CN102693657A

CN102693657A - 钢琴手型自动矫正装置

Info

Publication number: CN102693657A
Application number: CN2012101800058A
Authority: CN
Inventors: 唐敏
Original assignee: Dalian Vocational and Technical College
Current assignee: Dalian Vocational and Technical College
Priority date: 2012-06-04
Filing date: 2012-06-04
Publication date: 2012-09-26

Abstract

一种钢琴手型自动矫正装置，由固定部、支撑部、检测部、判断部和提示部组成，所述的固定部为弹性带；所述的支撑部形状能够保证弹奏者的手型保持在成半圆的握球状；所述的检测部为摄像头，位于支撑部底面中间位置处；所述的判断部为一个微处理器电路，位于支撑部的内部；所述的提示部为振动装置。本发明与现有技术相比，优点显而易见的，主要表现在：通过4个关键点的固定和检测可以自动判断弹奏者的手型是否正确，并通过提示的方法督促弹奏者自觉纠正不正确的手型，不仅可以提高弹奏者手型控制能力，还可以提高弹奏者对正确手型的理解，对于初学者掌握正确的钢琴弹奏手型，能够达到了事半功倍的效果。

Description

钢琴手型自动矫正装置

技术领域本发明涉及一种能够矫正错误手型的装置，尤其是一种能够自动矫正演奏者手型的钢琴手型自动矫正装置。

背景技术掌握正确的手型是钢琴弹奏的基本功之一，对于初学者，尤其是幼小儿童，手型控制能力的锻炼是个枯燥的过程，过分强调手型会导致儿童厌倦练琴，但是如果不强调手型的锻炼，掌握正确的手型，日后势必会影响钢琴的弹奏，现有的钢琴手型矫正设备单一，并且都是机械设备，通过机械装置安装在钢琴上，限制弹奏者的手腕高度，以达到矫正手型的目的。这在一定程度上可以纠正成年初学钢琴者压低手腕的问题，但对于幼小儿童而言，会存在高度不可调节，高度过高等问题，并且机械设备的长度有限，会限制弹奏着弹奏区域，而目前，尚缺少一种自动钢琴手型矫正设备，不便于年纪较小的孩子在初学钢琴弹奏时掌握正确的手型。

发明内容鉴于上述现有技术中所存的问题，本发明的目的在于提供一种能够自动矫正钢琴弹奏者手型的装置，以方便年龄较小的初学者掌握正确的弹奏钢琴的手型。

弹奏钢琴的正确手型要求如下：

(1)手部形成半圆形的握球状；

(2)手指的第一、第二关节和掌关节应该突出；

(3)手腕不得低于琴键或高手手掌。

根据上述三个基础的要求，本发明主要固定弹奏者手型的4个关键点：手指的第一关节、手指第二关节、掌关节和手腕，根据四个关键点形成的形状和关系来确定弹奏者的手型是否正确。

为了实现上述目的，本发明由固定部、支撑部、检测部、判断部和提示部组成，所述的固定部为弹性带；所述的支撑部形状能够保证弹奏者的手型保持在成半圆的握球状，保证手指的第一、第二关节和掌关节突出，保证掌关节高于手指的第一关节和手腕，保证弹奏者手指第一关节、掌关节和手腕构成一个三角柱体，保证手指的第二关节和第一关节所构成的平面与垂直平面的夹角约为15度，且与手指第一关节、掌关节和手腕构成的三角柱体相交；所述的检测部为摄像头，位于支撑部底面中间位置处；所述的判断部为一个微处理器电路，位于支撑部的内部；所述的提示部为振动装置，且与支撑部固接；提示部与支撑部的底面水平。

使用时，可将固定部固定在手掌的掌关节处，以便将支撑部置于手掌的掌心处；支撑部用于保持弹奏者半球形的手型；检测部通过短距离测距传感器检测弹奏者手腕关键点；判断部根据检测部检测到的琴键图像数据确定弹奏者的手是否高于琴键；提示部根据判断部的判断结果，通过振动的方式提示弹奏者矫正手型。

本发明与现有技术相比，优点显而易见的，主要表现在：

1、通过4个关键点的固定和检测可以自动判断弹奏者的手型是否正确，并通过提示的方法督促弹奏者自觉纠正不正确的手型，不仅可以提高弹奏者手型控制能力，还可以提高弹奏者对正确手型的理解，对于初学者掌握正确的钢琴弹奏手型，能够达到了事半功倍的效果。

2、结构简单、易于生产，方便初学者冲破难以掌握正确手型的难关，具有良好的市场前景。

附图说明图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明正确弹奏手型关键点说明图。

图3为本发明正确弹奏手型的俯视图。

图4为本发明正确弹奏手型关键点关系图。

图5为本发明微处理器软件处理流程图。

具体实施方式：在图1所示的钢琴手型自动矫正装置示意图中，包括固定部1、支撑部2、检测部3、判断部4和提示部5，所述的固定部为弹性带；所述的支撑部形状能够保证弹奏者的手型保持在成半圆的握球状，保证手指的第一关节A、第二关节B和掌关节C突出，保证掌关节高于手指的第一关节和手腕D，保证弹奏者手指第一关节、掌关节和手腕构成一个三角柱体，保证手指的第二关节和第一关节所构成的平面与垂直平面的夹角约为15度，且与手指第一关节、掌关节和手腕构成的三角柱体相交；所述的检测部为摄像头，位于支撑部底面中间位置处；所述的判断部为一个微处理器电路，位于支撑部的内部；所述的提示部为振动装置，且与支撑部固接，提示部与支撑部的底面水平。

从图2中可以分析出，手指的第二个关节高于手指的第一关节和手腕，手腕高于琴键，为了防止在弹奏过程中出现折指的现象，手指的第一关节和第二关节构成的平面与垂直平面的夹角约为15度；其中，并不考虑手指的第二关节和掌关节的关系，因为在弹奏过程中，要求高抬手指弹奏时，手指的第二关节就会高于掌关节；有关手指的第二关节，只考虑是否与第一关节构成的平面与垂直平面的夹角约为15度。

从图3中可以分析出：四个手指的第一关节在一条曲线上，手指的第二关节在一条曲线上，手掌的掌关节在一条曲线上。

根据上述分析，结合图4可以得出，正确弹奏者的手型应该是：弹奏者手指第一关节、掌关节和手腕构成一个三角柱体，手指的第二关节和第一关节构成的平面与三角柱体相交，且构成的平面与垂直平面的夹角约为15度。

使用时，可将固定部套放在掌关节处，检测部可获取钢琴键盘的图像，整个图像的主要构成是琴键和琴键之间的缝隙，琴键颜色为白色的，两个琴键之间的缝隙为黑色的；判断部的微处理器电路，用于判断弹奏者手腕是否高于钢琴键盘：首先从图像中分割出琴键，获取琴键轮廓，测量出琴键的宽度。如果宽度大于设定的阈值则认为弹奏者的手腕低于琴键，提示部的振动器开始工作，提醒弹奏者调整手型。

实施例1：结合图5进行说明，例如，用户已经佩戴钢琴手型自动矫正装置，但是出现手腕低于琴键的现象；

在步骤S1中，检测部的摄像头获取琴键图像。

在步骤S2中，判断部首先根据图像特点将琴键分割出来。琴键图像的特点：灰度值接近白色的大面积区域是琴键，琴键和琴键之间的缝隙的灰度值是黑色的，琴键到钢琴边缘的区域灰度值接近黑色，钢琴键盘的轮廓清晰并且成矩形。

在步骤S3中，将步骤S2中获得的琴键轮廓信息保存并且计算琴键的宽度。此处所说的宽度并非琴键实际宽度，而是通过摄像头获取的琴键宽度，是相对于摄像头的琴键宽度，因此这里称为琴键相对宽度。相对于琴键而言，摄像头是活动的，是能够反映弹奏者手腕的活动方向。当弹奏者的手腕向琴键移动，甚至低于琴键时，琴键的相对宽度将会增大；当弹奏者的手腕没有向琴键移动，基本保持和琴键平行时，琴键的相对宽度将会不变。

在步骤S4中，将步骤S3中计算所得的琴键相对宽度和设定阈值比较，判断是否大于设定阈值。当弹奏者正确弹奏时，手腕应该和钢琴键盘基本保持平行，此时获取的琴键相对宽度就是设定的阈值。当弹奏者的手腕向琴键移动，甚至低于琴键时，琴键的相对宽度将会增大，就会大于设定阈值。

在步骤S5中，由于在步骤S4中判断出琴键的相对宽度大于设定阈值，说明弹奏者手腕向琴键移动，出现手腕过低的错误弹奏手型。

在步骤S6中，在弹奏着手腕过低时通过振动提示弹奏者需要将手腕抬高。

Claims

1.一种钢琴手型自动矫正装置，由固定部、支撑部、检测部、判断部和提示部组成，其特征在于：所述的固定部为弹性带；所述的支撑部形状能够保证弹奏者的手型保持在成半圆的握球状，保证手指的第一、第二关节和掌关节突出，保证掌关节高于手指的第一关节和手腕，保证弹奏者手指第一关节、掌关节和手腕构成一个三角柱体，保证手指的第二关节和第一关节所构成的的平面与垂直平面的夹角约为15度，且与手指第一关节、掌关节和手腕构成的三角柱体相交；所述的检测部为摄像头，位于支撑部底面中间位置处；所述的判断部为一个微处理器电路，位于支撑部的内部；所述的提示部为振动装置，且与支撑部固接。

2.根据权利要求1所述的一种钢琴手型自动矫正装置，其特征在于：提示部与支撑部的底面水平。