[发明专利]基于视频监控的弦乐乐器弹奏教学方法与系统

权利要求书

1.基于视频监控的弦乐乐器弹奏教学方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，采集学生在弹奏弦乐乐器前、对弦乐乐器进行调试过程中对应生成的调试音频；分析所述调试音频，从而确定弦乐乐器是否调试成功；

步骤S2，当确定弦乐乐器调试成功后，拍摄学生在弹奏弦乐乐器过程中手部弹奏弦乐乐器的视频影像；分析所述视频影像，确定学生弹奏弦乐乐器过程中手指的动作姿势和动作幅度；

步骤S3，根据所述动作姿势和/或所述动作幅度，确定学生在弹奏弦乐乐器过程中存在弹奏动作错误对应的演奏篇章；根据学生在弹奏所述演奏篇章中出现的错误弹奏动作，在后续弦乐乐器弹奏练习中向学生反馈相应的提醒消息。

2.如权利要求1所述的基于视频监控的弦乐乐器弹奏教学方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，采集学生在弹奏弦乐乐器前、对弦乐乐器进行调试过程中对应生成的调试音频；分析所述调试音频，从而确定弦乐乐器是否调试成功具体包括：

步骤S101，利用麦克风阵列从多个不同的方位角度，采集学生在弹奏弦乐乐器前、对弦乐乐器进行调试过程中对应生成的调试音频；

步骤S102，对所述调试音频进行卡尔曼滤波处理，从而剔除所述调试音频中存在的背景噪声；

步骤S103，从所述调试音频中提取得到相应的声音波形信息；分析所述声音波形信息，从而确定在调试过程中所述弦乐乐器的实际声音频率大于预设声音频率阈值的持续时间是否超过预设时间阈值，若否，则确定弦乐乐器调试成功；若是，则确定弦乐乐器调试失败，并且向学生反馈继续调试弦乐乐器的提示消息，直到弦乐乐器调试成功为止。

3.如权利要求1所述的基于视频监控的弦乐乐器弹奏教学方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，当确定弦乐乐器调试成功后，拍摄学生在弹奏弦乐乐器过程中手部弹奏弦乐乐器的视频影像；分析所述视频影像，确定学生弹奏弦乐乐器过程中手指的动作姿势和动作幅度具体包括：

步骤S201，当确定为弦乐乐器调试成功后，对学生在弹奏弦乐乐器过程中的手部弹奏弦乐乐器动作进行双目拍摄，从而获得相应的双目视频影像；

步骤S202，确定双目视频影像对应的影像视差，以此生成与手部弹奏弦乐乐器动作对应的立体视频影像；

步骤S203，从所述立体视频影像提取得到学生弹奏弦乐乐器过程中不同时间段的若干帧图像；识别每帧图像中学生的手指动作状态，从而确定学生弹奏弦乐乐器过程中手指的六自由度动作姿势和手指的动作幅度大小。

4.如权利要求3所述的基于视频监控的弦乐乐器弹奏教学方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，根据所述动作姿势和所述动作幅度，确定学生在弹奏弦乐乐器过程中存在弹奏动作错误对应的演奏篇章；根据学生在弹奏所述演奏篇章中出现的错误弹奏动作，在后续弦乐乐器弹奏练习中向学生反馈相应的提醒消息具体包括：

步骤S301，根据手指的六自由度动作姿势，确定学生在弹奏弦乐乐器过程中手指在三维空间中的指尖朝向变化信息；根据手指的动作幅度，确定学生在弹奏弦乐乐器过程中手指在三维空间中的指尖动作幅度变化信息；根据所述指尖朝向变化信息和所述指尖动作幅度变化信息，确定学生在弹奏弦乐乐器过程中是否存在的错误弹奏动作；

步骤S302，根据所述错误弹奏动作出现的时间点，确定所述错误弹奏动作出现时对应的弦乐乐器演奏篇章，并将所述弦乐乐器演奏篇章标记为重点关注演奏篇章；

步骤S303，在后续学生进行弦乐乐器弹奏练习中，当弹奏到所述重点关注演奏篇章时，向学生反馈相应的提醒消息。