[发明专利]一种乐谱识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种乐谱识别方法

背景技术

随着计算机应用的不断发展，各类音频编辑软件的不断完善，计算机已成为音乐创作过程中一个不可或缺的工具。五线谱作为一种相对标准和全面的音乐记录方式，在音乐的创作和教学等方面被广泛地运用。数字化的乐谱相对于传统的纸质乐谱而言，不但在便携性与存储容量方面具有巨大的优势，而且能通过网络方便地查询，管理以及与他人分享。

在信息化大时代的环境下，网络曲谱库应运而生，谷歌图书（Google Books）和古登堡计划（Project Gutenberg）分别推出了曲谱检索和查阅功能。“国际乐谱库项目”（简称IMSLP）搭建了IMSLP音乐图书馆（imslp.org）这一网站，用于收藏来自全球支持者们所上传的电子乐谱。

然而，目前仍有相当可观数量的乐谱以纸质的形式存在，即使存储在计算机上也大都以图片的形式保存。当人们需要利用计算机上丰富的功能对乐谱进行编辑时，不可避免地要先通过电子打谱软件将乐谱手动转化为电子文档。使用打谱软件不仅要具备一定的音乐专业知识，而且还需额外花费时间掌握复杂的操作命令和经验技巧；另外，乐谱录入过程繁复、枯燥，效率低下，大大打击了音乐爱好者们使用计算机辅助音乐学习与创作的热情。

另一方面，随着数字图书馆的蓬勃发展，数字音乐图书馆也悄然兴起。馆藏纸质乐谱资源的数字化已成为建设数字音乐图书馆的当务之急。音乐图书馆所藏的乐谱数以万计，如此浩大的数字化工程，若单纯靠传统的人工录入，将是漫长和繁重的工作，既费时又昂贵。因此，在纸质乐谱数字化的进程中，不可避免地产生了低速的音乐信息输入与高速信息处理之间的矛盾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种乐谱识别方法，解决将乐谱录入到计算机中时效率低下的问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种乐谱识别方法，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文件保存。

进一步的，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。

进一步的，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。

进一步的，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.对谱线所在位置的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。

进一步的，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：