[发明专利]一种乐谱识别方法

权利要求书

1.一种乐谱识别方法，其特征在于，包括：

a.输入乐谱图像，获得所述乐谱图像的二值图像；

b.使用交叉相关函数对所述二值图像的各区域进行水平修正，获得水平图像；

c.对所述水平图像进行谱线定位，并删除所述谱线，获得删除谱线的图像；

d.在所述删除谱线的图像中定位符干，获得符干基元的坐标数据，及删除符干的图像；

e.在所述删除符干的图像中定位尾桥，获得尾桥基元的坐标数据，及删除尾桥的图像；

f.在所述删除尾桥的图像中定位符头，得到符头基元的坐标数据；

g.将基元符干、尾桥、符头的数据进行匹配，并整合声部数、时值以及声高，生成musicXML文件。

2.根据权利要求1所述的乐谱识别方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：

a1.扫描乐谱得到乐谱图像；

a2.对所述乐谱图像进行二值化、图像增强和平滑滤波处理，获得二值图像。

3.根据权利要求1所述的乐谱识别方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：

利用交叉相关函数对所述二值图像进行水平修正，获得水平图像；

其中，交叉相关函数为g(x,y)表示所述二值图像上横坐标为x，纵坐标为y的某一个像素点A，g(x+d,y+μ)表示所述二值图像上横坐标为x+d，纵坐标为y+μ的另一个像素点B，d表示A和B之间的水平距离，μ表示A和B之间的垂直距离，C_(x,μ)表示A与B之间的相关性；0≤x≤W，0≤y≤H，W表示所述二值图像的宽度，H表示所述二值图像的高度。

4.根据权利要求1所述的乐谱识别方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：

c1.对所述水平图像进行水平投影，统计不同高度上水平投影队列黑色像素的个数得到水平投影数组，所述水平投影数组中峰值所在的位置即为谱线位置；

c2.对谱线所在位置黑色像素的上下两端的像素进行判断，如果两边的像素都为白色，且该黑色像素的高度小于或者等于谱线预期的高度，则将该黑色像素改为白色，获得删除谱线的图像。

5.根据权利要求1所述的乐谱识别方法，其特征在于，所述步骤d具体包括：

d1.对所述删除谱线的图像进行高斯模糊处理后，对其进行骨架化操作；

d2.创建数组VLTemp[]用于保存所述删除谱线的图像中的竖直线的上端点的纵坐标，VLTemp[i]表示横坐标为x=i的竖直线的上端点的纵坐标；并初始化VLTemp[i]=-1（i=0，……，W-1）；

对于i所对应的竖直线：

按照纵坐标从大到小的顺序，检测所述竖直线上每个像素点及其左右两侧像素点的颜色，若该像素点颜色为黑色，其左右两侧像素点颜色为白色，用0表示白色像素，1表示黑色像素，即像素排列形如“010”模式，且VLTemp[i]为-1时，将VLTemp[i]改为当前遍历中的纵坐标y₁，若当前遍历坐标不满足“010”模式，VLTemp[i]又不为-1时，判断当前遍历纵坐标和VLTemp[i]之间的差值，若差值大于长度阀值t₁，t₁为两个像素，则当前遍历纵坐标即为所述竖直线的下端点纵坐标y₂；

将所述竖直线的上端点纵坐标y₁，下端点纵坐标y₂，横坐标x保存到链表C1中，重新给VLTemp[i]赋初值-1；

d3.对所述链表C1进行两次排序，第一次按所述竖直线的横坐标x排序，第二次按所述竖直线的纵坐标y₂排序，并以数组vSet记录每一行第一条竖直线的位置坐标；

d4.遍历所述链表C1中竖直线的横坐标，并判断竖直线的横坐标x的差值，若出现两条竖直线的横坐标x的差值小于阀值t₂，t₂为两个像素，则判断所述两条竖直线的纵坐标，若所述两条竖直线其中一条的上端点纵坐标y₁和另外一条的下端点纵坐标y₂的差值也小于阀值t₂，此时将所述两条竖直线判定为被截断的竖直线，所述两条被截断的竖直线的合并公式为：

当删除所述两条被截断的竖直线中纵坐标较大的竖直线的情况时：

ysmaller1=ysmaller1+(ybigger1-ybigger2),ybigger1=0,ybigger2=0]]>

当删除所述两条被截断的竖直线中纵坐标较小的竖直线的情况时：

ybigger2=ybigger2-(ysmaller1-ysmaller2),ysmaller1=0,ysmaller2=0]]>

其中，表示所述两条被截断的竖直线中纵坐标较小的那条竖直线的上端点、下端点纵坐标，表示所述两条被截断的竖直线中纵坐标较大的那条竖直线的上端点、下端点纵坐标；

重新设置记录每一行第一条垂线的数组vSet；

d5.将所述链表C1中所记录的竖直线的上下端点的纵坐标之差超过1.5*4*λ的竖直线删除，其中λ为谱线间距；

d6.将所述链表C1中存放的坐标所对应的符干改为白色像素，得到删除符干的图像。