CN109637502A - 琴弦阵列布局机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种琴弦阵列布局机构，包括：辅助部件，用于尼龙缠弦古筝，包括第一岳山、第二岳山、码子、琴弦阵列和琴钉，第一岳山在面板与古筝头的连接处；第二岳山在面板与古筝尾的连接处，琴弦阵列由多根琴弦组成；第一岳山与面板成九十度，在第一岳山的上端镶有一条骨片或铜丝，第二岳山为S形；码子是琴弦和面板的传振支柱，用象牙或红木制成，在演奏古筝时，琴弦的振动由码子传递到面板；琴钉用于调整琴弦的松紧，以控制琴弦发音的高低，琴钉用木料制成；阵列分析设备，用于将接收到的多个琴弦图案在轮询处理图像中占据的区域的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析。通过本发明，实现了对琴弦阵列的整体检测。

Description

琴弦阵列布局机构

技术领域

本发明涉及尼龙缠弦古筝领域，尤其涉及一种琴弦阵列布局机构。

背景技术

尼龙缠弦古筝具有好的音质、定弦快、音高稳定、良好的可演奏性，手指有安全感，琴弦反应敏锐。以及长的寿命。

尼龙缠弦古筝中，琴弦的张力是一个大的方面，有很多可说的东西，张力对于琴弦来说是必须的，用户依靠对张力的调张使琴弦达到不同的音高，一般说来，张力的等级一般分为超低、低、中等、高、超高五个级别。一条弦上的张力等级取决于厂商所确定的标准长度。如达达里奥是648毫米，如果琴弦装到吉他上后，使用长度超过了648毫米，那么就会需要更高的张力，如果少于648毫米，那么需要的张力就会比较小，因此，在考虑琴弦张力时，不要忘了不同的标准长度。张力越高的琴弦越粗。琴弦越粗，声音越柔美圆润。

发明内容

为了解决目前尼龙缠弦古筝缺乏对琴弦阵列整体执行琴弦松紧度和布局标准程度的有效判断机制的技术问题，本发明提供了一种琴弦阵列布局机构。

为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：(1)在处理后图像清晰度小于处理前图像清晰度时，对图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值；(2)将现场采集到的琴弦阵列布局图的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析，以在相似度超限时，发出琴弦阵列可靠命令，否则，发出琴弦阵列不可靠命令。

根据本发明的一方面，提供了一种琴弦阵列布局机构，所述机构包括：

辅助部件，用于尼龙缠弦古筝，包括第一岳山、第二岳山、码子、琴弦阵列和琴钉，所述第一岳山在面板与古筝头的连接处；其中，所述第二岳山在面板与古筝尾的连接处，所述琴弦阵列由多根琴弦组成。

更具体地，在所述琴弦阵列布局机构中：所述第一岳山与面板成九十度，在所述第一岳山的上端镶有一条骨片或铜丝，所述第二岳山为S形。

更具体地，在所述琴弦阵列布局机构中：所述码子是琴弦和面板的传振支柱，用象牙或红木制成，在演奏古筝时，琴弦的振动由码子传递到面板。

更具体地，在所述琴弦阵列布局机构中：所述琴钉用于调整琴弦的松紧，以控制琴弦发音的高低，所述琴钉用木料制成。

更具体地，在所述琴弦阵列布局机构中，还包括：

阵列分析设备，与拟合处理设备连接，用于将接收到的多个琴弦图案在轮询处理图像中占据的区域的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析，以在相似度超限时，发出琴弦阵列可靠命令，否则，发出琴弦阵列不可靠命令；现场提示设备，与所述阵列分析设备连接，用于根据阵列分析设备发出的命令执行相应的现场提示操作；超清摄像设备，立于所述古筝尾的上方，用于面对所述琴弦阵列进行摄像处理，以获得当前超清帧，并输出所述当前超清帧；最小曲率插值设备，位于所述面板的下方，与所述超清摄像设备连接，用于接收所述当前超清帧，对所述当前超清帧执行最小曲率插值处理，以获得并输出对应的最小曲率插值图像；子图像提取设备，设置在所述最小曲率插值设备的附近，与所述最小曲率插值设备连接，用于接收所述当前超清帧和所述最小曲率插值图像，并基于预设分割尺寸对所述当前超清帧执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述最小曲率插值图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述当前超清帧中预设位置的多个第一子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理前清晰度，还用于将所述最小曲率插值图像中预设位置的多个第二子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理后清晰度；轮询处理设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后清晰度小于所述处理前清晰度时，对所述最小曲率插值图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值，并将获取的处理后的图像作为轮询处理图像输出；像素点分辨设备，与所述轮询处理设备连接，用于将所述轮询处理图像中灰度值在预设琴弦灰度范围内的像素点作为琴弦像素点，并输出所述轮询处理图像中的各个琴弦像素点；拟合处理设备，与所述像素点分辨设备连接，用于将所述各个琴弦像素点执行拟合处理以获得多个琴弦图案，每一个琴弦图案对应一根琴弦目标；其中，所述轮询处理设备还用于在接收到的所述处理后清晰度大于等于所述处理前清晰度时，将所述最小曲率插值图像作为轮询处理图像，并输出所述轮询处理图像。

具体实施方式

下面将对本发明的琴弦阵列布局机构的实施方案进行详细说明。

琴弦张力越低按弦越舒适，张力越大并不意味着音量越大。张力较高的琴弦会振动得更加猛烈，但是这种振动的形式在音量方面并不起主要作用。古筝本身，尤其是他的内部构架在这方面扮演着重要得多的角色。一套超高张力的琴弦很可能由于给面板施加了太大的压力而使面板开始阻碍声音的发出。在考虑使用超高张力琴弦时，一定要先向核实一下古筝对于琴弦张力的承受能力。很多制作家都不会推荐您在他们的吉他上使用超高张力琴弦。大多数演奏者都会对中等张力、高张力或者中等和高张力混用的琴弦感到舒适。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种琴弦阵列布局机构，能够有效解决相应的技术问题。

根据本发明实施方案示出的琴弦阵列布局机构包括：

辅助部件，用于尼龙缠弦古筝，包括第一岳山、第二岳山、码子、琴弦阵列和琴钉，所述第一岳山在面板与古筝头的连接处；

其中，所述第二岳山在面板与古筝尾的连接处，所述琴弦阵列由多根琴弦组成。

接着，继续对本发明的琴弦阵列布局机构的具体结构进行进一步的说明。

在所述琴弦阵列布局机构中：所述第一岳山与面板成九十度，在所述第一岳山的上端镶有一条骨片或铜丝，所述第二岳山为S形。

在所述琴弦阵列布局机构中：所述码子是琴弦和面板的传振支柱，用象牙或红木制成，在演奏古筝时，琴弦的振动由码子传递到面板。

在所述琴弦阵列布局机构中：所述琴钉用于调整琴弦的松紧，以控制琴弦发音的高低，所述琴钉用木料制成。

在所述琴弦阵列布局机构中，还包括：

阵列分析设备，与拟合处理设备连接，用于将接收到的多个琴弦图案在轮询处理图像中占据的区域的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析，以在相似度超限时，发出琴弦阵列可靠命令，否则，发出琴弦阵列不可靠命令；

现场提示设备，与所述阵列分析设备连接，用于根据阵列分析设备发出的命令执行相应的现场提示操作；

超清摄像设备，立于所述古筝尾的上方，用于面对所述琴弦阵列进行摄像处理，以获得当前超清帧，并输出所述当前超清帧；

最小曲率插值设备，位于所述面板的下方，与所述超清摄像设备连接，用于接收所述当前超清帧，对所述当前超清帧执行最小曲率插值处理，以获得并输出对应的最小曲率插值图像；

子图像提取设备，设置在所述最小曲率插值设备的附近，与所述最小曲率插值设备连接，用于接收所述当前超清帧和所述最小曲率插值图像，并基于预设分割尺寸对所述当前超清帧执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述最小曲率插值图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；

代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述当前超清帧中预设位置的多个第一子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理前清晰度，还用于将所述最小曲率插值图像中预设位置的多个第二子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理后清晰度；

轮询处理设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后清晰度小于所述处理前清晰度时，对所述最小曲率插值图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值，并将获取的处理后的图像作为轮询处理图像输出；

像素点分辨设备，与所述轮询处理设备连接，用于将所述轮询处理图像中灰度值在预设琴弦灰度范围内的像素点作为琴弦像素点，并输出所述轮询处理图像中的各个琴弦像素点；

拟合处理设备，与所述像素点分辨设备连接，用于将所述各个琴弦像素点执行拟合处理以获得多个琴弦图案，每一个琴弦图案对应一根琴弦目标；

其中，所述轮询处理设备还用于在接收到的所述处理后清晰度大于等于所述处理前清晰度时，将所述最小曲率插值图像作为轮询处理图像，并输出所述轮询处理图像。

在所述琴弦阵列布局机构中：所述轮询处理设备还包括清晰度接收子设备、循环处理子设备和图像输出子设备，所述循环处理子设备分别与所述清晰度接收子设备和所述图像输出子设备连接。

在所述琴弦阵列布局机构中：所述循环处理子设备用于在接收到的所述处理后清晰度小于所述处理前清晰度时，对所述最小曲率插值图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值。

在所述琴弦阵列布局机构中：在所述代表性处理设备中，所述预设位置为处理图像的中央位置，即针对所述最小曲率插值图像或所述当前超清帧，所述预设位置为所述最小曲率插值图像或所述当前超清帧的中央位置。

在所述琴弦阵列布局机构中，还包括：

参数提取设备，与所述超清摄像设备连接，用于接收所述当前超清帧，对于当前超清帧中的每一个像素点，基于其周围像素点的各个像素值检测其像素值的跳变程度；

阈值转换设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，其中，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小。

在所述琴弦阵列布局机构中，还包括：

自适应执行设备，分别与所述最小曲率插值设备、所述阈值转换设备和所述参数提取设备连接，用于对于当前超清帧中的每一个像素的像素值，将其跳变程度与所述预设跳变程度阈值进行比较，对于跳变程度大于等于所述预设跳变程度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对跳变程度小于所述预设跳变程度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，当前超清帧中的所有像素的处理后的像素值形成当前超清帧对应的自适应执行图像，并将所述自适应执行图像替换所述当前超清帧发送给所述最小曲率插值设备。

另外，在所述琴弦阵列布局机构中，可以采用GPU芯片来实现所述拟合处理设备。

GPU在几个主要方面有别于DSP(Digital SignalProcessing，简称DSP，数字信号处理)架构。其所有计算均使用浮点算法，而且此刻还没有位或整数运算指令。此外，由于GPU专为图像处理设计，因此存储系统实际上是一个二维的分段存储空间，包括一个区段号(从中读取图像)和二维地址(图像中的X、Y坐标)。此外，没有任何间接写指令。输出写地址由光栅处理器确定，而且不能由程序改变。这对于自然分布在存储器之中的算法而言是极大的挑战。最后一点，不同碎片的处理过程间不允许通信。实际上，碎片处理器是一个SIMD数据并行执行单元，在所有碎片中独立执行代码。

尽管有上述约束，但是GPU还是可以有效地执行多种运算，从线性代数和信号处理到数值仿真。虽然概念简单，但新用户在使用GPU计算时还是会感到迷惑，因为GPU需要专有的图形知识。这种情况下，一些软件工具可以提供帮助。两种高级描影语言CG和HLSL能够让用户编写类似C的代码，随后编译成碎片程序汇编语言。Brook是专为GPU计算设计，且不需要图形知识的高级语言。因此对第一次使用GPU进行开发的工作人员而言，它可以算是一个很好的起点。Brook是C语言的延伸，整合了可以直接映射到GPU的简单数据并行编程构造。经GPU存储和操作的数据被形象地比喻成“流”(stream)，类似于标准C中的数组。核心(Kernel)是在流上操作的函数。在一系列输入流上调用一个核心函数意味着在流元素上实施了隐含的循环，即对每一个流元素调用核心体。Brook还提供了约简机制，例如对一个流中所有的元素进行和、最大值或乘积计算。Brook还完全隐藏了图形API的所有细节，并把GPU中类似二维存储器系统这样许多用户不熟悉的部分进行了虚拟化处理。用Brook编写的应用程序包括线性代数子程序、快速傅立叶转换、光线追踪和图像处理。利用ATI的X800XT和Nvidia的GeForce 6800Ultra型GPU，在相同高速缓存、SSE汇编优化Pentium 4执行条件下，许多此类应用的速度提升高达7倍之多。

采用本发明的琴弦阵列布局机构，针对现有技术中尼龙缠弦古筝缺乏对琴弦阵列整体执行琴弦松紧度和布局标准程度的有效判断机制的技术问题，在处理后图像清晰度小于处理前图像清晰度时，对图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值；更重要的是，将现场采集到的琴弦阵列布局图的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析，以在相似度超限时，发出琴弦阵列可靠命令，否则，发出琴弦阵列不可靠命令。

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)

1.一种琴弦阵列布局机构，所述机构包括：

辅助部件，用于尼龙缠弦古筝，包括第一岳山、第二岳山、码子、琴弦阵列和琴钉，所述第一岳山在面板与古筝头的连接处；

其中，所述第二岳山在面板与古筝尾的连接处，所述琴弦阵列由多根琴弦组成。

2.如权利要求1所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

所述第一岳山与面板成九十度，在所述第一岳山的上端镶有一条骨片或铜丝，所述第二岳山为S形。

3.如权利要求2所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

所述码子是琴弦和面板的传振支柱，用象牙或红木制成，在演奏古筝时，琴弦的振动由码子传递到面板。

4.如权利要求3所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

所述琴钉用于调整琴弦的松紧，以控制琴弦发音的高低，所述琴钉用木料制成。

5.如权利要求4所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于，所述机构还包括：

阵列分析设备，与拟合处理设备连接，用于将接收到的多个琴弦图案在轮询处理图像中占据的区域的形状与标准琴弦阵列布局图的形状进行相似度分析，以在相似度超限时，发出琴弦阵列可靠命令，否则，发出琴弦阵列不可靠命令；

现场提示设备，与所述阵列分析设备连接，用于根据阵列分析设备发出的命令执行相应的现场提示操作；

超清摄像设备，立于所述古筝尾的上方，用于面对所述琴弦阵列进行摄像处理，以获得当前超清帧，并输出所述当前超清帧；

最小曲率插值设备，位于所述面板的下方，与所述超清摄像设备连接，用于接收所述当前超清帧，对所述当前超清帧执行最小曲率插值处理，以获得并输出对应的最小曲率插值图像；

子图像提取设备，设置在所述最小曲率插值设备的附近，与所述最小曲率插值设备连接，用于接收所述当前超清帧和所述最小曲率插值图像，并基于预设分割尺寸对所述当前超清帧执行子图像分割处理，以获得多个第一子图像，基于预设分割尺寸对所述最小曲率插值图像执行子图像分割处理，以获得多个第二子图像；

代表性处理设备，与所述子图像提取设备连接，用于将所述当前超清帧中预设位置的多个第一子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理前清晰度，还用于将所述最小曲率插值图像中预设位置的多个第二子图像的多个清晰度进行平均化处理，以获得处理后清晰度；

轮询处理设备，与所述代表性处理设备连接，用于在接收到的所述处理后清晰度小于所述处理前清晰度时，对所述最小曲率插值图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值，并将获取的处理后的图像作为轮询处理图像输出；

像素点分辨设备，与所述轮询处理设备连接，用于将所述轮询处理图像中灰度值在预设琴弦灰度范围内的像素点作为琴弦像素点，并输出所述轮询处理图像中的各个琴弦像素点；

拟合处理设备，与所述像素点分辨设备连接，用于将所述各个琴弦像素点执行拟合处理以获得多个琴弦图案，每一个琴弦图案对应一根琴弦目标；

其中，所述轮询处理设备还用于在接收到的所述处理后清晰度大于等于所述处理前清晰度时，将所述最小曲率插值图像作为轮询处理图像，并输出所述轮询处理图像。

6.如权利要求5所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

所述轮询处理设备还包括清晰度接收子设备、循环处理子设备和图像输出子设备，所述循环处理子设备分别与所述清晰度接收子设备和所述图像输出子设备连接。

7.如权利要求6所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

所述循环处理子设备用于在接收到的所述处理后清晰度小于所述处理前清晰度时，对所述最小曲率插值图像执行循环式的移动平均插值处理，直到获取的处理后的图像的清晰度超过预设清晰度阈值。

8.如权利要求7所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于：

在所述代表性处理设备中，所述预设位置为处理图像的中央位置，即针对所述最小曲率插值图像或所述当前超清帧，所述预设位置为所述最小曲率插值图像或所述当前超清帧的中央位置。

9.如权利要求8所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于，所述机构还包括：

参数提取设备，与所述超清摄像设备连接，用于接收所述当前超清帧，对于当前超清帧中的每一个像素点，基于其周围像素点的各个像素值检测其像素值的跳变程度；

阈值转换设备，用于接收输入的锐化等级，根据所述锐化等级确定并输出预设跳变程度阈值，其中，所述锐化等级越高，所述预设跳变程度阈值越小。

10.如权利要求9所述的琴弦阵列布局机构，其特征在于，所述机构还包括：

自适应执行设备，分别与所述最小曲率插值设备、所述阈值转换设备和所述参数提取设备连接，用于对于当前超清帧中的每一个像素的像素值，将其跳变程度与所述预设跳变程度阈值进行比较，对于跳变程度大于等于所述预设跳变程度阈值的各个像素，对其像素值进行锐化处理以获得处理后的像素值，对跳变程度小于所述预设跳变程度阈值的各个像素，直接将其像素值作为处理后的像素值，当前超清帧中的所有像素的处理后的像素值形成当前超清帧对应的自适应执行图像，并将所述自适应执行图像替换所述当前超清帧发送给所述最小曲率插值设备。