CN109409345B - 智能化弹奏演出装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能化弹奏演出装置，包括：辅助部件，包括键盘框、木质外壳和踏板，所述踏板由金属材质为原料进行制作，分为三部分：左踏板、中间踏板以及右踏板；击弦机部件，包括铁架、主梁、枕梁、调节器、起动器、转击器和止音器；在所述辅助部件中，所述键盘框包括前框、后框、边框和高于前框、后框和边框的横木条结构；LED指示灯，设在所述木质外壳的上方，与像素点分析设备连接，用于在接收到的代表性参数超限时，进行红灯显示操作。通过本发明，能够避免弹奏演出设备被引起火灾或被酒精熏坏。

Description

智能化弹奏演出装置

技术领域

本发明涉及弹奏演出设备领域，尤其涉及一种智能化弹奏演出装置。

背景技术

钢琴是一种常见的弹奏演出设备，钢琴通过用手指敲击琴键，琴键受到撞击后通过连动杆带动击弦机，击弦机的末端有一个椭圆形状、用羊毡裹住的小锤子，叫击弦锤，受击弦机的带动，会有一个先抬起，再向前方撞击的动作，而击弦锤的前方则是钢丝，当击弦锤向前方撞击时，会准确地撞到钢丝上，钢丝因此受到震动而发声。音板是传递音源的，力用杠杆原理连接琴键与榔头，按下琴键时榔头会随之向下运动，敲击钢琴内部的金属丝从而发出声音。

发明内容

为了解决现有技术中弹奏演出设备距离酒精过近时容易引起火灾或被酒精熏坏的技术问题，本发明提供了一种智能化弹奏演出装置。

本发明至少具有以下两个重要发明点：

(1)在定制的高效图像处理之后，对弹奏演出装置周围的酒瓶对象进行分析，以基于分析结果确定是否需要提醒用户将弹奏演出装置移离当前位置；

(2)在对待处理图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理的基础上，根据逆谐波均值滤波处理后的图像的失真度倒数判断结果确定是否启动满足逆谐波均值滤波处理后图像数据要求的畸变校正处理。

根据本发明的一方面，提供了一种智能化弹奏演出装置，所述装置包括：

辅助部件，包括键盘框、木质外壳和踏板，所述踏板由金属材质为原料进行制作，分为三部分：左踏板、中间踏板以及右踏板；击弦机部件，包括铁架、主梁、枕梁、调节器、起动器、转击器和止音器。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中：在所述辅助部件中，所述键盘框包括前框、后框、边框和高于前框、后框和边框的横木条结构。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

LED指示灯，设在所述木质外壳的上方，与像素点分析设备连接，用于在接收到的代表性参数超限时，进行红灯显示操作；高清摄像设备，设在所述木质外壳的上方，用于对所述木质外壳周围场景进行高清摄像操作，以获得当前图像帧；直方图均衡设备，与所述高清摄像设备连接，用于接收所述当前图像帧，对所述当前图像帧执行灰度直方图均衡处理，以获得灰度均衡图像，并输出所述灰度均衡图像；逆谐波均值滤波设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理，以获得相应的现场滤波图像，并输出所述现场滤波图像，其中，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理包括：所述灰度均衡图像的噪声幅度越大，对所述灰度均衡图像执行的逆谐波均值滤波处理的次数越多；数值检测设备，与所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述现场滤波图像，对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数，并输出所述现场失真度倒数，所述对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数包括：基于所述现场滤波图像的各个像素点的各个像素值对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数；数据判断设备，与所述数值检测设备连接，用于接收所述现场失真度倒数，并在所述现场失真度倒数超过预设失真度倒数阈值时，发出停止处理命令，以及在所述现场失真度倒数未超过预设失真度倒数阈值时，发出继续处理命令；畸变校正设备，分别与所述数据判断设备和所述数值检测设备连接，用于在接收到所述继续处理命令时，对所述现场滤波图像执行图像畸变校正运算，以获得畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像，还用于在接收到所述停止处理命令时，直接将所述现场滤波图像作为畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像；对象识别设备，与所述畸变校正设备连接，用于基于酒瓶成像特征从所述畸变校正图像中识别出一个或多个酒瓶对象；像素点分析设备，与所述对象识别设备连接，用于将在所述畸变校正图像中占据像素点数量最多的酒瓶对象作为待处理对象，并将所述待处理图像占据所述畸变校正图像的面积百分比作为代表性参数输出；其中，所述LED指示灯还用于在接收到的代表性参数未超限时，进行蓝灯显示操作。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中：所述直方图均衡设备、所述逆谐波均值滤波设备、所述数值检测设备、所述数据判断设备、所述畸变校正设备、所述对象识别设备和所述像素点分析设备都设在所述木质外壳的内部。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

区域分割设备，与所述高清摄像设备连接，用于检测所述当前图像帧中的最大目标的面积，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割，以获得相应的多个图像区域。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

均方差提取设备，与所述区域分割设备连接，用于对每一个图像区域进行其内的各个像素点的各个像素值的均方差计算，以获得对应的区域均方差，并将区域均方差超过均方差阈值的各个图像区域作为各个待执行区域输出。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

均值滤波设备，分别与所述直方图均衡设备和所述均方差提取设备连接，用于对所述各个待执行区域分别执行均值滤波处理，以获得各个均值滤波图像，并将所述各个均值滤波图像整体替换所述当前图像帧发送给所述直方图均衡设备。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

FLASH闪存，与所述均方差提取设备连接，用于预先存储所述均方差阈值，以在所述均方差提取设备启动时将所述均方差阈值发送给所述均方差提取设备；其中，所述均值滤波设备、所述区域分割设备和所述均方差提取设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

更具体地，在所述智能化弹奏演出装置中：所述区域分割设备包括目标分析单元和面积测量单元，所述目标分析单元与所述面积测量单元连接；其中，在所述区域分割设备中，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割包括：所述最大目标的面积越大，对所述当前图像帧进行区域分割的所获得的图像区域的面积越大。

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智能化弹奏演出装置的外形结构图。

具体实施方式

下面将参照附图对本发明的智能化弹奏演出装置的实施方案进行详细说明。

演奏演出设备是指现场演出乐队中的钢琴、电子钢琴等。钢琴背架上有一排钢丝弦，有单根的缠弦，有两根和三根的祼弦。共计二百多根。钢琴发声就是由琴键顶起击弦机，又由榔棰敲击弦列发出声音。由于这些根弦的粗细、长短、张力不同，所以发出不同的音高。如琴弦的张国发生变化，它的音高就相应改变，所以经常调律是必须的。

钢琴琴弦上端的压条把弦紧压在弦枕上各呈弯曲状，下端有方位不同的两支小钉，将弦牢固地稳定在码桥上，使琴弦振动的能量尽可能全部传异到音板上，引起强烈的共振，充分保持着音的持久性。如果码桥开胶或松动，琴弦的支撑物不牢固，从而不必要的消耗了琴弦振动的能量，振动能量向音板上传异也受到影响，琴弦振动持续的时间就短，声音也就缺乏必要的持久性。

为了克服上述不足，本发明搭建了一种智能化弹奏演出装置，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智能化弹奏演出装置的外形结构图，所述装置包括：

辅助部件，包括键盘框、木质外壳和踏板，所述踏板由金属材质为原料进行制作，分为三部分：左踏板、中间踏板以及右踏板；击弦机部件，包括铁架、主梁、枕梁、调节器、起动器、转击器和止音器。

接着，继续对本发明的智能化弹奏演出装置的具体结构进行进一步的说明。

在所述智能化弹奏演出装置中：在所述辅助部件中，所述键盘框包括前框、后框、边框和高于前框、后框和边框的横木条结构。

在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

LED指示灯，设在所述木质外壳的上方，与像素点分析设备连接，用于在接收到的代表性参数超限时，进行红灯显示操作；

高清摄像设备，设在所述木质外壳的上方，用于对所述木质外壳周围场景进行高清摄像操作，以获得当前图像帧；

直方图均衡设备，与所述高清摄像设备连接，用于接收所述当前图像帧，对所述当前图像帧执行灰度直方图均衡处理，以获得灰度均衡图像，并输出所述灰度均衡图像；

逆谐波均值滤波设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理，以获得相应的现场滤波图像，并输出所述现场滤波图像，其中，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理包括：所述灰度均衡图像的噪声幅度越大，对所述灰度均衡图像执行的逆谐波均值滤波处理的次数越多；

数值检测设备，与所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述现场滤波图像，对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数，并输出所述现场失真度倒数，所述对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数包括：基于所述现场滤波图像的各个像素点的各个像素值对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数；

数据判断设备，与所述数值检测设备连接，用于接收所述现场失真度倒数，并在所述现场失真度倒数超过预设失真度倒数阈值时，发出停止处理命令，以及在所述现场失真度倒数未超过预设失真度倒数阈值时，发出继续处理命令；

畸变校正设备，分别与所述数据判断设备和所述数值检测设备连接，用于在接收到所述继续处理命令时，对所述现场滤波图像执行图像畸变校正运算，以获得畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像，还用于在接收到所述停止处理命令时，直接将所述现场滤波图像作为畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像；

对象识别设备，与所述畸变校正设备连接，用于基于酒瓶成像特征从所述畸变校正图像中识别出一个或多个酒瓶对象；

像素点分析设备，与所述对象识别设备连接，用于将在所述畸变校正图像中占据像素点数量最多的酒瓶对象作为待处理对象，并将所述待处理图像占据所述畸变校正图像的面积百分比作为代表性参数输出；

其中，所述LED指示灯还用于在接收到的代表性参数未超限时，进行蓝灯显示操作。

在所述智能化弹奏演出装置中：所述直方图均衡设备、所述逆谐波均值滤波设备、所述数值检测设备、所述数据判断设备、所述畸变校正设备、所述对象识别设备和所述像素点分析设备都设在所述木质外壳的内部。

在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

区域分割设备，与所述高清摄像设备连接，用于检测所述当前图像帧中的最大目标的面积，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割，以获得相应的多个图像区域。

在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

均方差提取设备，与所述区域分割设备连接，用于对每一个图像区域进行其内的各个像素点的各个像素值的均方差计算，以获得对应的区域均方差，并将区域均方差超过均方差阈值的各个图像区域作为各个待执行区域输出。

在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

均值滤波设备，分别与所述直方图均衡设备和所述均方差提取设备连接，用于对所述各个待执行区域分别执行均值滤波处理，以获得各个均值滤波图像，并将所述各个均值滤波图像整体替换所述当前图像帧发送给所述直方图均衡设备。

在所述智能化弹奏演出装置中，还包括：

FLASH闪存，与所述均方差提取设备连接，用于预先存储所述均方差阈值，以在所述均方差提取设备启动时将所述均方差阈值发送给所述均方差提取设备；

其中，所述均值滤波设备、所述区域分割设备和所述均方差提取设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

在所述智能化弹奏演出装置中：所述区域分割设备包括目标分析单元和面积测量单元，所述目标分析单元与所述面积测量单元连接；

其中，在所述区域分割设备中，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割包括：所述最大目标的面积越大，对所述当前图像帧进行区域分割的所获得的图像区域的面积越大。

另外，FLASH闪存是属于内存器件的一种。闪存则是一种非易失性(Non-Volatile)内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。NAND闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行(一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND的存储块大小为8到32KB)，这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB容量的NAND产品相当普遍，NAND闪存的成本较低，有利于大规模普及。

采用本发明的智能化弹奏演出装置，针对现有技术中弹奏演出设备距离酒精过近时容易引起火灾或被酒精熏坏的技术问题，在定制的高效图像处理之后，对弹奏演出装置周围的酒瓶对象进行分析，以基于分析结果确定是否需要提醒用户将弹奏演出装置移离当前位置；在对待处理图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理的基础上，根据逆谐波均值滤波处理后的图像的失真度倒数判断结果确定是否启动满足逆谐波均值滤波处理后图像数据要求的畸变校正处理；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 (7)

1.一种智能化弹奏演出装置，其特征在于，包括：

辅助部件，包括键盘框、木质外壳和踏板，所述踏板由金属材质为原料进行制作，分为三部分：左踏板、中间踏板以及右踏板；

击弦机部件，包括铁架、主梁、枕梁、调节器、起动器、转击器和止音器；

在所述辅助部件中，所述键盘框包括前框、后框、边框和高于前框、后框和边框的横木条结构；

LED指示灯，设在所述木质外壳的上方，与像素点分析设备连接，用于在接收到的代表性参数超限时，进行红灯显示操作；

高清摄像设备，设在所述木质外壳的上方，用于对所述木质外壳周围场景进行高清摄像操作，以获得当前图像帧；

直方图均衡设备，与所述高清摄像设备连接，用于接收所述当前图像帧，对所述当前图像帧执行灰度直方图均衡处理，以获得灰度均衡图像，并输出所述灰度均衡图像；

逆谐波均值滤波设备，用于接收所述灰度均衡图像，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理，以获得相应的现场滤波图像，并输出所述现场滤波图像，其中，对所述灰度均衡图像执行基于噪声幅度的逆谐波均值滤波处理包括：所述灰度均衡图像的噪声幅度越大，对所述灰度均衡图像执行的逆谐波均值滤波处理的次数越多；

数值检测设备，与所述逆谐波均值滤波设备连接，用于接收所述现场滤波图像，对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数，并输出所述现场失真度倒数，所述对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数包括：基于所述现场滤波图像的各个像素点的各个像素值对所述现场滤波图像执行失真度倒数提取操作，以获得对应的现场失真度倒数；

数据判断设备，与所述数值检测设备连接，用于接收所述现场失真度倒数，并在所述现场失真度倒数超过预设失真度倒数阈值时，发出停止处理命令，以及在所述现场失真度倒数未超过预设失真度倒数阈值时，发出继续处理命令；

畸变校正设备，分别与所述数据判断设备和所述数值检测设备连接，用于在接收到所述继续处理命令时，对所述现场滤波图像执行图像畸变校正运算，以获得畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像，还用于在接收到所述停止处理命令时，直接将所述现场滤波图像作为畸变校正图像，并输出所述畸变校正图像；

对象识别设备，与所述畸变校正设备连接，用于基于酒瓶成像特征从所述畸变校正图像中识别出一个或多个酒瓶对象；

像素点分析设备，与所述对象识别设备连接，用于将在所述畸变校正图像中占据像素点数量最多的酒瓶对象作为待处理对象，并将待处理图像占据所述畸变校正图像的面积百分比作为代表性参数输出；

其中，所述LED指示灯还用于在接收到的代表性参数未超限时，进行蓝灯显示操作。

2.如权利要求1所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于：

所述直方图均衡设备、所述逆谐波均值滤波设备、所述数值检测设备、所述数据判断设备、所述畸变校正设备、所述对象识别设备和所述像素点分析设备都设在所述木质外壳的内部。

3.如权利要求2所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于，所述装置还包括：

区域分割设备，与所述高清摄像设备连接，用于检测所述当前图像帧中的最大目标的面积，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割，以获得相应的多个图像区域。

4.如权利要求3所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于，所述装置还包括：

均方差提取设备，与所述区域分割设备连接，用于对每一个图像区域进行其内的各个像素点的各个像素值的均方差计算，以获得对应的区域均方差，并将区域均方差超过均方差阈值的各个图像区域作为各个待执行区域输出。

5.如权利要求4所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于，所述装置还包括：

均值滤波设备，分别与所述直方图均衡设备和所述均方差提取设备连接，用于对所述各个待执行区域分别执行均值滤波处理，以获得各个均值滤波图像，并将所述各个均值滤波图像整体替换所述当前图像帧发送给所述直方图均衡设备。

6.如权利要求5所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于，所述装置还包括：

FLASH闪存，与所述均方差提取设备连接，用于预先存储所述均方差阈值，以在所述均方差提取设备启动时将所述均方差阈值发送给所述均方差提取设备；

其中，所述均值滤波设备、所述区域分割设备和所述均方差提取设备分别采用不同型号的CPLD芯片来实现。

7.如权利要求6所述的智能化弹奏演出装置，其特征在于：

所述区域分割设备包括目标分析单元和面积测量单元，所述目标分析单元与所述面积测量单元连接；

其中，在所述区域分割设备中，基于所述最大目标的面积对所述当前图像帧进行平均式的区域分割包括：所述最大目标的面积越大，对所述当前图像帧进行区域分割的所获得的图像区域的面积越大。

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