專利名稱：一種基于計算機的鼓樂動作識別方法
一種基于計算機的鼓樂動作識別方法技術領域
本發明屬于計算機應用領域，更具體地說，涉及一種基于計算機的鼓樂動作識 別方法。
背景技術：
隨著計算機應用技術的飛速發展，人們可以在計算機上進行虛擬的音樂演奏。 目前在計算機上進行音樂演奏的方式主要有如下三種
勁樂團該游戲是通過鍵盤某些按鍵組合來演奏歌曲的。有聯網也有單機模 式，能演奏各種各樣的歌曲，主要競技要求集中在雙手手指的靈活度上，難度非常大， 同時對鍵盤的損害也較大。
勁舞團該游戲是結合音樂與舞蹈的一種游戲，游戲方式是通過鍵盤按鍵順序 來評分游戲分數的。
游戲廳中大型的打鼓機，如太鼓達人，有真正的鼓棒與帶有壓力感應的鼓面， 玩家用鼓棒敲打鼓面則產生壓力并傳輸信息到內部處理機，畫面就實時更新，同時有相應聲音。
使用計算機鍵盤或鼠標來操作游戲項目，雖能給玩家帶來精神上的快感，但卻 同時給玩家帶來身心的疲勞，損害硬件(鍵盤、鼠標)等，游戲進行的方式與地點都具 有一定的局限性，而且真實性比較差，只是用鍵盤來模擬打鼓或奏樂等，這與現實不符 合。另外游戲廳中的打鼓機設備笨重且效果簡單，可玩性不高，而且一般只能在游戲廳 中才有。
因此，需要一種既可以使用鼓槌進行真實的模擬打擊，又能實時分析出具體動 作信息的方案，來克服現有技術中存在的上述缺陷。發明內容
本發明所要解決的技術問題在于，針對現有虛擬鼓樂項目中存在的不能使用鼓 槌進行真實的模擬打擊且不能實時分析出具體動作信息的缺陷，提供一種基于計算機的 鼓樂動作識別方法。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種基于計算機的鼓樂動作 識別方法，包括如下步驟
Si)采集反映鼓樂擊打動作的跟蹤點在不同時刻的空間位置信息；
S2)根據空間位置信息分析跟蹤點的狀態，確定擊打動作的開始點和結束點；
S3)根據所述開始點和所述結束點確定擊打軌跡，根據所述擊打軌跡判斷擊打方 向；
S4)根據標準動作數據及其判斷標準，對該擊打動作進行判定，并輸出判定結^ ο
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟Sl中所述跟蹤點包括4兩個跟蹤點第一個跟蹤點代表左手動作的空間位置信息，第二個跟蹤點代表右手動作 的空間位置信息。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟幻中所述跟蹤點的狀 態包括靜止狀態、移動狀態和擊打狀態，根據所述三種狀態之間的轉變確定所述擊打動 作的開始點和結束點。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟幻進一步包括預 定兩個識別標號，根據所述第一跟蹤點和所述第二跟蹤點的水平位置關系分配所述兩個 識別標號給所述第一跟蹤點和所述第二跟蹤點，以區分所述第一跟蹤點和所述第二跟蹤點ο
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，在所述步驟幻中，根據所 述跟蹤點的當前時刻的空間位置與先前時刻的空間位置之間的距離和預定的移動閾值的 比較結果以及所述跟蹤點的當前時刻的速度與擊打速度閾值的比較結果，判斷所述靜止 狀態、所述移動狀態和所述擊打狀態之間的轉變。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟幻中所述擊打軌跡為 由所述擊打狀態的開始點和所述擊打狀態的結束點確定的一條空間三維直線，所述擊打 方向包括下擊、側擊和前擊，所述側擊進一步包括向右側擊和向左側擊。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，所述步驟S3包括如下步 驟
S31)對所述側擊、所述下擊和所述前擊預設判斷優先級，根據所述擊打狀態的 開始點在空間三個方向上的即時速度，判斷出初步擊打方向其中所述側擊只考慮水平 方向速度I，所述下擊只考慮豎直方向速度vy，所述前擊只考慮向前方向速度義，若 三個方向的速度只有一個方向上的速度達到了擊打速度閾值，則初步擊打方向為此速度 對應的擊打方向，然后轉到幻2，若三個方向上的速度至少有兩個方向達到了擊打速度 閾值，則初步擊打方向為速度達到了擊打速度閾值中的優先級最大的速度對應的擊打方 向，然后轉到S32;
S32)根據所述擊打軌跡，判斷所述擊打軌跡是否滿足S31中得出的初步擊打方 向對擊打軌跡的要求，若滿足要求，則確定步驟S31得出的初步擊打方向為最終擊打方 向，若不滿足要求則轉到S33 ；
S33)建立四個中心軸，所述向左側擊對應水平軸負軸，所述向右側擊對應水平 軸正軸，所述下擊對應豎直軸負軸、所述前擊對應前后軸正軸，計算所述擊打軌跡與所 述中心軸的夾角，根據標準動作數據及其判斷標準，決定一個中心軸所代表的擊打方向 為最終擊打方向。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟S32中所述擊打方向 對擊打軌跡的要求為，對所述每個擊打方向，將擊打軌跡所確定的一條空間三維直線投 影到與該擊打方向平行的兩個二維平面上，形成在該兩個二維平面上的投影角度，預先 設定該擊打方向的擊打軌跡在該兩個二維平面上所允許的投影角度范圍。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，所述步驟S32近一步包括 如下步驟
S321)將所述擊打軌跡確定的一條空間三維直線投影到與步驟S31中得出的初步擊打方向平行的兩個二維平面上；
S322)計算該擊打軌跡與該兩個二維平面的坐標軸之間的投影角度；
S323)判斷步驟S322計算出的投影角度是否滿足在S31中得出的初步擊打方向 所允許的投影角度范圍要求。
在本發明所述的基于計算機的鼓樂動作識別方法中，步驟S4進一步包括根據 標準動作數據及其判斷標準，對每個擊打動作進行評定，評定值與所述擊打狀態結束點 的發生時間點相關，與所述擊打狀態開始點與結束點的距離成正比，與擊打狀態開始點 與結束點的時間差成反比，將所有擊打動作的評定值累計得到總評定值。
實施本發明的技術方案，具有以下有益效果既可以在鼓樂運動中進行真實的 模擬打擊，又能實時分析出具體動作信息，能更加貼切的模擬現實的鼓樂運動
圖1是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法的流程 圖2是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法的坐標 圖3是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法下擊時 的狀態轉變圖。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本發明，并不用于限定本發明。
圖1是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法的流程 圖，如圖1所示，詳述如下
Si)采集反映鼓樂擊打動作的跟蹤點在不同時刻的空間位置信息；
S2)根據空間位置信息分析跟蹤點的狀態，確定擊打動作的開始點和結束點；
S3)根據所述開始點和所述結束點確定擊打軌跡，根據所述擊打軌跡判斷擊打方 向；
S4)根據標準動作數據及其判斷標準，對該擊打動作進行判定，并輸出判定結果。
在本發明的實施例中，用視頻攝像頭采集動作數據，用數據線將視頻攝像頭和 終端計算機連接起來。
圖2是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法的坐標 圖。如圖2所示，步驟Sl采集到的每個跟蹤點的空間位置信息都表示為三元組OC，Y， Z)，其中X代表數據點在水平方向的位置，且X值增大表示跟蹤點位置右移，X值減小 表示跟蹤點左移；Y代表數據點在豎直方向的位置，且Y值增大表示跟蹤點位置上移，Y 值減小表示跟蹤點下移；Z代表數據點在前后方向的位置，且Z值增大表示數據點前移， Z值減小表示數據點后移。每秒對每個跟蹤點采集30組這樣的數據，因此利用同一個跟蹤點在一段時間內的空間位置數據就能描述出跟蹤點的運動狀態。這種高頻率的信息采集可以得到很精確的位置信息。在本發明的實施例中，需要使用兩個跟蹤點，第一個跟蹤點代表左手鼓槌動作 的空間位置信息，第二個跟蹤點代表右手鼓槌動作的空間位置信息，將這兩個點分別即
為A點和B點。A點的空間位置數據為(xA1，yA1， ZA1)，(XA2，ΥΑ2' ΖΑ2)，......，(XAi，
yAl，zAl),......，其中(xAl，yAl，zAl)代表著A點在第i時刻的空間位置；B點的空間位置
數據為(xB1，yB1，zB1), (χΒ2, yB2, ζΒ2), ......，(xBi，yBi，zBi)，......，其中(xBi，yBi,
zBl)代表著B點在第i時刻的空間位置。在本發明的實施例中，對A點和對B點的處理 時一樣的。有了鼓槌在各個時刻的空間位置坐標，可以計算出鼓槌的運動信息第i時刻的速度公式在X軸上的速度Vix= (X1-Xh)/t、在Y軸上的速度Viy =(V-V1^1)A,在 Z 軸上的速度Viz = (v-vM)/t,其中 t=l/30s。在步驟S2中，根據空間位置數據分析跟蹤點的狀態，確定擊打動作的開始點和
結束點ο在本發明的實施例中，跟蹤點的狀態包括靜止狀態、移動狀態和擊打狀態，根 據所述三種狀態之間的轉變確定所述擊打動作的開始點和結束點。在本發明的實施例中，因為使用兩只鼓槌，左右手各一只，左手的側擊為向 右，右手的側擊為向左。而采集的空間信息只是兩個跟蹤點的信息，不能區分出某跟蹤 點為左手還是右手，而玩家甚至途中左右手更換鼓槌，或者游戲中出現短暫的左右互換 的情況。據此定義兩個標號每一鼓槌都有其標識號，0或1，分析兩個鼓槌的跟蹤點， 判斷兩個跟蹤點的水平關系，左邊定為0號，右邊定位1號，發生左右互換的時候，在一 段時間過后將重新調整標識號，左邊為0右邊為1，即使得位于左邊的鼓槌的標號一直為 0，位于右邊的鼓槌的標號一直為1，這樣就能解決左右手的區分問題與互換問題。在本發明的實施例中，所述狀態之間的轉變包括靜止轉為移動當前位置與發生靜止狀態時候的位置之間的距離超過預定的移 動閾值，則由靜止狀態進入移動狀態，當前位置為移動狀態的開始點，同時當前位置也 為靜止狀態的結束點；靜止轉為擊打；當前位置空間三個方向上的速度Vx、Vy、Vz,任一速度的絕對 值超過了預定的擊打速度閾值，則由靜止狀態進入擊打狀態，當前位置為所述擊打狀態 的開始點，同時當前位置也為靜止狀態的結束點；移動轉為靜止當前位置與移動狀態開始點位置之間的距離小于預定的移動閾 值，則由移動狀態進入靜止狀態，當前位置為靜止狀態的開始點，同時當前位置也為移 動狀態的結束點；移動轉為擊打當前位置空間三個方向上的速度Vx、Vy、Vz,任一速度的絕對 值超過了預定的擊打速度閾值，則由移動狀態進入擊打狀態，當前位置為所述擊打狀態 的開始點，同時當前位置也為移動狀態的結束點；擊打轉為靜止當前位置空間三個方向上的速度Vx、Vy、Vz,所有速度的絕對 值小于預定的靜止速度閾值，則由擊打狀態進入靜止狀態，當前位置為靜止狀態的開始 點，同時當前位置也為所述擊打狀態的結束點；
擊打轉為移動當前 位置空間三個方向上的速度Vx、Vy、Vz,所有速度的絕對 值小于預定的移動速度閾值，則由擊打狀態進入移動狀態，當前位置為移動狀態的開始 點，同時當前位置也為所述擊打狀態的結束點。在本發明的實施例中，設置了三個速度閾值擊打速度閾值、移動速度閾值和 靜止速度閾值。擊打速度閾值表示擊打狀態最低的速度值，移動速度閾值表示移動狀態 下最低的速度值，因為在靜止狀態實際上并非完全靜止，人的手在不固定的時刻總會有 細微的振動，所以對應靜止狀態設置了一個靜止速度閾值。在擊打轉為靜止和擊打轉為 移動兩個轉變中，優先判斷擊打轉變為靜止，若不滿足擊打轉變為靜止的條件，再判斷 擊打轉變為移動。如靜止速度閾值為1，移動速度閾值為3，那么在某個時刻空間三個方 向上的速度Vx、Vy、Vz都小于1是，那么判斷進入了靜止狀態；若在某個時刻空間三個 方向上的速度VxS 2，Vy為0.8，Vz為0.5，因為VxS 2不滿足擊打轉變為靜止的條件， 那么判斷是否滿足擊打轉變為移動的狀態，此條件滿足擊打轉變為移動的條件，那么判 斷進入了移動狀態。圖3是本發明一較佳實施例提供的一種基于計算機的鼓樂動作識別方法下擊時 的狀態轉變圖。如圖3所示，T軸表示時間，Y軸表示高度，黑點為不斷采集到的跟蹤 點位置，由于是判斷下擊，為了得到更直觀的印象，這里只關注Y軸的高度變化，聯系 到現實，如果要進行一個下擊的動作，為了增大擊打距離，通常手會先上揚一段距離， 在這個過程中一般是勻速，之后會突然豎直向下加速，完成擊打動作，到達擊打極限后 停止并且手部會慢慢回升一段距離到擊打前的平衡位置點附近。現在再聯系本發明所捕 獲的跟蹤點位置信息，黑點冬為移動開始點，點A4即是移動結束點也是移動轉變為擊打 的開始點，在A4上的速度超過設置的速度的閾值。在黑點A7時，這時已到擊打動作極 限，速度下降達到移動判斷的閾值，也就標志著一個擊打動作的結束，A4至A7的信息合 在一起就是整個下擊動作的所有軌跡信息。而在這之后的黑點位置變化可以看到經過短 暫的移動過程后在速度達到靜止速度閾值后進入了靜止狀態，完成了三種狀態間的一次 轉換。這只是一次典型下擊動作的位置點模擬，三種狀態間的轉換也并非都需要這么理 想變化，完全可能從靜止就直接開始轉換為擊打，同樣也可以在擊打中突然靜止的。在對鼓槌的狀態進行分析后獲得擊打動作的開始點和結束點，也即獲得擊打動 作的開始點和結束點。接下來在步驟S3中就要判斷擊打動作的方向，即判斷擊打動作是 下擊、側擊還是前擊，側擊還需要判斷是向右側擊還是向左側擊。在步驟S3中，根據所述開始點和所述結束點確定擊打軌跡，根據所述擊打軌跡 判斷擊打方向。在本發明的實施例中，步驟S3中所述擊打軌跡為由擊打狀態的開始點和擊打狀 態的結束點確定的一條空間三維直線。在本發明的實施例中，步驟S3中所述擊打方向包括下擊、側擊和前擊，所述側 擊進一步包括左手向右側擊和右手向左側擊。在本發明的實施例中，所述步驟S3包括步驟S31、步驟S32和步驟S33 S31)對所述側擊、所述下擊和所述前擊預設判斷優先級，根據所述擊打狀態的 開始點在空間三個方向上的即時速度，判斷出初步擊打方向其中所述側擊只考慮水平 方向速度vx，所述下擊只考慮豎直方向速度vy，所述前擊只考慮向前方向速度vz，若三個方向的速度只有一個方向上的速度達到了擊打速度閾值，則初步擊打方向為此速度 對應的擊打方向，然后轉到S32，若三個方向上的速度至少有兩個方向達到了擊打速度 閾值，則初步擊打方向為速度達到了擊打速度閾值中的優先級最大的速度對應的擊打方 向，然后轉到S32。在本發明的實施例中，步驟S31對側擊、下擊和前擊預設判斷優先級，如側擊 >下擊>前擊。在一個實施例中，在擊打狀態開始點只有在豎直方向上速度Vy達到了速 度的閾值E，那么判定初步擊打方向為下擊；在另一個實施例中，在擊打狀態開始點水 平方向速度義和向前方向速度\都達到了速度的閾值，即側擊和前擊都有可能，因為側 擊的優先級大于前擊的優先級，那么判斷側擊為初步擊打方向；在另一個實施例中，在 擊打狀態開始點水平方向速度Vx、豎直方向速度Vy和向前方向速度Vz都達到了速度的閾 值E，即側擊、下擊和前擊都有可能，因為側擊的優先級最大，那么判斷側擊為初步擊打 方向。
S32)根據所述擊打軌跡，判斷所述擊打軌跡是否滿足S31中得出的初步擊方 向對擊打軌跡的要求，若滿足要求，則確定步驟S31得出的初步擊打方向為最終擊打方 向，若不滿足要求則轉到S33。在本發明的實施例中，步驟S32中所述擊打方向對擊打軌跡的要求為擊打軌 跡為由擊打狀態開始點和擊打狀態結束點確定的一條空間三維直線，將該空間三維直線 投影到與該擊打方向平行的兩個二維平面上，預先設定該擊打方向的擊打軌跡在該兩個 二維平面上所允許的投影角度范圍。例如，下擊，其軌跡為下擊開始點和下擊結束點 確定的一條空間三維直線，將此空間直線投影到與下擊方向即Y軸平行的兩個二維平面 上，即XY平面和YZ平面，會得到與這兩個平面的投影角度。預先設定一個合格的下擊 動作的判斷條件為在XY平面的投影角度范圍為-45°至-135°，在YZ平面的投影角 度范圍為-45°至-135°。在本發明的實施例中，步驟S32近一步包括如下步驟S321)將所述擊打軌跡確定的一條空間三維直線投影到與步驟S31中得出的初步 擊打方向平行的兩個二維平面上；S322)計算該擊打軌跡與該兩個二維平面的坐標軸之間的投影角度；S323)判斷步驟S322計算出的投影角度是否滿足在S31中得出的初步擊打方向 所允許的投影角度范圍要求。在本發明的實施例中，若在步驟S31中得出的初步擊打方向為下擊，那么在步 驟S32中，將由擊打狀態的開始點和技術點確定的一條空間三維直線，投影到與步驟S31 中得出的初步擊打方向即下擊平行的兩個二維平面上，即XY平面和YZ平面，進一步得 出在這兩個平面的投影角度，如果得到的兩個投影角度值滿足預定的在XY平面的投影 角度范圍-45°至-135°和在YZ平面的投影角度范圍-45°至-135°的要求，那么確定 下擊為最終的擊打方向；若得到的兩個投影角度值不滿足預定的在XY平面的投影角度 范圍-45°至-135°和在YZ平面的投影角度范圍-45°至-135°的要求，也即步驟S31 中根據速度判斷為下擊，但是在步驟S32中根據投影角度判斷不是下擊，那么轉到步驟 S33。根據步驟S31和步驟S32不能得出最終的擊打方向，那么進入步驟S33。
S33)建立四個中心軸，所述向左側擊對應水平軸負軸，所述向右側擊對應水平 軸正軸，所述下擊對應豎直軸負軸、所述前擊對應前后軸正軸，計算所述擊打軌跡與所 述中心軸的夾角，根據標準動作數據及其判斷標準，決定一個中心軸所代表的擊打方向 為最終擊打方向。在本發明的實施例中，根據擊打狀態的開始點和結束點確定的一條空間三維直 線，計算該空間直線與豎直軸負軸、與前后軸正軸、與水平軸正軸和水平軸負軸的夾 角，若與某一個軸的夾角大于等于90°，那么可以判定不可能存在此軸對應的方向上的 動作。如與豎直軸負軸夾角為50°、與前后軸正軸的夾角為20°、與水平軸正軸的夾角 為10°、與水平軸負軸的夾角為170°。因為與水平軸負軸的夾角為170°，大于90°， 說明動作方向為向右，不可能為左邊方向，故水平軸負軸的情況就不用考慮了。只考 慮與豎直軸負軸、與前后軸正軸、與水平軸正軸的情況。在本發明的一個實施例中， 通過夾角來計算與中心軸靠近的概率比值即與豎直軸負軸、與前后軸正軸、與水平軸
正軸的比值為20 + 10 50 + 10 50 + 20 =3:6:7，那么與豎直軸負軸靠近的 50 + 20 + 10 50 + 20 + 10 50 + 20 + 10
概率為= ‘，與前后軸正軸靠近的概率為:= $，與水平 軸正軸靠近的概率 3 + 6 + 7 163 + 6 + 7 16
為:T^l = &。根據標準動作數據及其判斷標準，如標準動作為下擊且判斷標準為只要 3+6+7 16
下擊動作的概率達到了 10%就判斷為下擊，在本實施例中，與豎直軸負軸靠近的概率為 3/16，即下擊的概率為3/16，大于10%，那么判定為下擊動作；若標準動作為前擊動作 且判斷標準為只要前擊動作的概率達到了 50%就判斷為前擊，在本實施例中，前擊的概 率為6/16，小于50%，那么不能判定為前擊，這種情況下就會當做動作失誤來處理。在本發明的實施例中，根據標準動作數據及其判斷標準，對每個擊打動作做出 一個評定值，如果在某一需要側擊的時刻監測到一個側擊動作，那么會得到一個較高的 評定值，若果這一側擊發生的時刻提前或延后了，根據判斷標準得到一個合理的評定 值，如果沒檢測到側擊或者檢測到動作失誤則評定值為最低。評定值與所述擊打狀態開 始點與結束點的距離成正比，與擊打狀態開始點與結束點的時間成反比，將所有擊打動 作的評定值累計得到總評定值。在本發明的實施例中，本發明所公開的鼓樂動作識別方法既可以對一個玩家進 行跟蹤識別，也可以對多個玩家進行跟蹤識別，玩家們可以互相組成團隊進行競技。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的 精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之 內。
權利要求
1.一種基于計算機的鼓樂動作識別方法，其特征在于，包括如下步驟51)采集反映鼓樂擊打動作的跟蹤點在不同時刻的空間位置信息；52)根據空間位置信息分析跟蹤點的狀態，確定擊打動作的開始點和結束點；53)根據所述開始點和所述結束點確定擊打軌跡，根據所述擊打軌跡判斷擊打方向；54)根據標準動作數據及其判斷標準，對該擊打動作進行判定，并輸出判定結果。
2.如權利要求1所述方法，其特征在于，步驟Sl中所述跟蹤點包括兩個跟蹤點 第一個跟蹤點代表左手動作的空間位置信息，第二個跟蹤點代表右手動作的空間位置信息ο
3.如權利要求2所述方法，其特征在于，步驟幻中所述跟蹤點的狀態包括靜止狀 態、移動狀態和擊打狀態，根據所述三種狀態之間的轉變確定所述擊打動作的開始點和結束點ο
4.如權利要求3所述方法，其特征在于，步驟幻進一步包括預定兩個識別標號， 根據所述第一跟蹤點和所述第二跟蹤點的水平位置關系分配所述兩個識別標號給所述第 一跟蹤點和所述第二跟蹤點，以區分所述第一跟蹤點和所述第二跟蹤點。
5.如權利要求3所述方法，其特征在于，在所述步驟S2中，根據所述跟蹤點的當前 時刻的空間位置與先前時刻的空間位置之間的距離和預定的移動閾值的比較結果以及所 述跟蹤點的當前時刻的速度與擊打速度閾值的比較結果，判斷所述靜止狀態、所述移動 狀態和所述擊打狀態之間的轉變。
6.如權利要求5所述方法，其特征在于，步驟S3中所述擊打軌跡為由所述擊打狀態 的開始點和所述擊打狀態的結束點確定的一條空間三維直線，所述擊打方向包括下擊、 側擊和前擊，所述側擊進一步包括向右側擊和向左側擊。
7.如權利要求6所述方法，其特征在于，所述步驟S3包括如下步驟531)對所述側擊、所述下擊和所述前擊預設判斷優先級，根據所述擊打狀態的開始 點在空間三個方向上的即時速度，判斷出初步擊打方向其中所述側擊只考慮水平方向 速度I，所述下擊只考慮豎直方向速度vy，所述前擊只考慮向前方向速度義，若三個方 向的速度只有一個方向上的速度達到了擊打速度閾值，則初步擊打方向為此速度對應的 擊打方向，然后轉到S32，若三個方向上的速度至少有兩個方向達到了擊打速度閾值，則 初步擊打方向為速度達到了擊打速度閾值中的優先級最大的速度對應的擊打方向，然后 轉到S32 ；532)根據所述擊打軌跡，判斷所述擊打軌跡是否滿足中得出的初步擊打方向對 擊打軌跡的要求，若滿足要求，則確定步驟S31得出的初步擊打方向為最終擊打方向， 若不滿足要求則轉到S33 ；533)建立四個中心軸，所述向左側擊對應水平軸負軸，所述向右側擊對應水平軸正 軸，所述下擊對應豎直軸負軸、所述前擊對應前后軸正軸，計算所述擊打軌跡與所述中 心軸的夾角，根據標準動作數據及其判斷標準，決定一個中心軸所代表的擊打方向為最 終擊打方向。
8.如權利要求7所述方法，其特征在于，步驟S32中所述擊打方向對擊打軌跡的要求 為，對所述每個擊打方向，將擊打軌跡所確定的一條空間三維直線投影到與該擊打方向平行的兩個二維平面上，形成在該兩個二維平面上的投影角度，預先設定該擊打方向的 擊打軌跡在該兩個二維平面上所允許的投影角度范圍。
9.如權利要求8所述方法，其特征在于，所述步驟S32近一步包括如下步驟5321)將所述擊打軌跡確定的一條空間三維直線投影到與步驟S31中得出的初步擊打 方向平行的兩個二維平面上；5322)計算該擊打軌跡與該兩個二維平面的坐標軸之間的投影角度；5323)判斷步驟S322計算出的投影角度是否滿足在S31中得出的初步擊打方向所允 許的投影角度范圍要求。
10.如權利要求1所述方法，其特征在于，步驟S4進一步包括根據標準動作數據及 其判斷標準，對每個擊打動作進行評定，評定值與所述擊打狀態結束點的發生時間點相 關，與所述擊打狀態開始點與結束點的距離成正比，與擊打狀態開始點與結束點的時間 差成反比，將所有擊打動作的評定值累計得到總評定值。
全文摘要
本發明涉及一種基于計算機的鼓樂動作識別方法，包括以下步驟采集反映鼓樂擊打動作的跟蹤點在不同時刻的空間位置信息；根據空間位置信息分析跟蹤點的狀態，確定擊打動作的開始點和結束點；根據所述開始點和所述結束點確定擊打軌跡，根據所述擊打軌跡判斷擊打方向；根據標準動作數據及其判斷標準，對該擊打動作進行判定，并輸出判定結果。利用本發明公開的方法，既可以在鼓樂運動中進行真實的模擬打擊，又能實時分析出具體動作信息，能更加貼切的模擬現實的鼓樂運動。
文檔編號G06K9/00GK102024140SQ20091019044
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月16日 優先權日2009年9月16日
發明者劉琦, 李 浩, 林洋, 甘泉, 艾釗 申請人:深圳泰山在線科技有限公司