基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和裝置，其中，基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法包括以下步驟：接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，運動數(shù)據(jù)包括加速度信息和運動方向信息；根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài)；當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息；以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效。本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和裝置，通過接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效，能夠有效地提高娛樂性。
【專利說明】
基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及人機交互技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為Al。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器，該領(lǐng)域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。
[0003]隨著科技的不斷進步，動作識別已經(jīng)廣泛地應用于人機交互、游戲、醫(yī)療仿真等領(lǐng)域。例如在手表或手環(huán)上設(shè)置各種傳感器，用戶在進行運動時，可將傳感器采集到的運動數(shù)據(jù)發(fā)送到手機、平板電腦等智能終端中，通過對運動數(shù)據(jù)進行計算分析后，能夠獲取到用戶運動時的位置和姿態(tài)信息等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法，能夠有效地提高娛樂性。
[0005]本發(fā)明的第二個目的在于提出一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面實施例提出了一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法，包括:接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述運動數(shù)據(jù)包括加速度信息和運動方向信息;根據(jù)所述運動數(shù)據(jù)確定所述音槌的運動狀態(tài)，所述運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài)；當所述運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取所述音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息；以及根據(jù)所述位置信息和所述強度信息播放模擬樂器的音效。
[0007]本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法，通過接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效，能夠有效地提尚娛樂性。
[0008]本發(fā)明第二方面實施例提出了一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置，包括:接收模塊，用于接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述運動數(shù)據(jù)包括加速度信息和運動方向信息;確定模塊，用于根據(jù)所述運動數(shù)據(jù)確定所述音槌的運動狀態(tài)，所述運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài);獲取模塊，用于當所述運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取所述音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息；以及播放模塊，用于根據(jù)所述位置信息和所述強度信息播放模擬樂器的音效。
[0009]本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置，通過接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效，能夠有效地提尚娛樂性。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法的流程圖；
[0011]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0013]下面參考附圖描述本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法和
目.ο
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法的流程圖。
[0015]如圖1所示，基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法可包括:
[0016]S1、接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)。
[0017]其中，運動數(shù)據(jù)可包括加速度信息和運動方向信息。音槌可以是內(nèi)置傳感器的槌形物品，例如智能筷子。
[0018]具體地，在音槌中可設(shè)置有加速度傳感器和微機械陀螺儀。加速度傳感器可實時獲取述音槌的加速度信息，微機械陀螺儀可實時獲取音槌的運動方向信息。在音槌采集到加速度信息和運動方向信息后，可通過藍牙、WIFI等無線傳輸方式將上述采集到的信息發(fā)送至移動終端。
[0019]S2、根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)。
[0020]舉例來說，音槌完成一個完整的敲擊過程可包括開始狀態(tài)、加速狀態(tài)、下落狀態(tài)、碰撞狀態(tài)、上舉狀態(tài)。當加速度等于零，且無運動方向近似于靜止時，可確定音槌處于開始狀態(tài)；當加速度增大，且運動方向為向下運動時，可確定音槌處于加速狀態(tài)。當然本例中的向下運動不僅限于垂直向下，還可以是斜向下，如右前方向的向下等等。運動方向主要通過微機械陀螺儀確定。當速度近似勻速運動時，運動方向繼續(xù)向下運動，可確定音槌處于下落狀態(tài)。當速度降低近似為零，即加速度反方向增加，且無運動方向時，可確定音槌處于碰撞狀態(tài)。當速度變?yōu)榉聪蛟黾樱疫\動方向向上時，可確定音槌處于上舉狀態(tài)。
[0021]由于上述幾個狀態(tài)為連貫的變化狀態(tài)，因此移動終端可通過預先訓練的分類器對音槌的運動狀態(tài)進行預測。具體地，將音槌上一時刻的運動狀態(tài)、當前時刻的加速度信息和當前時刻的運動方向信息作為輸入，輸入至分類器，通過分類器預測出音槌當前時刻的運動狀態(tài)。通過分類器對音槌的運動狀態(tài)進行預測，能夠有效避免其他動作的干擾。例如:雖然當前狀態(tài)滿足加速度反方向增加，且無運動方向的條件，即滿足了碰撞狀態(tài)的條件，但是如果前一時刻的運動狀態(tài)不是下落狀態(tài)，則并不能判斷其為碰撞狀態(tài)，有可能是音槌在下落過程中的抖動。
[0022]S3、當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息。
[0023]具體地，移動終端可獲取音槌的初始位置信息，然后根據(jù)運動方向信息計算音槌敲擊的位置信息。在本實施例中，可獲取藍牙信號強度，并根據(jù)藍牙信號強度獲取音槌的初始位置信息。例如，假設(shè)藍牙信號強度為80dBm，換算出移動終端距離音槌為2米，再根據(jù)音槌的運動方向如向右前下方下落了I米停止，可計算出音槌敲擊的位置與移動終端距離1.5米。當然，還可通過藍牙信號強度，增加確定音槌敲擊位置的精準度。
[0024]然后移動終端可根據(jù)加速度信息計算音槌在敲擊前一時刻的速度信息，并根據(jù)速度信息計算音槌的動能信息，以及根據(jù)動能信息確定敲擊的強度信息。例如:通過加速度傳感器獲得加速度a(t)，對時間t積分，得到速度v(t)。前一時刻的速度用v(t-l)表示，則t時亥I措槌的動能信息為0.5*m*(v(t-l)r2。其中，m為音槌的質(zhì)量。假設(shè)動能信息在第一預設(shè)范圍如10-20之間，則可確定敲擊的強度信息為一級；如果動能信息在第二預設(shè)范圍如20-50之間，則可確定敲擊的強度信息為二級；如果動能信息在第三預設(shè)范圍如50-100之間，則可確定敲擊的強度信息為三級。
[0025]S4、根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效。
[0026]具體地，在獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息之后，移動終端可根據(jù)位置信息確定模擬樂器對應的音色，再根據(jù)強度信息確定模擬樂器對應的音量，最后根據(jù)音色和音量播放模擬樂器的音效。舉例來說，可預先設(shè)置模擬樂器的音色，例如敲擊的位置距離移動終端I米遠為鼓聲，敲擊的位置距離移動終端1.5米遠為小號聲等等。此后，當檢測到敲擊的位置距離移動終端為I米，且敲擊的強度信息為三級時，可播放音量為三級強度的鼓聲。
[0027]此外，音槌可以是多個?？赏ㄟ^音槌內(nèi)置的藍牙模塊的物理地址對音槌進行區(qū)分。例如左手握持一號音槌，右手握持二號音槌。從而能夠確定播放的音效屬于幾號音槌。
[0028]本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法，通過接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效，能夠有效地提尚娛樂性。
[0029]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置。
[0030]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]如圖2所示，基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置可包括:接收模塊110、確定模塊120、獲取模塊130和播放模塊140。
[0032]接收模塊110用于接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)。其中，運動數(shù)據(jù)可包括加速度信息和運動方向信息。音槌可以是內(nèi)置傳感器的槌形物品，例如智能筷子。具體地，在音槌中可設(shè)置有加速度傳感器和微機械陀螺儀。加速度傳感器可實時獲取述音槌的加速度信息，微機械陀螺儀可實時獲取音槌的運動方向信息。在音槌采集到加速度信息和運動方向信息后，接收模塊110可通過藍牙、WIFI等無線傳輸方式接收采集到的上述信息。
[0033]確定模塊120用于根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài)。舉例來說，音槌完成一個完整的敲擊過程可包括開始狀態(tài)、加速狀態(tài)、下落狀態(tài)、碰撞狀態(tài)、上舉狀態(tài)。當加速度等于零，且無運動方向近似于靜止時，可確定音槌處于開始狀態(tài)；當加速度增大，且運動方向為向下運動時，可確定音槌處于加速狀態(tài)。當然本例中的向下運動不僅限于垂直向下，還可以是斜向下，如右前方向的向下等等。運動方向主要通過微機械陀螺儀確定。當速度近似勻速運動時，運動方向繼續(xù)向下運動，可確定音槌處于下落狀態(tài)。當速度降低近似為零，即加速度反方向增加，且無運動方向時，可確定音槌處于碰撞狀態(tài)。當速度變?yōu)榉聪蛟黾?，且運動方向向上時，可確定音槌處于上舉狀態(tài)。
[0034]由于上述幾個狀態(tài)為連貫的變化狀態(tài)，因此確定模塊120可通過預先訓練的分類器對音槌的運動狀態(tài)進行預測。具體地，將音槌上一時刻的運動狀態(tài)、當前時刻的加速度信息和當前時刻的運動方向信息作為輸入，輸入至分類器，通過分類器預測出音槌當前時刻的運動狀態(tài)。通過分類器對音槌的運動狀態(tài)進行預測，能夠有效避免其他動作的干擾。例如:雖然當前狀態(tài)滿足加速度反方向增加，且無運動方向的條件，即滿足了碰撞狀態(tài)的條件，但是如果前一時刻的運動狀態(tài)不是下落狀態(tài)，則并不能判斷其為碰撞狀態(tài)，有可能是音槌在下落過程中的抖動。
[0035]獲取模塊130用于當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息。其中，獲取模塊130可包括獲取單元131和確定單元132。
[0036]具體地，獲取單元131可獲取音槌的初始位置信息，然后根據(jù)運動方向信息計算音槌敲擊的位置信息。在本實施例中，可獲取藍牙信號強度，并根據(jù)藍牙信號強度獲取音槌的初始位置信息。例如，假設(shè)藍牙信號強度為80dBm，換算出移動終端距離音槌為2米，再根據(jù)音槌的運動方向如向右前下方下落了 I米停止，可計算出音槌敲擊的位置與移動終端距離1.5米。當然，還可通過藍牙信號強度，增加確定音槌敲擊位置的精準度。
[0037]然后確定單元132可根據(jù)加速度信息計算音槌在敲擊前一時刻的速度信息，并根據(jù)速度信息計算音槌的動能信息，以及根據(jù)動能信息確定敲擊的強度信息。例如:通過加速度傳感器獲得加速度a(t)，對時間t積分，得到速度v(t)。前一時刻的速度用v(t-l)表示，則t時刻音槌的動能信息為0.5*m*(V(t-l))~2。其中，m為音槌的質(zhì)量。假設(shè)動能信息在第一預設(shè)范圍如10-20之間，則可確定敲擊的強度信息為一級；如果動能信息在第二預設(shè)范圍如20-50之間，則可確定敲擊的強度信息為二級；如果動能信息在第三預設(shè)范圍如50-100之間，則可確定敲擊的強度信息為三級。
[0038]播放模塊140用于根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效。具體地，在獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息之后，播放模塊140可根據(jù)位置信息確定模擬樂器對應的音色，再根據(jù)強度信息確定模擬樂器對應的音量，最后根據(jù)音色和音量播放模擬樂器的音效。舉例來說，可預先設(shè)置模擬樂器的音色，例如敲擊的位置距離移動終端I米遠為鼓聲，敲擊的位置距離移動終端1.5米遠為小號聲等等。此后，當檢測到敲擊的位置距離移動終端為I米，且敲擊的強度信息為三級時，可播放音量為三級強度的鼓聲。
[0039]此外，音槌可以是多個?？赏ㄟ^音槌內(nèi)置的藍牙模塊的物理地址對音槌進行區(qū)分。例如左手握持一號音槌，右手握持二號音槌。從而能夠確定播放的音效屬于幾號音槌。
[0040]本發(fā)明實施例的基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置，通過接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，并根據(jù)運動數(shù)據(jù)確定音槌的運動狀態(tài)，當運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，以及根據(jù)位置信息和強度信息播放模擬樂器的音效，能夠有效地提尚娛樂性。
[0041]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。
[0042]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權(quán)項】
1.一種基于人工智能的動作識別的樂器模擬方法，其特征在于，包括以下步驟: 接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述運動數(shù)據(jù)包括加速度信息和運動方向信息； 根據(jù)所述運動數(shù)據(jù)確定所述音槌的運動狀態(tài)，所述運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài)； 當所述運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取所述音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息；以及 根據(jù)所述位置信息和所述強度信息播放模擬樂器的音效。2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加速度信息通過所述音槌的加速度傳感器獲得，所述運動方向信息通過所述音槌的微機械陀螺儀獲得。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，包括: 通過無線傳輸方式接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述無線傳輸方式包括藍牙和WIFI。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，獲取所述音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息，包括: 獲取所述音槌的初始位置信息，并根據(jù)所述運動方向信息計算所述音槌敲擊的位置信息; 根據(jù)所述加速度信息計算所述音槌在敲擊前一時刻的速度信息，并根據(jù)所述速度信息計算所述音槌的動能信息，以及根據(jù)所述動能信息確定敲擊的強度信息。5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，獲取所述音槌的初始位置信息，包括: 獲取藍牙信號強度，并根據(jù)所述藍牙信號強度獲取所述音槌的初始位置信息。6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述位置信息和所述強度信息播放模擬樂器的音效，包括: 根據(jù)所述位置信息確定模擬樂器對應的音色； 根據(jù)所述強度信息確定模擬樂器對應的音量； 根據(jù)所述音色和音量播放模擬樂器的音效。7.—種基于人工智能的動作識別的樂器模擬裝置，其特征在于，包括: 接收模塊，用于接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述運動數(shù)據(jù)包括加速度信息和運動方向信息； 確定模塊，用于根據(jù)所述運動數(shù)據(jù)確定所述音槌的運動狀態(tài)，所述運動狀態(tài)包括碰撞狀態(tài)； 獲取模塊，用于當所述運動狀態(tài)為碰撞狀態(tài)時，獲取所述音槌敲擊的位置信息和敲擊的強度信息；以及 播放模塊，用于根據(jù)所述位置信息和所述強度信息播放模擬樂器的音效。8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述加速度信息通過所述音槌的加速度傳感器獲得，所述運動方向信息通過所述音槌的微機械陀螺儀獲得。9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述接收模塊，用于: 通過無線傳輸方式接收音槌發(fā)送的運動數(shù)據(jù)，所述無線傳輸方式包括藍牙和WIFI。10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述獲取模塊，包括: 獲取單元，用于獲取所述音槌的初始位置信息，并根據(jù)所述運動方向信息計算所述音槌敲擊的位置信息； 確定單元，用于根據(jù)所述加速度信息計算所述音槌在敲擊前一時刻的速度信息，并根據(jù)所述速度信息計算所述音槌的動能信息，以及根據(jù)所述動能信息確定敲擊的強度信息。11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述獲取單元，用于: 獲取藍牙信號強度，并根據(jù)所述藍牙信號強度獲取所述音槌的初始位置信息。12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述播放模塊，用于: 根據(jù)所述位置信息確定模擬樂器對應的音色； 根據(jù)所述強度信息確定模擬樂器對應的音量； 根據(jù)所述音色和音量播放模擬樂器的音效。
【文檔編號】G10H3/14GK105931627SQ201610214470
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月7日
【發(fā)明人】黃永祥, 徐倩, 劉堯, 李靜, 周超
【申請人】百度在線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（北京）有限公司