一種腳底動作控制電子樂譜的方法和裝置與流程

2023-12-08 23:08:06 2

本申請涉及電子技術應用領域和日常生活中的音樂領域，尤其涉及一種腳底動作控制電子樂譜的方法和裝置。

背景技術：

隨著電子技術的發展，電子設備的智能化程度越來越高，在音樂演奏過程中經常使用智能設備(手機、平板電腦)來顯示電子版樂譜，減少紙質樂譜帶來的能源浪費。但是演奏過程中，演奏者雙手被佔用，不方便完成電子樂譜的控制，比如翻頁、回看和重複等。

現有技術中，有人提出了使用腳踏按壓方式來控制電子樂譜的方式，中國專利公開號cn101521005b[電子樂譜播放裝置]。在該專利中，該電子樂譜播放裝置包括：一電子顯示面板，顯示至少一頁樂譜資料；一操作器，可通過腳踏按壓方式進行翻頁操作並通過無線通信技術發出翻頁操作信號；一微處理器，控制該樂譜資料在電子顯示面板上分頁顯示以及接收該翻頁操作信號進行翻頁。另外類似的專利有，cn203118450u[腳控翻頁樂譜儀]，公開了一種腳控翻頁樂譜儀。包括電子樂譜顯示裝置和腳踏控制器。電子樂譜顯示裝置設置有電子樂譜文件的輸入接口；腳踏控制器包括前翻頁控制板、後翻頁控制板、翻頁控制信號發生器、供電部件。

這兩個專利中，電子樂譜都是發明的一部分，形態包括顯示屏或者電子紙，我們的申請不包括這部分，而是一種通用的控制電子樂譜的腳底動作控制裝置，不只是在特定電子樂譜上工作。

不受電子樂譜限制的通用的腳踏翻頁器的類似專利cn202934966u[一種電子腳踏翻頁器]，cn102975514a[一種電子腳踏翻頁器]公開了一種使用兩個腳踏板機械控制器，經過處理器將機械信號變為電子信號，實現向前、向後翻頁的電子腳踏翻頁控制，用腳代替手完成翻頁動作。專利cn203780103u[腳踏式自動翻譜儀]公開了一種使用齒條隔板組合件和齒輪搖臂撥杆組合件一對運動配合，即可完成複雜的翻譜的機械運動的方法。

本申請與這幾個專利的不同之處：這兩個專利使用笨重的腳踏裝置，攜帶 不方便，而且每個腳踏開關只能支持單一的指令。本申請使用單個模擬壓力傳感器以及處理器，有便攜性好、支持不同腳底動作的識別方法、體積小的特點；同時本申請提出的方法和裝置支持用戶自定義腳底動作實現電子樂譜的控制。

技術實現要素：

本申請的目的是：提供一種腳底動作控制電子樂譜的方法和裝置。

根據本申請至少一個實施例的第一個方面，提供了一種腳底動作控制電子樂譜的方法，包括：用戶自定義腳底動作實現電子樂譜控制，使用者在智能設備上定義不同樂譜控制功能，啟動用戶自定義腳底動作命令，然後做出對應的腳底動作完成控制功能到腳底動作的映射，這些動作的壓力數據信息被存儲作為模板，之後用戶結束用戶自定義命令；

根據本申請至少一個實施例的第二個方面，提供了一種腳底動作控制電子樂譜的方法，包括：

當使用者需要控制電子樂譜時，使用者做出所述對應腳底動作，對這個動作進行識別完成電子樂譜的控制。

根據本申請至少一個實施例的第三個方面，提供一種腳底動作控制電子樂控制的裝置，包括：

一模擬壓力傳感器，用於感應腳底動作，一藍牙發射器發射電子樂譜控制指令，一存儲器用於存儲用戶定義腳底動作數據樣本和所述指令。一處理器用於執行下列步驟：

收到自定義腳底動作開始命令，對壓敏傳感器進行模數採樣，收到自定義腳底動作結束命令後停止採樣，將採樣數據序列和對應控制指令儲存在存儲器中；

使用者在使用該方法控制電子樂譜，通過模數轉換模塊對壓敏傳感器數字採樣，獲取需要識別腳底動作數據序列之後，將需要識別腳底動作數據序列和存儲器中的採樣數據序列進行匹配，找到匹配度最大的存儲器中的採樣數據序列對應的控制指令，將該控制指令通過藍牙傳輸模塊發送到智能設備端。

本申請實施例所述的一種腳底動作控制電子樂譜的方法和裝置，有便攜性好、支持不同腳底動作的識別方法、體積小的特點；同時本申請提出的方法和裝置支持用戶自定義腳底動作實現電子樂譜的控制。

附圖說明

圖1為本申請一個實施例提供的腳底動作控制電子樂譜的方法流程示意圖；

圖2為本申請用戶自定義腳底動作來控制電子樂譜的具體流程圖；

圖3為本申請識別腳底動作完成電子樂譜控制的具體流程圖；

圖4為本申請一個實施例提供的用戶自定義的腳底動作序列模板展示圖；

圖5為本申請另一個實施例提供的用戶自定義的腳底動作序列模板展示圖；

圖6為本申請一個實施例用戶使用腳底動作實現控制的原始信號展示圖；

圖7為本申請一個實施例識別腳底動作的動態時間調整識別方法展示圖；

圖8為本申請一個實施例提供的腳底動作控制電子樂譜的裝置結構示意圖；

圖9為本申請另一個實施例提供的腳底動作控制電子樂譜的裝置結構示意圖；

圖10為本申請另一個實施例提供的腳底動作控制電子樂譜的裝置結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，對本申請的具體實施方式作詳細闡述。以下實施例用於說明本申請，但不用來限制本申請的範圍。

本領域技術人員理解，在本申請的實施案例中，下述各步驟的序號並不意味著執行順序的先後，各步驟的執行順序應以其功能和內在邏輯為主，不應對本申請實施例的實施過程構成限定。

本申請中「第一」、「第二」等語言用於區別不同步驟、功能或模塊等，不代表任何特定技術含義，也不表示它們之間的邏輯順序。

圖1是本申請一個實施例所述識別對象的方法的流程圖，如圖1所示，所述方法可以包括：

s110：用戶自定義腳底動作控制電子樂譜，啟動用戶自定義腳底動作的命令，然後做出對應的腳底動作完成功能到腳底動作的映射，這些動作的壓力數據信息被存放在存儲器上作為模板，之後結束用戶自定義腳底動作命令，完成用戶自定義腳底動作實現電子樂譜控制；

s120：使用者需要控制電子樂譜時，使用者做出所述對應腳底動作，對這 個動作進行識別完成電子樂譜的控制。

在本申請的實施例中，用戶啟動自定義命令，命令中包含電子樂譜控制指令，這個指令傳輸到裝置中，然後，存儲電子樂譜控制指令和相應的腳底動作數據序列對腳底動作數據序列進行歸一化，一個實施例是將所有數據減掉最小值以後，除以該序列中最大值和最小值的差。

圖2是本申請中用戶自定義腳底動作來控制電子樂譜(s110)的具體流程圖。用戶啟動自定義命令，指令中包含電子樂譜的控制指令；用戶做出對應的腳底動作定義完成功能到腳底動作的映射，該方法開始採集腳底動作的壓力數據形成一個序列；等到用戶結束自定義命令接受到之後，對腳底動作數據序列進行歸一化，一個實施例是所有數據減掉最小值以後，除以該序列中最大值和最小值的差；最後，將歸一化的數據序列和對應的控制指令進行存儲。

圖3是本申請中識別腳底動作完成電子樂譜控制的具體流程圖，用戶使用該申請中的方法實現腳底動作對電子樂譜的控制，首先，獲取腳底動作數據序列，如果當前採樣數據比之前5個採樣數據的最小值數值上大過一個閾值(20)，開始使用閾值1.5秒鐘的窗口記錄腳底壓力數據，包括前5個採樣數據；之後，對接收到需要識別的數據序列進行歸一化，一個實施例是所有數據減掉最小值以後，除以該序列中最大值和最小值的差；對需要識別的數據序列與每個模板的匹配值打分，使用最大匹配分值的動作數據序列對應的控制指令作為識別結果；最後，發送對應的控制指令到智能設備端完成電子樂譜的控制。

可選的，我們使用一個實施例舉例本申請中對電子樂譜控制的用戶自定義腳底動作來和利用動態時間規整(dynamictimewarping)給出識別腳底動作的識別方法。

圖4和圖5展示了一個實施例中用戶自定義腳底動作的數據序列。假設用戶踩了一下壓敏傳感器作為指令1，裝置得到了如圖4的用戶自定義的腳底動作數據序列模板，假設這個序列為q1。圖5展示了一個實施例中用戶踩了兩下壓敏傳感器作為指令2，裝置得到了的用戶自定義的腳底動作數據序列模板，假設這個序列為q2，這兩個模板存儲在裝置的存儲模塊中。

圖6展示了一個實施例中用戶使用裝置控制電子樂譜控完成的腳底動作序列，假設這個序列為c。

假設q1、q2和c的長度分別n1、n2和m，而第i幀的數據值分別是q1_i，q2_i，c_i，那麼q1＝q1_1，q1_2，...，q1_n1，q2＝q2_1，q2_2，...，q2_n2，c＝c_1，c_2，...，c_m。我們以q1和c之間計算匹配度為例，為了對齊這兩個序列，我們需要構造一個n1xm的矩陣網格，矩陣元素(i，j)表示q1_i和cj兩個點的歐式距離d(i，j)＝d(q1_i，c_j)＝|q1_i-c_j|。

在計算兩個序列之間匹配度時，我們定義累計距離y(i，j)＝d(i，j)+min{y(i-1，j-1)，y(i-1，j)，y(i，j-1)}。我們使用動態規劃(dynamicprogramming)便可以從y(0，0)計算得到y(n1，m)。圖7展示了動態時間調整方法的計算過程，經過計算，q1和c之間的累計距離y(n1，m)大於q2與c之間的累計距離y(n2，m)，這說明c與q2匹配得分更高。方法將需要識別的腳底動作序列識別為圖5表示的序列模板，將指令2發送到智能設備端完成對電子樂譜的控制。

該申請同時提出了一種腳底動作控制電子樂譜控制的裝置，圖8展示了一種腳底動作控制電子樂譜控制的裝置，所述裝置可以是一個獨立的實體設備，也可以是一個或多個晶片，一部分電路，或者一個或多個功能模塊。所述裝置可以包含：

一模擬壓力傳感器，用於感應腳底動作；一處理器負責存儲、識別和控制，一存儲器存儲控制指令和對應的腳底動作序列模板，一藍牙發射模塊負責信息發送和接受，一模數採樣模塊負責採樣壓敏傳感器。

可選的，如圖9所示，在一種可選的實施方式中，所述裝置還可以包括：

一識別模塊，用於對比獲取的腳底動作數據序列與存儲器中動作的數據序列，使用動態時間歸整識別方法完成腳底動作識別。

一電源模塊，用於對設備供電；

一數據讀寫模塊，用戶讀寫存儲模塊。

可選的，如圖10所示，在一種可選的實施方式中，所述裝置還可以包括：

一計算模塊，用於實現動態時間歸整識別方法，給出待檢測動作數據序列和存儲的多個動作數據序列模板的相似度打分，並選取分值最高的動作數據序列模板對應的控制指令作為結果。

可選的，在一種可選的處理器上的處理模塊上，所述處理模塊的工作流程為：

設備開機，電源模塊供電，控制模塊將裝置進入待機狀態，通過模數轉換模 塊對壓敏傳感器數字採樣，獲取需要識別腳底動作數據序列之後轉到識別模塊，識別過程中讀取存儲模塊中的用戶自定義腳底動作數據樣本，運行計算模塊，將得到的結果傳送到藍牙發射模塊。

所屬領域的技術人員應該清楚，上述描述的腳底動作控制電子樂譜的裝置的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的腳底動作控制電子樂譜的方法的對應過程描述，在此不再贅述。

綜上，採用本申請實施例所述的腳底動作控制電子樂譜的裝置，有便攜性好、支持不同腳底動作的識別方法、體積小的特點；同時本申請提出的方法和裝置支持用戶自定義腳底動作實現電子樂譜的控制。

本領域普通技術人員應該意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及方法步驟，能夠以電子硬體或者計算機軟體和電子硬體的結合的方式來實現。功能以硬體還是軟體方式為主，取決於方案的特定應用場景和設計約束。

以上實施案例僅用於說明本申請，而並非對本申請的限制，有關技術領域的技術人員，在不脫離本申請的範圍的情況下，還可以做出各種變型，因此所有等同的技術方案也屬於本申請的範疇，本申請的專利保護範圍應由權利要求限定。