[发明专利]弹奏指法智能引导系统

说明书

本发明提供一种微刺激弹奏指法智能引导系统，用于对弹奏者在练习弹奏时双手的弹奏指法进行引导，其特征在于，包括：弹奏指法引导装置，穿戴在所述弹奏者的双手上，具有指套、设置在指套上的手指刺激单元、腕带、设置在所述腕带上的控制器以及用于将所述手指刺激单元与所述控制器电连接的弹性导线，所述指套分别佩戴在所述弹奏者各个手指的指掌关节处；练习用摄像装置，用于在所述弹奏者练习弹奏时对该弹奏者的双手进行实时拍摄从而得到弹奏练习视频；以及上位机，与所述控制器以及所述练习用摄像装置分别相通信连接。

技术领域

本发明属于乐器教学领域，具体涉及一种弹奏指法智能引导系统。

背景技术

如今，智能教育已经是一种不可逆的趋势，其目的并不是完全替代老师的作用，而是帮助提升老师与学生间的教学效率。乐器学习是一种极为典型的习得性技能，弹奏时包含了多个肌肉的复杂运动，且需要经过长期的、反复的正确训练和练习，才能熟能生巧。但乐器初学者往往在初学阶段时，由于不熟练或老师的不正确引导等因素造成理解错误，养成了错误的指法习惯，一旦形成肌肉记忆，后期需花费大量时间进行纠正且遗忘会是非常缓慢的过程。

而指法的学习环节，也多在于学生看谱自主练习，在没老师引导或不熟悉谱子时则会耗费很长时间，且在线下的大班教学中，由于老师少学生多，老师无法顾及每个学生的弹奏细节，其中弹奏指法是很容易被忽视的环节。因此，弹奏正确指法的学习往往在教学或自学过程中被忽略，错误指法的肌肉记忆最终影响了弹奏者的基本功且降低了学习效率。

目前，已有乐器辅助指法教学的方案多在于解决提示指法，未考虑弹奏者佩戴可穿戴设备的舒适性，并且在产品的使用场景设计上有局限性。例如，通过在人手指尖佩戴内嵌传感器与震动模组的义甲的方案，提示弹奏者弹奏指法。这种方案忽略了弹奏时手指对于灵活性的高要求，嵌入式义甲无法在配置功能后保证质量小，体积小等要求，大大影响了弹奏者的弹奏舒适度与运动轨迹。因此，这种方案在具体实现层面有着无法避免的设计缺陷，同时，在产品的使用场景设计上，也无法为学生以及老师提供线上线下多场景的辅助教学，即可能无法适应面向未来智能教育的时代。

发明内容

为解决上述问题，提供一种弹奏指法智能引导系统，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种弹奏指法智能引导系统，用于对弹奏者在练习弹奏时双手的弹奏指法进行引导，其特征在于，包括：弹奏指法引导装置，穿戴在弹奏者的双手上，具有指套、设置在指套上的手指刺激单元、腕带、设置在腕带上的控制器以及用于将手指刺激单元与控制器电连接的弹性导线，指套分别佩戴在弹奏者各个手指的指掌关节处；练习用摄像装置，用于在弹奏者练习弹奏时对该弹奏者的双手进行实时拍摄从而得到弹奏练习视频；以及上位机，与控制器以及练习用摄像装置分别相通信连接，其中，上位机具有：视频获取部，实时获取弹奏练习视频；图像识别部，对弹奏练习视频的每帧图像进行识别并识别出弹奏者在当前时刻的手指动作信息作为当前练习动作信息；标准动作获取部，获取对应当前时刻的标准手指动作信息；弹奏指法比对生成部，比对当前练习动作信息与标准手指动作信息是否一致，并在比对不一致时生成弹奏错误信息；上位机通信部，将标准手指动作信息以及弹奏错误信息发送给控制器，使得该控制器基于标准手指动作信息控制对应该标准手指动作信息的手指刺激单元产生微刺激从而提示弹奏者使用相应的手指进行弹奏，并使得控制器在接收到弹奏错误信息时基于标准手指动作信息控制对应的手指刺激单元产生较强烈的微刺激从而提示弹奏者弹奏错误以及记忆正确的弹奏指法。

本发明提供的弹奏指法智能引导系统，还可以具有这样的技术特征，还包括：指导用摄像装置，用于在教师进行弹奏时对该教师的双手进行实时拍摄从而得到弹奏指导视频，与上位机相通信连接，其中，视频获取部在获取弹奏练习视频的同时，还获取弹奏指导视频，图像识别部在对弹奏练习视频进行识别并识别出当前练习动作信息的同时，还对弹奏指导视频的每帧图像进行识别并识别出教师在当前时刻的手指动作信息作为当前指导动作信息，标准动作获取部获取当前指导动作信息作为当前时刻的标准手指动作信息。