CN108847204B - 音乐盒的音带制作方法与音乐盒 - Google Patents
音乐盒的音带制作方法与音乐盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种音乐盒的音带制作方法与音乐盒，所述音乐盒的音带制作方法，包括：获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。通过上述音乐盒的音带制作方法，能够将图像转换为一段特定的旋律，实现采用图像在音带上自动谱曲，满足用户对音乐盒乐曲的定制化需求，同时降低打孔误差。
Description
技术领域
本发明涉及音乐盒制作技术领域，具体涉及一种音乐盒的音带制作方法与音乐盒。
背景技术
音乐盒又称八音盒(Music Box，Musical box)，是机械发音乐器，转动盒内的链环，可自动演奏音乐。目前，现有的音乐盒主要分为两种类型，一种是音筒式八音盒；一种是音带式八音盒；而音筒式八音盒是通过音筒是在音乐盒中无限循环地做旋转运动，从而拨动音板产生音乐，因此，音筒式八音盒的只能产生一首特定的音乐，音乐播放单一；而音带式八音盒采用音带***音乐盒的机芯中，采用机芯读取音带产生音乐，由于音带与音乐盒是相互独立的，可以通过更换不同的音带使音乐盒生成不同的音乐，音乐播放功能丰富。但是现有的音带只能通过手动打孔的方式在音带上制作镂空发音点，存在打孔误差；其次，现有产品中只能根据音乐盒配置的乐曲在音带上的打孔，无法提供自制乐曲的音带制作，制作音带的乐曲单一，不能够满足用户对音乐盒乐曲的定制化要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种音乐盒的音带制作方法与音乐盒，能够将图像转换为一段特定的旋律，实现采用图像在音带上自动谱曲，满足用户对音乐盒乐曲的定制化需求，同时降低打孔误差。
本发明实施例提供了一种音乐盒的音带制作方法，包括：
获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；
对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；
将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；
控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。
优选地，所述将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图，具体包括：
将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系；其中，所述网格的每一行对应一个音阶，所述网格的每一列对应一个时间点；
根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律；
将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
优选地，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，之后还包括：
调整所述网格每一行对应的音阶，重新建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系并重新生成所述目标图像对应的旋律，共获得所述目标图像对应的N首旋律；
分别将所述目标图像对应的N首旋律转换为波形图，共获得N个波形图；
分别计算任意一个所述波形图与预存在波形图模板数据库中的多个模板波形图的相似度，并提取任意一个所述波形图相对于所述多个模板波形图的相似度的最大值，作为任意一个所述波形图的参考值；
从所述N个波形图中提取最大参考值对应的波形图；
提取所述最大参考值对应的波形图对应的旋律作为所述目标图像的目标旋律；
所述将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图，具体包括：
将所述目标旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
优选地，所述对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像，具体包括：
获取所述颜色聚类图像中面积最小的色块，并将所述面积最小的色块设置为一个发音点；
将所述颜色聚类图像中的其他色块调整为所述发音点的整数倍；
根据所述颜色聚类图像中各色块对应的发音点，生成所述发音点图像。
优选地，所述将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系，具体包括：
根据所述发音点的面积以及预设比例，设置方格面积并建立所述网格；
将所述发音点图像中各发音点映射到所述网格中；
当发音点分布在所述网格的网格线上时，分别计算所述发音点在相接于所述网格线的相邻方格中的面积占比，并将所述发音点分配到所述发音点在相邻方格中面积占比较大的一个方格中；
根据所述发音点图像中各发音点在所述网格中的位置以及所述网格中每行对应的音阶，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系。
优选地，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，具体包括：
所述设定方向为所述网格每列对应的时间点形成的时间轴方向；
根据所述映射关系，按照所述网格对应的时间轴方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶；
当多个发音点位于所述网格中的任意一行相邻的方格中时，将所述多个发音点调整为所述任意一行对应的音阶的长音；
按照所述时间轴方向，提取所述发音点图像中发音点对应的时间点；
根据所述发音点图像中发音点对应的音阶以及时间点，生成所述目标图像对应的旋律。
优选地，所述获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像，具体包括：
获取目标图像中各像素点的HSB值；
根据所述目标图像中各像素点的HSB值，获取所述目标图像中色相距离超过第一阈值的像素点，并获得多个颜色突变区域；
计算所述颜色突变区域内HSB值的差值小于第二阈值的相邻像素点的色相平均值，并将所述相邻像素点聚合成对应于所述色相平均值的色块；
当所述颜色突变区域内相邻像素点的色相距离为零时，根据聚合后的色块，生成所述颜色聚类图像。
优选地，所述音乐盒的音带制作方法还包括：
采集模板旋律；
将所述模板旋律转换为模板波形图，并存储在所述波形图模板数据库中。
优选地，所述控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔，具体包括：
以所述打孔设备的当前位置为原点在所述发音点打孔位置图上建立坐标系，获取所述发音点打孔位置图的打孔位置在所述坐标系上的坐标；
以所述坐标系的原点为初始打孔位置，根据所述打孔位置的坐标分别计算相邻两个打孔位置的位移矢量；其中，所述初始打孔位置不打孔；
所述打孔设备通过机械臂控制夹持在所述机械臂上的激光打孔器在所述音带上按照所述位移矢量移动并在所述位移矢量对应的终点位置上打孔。
本发明实施例还提供了一种音乐盒，包括：外壳、机芯以及采用上述音乐盒的音带制作方法制作的音带，所述外壳设有通孔、音带入口以及音带出口，所述机芯包括机芯主体、设置在机芯主体上的读孔组件、音齿、音板以及摇杆组件；所述机芯主体安装在所述外壳内部；所述音带通过所述音带入口可移动地设置在所述机芯主体上；所述摇杆组件通过所述通孔与所述机芯主体连接；所述机芯主体在所述摇杆的驱动下带动所述音带沿所述音带出口方向移动并带动所述读孔组件转动以检测所述音带的镂空点，所述机芯主体用于当检测到所述音带的镂空点时控制所述音齿拨动所述音板。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种音乐盒的音带制作方法的有益效果在于：所述音乐盒的音带制作方法，包括：获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。通过上述音乐盒的音带制作方法，能够将图像转换为一段特定的旋律，实现采用图像在音带上自动谱曲，满足用户对音乐盒乐曲的定制化需求，同时降低打孔误差。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种音乐盒的音带制作方法的流程图；
图2是本发明实施例所述发音点打孔位置图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种音乐盒的音带制作方法的流程图，图2是本发明实施例所述发音点打孔位置图；所述音乐盒的音带制作方法，包括：
S100：获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；
S200：对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；
S300：将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；
S400：控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。
在本实施例中，通过谱曲***对目标图像进行颜色聚类、归一化处理后，获得发音点图像，并将该发音点图像映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图，通过采用打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔，降低打孔误差，通同时能够将目标图像转换为一段特定的旋律，实现采用目标图像在音带上自动谱曲，满足用户对音乐盒乐曲的定制化需求；本发明能够根据不同的图像自动创作音乐旋律，并通过机器分析挑选出贴近大众审美的旋律，解决音乐创作的复杂性，降低谱写旋律的学习门槛，快速创作出大量音乐旋律，并自动完成音带打孔，应用在八音盒演奏上。使得上述方法在音乐盒领域具有广泛的应用前景。
在一种可选的实施例中，S300：将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图，具体包括：
将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系；其中，所述网格的每一行对应一个音阶，所述网格的每一列对应一个时间点；
根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律；
将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
在本实施例中，谱曲***通过将目标图像进行颜色聚类、归一化处理后，获得的发音点图像映射到预设的网格中，建立发音点与音阶的映射关系，通过该映射关系按照网格的时间轴方向可以将目标图像转换为一段特定的音乐旋律，并将创作好的旋律提供给用户试听确认，并将用户确认后的旋律对应的发音点打孔位置图发送到打孔设备，同时用户也可以选择下载保存创作好的旋律；谱曲***通过建立网格可以简化音乐旋律的制作的过程，极大地降低音乐旋律制作的时长和成本，同时降低音乐制作的难度。
在一种可选的实施例中，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，之后还包括：
调整所述网格每一行对应的音阶，重新建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系并重新生成所述目标图像对应的旋律，共获得所述目标图像对应的N首旋律；
分别将所述目标图像对应的N首旋律转换为波形图，共获得N个波形图；
分别计算任意一个所述波形图与预存在波形图模板数据库中的多个模板波形图的相似度，并提取任意一个所述波形图相对于所述多个模板波形图的相似度的最大值，作为任意一个所述波形图的参考值；
从所述N个波形图中提取最大参考值对应的波形图；
提取所述最大参考值对应的波形图对应的旋律作为所述目标图像的目标旋律；
所述将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图，具体包括：
将所述目标旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
在本实施例中，谱曲***还可以调整所述网格每一行对应的音阶，重新建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系并重新生成所述目标图像对应的旋律，从而使得根据网格生成多个旋律。每种音乐风格都有独特的音阶组合，根据这些独特的音阶组合中的音阶所创作出来的旋律就一定会具有该民族音乐的特色，因此，根据创作风格的需要设置所述网格中每行的音阶，从而使创作的旋律具有特定的音乐风格。例如，中国五声音阶，包含的音为：123561；日本六声音阶，包含的音为：6712346；罗马尼亚小调音阶，包含的音为：671#234#56。通过改变网格中每行的音阶组合，可以创造出不同的风格的音乐旋律。由此，可以得到所述目标图像对应的N首旋律，然后将N首旋律转换为波形图并与多个模板波形图进行匹配，提取每个所述波形图相对于所述多个模板波形图的相似度的最大值，作为每个所述波形图的参考值，即得到每个波形图分别对应一个参考值；对比每个波形图的参考值的大小，得出最大参考值对应的波形图对应的旋律作为所述目标图像的目标旋律，通过上述方法可以对生成的N首旋律进行有效的筛选，从而得出最接近现有音乐旋律创造风格的旋律，提高旋律创作的质量。
进一步地，为了提高旋律创做的质量，所述音乐盒的音带制作方法还包括：
采集多个演奏乐器的音乐作品对应的封面图像；
提取任意一个所述封面图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对任意一个所述封面图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得任意一个所述封面图像对应的模板颜色聚类图像，共获得N个模板颜色聚类图像；
计算所述模板颜色聚类图像中各色块的面积占比，获得所述模板颜色聚类图像对应的主色调和主色调面积占比，作为所述模板颜色聚类图像的颜色分布；
对N个所述模板颜色聚类图像的颜色分布以及所述模板颜色聚类图像对应的演奏乐器进行统计分析，建立所述模板颜色聚类图像的颜色分布与所述模板颜色聚类图像对应的演奏乐器的映射关系，生成所述色调乐器对照表；
根据所述颜色聚类图像，提取所述目标图像的主色调；
根据所述目标图像的主色调以及预设的色调乐器对照表，确定演奏乐器的类型；
根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，并采用与所述演奏乐器的类型对应的虚拟乐器将所述发音点图像中发音点对应的音阶转换为音频，生成所述目标图像对应的旋律。
具体地，所述根据所述目标图像的主色调以及预设的色调乐器对照表，确定演奏乐器的类型，具体包括：
计算所述目标图像对应的颜色聚类图像中各色块的面积占比，获得所述目标图像的主色调对应的主色调面积占比；
将所述目标图像的主色调以及主色调面积占比与所述色调乐器对照表中的多个颜色分布比进行比较，确定所述色调乐器对照表中与所述目标图像的主色调以及主色调面积占比的差值最小的颜色分布对应的演奏乐器，作为所述颜色聚类图像中主色调对应的演奏乐器的类型；
根据所述目标图像的主色调以及所述主色调面积占比，确定所述颜色聚类图像中各色块对应的演奏乐器的音量占比。
在本实施例中，采用聚类算法将颜色聚类图像进行颜色聚类，具体为将主色调分块，通过不断将相邻的HSB值色差接近的点取平均值聚合为同一色块，将目标图像处理成各种主色调的色块组合，如三角形、圆形、矩形等图形组合，得到目标图像的主色调的色块组合。提取出各个色块的颜色值即为目标图像的主色调，并分别计算各色块在目标图像中的面积占比。进一步地，将所述颜色聚类图像中色块的面积占比大于设定阈值的色块确定为所述目标图像的主色调。
相同地，对采集的大量的演奏乐器的音乐作品(例如CD、DVD、数字音源等音乐作品)对应的封面图像，提取所述封面图像的HSB值，不断将所述封面图像中相邻的HSB值色差接近的点取平均值聚合，分别对采集的封面图像进行颜色聚类，将封面图像处理成不同色块组合区域，提取各个色块的颜色值并计算各色块在封面图像中的面积占比，得到封面图像的主色调及面积占比。通过统计学规律分析，得出不同演奏乐器与封面图像的主色调和面积占比的规律，得到大量的演奏乐器对应封面图像的主色调、各主色调面积占比的统计数据，即所述封面图像的颜色分布。
因为每个图片的色彩分布情况不同，有的表达的内容多、颜色分布比较丰富，有的表达的内容少、色彩分布比较单一，因此设定一个阀值来确定目标图像的主色调的数量，并根据各主色调的面积占比来确定单独或组合使用演奏乐器。将得到的目标图像的主色调和主色调面积占比，比对预先统计并存储在服务器的各种演奏乐器与颜色分布的对应关系数据，即所述色调乐器对照表，查找出与目标图像主色调组合最接近的颜色分布所对应的演奏乐器，得到待生成旋律的演奏乐器组合方式。例如，所述目标图像的包括M种主色调，根据这M种主色调以及这M种主色调对应的主色调面积占比，可以确定对应的M种演奏乐器，并采用这M种演奏乐器来合并生成旋律。
例如，当目标图像中某一色块的面积占比达到80％以上时，使用单一乐器演奏。又例如，当目标图像对应的主色调和主色调分布占比为：天空部分的蓝色40％、雪山山脉部分的紫灰色30％、枯草坡部分橙色20％和树石部分的墨绿色10％，根据所述色调乐器对照表可以得知各种演奏乐器与颜色分布的映射关系，从而得到目标图像中各主色调对应的演奏乐器类型，此时，同时使用40％、30％、20％、10％主色调对应的演奏乐器对网格中标记的音阶进行合奏，相应的音量上也根据主色调面积占比进行音量大小的分配。
在一种可选的实施例中，S200：对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像，具体包括：
获取所述颜色聚类图像中面积最小的色块，并将所述面积最小的色块设置为一个发音点；
将所述颜色聚类图像中的其他色块调整为所述发音点的整数倍；
根据所述颜色聚类图像中各色块对应的发音点，生成所述发音点图像。
在一种可选的实施例中，所述将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系，具体包括：
根据所述发音点的面积以及预设比例，设置方格面积并建立所述网格；其中，所述网格的每一行对应一个音阶，所述网格的每一列对应一个时间点；
将所述发音点图像中各发音点映射到所述网格中；
当发音点分布在所述网格的网格线上时，分别计算所述发音点在相接于所述网格线的相邻方格中的面积占比，并将所述发音点分配到所述发音点在相邻方格中面积占比较大的一个方格中；
根据所述发音点图像中各发音点在所述网格中的位置以及所述网格中每行对应的音阶，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系。
在一种可选的实施例中，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，具体包括：
所述设定方向为所述网格每列对应的时间点形成的时间轴方向；
根据所述映射关系，按照所述网格对应的时间轴方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶；
当多个发音点位于所述网格中的任意一行相邻的方格中时，将所述多个发音点调整为所述任意一行对应的音阶的长音；
按照所述时间轴方向，提取所述发音点图像中发音点对应的时间点；
根据所述发音点图像中发音点对应的音阶以及时间点，生成所述目标图像对应的旋律。
在一种可选的实施例中，S100：获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像，具体包括：
获取目标图像中各像素点的HSB值；
根据所述目标图像中各像素点的HSB值，获取所述目标图像中色相距离超过第一阈值的像素点，并获得多个颜色突变区域；
计算所述颜色突变区域内HSB值的差值小于第二阈值的相邻像素点的色相平均值，并将所述相邻像素点聚合成对应于所述色相平均值的色块；
当所述颜色突变区域内相邻像素点的色相距离为零时，根据聚合后的色块，生成所述颜色聚类图像。
在本实施例中，所述第一阈值的范围为60度至130度之间，优选地，所述第一阈值为60度。所述第二阈值为15度。例如当所述目标图像中两个像素点的色相距离超过60度时，判定为颜色突变区域。查找出颜色突变区域后，不断分析目标图像中相邻的像素点，把HSB值接近的相邻像素点取平均值聚合为一个色块，例如相邻像素点A、B的HSB值分别为：A点的HSB值为H42°、S43％、B21％，B点的HSB值为H38°、S42％、B25％，由于两个点的H值为A42°、B38°，色相距离在15度以内，将像素点A和像素点B的色相值取平均值后聚合为一个色相值为H40°的色块，重复选取不同的相邻的像素点的HSB值进行分析求色相平均值，直至将相邻的HSB值色差接近的像素点取色相平均值聚合，最后将目标图像处理成多个个不同色块，生成所述颜色聚类图像。
在一种可选的实施例中，所述音乐盒的音带制作方法还包括：
采集模板旋律；
将所述模板旋律转换为模板波形图，并存储在所述波形图模板数据库中。
在一种可选的实施例中，所述控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔，具体包括：
以所述打孔设备的当前位置为原点在所述发音点打孔位置图上建立坐标系，获取所述发音点打孔位置图的打孔位置在所述坐标系上的坐标；
以所述坐标系的原点为初始打孔位置，根据所述打孔位置的坐标分别计算相邻两个打孔位置的位移矢量；其中，所述初始打孔位置不打孔；
所述打孔设备通过机械臂控制夹持在所述机械臂上的激光打孔器在所述音带上按照所述位移矢量移动并在所述位移矢量对应的终点位置上打孔。
在本实施例中，以15音音带为例，音带规格及打孔限制：音带长度可以根据旋律时长设定，宽度根据15音机芯的宽度设定为44毫米，厚度0.3毫米，音域50拍或100个半拍，音带横向为音高，从左至右递增，纵向为节拍，两条实线为一拍，实线至相邻虚线为半拍。15音音带的机芯有15个音阶，从下至上依次对应为简谱的中音1～倍高音1。发音点打孔位需打在线谱图的横线与竖线的交叉处，如图2所示，bdefghij几个点依次对应为简谱的中音1～高音1的发音点打孔位；由于15音音带的机芯是通过一根带有15根读孔针的细轴转动读出音符(音带上的打孔发音点)并用音齿拨动音板发声的(音带机芯均与15音机芯一样)，在该细轴转动的一圈内，如果某音高上的音出现过一次以上(对应简谱比如为1、1这样的相邻很近的两个音，在音带上对应为相邻的实线和虚线上同时出现C音的孔)当第一个音出现后，后面这个相同的音将会被忽略无法读出，即相邻的1/4拍内相同音高的音、音带机芯无法读出，有相邻1/4拍快节奏半音的限制，不能在同一个音(同一行)相邻的两个交叉线上连续出现发音点；如图2所示，如果1在b点出现一次，则下一个发音点必须在c点才能正常发音，而不能出现在h点。
网格中每一个子网格代表的发音点对应到音带的线谱图的一个横竖线交叉发音点，根据上述对应关系，将曲谱网格中的发音点转换为音带的发音点，生成打孔位置信息和音带发音点打孔图像。对于一个音在网格中连续出现2个以上发音点(长音)时，在音带上只出现一个发音点，且持续停顿够相应个数的交叉点(节拍时长)。
打孔设备打孔原理是：打孔设备在接收到谱曲***发送的发音点打孔位置图后，建立坐标系并提取发音点打孔位置信息以及机械臂夹持的激光打孔器在音带的线谱图上的当前位置信息，即坐标，从当前位置开始计算到达每个发音点进行打孔时电机在x、y轴的移动距离，即相邻两个打孔位置的位移矢量，使用机械臂夹持的激光打孔器按照对应发音点大小和预设好的功率，在音带上完成打孔。
本发明实施例还提供了一种音乐盒，包括：外壳、机芯以及采用上述音乐盒的音带制作方法制作的音带，所述外壳设有通孔、音带入口以及音带出口，所述机芯包括机芯主体、设置在机芯主体上的读孔组件、音齿、音板以及摇杆组件；所述机芯主体安装在所述外壳内部；所述音带通过所述音带入口可移动地设置在所述机芯主体上；所述摇杆组件通过所述通孔与所述机芯主体连接；所述机芯主体在所述摇杆的驱动下带动所述音带沿所述音带出口方向移动并带动所述读孔组件转动以检测所述音带的镂空点，所述机芯主体用于当检测到所述音带的镂空点时控制所述音齿拨动所述音板。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种音乐盒的音带制作方法的有益效果在于：所述音乐盒的音带制作方法，包括：获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。通过上述音乐盒的音带制作方法，能够将图像转换为一段特定的旋律，实现采用图像在音带上自动谱曲，满足用户对音乐盒乐曲的定制化需求，同时降低打孔误差。本发明实施例还提供了一种音乐盒。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种音乐盒的音带制作方法，其特征在于，包括：
获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像；
对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像；
将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图；
控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔。
2.如权利要求1所述的音乐盒的音带制作方法，所述将所述发音点图像中的发音点映射到预设的线谱图中，生成发音点打孔位置图，具体包括：
将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系；其中，所述网格的每一行对应一个音阶，所述网格的每一列对应一个时间点；
根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律；
将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
3.如权利要求2所述的音乐盒的音带制作方法，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，之后还包括：
调整所述网格每一行对应的音阶，重新建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系并重新生成所述目标图像对应的旋律，共获得所述目标图像对应的N首旋律；
分别将所述目标图像对应的N首旋律转换为波形图，共获得N个波形图；
分别计算任意一个所述波形图与预存在波形图模板数据库中的多个模板波形图的相似度，并提取任意一个所述波形图相对于所述多个模板波形图的相似度的最大值，作为任意一个所述波形图的参考值；
从所述N个波形图中提取最大参考值对应的波形图；
提取所述最大参考值对应的波形图对应的旋律作为所述目标图像的目标旋律；
所述将所述旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图，具体包括：
将所述目标旋律对应的发音点图像的发音点映射到预设的线谱图中，生成所述发音点打孔位置图。
4.如权利要求1所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述对所述颜色聚类图像中的各色块进行归一化处理，获得所述目标图像对应的发音点图像，具体包括：
获取所述颜色聚类图像中面积最小的色块，并将所述面积最小的色块设置为一个发音点；
将所述颜色聚类图像中的其他色块调整为与所述面积最小的色块对应的发音点的整数倍；
根据所述颜色聚类图像中各色块对应的发音点，生成所述发音点图像。
5.如权利要求2所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述将所述发音点图像映射到预先建立的网格中，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系，具体包括：
根据所述发音点的面积以及预设比例，设置方格面积并建立所述网格；
将所述发音点图像中各发音点映射到所述网格中；
当发音点分布在所述网格的网格线上时，分别计算所述发音点在相接于所述网格线的相邻方格中的面积占比，并将所述发音点分配到所述发音点在相邻方格中面积占比较大的一个方格中；
根据所述发音点图像中各发音点在所述网格中的位置以及所述网格中每行对应的音阶，建立所述发音点图像中各发音点与所述网格中各音阶的映射关系。
6.如权利要求2所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述根据所述映射关系，沿所述网格的设定方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶，生成所述目标图像对应的旋律，具体包括：
所述设定方向为所述网格每列对应的时间点形成的时间轴方向；
根据所述映射关系，按照所述网格对应的时间轴方向提取所述发音点图像中发音点对应的音阶；
当多个发音点位于所述网格中的任意一行相邻的方格中时，将所述多个发音点调整为所述任意一行对应的音阶的长音；
按照所述时间轴方向，提取所述发音点图像中发音点对应的时间点；
根据所述发音点图像中发音点对应的音阶以及时间点，生成所述目标图像对应的旋律。
7.如权利要求1所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述获取目标图像中各像素点的HSB值，并根据所述HSB值对所述目标图像的各像素点进行颜色聚类处理，获得所述目标图像对应的颜色聚类图像，具体包括：
获取目标图像中各像素点的HSB值；
根据所述目标图像中各像素点的HSB值，获取所述目标图像中色相距离超过第一阈值的像素点，并获得多个颜色突变区域；
计算所述颜色突变区域内HSB值的差值小于第二阈值的相邻像素点的色相平均值，并将所述相邻像素点聚合成对应于所述色相平均值的色块；
当所述颜色突变区域内相邻像素点的色相距离为零时，根据聚合后的色块，生成所述颜色聚类图像。
8.如权利要求3所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述音乐盒的音带制作方法还包括：
采集模板旋律；
将所述模板旋律转换为模板波形图，并存储在所述波形图模板数据库中。
9.如权利要求1所述的音乐盒的音带制作方法，其特征在于，所述控制打孔设备按照所述发音点打孔位置图中的打孔位置在音带的对应位置上打孔，具体包括：
以所述打孔设备的当前位置为原点在所述发音点打孔位置图上建立坐标系，获取所述发音点打孔位置图的打孔位置在所述坐标系上的坐标；
以所述坐标系的原点为初始打孔位置，根据所述打孔位置的坐标分别计算相邻两个打孔位置的位移矢量；其中，所述初始打孔位置不打孔；
所述打孔设备通过机械臂控制夹持在所述机械臂上的激光打孔器在所述音带上按照所述位移矢量移动并在所述位移矢量对应的终点位置上打孔。
10.一种音乐盒，其特征在于，包括：外壳、机芯以及采用如权利要求1至9任一项所述音乐盒的音带制作方法制作的音带，所述外壳设有通孔、音带入口以及音带出口，所述机芯包括机芯主体、设置在机芯主体上的读孔组件、音齿、音板以及摇杆组件；所述机芯主体安装在所述外壳内部；所述音带通过所述音带入口可移动地设置在所述机芯主体上；所述摇杆组件通过所述通孔与所述机芯主体连接；所述机芯主体在所述摇杆的驱动下带动所述音带沿所述音带出口方向移动并带动所述读孔组件转动以检测所述音带的镂空点，所述机芯主体用于当检测到所述音带的镂空点时控制所述音齿拨动所述音板。
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