国中山大学资讯工程学系 硕士文
印刷谱辨系统 Automatic Recognition of Printed Music Score
研究生:蔡自伟 撰 指导教授:蒋依吾 教授
中华民国 九十三 七 月
摘
要
印刷谱辨系统(OMR)可自动辨光学扫描印刷谱,并转换为电子音 MIDI 格式.将一般谱位化有许多好处,如:表演者可用电脑伴奏做 习,或建音资库且占用较少记空间,还可以针对谱做编辑,修改或 印. 像一般文件,谱为二维关系 — 五线谱上水平方向同音标志代表 同音长,垂直方向同位置代表同音高,而且谱中符号大小并固定,形 也为动态.由於印刷品质与排版情形同,而且每次进光学扫描时所设定解析 也可能有所同,再加上人为造成谱倾斜或杂讯,种种因素使得许多相关研 究无法很弹性处这些问题,或只能在某些限制下进辨. 本文涵盖个域知:一者为影像处技术,主要使用投影法撷取水 平与垂直线段以缩小辨范围,再用型态学法辨各种音符号,另一者为 知,用提供分析上之辅助,并修正辨错误之处. 本系统分成三大阶段,第一阶段为前置处,为避免人为扫描影像之倾斜, 首先将影像做角修正,以接下五线谱侦测与移除,移除五线谱是为使所 有音符号孤出,避免五线谱妨碍辨.第二阶段,针对垂直线段,与非垂 直线段音符号进辨,并组成音标志进焠.第三阶段,将所有音 标志记成音表示语言,再经程式转换成电子音 MIDI 格式,可藉由播放 软体将旋播放出. 实验结果显示本系统可在短时间内成功辨各式印刷谱,并且没有解析 之硬性限制.
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目
摘要 .............................................................................................I 第一章 绪 .............................................................................. 1
1.1 前言.....................................................................................................................1 1.2 基本音知 .....................................................................................................2 1.3 相关研究 ...........................................................................................................10 1.4 研究概述 ...........................................................................................................18
第二章 基础 .................................................................... 20
2.1 正交投影法 .......................................................................................................20 2.2 型态学法 ...........................................................................................................22 2.3 使用 ...........................................................................................................28
第三章 研究方法及步骤 ........................................................ 31
3.1 前置处............................................................................................................31 3.1.1 倾斜修正....................................................................................................31 3.1.2 五线谱侦测................................................................................................34 3.2 符号辨 ...........................................................................................................39 3.2.1 垂直线段音符号辨............................................................................40 3.2.2 非垂直线段音符号辨........................................................................44 3.2.3 辨步骤.....................................................................................................48 3.2.4 焠.....................................................................................................58 3.3 格式转换 ...........................................................................................................60

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