JP2010102408A - 楽譜認識装置、及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タブ譜302の音符のノートナンバと、当該タブ譜302の音符と対になっている五線譜301の音符のノートナンバとの差を算出する。算出したノートナンバが閾値NoteDiffThrよりも大きい場合に、当該五線譜301の音符のノートナンバから、当該タブ譜302の音符に適用されるタブ譜チューニング情報408を減算した値を、当該タブ譜302の音符の新たな数字NewNumTabとする。
【選択図】図1
Description
具体的に各種の音楽記号を認識する場合には、五線及び段落を認識した上で、五線消去を行った後、任意の矩形形状をした読み取り用のラベルを記号毎に設定して、当該ラベルのデータと、予め辞書に登録されているデータとをパターンマッチングするようにしている(特許文献1を参照)。ここで、ラベルとは、モノクロ画像(白黒の2値画像)の場合、例えば、4連結又は8連結している黒画素の一塊をいう。
図1は、楽譜認識装置の構成の一例を示すブロック図である。
図1において、楽譜認識装置100は、CPU1、ROM2、RAM3、HDD4、FDD5、MIDIインタフェース回路6、スキャナインタフェース回路7、プリンタインタフェース回路8、キーボードインタフェース回路9、CRTインタフェース回路10、及びバス15を有している。そして、スキャナ11、プリンタ12、キーボード13、及びCRT14が楽譜認識装置100に接続されている。
CPU1は、ROM2に格納されたプログラムをRAM3に展開して実行すること等により、楽譜認識装置100の全体の制御を行う中央処理装置である。また、楽譜認識装置100は、予め設定された所定の周期でCPU1に割り込みをかけるタイマ回路を内蔵している。RAM3は、プログラムエリアの他、画像データバッファ、ワークエリア等として使用される。HDD(ハードディスクドライブ)4及びFDD(フレキシブルディスクドライブ)5は、プログラム、画像データ、及び演奏データ等を格納する。
まず、ステップS1において、CPU1は、画像取り込み処理を行う。この画像取り込み処理では、スキャナ12によって読み取られた楽譜の画像データをRAM3に取り込む等の処理が行われる。図3は、楽譜認識装置100に取り込まれる楽譜の一例を示す図である。具体的に図3(a)は、五線譜とタブ譜とが対になって表記された楽譜の一部を示す図である。また、図3(b)〜図3(d)は、図3(a)の領域303におけるパターンマッチングによる認識結果の第1〜第3の例を概念的に示す図である。
図3(a)に示すように、本実施形態では、五線譜301とタブ譜302とが対になって表記された楽譜を取り込むようにしている。
音楽記号認識処理では、五線が消去された楽譜の画像データに対し、連続する黒画素の外縁に接するように矩形ラベルを設定し、当該矩形ラベル内の黒画素のデータと、予め辞書に登録されているデータとのパターンマッチングを行う等して各種の音楽記号を認識する。この音楽記号認識処理により、タブ譜に表記されている数字が認識される。パターンマッチングに際しては、テンプレートマッチングの他に、矩形ラベルのサイズと加重方向指数とを用いたり、ペリフェラル特徴を用いたりすることができる。
次に、ステップS6において、CPU1は、認識結果修正処理を行う。認識結果修正処理では、音楽記号認識処理でパターンマッチングにより認識された結果を、五線譜301の音符のノートナンバと、タブ譜302の音符(フレット番号と当該フレット番号が表記されている五線の位置とから定まる音符)のノートナンバとの差に基づいて修正する。認識結果修正処理の詳細については後述する。
図4は、パートテンプレートの一例を示す図である。図4において、パートテンプレート401は、テンプレート名402、パート名403、パート名短縮404、移調楽器設定405、音部記号406、タブ譜線数407、及びタブ譜チューニング情報408を有する。
パート名403には、パートテンプレート401が適用されるパートを識別するための文字列が格納される。
パート名短縮404には、パートテンプレート401が適用されるパートの短縮表記を識別するための文字列が格納されている。
移調楽器設定405には、パートテンプレート401が適用される楽器が移調楽器であるか否かと、その楽器が移調楽器である場合にはその移調楽器がどのようなものであるかとを識別するための数値が格納されている。本実施形態では、パートテンプレート401が適用される楽器が移調楽器でない場合、移調楽器設定405には、0が格納される。また、本実施形態では、パートテンプレート401が適用される楽器がトランペット、ウッドベース、ピッコロ、アルトサックスである場合、移調楽器設定405には、夫々、−2、−12、12、−9が格納される。
タブ譜線数407には、パートテンプレート401が適用される"楽譜の線数(五線の数)"を表す数値が格納されている。
タブ譜チューニング情報408には、楽譜の各線に対するチューニングを表す数値が格納されている。タブ譜チューニング情報408には、パートテンプレート401が適用される"楽譜の線数"分の情報が格納されている。図5は、タブ譜チューニング情報408の一例を示す図である。
尚、前述したように、実際には、以上の処理の他に様々な処理が実行されるが、ステップS6における認識結果修正処理以外については、公知の技術によって実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
まず、ステップS11において、CPU1は、パート認識処理により認識された音楽記号の内容に基づいて、五線譜301の音符のノートナンバを算出し、算出したノートナンバを、当該音符の情報として記憶する。このノートナンバの算出は、五線譜を演奏する際にノートナンバを検出するときと同じ方法で行うことができる。ただし、本実施形態では、楽譜(曲)の先頭から、音高に関係する音楽記号(音部記号、調号、臨時記号、タイ、オッターヴァ等)だけを考慮しながら、各音符のノートナンバを算出する。また、本実施形態では、「D.S.」や「コーダ」等の繰り返し記号があったとしても、当該繰り返し記号には従わずにノートナンバを算出する。すなわち、楽譜(曲)の最初から最後まで後戻りせずにノートナンバを検出する。
ステップS15に進むと、CPU1は、ノートナンバ比較表を作成する。
図7は、ノートナンバ比較表の一例を示す図である。具体的に図7(a)は、図6のステップS15で作成されるノートナンバ比較表の一例を示す図であり、図7(b)は、後述する図6のステップS19で作成されるノートナンバ比較表の一例を示す図である。
以上のようにして領域701aの全てのセルに値が記憶されると、各セルの値のうち、0以上の値のものを弦毎に抽出し、抽出した値が同値であるものの数の最大値を算出し、算出した値を、図7(a)に示すノートナンバ比較表701の領域701bに記憶する。例えば、Nが4であり、弦1における小節1〜4に記憶された値が夫々「1」、「1」、「0」、「1」であったとする。この場合には、領域701bの弦1に対応するセルには代表値として「1」が記憶される。
また、領域701aのセルに記憶すべき値を決めるために算出したノートナンバの差の数(すなわち、領域701aのセルに対応する小節にある"五線譜301とタブ譜302の"音符の数)が閾値以下である場合には、当該セルの値を空欄にしてもよい。このようにすれば、五線譜301におけるパターンマッチングの誤認識による影響を低減することができる。この場合、当該ノートナンバの差の数を各セルに記憶し、各セルにおけるノートナンバの差の数を容易に判別できるようにしてもよい。
次に、ステップS17において、CPU1は、ステップS16のチューニング情報修正処理の結果、タブ譜チューニング情報408が変更されたか否かを判定する。この判定の結果、タブ譜チューニング情報408が変更された場合には、ステップS18に進む。ステップS18に進むと、CPU1は、タブ譜302の音符のノートナンバを、変更されたタブ譜チューニング情報408に基づいて再算出する。そして、ステップS19に進む。
一方、タブ譜チューニング情報408が変更されなかった場合には、ステップS18を省略してステップS19に進む。
まず、CPU1は、図7(a)に示したノートナンバ比較表701を作成したときと同様に、各弦、各小節により特定されるセルに、ノートナンバの差が同値であるものの数の最大値を記憶する。
その後、CPU1は、全ての弦のセルに記憶された値の平均値を小節毎に算出し、算出した値をノートナンバ比較表702の領域702aに記憶する。例えば、小節1における弦1〜6の値が夫々「1」、「1」、「2」、「2」、「3」、「3」である場合には、領域702aの小節1に対応するセルには「2(=((1+1+2+2+3+3)/6))」が記憶される。
ステップS21に進むと、CPU1は、五線譜301のパターンマッチングによる認識の結果を変更する。このステップS21の処理の具体例を説明すると、まず、CPU1は、領域702bを算出した小節(図7(b)のグレーで表示した部分に対応する小節)における音高の平均を算出する。そして、CPU1は、その平均と、当該小節よりも前の小節に適用されている音部記号とに基づいて、当該小節(図7(b)のグレーで表示した部分に対応する小節)に適用される音部記号を推定する。CPU1は、その推定した音部記号を、音部記号認識領域に追加する。
ステップS23に進むと、CPU1は、タブ譜数字修正処理を行う。このタブ譜数字修正処理では、五線譜301の音符のノートナンバと、タブ譜302の音符のノートナンバとの差が閾値以上である場合に、五線譜301の音符のノートナンバにタブ譜の音符のノートナンバを合わせて変更する。このタブ譜数字修正処理の詳細については後述する。
次に、ステップS24において、CPU1は、その他の処理を行い、図6のフローチャートによる処理を終了する。
まず、ステップS101において、CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符が属する小節番号を変数nMeasureTに代入する。
次に、ステップS102において、CPU1は、変数nMeasureTで特定されるタブ譜302の小節の右端(当該小節の後ろの小節線の位置)から、音符タブ譜302の処理対象の音符までの横方向における最短距離を求め、求めた距離を変数xTに代入する。尚、図8のフローチャートの説明において、横方向における最短距離を必要に応じて最短距離と称する。
次に、ステップS104において、CPU1は、変数xTと最短距離xBとの差の絶対値(=|xT−xB|)が閾値以下である音符が五線譜301から検出されたか否かを判定する。この判定の結果、変数xTと最短距離xBとの差の絶対値(=|xT−xB|)が閾値以下である音符が五線譜301から検出されなかった場合には、後述するステップS110に進む。一方、変数xTと最短距離xBとの差の絶対値(=|xT−xB|)が閾値以下である音符が五線譜301から検出された場合には、ステップS105に進む。
一方、タブ譜302の処理対象の音符と、五線譜301の当該音符と対になる音符とのうち、少なくとも何れか一方が和音である場合には、ステップS106に進む。
例えば、図3(b)に示すように、タブ譜302の処理対象の和音の構成音の数が、五線譜301の当該和音と対になる和音の構成音の数と同じ場合、タブ譜302の音符312、313と、五線譜301の音符310、311とを組み合わせる。例えば、タブ譜302の音符313のノートナンバと、五線譜301の音符311のノートナンバとの差が、タブ譜302の音符312のノートナンバと、五線譜301の音符311のノートナンバとの差よりも小さく、タブ譜302の音符312のノートナンバと、五線譜301の音符310のノートナンバとの差が、タブ譜302の音符313のノートナンバと、五線譜301の音符310のノートナンバとの差よりも小さい場合には、タブ譜302の音符313と、五線譜301の音符311との組み合わせと、タブ譜302の音符312と、五線譜301の音符310との組み合わせとが検出される。
この場合、タブ譜302の処理対象の和音の構成音の1つの情報に、五線譜301の当該1つの構成音と組み合わさった音符のインデックス情報を追加することができる。このようにタブ譜302の処理対象の和音の構成音の1つの情報に、五線譜301の当該1つの構成音と組み合わさった音符のインデックス情報を追加することは、タブ譜302の処理対象の和音の構成音の数と、五線譜301の当該和音と対になる和音の構成音の数とが同じ場合であっても、違う場合であっても実現することができる。
次に、ステップS109において、CPU1は、タブ譜302の全ての音符について処理を行ったか否かを判定する。この判定の結果、タブ譜302の全ての音符について処理を行っていない場合には、タブ譜302の次の処理対象の音符を選択してステップS101以降の処理を行う。一方、タブ譜302の全ての音符について処理を行った場合には、図8のフローチャートによる処理を終了する。
ステップS111に進むと、CPU1は、ステップS103又はS110で検出された音符又は音符以外の音楽記号のインデックス情報を、タブ譜302の"当該音符又は音符以外の音楽記号と対となる音符"の情報に代入する。そして、前述したステップS108に進む。
まず、ステップS201において、タブ譜302の音符のノートナンバと、当該タブ譜302と対になる五線譜301の音符のノートナンバとの差が「0」と見なせるか否かを判定する。このステップS201の処理の具体例を説明すると、図7(a)に示したノートナンバ比較表701の領域701bに記憶されている値の全てが0である場合に、タブ譜302の音符のノートナンバと、当該タブ譜302と対になる五線譜301の音符のノートナンバとの差が「0」と見なせると判定し、そうでない場合に、「0」と見なせないと判定する。
一方、タブ譜302の音符のノートナンバと、当該タブ譜302と対になる五線譜301の音符のノートナンバとの差が「0」と見なせない場合には、ステップS202に進む。ステップS202に進むと、CPU1は、タブ譜302の弦を識別するための変数iに1を代入する。
ステップS204に進むと、CPU1は、タブ譜302に対して適用されているパートテンプレート401内のタブ譜チューニング情報408のうち、変数iにより識別される弦の情報に、変数iにより識別される弦におけるノートナンバの差(ノートナンバ比較表701の領域701bのうち、変数iにより識別される弦に対応するセルに記憶されている値)を加算する。
まず、CPU1は、タブ譜302の音符のノートナンバNoteTabと、図6のステップS13(図8)の前パート参照情報取得処理で当該音符の情報に追加された"五線譜301の音符のノートナンバNoteBef"との差の絶対値が、閾値NoteDiffThrよりも大きいか否かを判定する。この判定の結果、タブ譜302の音符のノートナンバNoteTabと、五線譜301の音符のノートナンバNoteBefとの差の絶対値が、閾値NoteDiffThrよりも大きくない場合には、タブ譜302の数字の修正を行わず、後述するステップS311に進む。一方、タブ譜302の音符のノートナンバNoteTabと、五線譜301の音符のノートナンバNoteBefとの差の絶対値が、閾値NoteDiffThrよりも大きい場合には、ステップS302に進む。
次に、ステップS303において、CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabが0よりも大きく28よりも小さいか否かを判定する。この判定の結果、タブ譜302の音符の新たなノートナンバNewNoteTabが0よりも大きく28よりも小さい場合には、ステップS304を省略して後述するステップS305に進む。
ステップS305に進むと、CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符の元の数字OldNumTabと、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabとの双方を、桁毎に分解する。例えば、ノートナンバが12の場合には、1と2にノートナンバを分解する。
一方、タブ譜302の処理対象の音符の元の数字OldNumTabと、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabとの双方が二桁である場合には、ステップS307に進む。ステップS307に進むと、CPU1は、HDD4等に予め記憶されているテーブル内に、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在するか否かを、各桁でチェックする。
CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符の元の数字OldNumTabの一の位の値と一致する修正前の数字と対応付けられている修正後の数字が、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabの一の位の値と一致するかどうかを判定する。この判定の結果、これらが一致する場合には、一の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在すると判定し、これらが一致しない場合には、一の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在しないと判定する。十の位についても、一の位と同様にしてチェックすることができる。
例えば、タブ譜302の処理対象の音符の元の数字OldNumTabの値が12であり、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabの値が21であり、テーブルには、修正前の数字として1、修正後の数字として2が記憶されているとする。この場合には、十の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在すると判定され、一の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在しないと判定とされる。
一方、全ての桁で、HDD4等に予め記憶されているテーブル内に、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在する場合には、ステップS309に進む。ステップS309に進むと、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabと、五線譜301の当該音符と対となる音符のノートナンバNoteBef"との差の絶対値が、閾値TabDiffThrよりも小さいか否かを判定する。尚、この閾値TabDiffThrとしては「0」、「1」、又は「2」等を採用することができる。このように閾値TabDiffThrとして「1」以上の値を採用した場合には、臨時記号等の誤認による多少のノートナンバの違いに過剰に反応して、タブ譜302の数字の意図しない変更がなされてしまうことを防止できる。
一方、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabと、五線譜301の当該音符と対となる音符のノートナンバNoteBef"との差の絶対値が、閾値TabDiffThrよりも小さくない場合には、ステップS310に進む。ステップS310に進むと、CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符の情報に含まれる"タブ譜の数字の情報"に、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabを代入する。そして、ステップS311に進む。
ステップS313に進むと、CPU1は、HDD4等に予め記憶されているテーブル内に、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在するか否かを、一桁の値と二桁の値との間でチェックする。すなわち、CPU1は、タブ譜302の処理対象の音符の元の数字OldNumTabの一の位の値と一致する修正前の数字と対応付けられている修正後の数字が、タブ譜302の処理対象の音符の新たな数字NewNumTabの一の位の値と一致するかどうかを判定する。この判定の結果、これらが一致する場合には、一の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在すると判定し、これらが一致しない場合には、一の位については、修正前の数字に対応する修正後の数字が存在しないと判定する。
以上のように、本実施形態では、タブ譜を含む楽譜を従来よりも正確に認識することができる。
また、前述した各実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
2 ROM
3 RAM
4 HDD
5 FDD
6 MIDI
7 スキャナインタフェース回路
8 プリンタインタフェース回路
9 キーボードインタフェース回路
10 CRTインタフェース回路
11 スキャナ
12 プリンタ
13 キーボード
14 CRT
100 楽譜認識装置
Claims (7)
- タブ譜と、当該タブ譜と対になる五線譜とを含む楽譜の画像情報を、画像読み取り手段から取得する取得手段と、
前記楽譜に表記されている図形と、予め設定されている辞書とをマッチングして当該図形が、どの音楽記号に属するのかを認識する認識手段と、
前記タブ譜の音符のノートナンバと、当該タブ譜の音符と対になっている前記五線譜の音符のノートナンバとの差を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出されたノートナンバの差に基づいて、前記認識手段により認識された音楽記号を修正する修正手段とを有することを特徴とする楽譜認識装置。 - 前記五線譜の小節の中から、当該五線譜と対になるタブ譜の音符が属する小節の小節番号と同じ小節番号の小節を検索する検索手段と、
前記検索手段により検索された小節の音符のうち、当該タブ譜の音符の当該音符が属する小節における位置と同じ位置関係にある音符を、前記五線譜から検出する検出手段とを有し、
前記算出手段は、前記タブ譜の音符のノートナンバと、前記検出手段により検出された音符のノートナンバとの差を算出することを特徴とする請求項1に記載の楽譜認識装置。 - 前記修正手段は、前記算出手段により算出された、前記タブ譜の音符のノートナンバと、当該タブ譜の音符と対になっている音符のノートナンバとの差に基づいて、当該タブ譜の音符の数字を修正することを特徴とする請求項1又は2に記載の楽譜認識装置。
- 前記算出手段により算出されたノートナンバの差から、複数の小節におけるノートナンバの差の代表値を、前記タブ譜の弦毎に算出する第2の算出手段と、
前記第2の算出手段により算出された代表値を用いて、前記タブ譜における弦のチューニング情報を修正する第2の修正手段とを有することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の楽譜認識装置。 - 前記修正手段は、前記算出手段により算出された、前記タブ譜の音符のノートナンバと、当該タブ譜の音符と対になっている音符のノートナンバとの差と、前記第2の修正手段により修正されたチューニング情報とに基づいて、当該タブ譜の音符の数字を修正することを特徴とする請求項4に記載の楽譜認識装置。
- 前記修正手段は、前記算出手段により算出された、前記タブ譜の音符のノートナンバと、当該タブ譜の音符と対になっている前記五線譜の音符のノートナンバとの差が閾値以上であり、且つ当該差のばらつきが閾値以下となる連続した複数の小節の先頭の所定の領域に音部記号を追加することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の楽譜認識装置。
- タブ譜と、当該タブ譜と対になる五線譜とを含む楽譜の画像情報を、画像読み取り手段から取得する取得ステップと、
前記楽譜に表記されている図形と、予め設定されている辞書とをマッチングして当該図形が、どの音楽記号に属するのかを認識する認識ステップと、
前記タブ譜の音符のノートナンバと、当該タブ譜の音符と対になっている前記五線譜の音符のノートナンバとの差を算出する算出ステップと、
前記算出ステップにより算出されたノートナンバの差に基づいて、前記認識手段により認識された音楽記号を修正する修正ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
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