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互动音乐桌

作　者: 陈楠楠
导　师: 孙农亮
学　校: 山东科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 人机交互红外分割不变矩 meanshift MIDI 视觉合成
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 16次
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内容摘要

随着人机交互技术的日益成熟,基于该技术的图像处理已经成为图像识别领域重要的研究和发展方向之一。本文的主要研究内容为基于VC软件平台的实物目标的识别系统的开发与实现。包括互动音乐桌的硬件构建,基于快速、有效的追踪依附于目标模块的基准性标记、采集与识别系统；基于MIDI的音乐合成以及交互式平台的计算机视觉框架。具体而言,主要包括以下内容：(1)硬件搭建。主要是采集系统的定位,拍摄环境的测试以及模块的设计与可行性分析,同时就硬件搭建的各个模块的性能加以介绍；(2)目标模块的基准性标记、采集与识别,本文首次将手势图案作为操作模块引入该设计,为了互动音乐桌的后期再开发做准备；同时在图像分割部分,针对红外图像的特点,以及摄像头拍摄环境的影响导致多噪声的原因,采用了基于二维最大熵阈值分割的方法,很好的解决了该问题；在音量控制部分,基于控制操作部分,操作模块无几何形状的变化,采用了基于meanshift跟踪算法来进行定位,并较好的实现了跟踪的实时性与准确性,使声音的高低变化得到较为连续的控制；(3)声音与影像合成,主要是基于MIDI软件库的声音合成。通过获得的操作模块的特征,确定模块的图样,进而向系统发送一定得MIDI指令来调取不同的MIDI音色、幅值、频率等不同的信息量,产生音量不同,节奏各异,不同音色的声音,通过调整使其可以产生较为平滑的乐曲。影像合成部分,主要是调用WAV的波形文件实时显示波形；(4)操作平台。系统的操作平台以VS2005为开发工具,生成可以人机交互的操作界面。主要针对图像的采集,分割与识别部分的算法进行集成,使用户可以再此界面上完成操作模块的特征信号提取。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-12
1 绪论  12-16
  1.1 课题研究背景及意义  12
  1.2 课题研究目的及价值  12-14
  1.3 课题研究现状  14-15
  1.4 本文主要工作和创新点  15-16
2 互动音乐桌的操作平台介绍  16-23
  2.1 硬件配置及开发平台  16-18
  2.2 工作流程  18-20
  2.3 主要功能模块  20-22
  2.4 小结  22-23
3 图像采集、处理及识别  23-42
  3.1 视频采集  23-26
  3.2 图像预处理  26-30
  3.3 特征提取与模式识别  30-36
  3.4 自适应目标跟踪  36-41
  3.5 小结  41-42
4 基于MIDI声音合成与实现  42-52
  4.1 MIDI简介  42-45
  4.2 声音合成  45-49
  4.3 实验与结果实现  49-51
  4.4 小结  51-52
5 视觉合成  52-55
  5.1 基于MIDI的视觉合成  52
  5.2 基于WAV的视觉合成  52-53
  5.3 系统测试  53-55
6 结束语  55-57
  6.1 工作总结  55-56
  6.2 展望  56-57
致谢  57-58
参考文献  58-61
附录  61-67

互动音乐桌

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