolling baseline). Weiter verbreitete Ansätze umfassen Verfahren wie Asymmetric Least Squares (AsLS) oder AirPLS, die eine Baseline unter dem Signal legen. Hochpass-Filter dienen als Alternative, indem sie langsame Frequenzen entfernen, können aber das Signal verzerren.

Ablauf: Typischerweise beginnt man mit der Identifikation eines geeigneten Baseline-Abschnitts oder der Wahl eines Baseline-Modells, gefolgt von der Schätzung der Baseline und deren Subtraktion. Anschließend erfolgt gegebenenfalls eine Normalisierung oder Glättung. Wichtig ist, die Baseline nicht über das Signal zu drücken, um Verzerrungen zu vermeiden. Die Wahl der Methode hängt von der Signalcharakteristik und dem Anwendungsziel ab.

Bewertung: Neben visueller Überprüfung sollten Kriterien wie Peak-Integrität, Restdrift und Störsignalbeeinflussung geprüft werden. In der Praxis ist BaselineSubtraktion häufig ein Vorverarbeitungsschritt, der zusammen mit anderen Korrekturmethoden eingesetzt wird.