一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統技術方案

本發明專利技術涉及教育輔助技術領域，且公開了一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，包括素材預處理模塊、眼動測試模塊、測試結果分析模塊，所述素材預處理模塊輸出端與眼動測試模塊輸入端信號連接，所述眼動測試模塊輸出端與測試結果分析模塊輸入端信號連接，所述測試結果分析模塊輸出端與生成評測報告模塊輸入端信號連接，所述素材預處理模塊包括掃描單元，所述掃描單元輸出端信號連接有初步測試處理單元，通過眼動儀的數據可以給出學生在視奏過程中對樂譜的瀏覽情況，學生也能更加清晰的看到自己在視奏方面出現的問題。立足于高質量的眼動捕捉和基于計算機視覺的圖像處理方法，我們可以捕捉樂譜與學生之間的互動有機結合。合。合。

【技術實現步驟摘要】
一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統


[0001]本專利技術涉及教育輔助
，具體為一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統。

技術介紹

[0002]視奏，即是把符號(樂譜)轉化為動作(演奏)的中介行為；其是音樂學習中最為困難的一個部分，也恰恰是在樂器學習中相關資料最少的一個部分。其困難性甚至導致在很多樂器領域中，一些專業演奏家在面對相對復雜的樂譜時也很難完全掌握視奏的技巧。與線性的閱讀文字不同，樂譜(五線譜)的編碼方式是利用二維空間的堆疊結構進行呈現。除此之外，除了將譜子編碼為具體音符之外，演奏者還需要再進行第二次解碼過程從而演奏出實際的音樂。在現代的視奏分析中，往往采用眼動技術進行研究；
[0003]眼球運動簡稱眼動，具有著特殊的時空特征，屬于視覺信息提取過程中的生理行為表現。由于其與人的心理活動有著直接或間接的關系，其研究價值一直在相關領域中發揮著巨大的實驗性作用。目前眼動現象的觀測往往基于眼動儀。眼動儀是一種可以跟蹤、測量眼動信息的設備。現代眼動儀包括四個系統：光學系統、瞳孔中心坐標提取系統、視景與瞳孔坐標疊加系統和圖像與數據分析系統。其主要分析三種眼動模式：注視、眼跳和追隨運動。眼動的研究領域非常多元，其常見的應用場景有用戶體驗與交互研究、市場研究與消費者調研、心理學與神經科學、人體效能、臨床研究與教育研究。在過去的教育研究中，眼動往往被用來研究學生的學習過程，比如學生在課堂上的注意力情況。
[0004]之前基于視奏的研究主要分析了視奏中的高層特征以及一些可能的影響因素探究，但是受限于處理能力，之前的研究結論只能作為一個視奏練習中的參考理論，很難直接指導學習者。除此之外，其對實驗的要求較高，導致這種分析只能應用在實驗室中，很難有效的為更多的學習者服務。最后，受限于實驗采集難度，之前研究的樣本點非常少，而且實驗也相對較短，難以保證數據的穩定性，很難有效的定制視奏能力評估，并有效的提供解決建議
[0005]本專利主要解決的技術問題是建立一個有應用價值的視奏評測系統，從而量化視奏學習中學習者存在的問題；簡而言之，我們提出了一個自動進行視奏過程的系統來更準確和高效的幫助學生更好的學習。

技術實現思路

[0006]本專利技術的目的在于提供了一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，解決了
技術介紹
中的問題。
[0007]為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，包括素材預處理模塊、眼動測試模塊、測試結果分析模塊、生成評測報告模塊，所述素材預處理模塊輸出端與眼動測試模塊輸入端信號連接，所述眼動測試模塊輸出端與測試結果分析模塊輸入端信號連接，所述測試結果分析模塊輸出端與生成評測報告
模塊輸入端信號連接，所述素材預處理模塊包括掃描單元，所述掃描單元輸出端信號連接有初步測試處理單元，所述初步測試處理單元輸出端信號連接有圖片顯示單元，所述圖片顯示單元輸出端信號連接有測速單元，所述測速單元輸出端信號連接有投影分析單元。
[0008]優選的，所述掃描單元配置為對樂譜的圖片、PDF文檔等進行掃描。
[0009]優選的，所述圖片顯示單元配置為對現有的圖片資源進行截取、放大、優化，以一個合理的大小適配屏幕顯示，主要是考慮到眼動儀的精確度，為了保證測試的準確性。
[0010]優選的，所述測速單元配置為通過節拍器對每個測試曲段進行測速記錄，所述投影分析單元配置為對五線譜進行切割，測速單元主要是為了保證實驗的統一性，具體的實驗流程中都需要對應的節拍器進行節奏提示和規范，對五線譜進行切割，從而解析五線譜中的小節、聲部結構以及復雜度。
[0011]優選的，所述眼動測試模塊包括音名唱讀單元，所述音名唱讀單元輸出端信號連接有實際演奏單元，所述音名唱讀單元是針對對應的級別選定曲目，之后打開節拍器開始準備唱音名，本過程不要求唱出音準和升降號，僅要求單手的音名和節奏在節拍器的輔助下有節奏的唱出，本次實驗每個手的音符各一次，在收集眼動數據和頭部數據的同時還進行錄音獲取音頻數據，所述實際演奏單元是保持對應的曲目，打開節拍器開始演奏，分為三個階段分別是左手，右手和左右手組合演奏，每一組實驗進行一次，故一共三次實驗。
[0012]優選的，所述音名唱讀單元與實際演奏單元分別對應腦處理階段與運動系統處理階段。
[0013]優選的，所述測試結果分析模塊包括專家系統單元與基本數據庫單元，所述基本數據庫單元為學員平時測試的結果統計。
[0014]優選的，所述專家系統單元含有一個難度指標和六個評測指標，分別為：譜面難度、樂譜閱讀完成度、低音聲部閱讀完成度、視奏穩定性、節奏穩定性、左右手統合能力、譜面分析能力。
[0015]優選的，所述生成評測報告模塊包括能力報告生成單元與待提升能力報告生成單元、提升能力方案報告生成單元，能力報告生成單元是對測試學員的總體能力進行一個統計匯總，待提升能力報告生成單元是對測試學員的不足能力進行統計匯總，提升能力方案報告生成單元是針對測試學員不足能力提出改進方案，從而方便學員對不足之處進行針對訓練。
[0016]本專利技術提供了一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統。該基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統具備以下有益效果：
[0017](1)、該基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，通過眼動儀的數據可以給出學生在視奏過程中對樂譜的瀏覽情況，學生也能更加清晰的看到自己在視奏方面出現的問題。立足于高質量的眼動捕捉和基于計算機視覺的圖像處理方法，我們可以捕捉樂譜與學生之間的互動有機結合；
[0018](2)、該基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，基于人工智能技術能夠替老師關注學生在視奏過程中的表現，通過和老師陪練的有機結合，更全面的提升用戶的體驗；
[0019](3)、該基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，對于眼動分析有詳細的指標供學生和老師查看，力求更加全面的展現學生的演奏水平，報告給出的量化數據也更加
客觀準確，讓學生能夠看得見自己的“進步”所在，增加了學習的信心和興趣，也有利于活躍用戶的維持；
[0020](4)、該基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，可以在測試完成后自動生成能力報告表與待提升能力報告表、提升能力方案報告表，使學員更加直觀的了解到自己的不足處，從而根據能力提升方案有針對性的進行訓練、改進。
附圖說明
[0021]圖1為本專利技術系統框圖。
[0022]圖中：1.素材預處理模塊 101.掃描單元 102.初步測試處理單元 103.圖片顯示單元 104.測速單元 105.投影分析單元 2.眼動測試模塊 201.音名唱讀單元 202.實際演奏單元 3.測試結果分析單元 301.專家系統單元 302.基本數據庫單元 4.生成評測報告模塊 401.能力報告生成單元 402.待提升能力報告生成單元 403.提升能力方案報告生成單元。
具體實施方式
[0023]下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，包括素材預處理模塊(1)、眼動測試模塊(2)、測試結果分析模塊(3)、生成評測報告模塊(4)，其特征在于：所述素材預處理模塊(1)輸出端與眼動測試模塊(2)輸入端信號連接，所述眼動測試模塊(2)輸出端與測試結果分析模塊(3)輸入端信號連接，所述測試結果分析模塊(3)輸出端與生成評測報告模塊(4)輸入端信號連接，所述素材預處理模塊(1)包括掃描單元(101)，所述掃描單元(101)輸出端信號連接有初步測試處理單元(102)，所述初步測試處理單元(102)輸出端信號連接有圖片顯示單元(103)，所述圖片顯示單元(103)輸出端信號連接有測速單元(104)，所述測速單元(104)輸出端信號連接有投影分析單元(105)。2.根據權利要求1所述的一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，其特征在于：所述掃描單元(101)配置為對樂譜的圖片、PDF文檔等進行掃描。3.根據權利要求1所述的一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，其特征在于：所述圖片顯示單元(103)配置為對現有的圖片資源進行截取、放大、優化，以一個合理的大小適配屏幕顯示。4.根據權利要求1所述的一種基于眼動追蹤自動評測音樂視奏能力評測系統，其特征在于：所述測速單元(10...

【專利技術屬性】
技術研發人員：史嘉彤，
申請(專利權)人：史嘉彤，
類型：發明
國別省市：