CN108074555B - 一种钢琴演奏的评价方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢琴演奏的评价方法及系统。该方法包括步骤：预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。该系统包括第一转换模块、第二转换模块和处理模块。本发明能够帮助演奏者对自己的弹奏水平有更加清晰的认知，增加了弹奏的趣味性，提高了演奏者的弹琴的积极性；同时能在一定程度上辅助钢琴教学。

Description

一种钢琴演奏的评价方法及系统
技术领域
本发明涉及视频图像处理技术领域，尤其涉及一种钢琴演奏的评价方法及系统。
背景技术
音乐是人类灵魂的一部分，钢琴被誉为“乐器之王”，随着社会的进步和时代的发展，人们开始注重精神上的追求和个人的修养，各个年龄阶层的人中都涌现出大量的钢琴学习者，大批的培训机构也应运而生。
但是，钢琴教学工作者的音乐素养和教学水平各异，对钢琴爱好者寻找一个合适的钢琴老师造成了困扰。同时，跟随老师学习钢琴的花费往往不菲，钢琴学习者需要承受较大的经济压力。而钢琴的学习主要在于学习者平时的练习，在单独的练习过程中可能无法较好的判断自己的弹奏水平，如对所练习曲目的弹奏是否完整正确。
发明内容
本发明的目的在于，为解决现有技术中的上述问题，提供了一种钢琴演奏的评价方法及系统，能够帮助演奏者对自己的弹奏水平有更加清晰的认知，增加了弹奏的趣味性，提高了演奏者的弹琴的积极性；同时能在一定程度上辅助钢琴教学。
为了实现上述目的，一方面，本发明提供了一种钢琴演奏的评价方法。该方法包括以下步骤：预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
优选地，将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价步骤，包括：将第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较；根据比较结果对演奏者进行评价。
优选地，比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。
优选地，根据比较结果对演奏者进行评价步骤，包括：根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
优选地，预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件步骤，包括：人工将曲谱中的音符转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。
另一方面，本发明提供了一种钢琴演奏的评价系统。该系统包括：第一转换模块用于预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；第二转换模块用于获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；处理模块用于将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
优选地，处理模块具体用于：将第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较；根据比较结果对演奏者进行评价。
优选地，比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。
优选地，处理模块具体用于：根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
优选地，通过人工预先将曲谱中的视频转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。
本发明提供的一种钢琴演奏的评价方法及系统，能够帮助演奏者对自己的弹奏水平有更加清晰的认知，增加了弹奏的趣味性，提高了演奏者的弹琴的积极性；同时能在一定程度上辅助钢琴教学。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的钢琴曲谱片段；
图3为本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。
图1为本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价方法流程示意图。如图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤S101，预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。
具体地，预先人工将曲谱中的音符转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件，第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。
例如，图2为本发明实施例提供的钢琴曲谱片段，将此片段转化为钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。其中，钢琴序列为：
[4/4](40,1/4,8)(41,2/4,10)(42,3/4,9)(40,4/4,9)
[4/4](40,1/4,9)(41,2/4,8)(42,3/4,9)(40,4/4,7)
[4/4](42,1/4,9)(43,2/4,9)(44,3/4,9)(44,4/4,9)
[4/4](42,1/4,9)(43,2/4,9)(44,3/4,9))(44,4/4,9)
其中，每一行表示一个小节，[4/4]表示该小节为4/4拍，(40,1/4，8)表示第一拍弹奏的是88个键的标准钢琴键盘上从左往右数的第40个琴键，按键时长为1/4拍，按键深度为8mm。(41,2/4,10)表示第二拍弹奏的是第41个琴键，按键时长为1/4拍，按键深度为10mm。(42,3/4,9)表示第三拍弹奏的是第42个琴键，按键时长为1/4拍，按键深度为9mm。(40,4/4,9)第四拍弹奏的是第40个琴键,按键时长为1/4拍，按键深度为9mm。(44,3/4，9))(44,4/4,9)表示第三拍弹奏的是第44个琴键，第四拍弹奏的是第44个琴键并且此处第44个琴键是延续的前一拍中弹奏第44个琴键的时值。
步骤S102，获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。
具体地，利用深度相机获取演奏者的钢琴视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。其中，深度相机可以为满足精度的任何相机。例如，TOF(Time of Flight)相机，TOF相机利用传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息。其测量范围可达数米、精度小于2cm，每秒更新频率可达30-60fps。
步骤S103，将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
具体地，将第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较。得到的比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出等级符号，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
本实施例中，如表1所示，对按键正确率、时长正确率和力度正确率分配不同的权重，从而对演奏者进行打分。例如，当演奏者演奏某一曲目时，比较结果为按键正确率、时长正确率和力度正确率分别为：90％，80％和70％时，可以计算出相应的分值为：100分×(90％×40％+80％×40％+70％×30％)＝89分。还可以根据分值给出相应的等级符号或者文字评价，如表2所示。
(表1)
评价要素 按键正确率 时长正确率 力度正确率
权重 40％ 40％ 30％
(表2)
分值 等级 祝福语
90-100 ☆☆☆☆☆ 太厉害了！真不愧是钢琴演奏家！
80-89 ☆☆☆☆ 真棒！离钢琴演奏家只有一步之遥！
70-79 ☆☆☆ 哎哟，不错哦！离钢琴演奏家不远了！
60-69 ☆☆ 还有很大的进步空间哟，继续努力吧！
<60 ☆ 只要勤加练习，相信你能做得更好的！
本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价方法，能够帮助演奏者对自己的弹奏水平有更加清晰的认知，增加了弹奏的趣味性，提高了演奏者的弹琴的积极性；同时能在一定程度上辅助钢琴教学。
图3为本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价系统结构示意图。如图所示，该系统20包括：第一转换模块21，第二转换模块22和处理模块23。
第一转换模块21用于预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。其中，预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件可以为：通过人工预先将曲谱中的视频转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。
第二转换模块22用于获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息。
处理模块23用于将第一视频特征文件和第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
处理模块具体用于：将第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较，获得比较结果；比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
本发明实施例提供的一种钢琴演奏的评价系统，能够帮助演奏者对自己的弹奏水平有更加清晰的认知，增加了弹奏的趣味性，提高了演奏者的弹琴的积极性；同时能在一定程度上辅助钢琴教学。
本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执轨道，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢琴演奏的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：
预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；所述第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；所述第一钢琴键序列的格式为：每一行对应一小节,每一行的格式为[p/m](琴键序数,q1/m,按键深度)…(琴键序数,qp/m,按键深度),其中,p为该行对应的小节拍数，m为一拍为几分音符数，[p/m]表示该小节的节拍为[每小节拍数/一拍为几分音符数]，q1…qp表示该小节第1拍至第p拍，q1/m…qp/m表示该小节第1拍至第p拍的按键时长，琴键序数表示该琴键为88个键的标准钢琴键盘上从左往右数的琴键数，按键深度的单位为mm；
获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据所述视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将所述按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；所述第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；
将所述第一视频特征文件和所述第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一视频特征文件和所述第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价步骤，包括：
将所述第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与所述第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较；
根据所述比较结果对演奏者进行评价。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述根据比较结果对演奏者进行评价步骤，包括：
根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件步骤，包括：
人工将曲谱中的音符转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。
6.一种钢琴演奏的评价系统，其特征在于，包括：
第一转换模块，用于预先将曲谱中的音符转换为对应的第一钢琴键序列，生成第一视频特征文件；所述第一钢琴键序列携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；所述第一钢琴键序列的格式为：每一行对应一小节,每一行的格式为[p/m](琴键序数,q1/m,按键深度)…(琴键序数,qp/m,按键深度),其中,p为该行对应的小节拍数，m为一拍为几分音符数，[p/m]表示该小节的节拍为[每小节拍数/一拍为几分音符数]，q1…qp表示该小节第1拍至第p拍，q1/m…qp/m表示该小节第1拍至第p拍的按键时长，琴键序数表示该琴键为88个键的标准钢琴键盘上从左往右数的琴键数，按键深度的单位为mm；
第二转换模块，用于获取演奏者的钢琴弹奏视频文件，根据所述视频文件获取演奏者在进行钢琴弹奏时的按键信息，将所述按键信息转换为对应的第二钢琴键序列，生成第二视频特征文件；所述第二钢琴键序列同样携带有钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息；
处理模块，用于将所述第一视频特征文件和所述第二视频特征文件进行比较，根据比较结果对演奏者进行评价。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块具体用于：
将所述第一视频特征文件中的第一钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息与所述第二视频特征文件中的第二钢琴键序列携带的钢琴按键位置、按键时长和按键力度信息进行比较；
根据所述比较结果对演奏者进行评价。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述比较结果包括自定义时间区段内演奏者弹奏的按键正确率、时长正确率和力度正确率。
9.根据权利要求6-8中任一权利要求所述的系统，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据比较结果，对演奏者进行打分，或者给出表情符号，或者给出文字评价。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，通过人工预先将曲谱中的视频转变为对应的第一钢琴键序列，并生成第一视频特征文件。
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