CN109448669A - 自动化蝴蝶形扬琴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动化蝴蝶形扬琴，包括：蝴蝶琴体，包括蝴蝶形琴架、脚轮和保护外罩，所述蝴蝶形琴架的框架采用色木、桦木或榆木制造而成，所述蝴蝶形琴架采用木质材料制造而成且为可折叠结构，所述脚轮设置在所述蝴蝶形琴架的下方，所述保护外罩用于在所述蝴蝶形琴架不使用时进行覆盖式保护；吹风设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与密度分析设备连接，用于在接收到的灰尘分布密度大于等于预设密度阈值时，执行对所述蝴蝶形琴架的框架的吹风处理。通过本发明，提升了蝴蝶形扬琴的自动化水平。

Description

自动化蝴蝶形扬琴

技术领域

本发明涉及蝴蝶形扬琴领域，尤其涉及一种自动化蝴蝶形扬琴。

背景技术

蝴蝶形扬琴由共鸣箱、山口、弦钉、弦轴、马子、琴弦和琴竹等构成。共鸣箱是扬琴的形体，它由前后两块侧板和左右两端琴头连接成琴架，上下蒙以薄板而成。侧板和琴头使用色、烨木、榆木或其他质地较硬木材制作，琴架上的面板使用纹理顺直、均匀的梧桐木或鱼鳞松制作。它是音响的共鸣板，对扬琴的音量和音色起重要作用。

琴架下面的底板，多使用三层的胶合板。共鸣箱里面，对应面板每个码子处都胶有一道音梁，它与面、底板和前后侧板相连，使琴箱分成几个空间。在音梁板上开有四五个圆形孔洞，称作风眼，使共鸣后的音波在共鸣箱中对流，然后由音孔传出。音孔原来开在面板上，为2或4个圆孔。上面嵌以镂空的牙雕或骨雕，用以装饰美化琴面和保护音孔，多开在两山口下边，每边有4～5个，为圆形或长方形。孔边嵌以铜圈，也有的开在底板上，而且数量较多。

山口是面板两侧的长形木条，用红木制成，起架弦作用，山口至马子的一段弦长，才是琴弦的振动发部分。

马子呈条形峰谷状，用竹、红木或牛骨制作，有2～5个，置于面板上，左侧的为高音马，右侧为低音马，其凸出的峰部用以架弦，凹下的谷部为其他琴弦通过。琴弦采用钢丝弦。高音部分为裸弦，使用27～31号钢丝，低音部分用缠弦，在裸弦上缠绕细钢丝而成。

琴竹又有琴笕、琴签和琴棰之称，是两支富有弹性的竹制小棰，用以敲击琴弦发音。

发明内容

为了解决现有技术中蝴蝶形扬琴自动化控制水平有限的技术问题，本发明提供了一种自动化蝴蝶形扬琴，基于频域增强处理前后的图像的参数比对，确定是否对处理后的图像执行红色通道增强处理；以及在针对性的图像处理的基础上，对蝴蝶形琴架的框架上的灰尘分布密度进行高精度测量，并在测量的基础上执行相应的吹风除尘处理。

根据本发明的一方面，提供了一种自动化蝴蝶形扬琴，所述蝴蝶形扬琴包括：

蝴蝶琴体，包括蝴蝶形琴架、脚轮和保护外罩，所述蝴蝶形琴架的框架采用色木、桦木或榆木制造而成。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：在所述蝴蝶琴体中，所述蝴蝶形琴架采用木质材料制造而成且为可折叠结构。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：在所述蝴蝶琴体中，所述脚轮设置在所述蝴蝶形琴架的下方，所述保护外罩用于在所述蝴蝶形琴架不使用时进行覆盖式保护。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

吹风设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与密度分析设备连接，用于在接收到的灰尘分布密度大于等于预设密度阈值时，执行对所述蝴蝶形琴架的框架的吹风处理；高清捕获设备，设置在所述蝴蝶琴体内，位于所述蝴蝶形琴架的框架的上方，用于对所述蝴蝶形琴架的框架执行高清图像捕获处理，以获得对应高清框架图像；频域增强设备，与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行频域伪彩色增强处理，以获得并输出对应的频域增强图像；自适应处理设备，与所述频域增强设备连接，用于接收所述频域增强图像，识别所述频域增强图像中的目标的数量，基于所述目标的数量执行对所述频域增强图像的均匀式区域分割，以获得各个第一图像区域，其中，所述目标的数量越多，获得的每一个第一图像区域所占据的像素点的数量越少；所述自适应处理设备还用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行与所述频域增强图像相同尺寸的均匀式区域分割，以获得各个第二图像区域；均值辨识设备，与所述自适应处理设备连接，获得每一个第一图像区域的红色成分均值，获得每一个第二图像区域的红色成分均值，基于各个第一图像区域的各个红色成分均值确定所述频域增强图像的整体红色成分均值，基于各个第二图像区域的各个红色成分均值确定所述高清框架图像的整体红色成分均值；后续处理设备，分别与所述频域增强设备和所述均值辨识设备连接，用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差大于等于限量时，对所述频域增强图像执行红色通道增强处理，以获得后续处理图像；灰尘测量设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与所述后续处理设备连接，用于将所述后续处理图像中亮度值在灰尘上限亮度阈值和灰尘下限亮度阈值之间的像素点作为灰尘像素点；密度分析设备，与所述灰尘测量设备连接，用于基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度；其中，在所述密度分析设备中，基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度包括：所述百分比越大，对应的灰尘分布密度越密。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述后续处理设备还用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差小于限量时，将所述频域增强图像作为后续处理图像输出。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

第一捕获设备、第二捕获设备和数据调整设备，设置在所述高清捕获设备和所述频域增强设备之间。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述第一捕获设备与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度成分和所述高清框架图像的非亮度成分。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述第二捕获设备用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度平均值，并基于当前时刻获取图像亮度预测值，通过所述高清框架图像的亮度平均值对所述图像亮度预测值进行修正以获得所述高清框架图像的基准亮度值。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述数据调整设备分别与所述频域增强设备、所述第一捕获设备和所述第二捕获设备连接，用于基于所述高清框架图像的基准亮度值对所述高清框架图像的亮度成分进行校正以获得校正亮度成分，并将所述校正亮度成分与所述非亮度成分叠加以获得数据调整图像，并将所述数据调整图像替换所述高清框架图像发送给所述频域增强设备。

更具体地，在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

MMC存储卡，与所述数据调整设备连接，用于接收所述数据调整图像，并暂存所述数据调整图像；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用不同型号的可编程逻辑器件来实现；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备都采用VHDL语言来设计，且所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用被集成在同一块印刷电路板上。

附图说明

以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：

图1为根据本发明实施方案示出的自动化蝴蝶形扬琴的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的自动化蝴蝶形扬琴的实施方案进行详细说明。

蝴蝶形扬琴是扬琴中重要的一种类型，有着不同的音域，八音扬琴由f1～e2，十音扬琴由d’～d3，十二音扬琴由c～e3，变音扬琴由G～g3，转盘转调扬琴由G～a3，全律活马大扬琴由G～c4，电扬琴由G～g3。扬琴的音色丰富多彩，低音区发音朦胧、雄厚而深沉；中音区柔和、纯净而透明；高音区清脆、明亮；最高音区则较紧张。演奏旋律时主要用中音和高音区，有时也接触到最高音区，但很少使用。低音区较少演奏旋律，多用作和声的衬托。扬琴适于演奏快速的乐曲，最适合表现轻快、活泼的情绪和欢快、喜悦的感情。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动化蝴蝶形扬琴，能够有效解决相应的技术问题。

图1为根据本发明实施方案示出的自动化蝴蝶形扬琴的结构示意图，所述蝴蝶形扬琴包括：

蝴蝶琴体，包括蝴蝶形琴架、脚轮和保护外罩，所述蝴蝶形琴架的框架采用色木、桦木或榆木制造而成。

接着，继续对本发明的自动化蝴蝶形扬琴的具体结构进行进一步的说明。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：在所述蝴蝶琴体中，所述蝴蝶形琴架采用木质材料制造而成且为可折叠结构。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：在所述蝴蝶琴体中，所述脚轮设置在所述蝴蝶形琴架的下方，所述保护外罩用于在所述蝴蝶形琴架不使用时进行覆盖式保护。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

吹风设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与密度分析设备连接，用于在接收到的灰尘分布密度大于等于预设密度阈值时，执行对所述蝴蝶形琴架的框架的吹风处理；

高清捕获设备，设置在所述蝴蝶琴体内，位于所述蝴蝶形琴架的框架的上方，用于对所述蝴蝶形琴架的框架执行高清图像捕获处理，以获得对应高清框架图像；

频域增强设备，与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行频域伪彩色增强处理，以获得并输出对应的频域增强图像；

自适应处理设备，与所述频域增强设备连接，用于接收所述频域增强图像，识别所述频域增强图像中的目标的数量，基于所述目标的数量执行对所述频域增强图像的均匀式区域分割，以获得各个第一图像区域，其中，所述目标的数量越多，获得的每一个第一图像区域所占据的像素点的数量越少；

所述自适应处理设备还用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行与所述频域增强图像相同尺寸的均匀式区域分割，以获得各个第二图像区域；

均值辨识设备，与所述自适应处理设备连接，获得每一个第一图像区域的红色成分均值，获得每一个第二图像区域的红色成分均值，基于各个第一图像区域的各个红色成分均值确定所述频域增强图像的整体红色成分均值，基于各个第二图像区域的各个红色成分均值确定所述高清框架图像的整体红色成分均值；

后续处理设备，分别与所述频域增强设备和所述均值辨识设备连接，用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差大于等于限量时，对所述频域增强图像执行红色通道增强处理，以获得后续处理图像；

灰尘测量设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与所述后续处理设备连接，用于将所述后续处理图像中亮度值在灰尘上限亮度阈值和灰尘下限亮度阈值之间的像素点作为灰尘像素点；

密度分析设备，与所述灰尘测量设备连接，用于基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度；

其中，在所述密度分析设备中，基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度包括：所述百分比越大，对应的灰尘分布密度越密。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述后续处理设备还用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差小于限量时，将所述频域增强图像作为后续处理图像输出。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

第一捕获设备、第二捕获设备和数据调整设备，设置在所述高清捕获设备和所述频域增强设备之间。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述第一捕获设备与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度成分和所述高清框架图像的非亮度成分。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述第二捕获设备用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度平均值，并基于当前时刻获取图像亮度预测值，通过所述高清框架图像的亮度平均值对所述图像亮度预测值进行修正以获得所述高清框架图像的基准亮度值。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中：所述数据调整设备分别与所述频域增强设备、所述第一捕获设备和所述第二捕获设备连接，用于基于所述高清框架图像的基准亮度值对所述高清框架图像的亮度成分进行校正以获得校正亮度成分，并将所述校正亮度成分与所述非亮度成分叠加以获得数据调整图像，并将所述数据调整图像替换所述高清框架图像发送给所述频域增强设备。

在所述自动化蝴蝶形扬琴中，还包括：

MMC存储卡，与所述数据调整设备连接，用于接收所述数据调整图像，并暂存所述数据调整图像；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用不同型号的可编程逻辑器件来实现；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备都采用VHDL语言来设计，且所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用被集成在同一块印刷电路板上。

另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。

VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。

VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。它具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。

VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。

采用本发明的自动化蝴蝶形扬琴，针对现有技术中蝴蝶形扬琴自动化控制水平有限的技术问题，通过基于频域增强处理前后的图像的参数比对，确定是否对处理后的图像执行红色通道增强处理；以及在针对性的图像处理的基础上，对蝴蝶形琴架的框架上的灰尘分布密度进行高精度测量，并在测量的基础上执行相应的吹风除尘处理；从而解决了上述技术问题。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于，包括：

蝴蝶琴体，包括蝴蝶形琴架、脚轮和保护外罩，所述蝴蝶形琴架的框架采用色木、桦木或榆木制造而成。

2.如权利要求1所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

在所述蝴蝶琴体中，所述蝴蝶形琴架采用木质材料制造而成且为可折叠结构。

3.如权利要求2所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

在所述蝴蝶琴体中，所述脚轮设置在所述蝴蝶形琴架的下方，所述保护外罩用于在所述蝴蝶形琴架不使用时进行覆盖式保护。

4.如权利要求3所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于，所述蝴蝶形扬琴还包括：

吹风设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与密度分析设备连接，用于在接收到的灰尘分布密度大于等于预设密度阈值时，执行对所述蝴蝶形琴架的框架的吹风处理；

高清捕获设备，设置在所述蝴蝶琴体内，位于所述蝴蝶形琴架的框架的上方，用于对所述蝴蝶形琴架的框架执行高清图像捕获处理，以获得对应高清框架图像；

频域增强设备，与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行频域伪彩色增强处理，以获得并输出对应的频域增强图像；

自适应处理设备，与所述频域增强设备连接，用于接收所述频域增强图像，识别所述频域增强图像中的目标的数量，基于所述目标的数量执行对所述频域增强图像的均匀式区域分割，以获得各个第一图像区域，其中，所述目标的数量越多，获得的每一个第一图像区域所占据的像素点的数量越少；

所述自适应处理设备还用于接收所述高清框架图像，对所述高清框架图像执行与所述频域增强图像相同尺寸的均匀式区域分割，以获得各个第二图像区域；

均值辨识设备，与所述自适应处理设备连接，获得每一个第一图像区域的红色成分均值，获得每一个第二图像区域的红色成分均值，基于各个第一图像区域的各个红色成分均值确定所述频域增强图像的整体红色成分均值，基于各个第二图像区域的各个红色成分均值确定所述高清框架图像的整体红色成分均值；

后续处理设备，分别与所述频域增强设备和所述均值辨识设备连接，用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差大于等于限量时，对所述频域增强图像执行红色通道增强处理，以获得后续处理图像；

灰尘测量设备，设置在所述蝴蝶琴体内，与所述后续处理设备连接，用于将所述后续处理图像中亮度值在灰尘上限亮度阈值和灰尘下限亮度阈值之间的像素点作为灰尘像素点；

密度分析设备，与所述灰尘测量设备连接，用于基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度；

其中，在所述密度分析设备中，基于所述后续处理图像中灰尘像素点的数量占据所述后续处理图像中所有像素点的数量的百分比确定对应的灰尘分布密度包括：所述百分比越大，对应的灰尘分布密度越密。

5.如权利要求4所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

所述后续处理设备还用于在所述频域增强图像的整体红色成分均值和所述高清框架图像的整体红色成分均值之差小于限量时，将所述频域增强图像作为后续处理图像输出。

6.如权利要求5所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于，所述蝴蝶形扬琴还包括：

第一捕获设备、第二捕获设备和数据调整设备，设置在所述高清捕获设备和所述频域增强设备之间。

7.如权利要求6所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

所述第一捕获设备与所述高清捕获设备连接，用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度成分和所述高清框架图像的非亮度成分。

8.如权利要求7所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

所述第二捕获设备用于接收所述高清框架图像，获取所述高清框架图像的亮度平均值，并基于当前时刻获取图像亮度预测值，通过所述高清框架图像的亮度平均值对所述图像亮度预测值进行修正以获得所述高清框架图像的基准亮度值。

9.如权利要求8所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于：

所述数据调整设备分别与所述频域增强设备、所述第一捕获设备和所述第二捕获设备连接，用于基于所述高清框架图像的基准亮度值对所述高清框架图像的亮度成分进行校正以获得校正亮度成分，并将所述校正亮度成分与所述非亮度成分叠加以获得数据调整图像，并将所述数据调整图像替换所述高清框架图像发送给所述频域增强设备。

10.如权利要求9所述的自动化蝴蝶形扬琴，其特征在于，所述蝴蝶形扬琴还包括：

MMC存储卡，与所述数据调整设备连接，用于接收所述数据调整图像，并暂存所述数据调整图像；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用不同型号的可编程逻辑器件来实现；

其中，所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备都采用VHDL语言来设计，且所述第一捕获设备、所述第二捕获设备和所述数据调整设备分别采用被集成在同一块印刷电路板上。