JP4529489B2 - Image generating apparatus and musical instrument - Google Patents
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Description
本発明は、楽器の演奏操作の様子を伝えるための技術に関する。 The present invention relates to a technique for transmitting a state of a musical instrument performance operation.
鍵盤楽器の教習においては、楽器が出力する楽音だけでなく、運指やタッチに代表される指使いも重要となる。このため、教師は、鍵盤および生徒の手を目視し、適切な指使いで適切な鍵が操作されているか否かを確認する。しかし、ネットワークを用いた遠隔教習では直接的な目視は不可能であるため、これに代わる確認方法を教師に提供する必要がある。 In the learning of keyboard instruments, not only the musical sounds output by the instrument, but also the fingering represented by fingering and touch are important. For this reason, the teacher visually checks the keyboard and student's hands to confirm whether or not an appropriate key is operated with an appropriate finger. However, since direct visual inspection is not possible with distance learning using a network, it is necessary to provide teachers with an alternative confirmation method.
このような確認方法の一つとしては、生徒側にて、鍵盤をカメラで撮影し、撮影された画像データをネットワーク経由で送信し、送信された画像データを教師側にて受信して表示する方法が考えられる。この方法によれば、教師は表示された実写画像を見て生徒の手の形状を確認することができる。一般に、教師は手の形状から指使いを推定することができるから、この方法によれば、教師は適切な指使いであるか否かを確認することができる。
しかし、現実には、画像データのデータサイズや表示サイズが制限されるため、生徒が操作している鍵を教師が特定するのは困難である。また、実写画像において生徒が操作している鍵が生徒の手に隠れてしまうこともあり得る。つまり、この方法を採用しても、適切な指使いで適切な鍵が操作されているか否かを確認することは困難である。
As one of such confirmation methods, the student photographs the keyboard with the camera, transmits the captured image data via the network, and receives and displays the transmitted image data on the teacher side. A method is conceivable. According to this method, the teacher can check the shape of the student's hand by looking at the displayed live-action image. In general, since the teacher can estimate the finger usage from the shape of the hand, according to this method, the teacher can confirm whether or not the finger usage is appropriate.
However, in reality, since the data size and display size of image data are limited, it is difficult for the teacher to specify the key operated by the student. In addition, the key operated by the student in the live-action image may be hidden in the student's hand. That is, even if this method is adopted, it is difficult to confirm whether or not an appropriate key is operated with an appropriate finger.
他の確認方法としては、特許文献1〜3に開示されている方法が挙げられる。
特許文献1には、教師のキーオン/キーオフ等の操作内容を表す演奏情報を生徒の押鍵案内に用いる装置が開示されている。この装置は、教師の演奏と比較することにより、生徒の演奏が正しいか否かを判定する。この判定では、まず演奏情報が比較され、次に指使いを表す指使い情報が比較され、次に押鍵箇所を表す押鍵箇所情報が比較される。指使い情報および押鍵箇所情報は、それぞれ、実写画像に対して画像認識処理を行うことにより得られる。
この方法を応用すれば、教師は適切な鍵が操作されているか否かを確認することができる。しかし、教師が生徒の指使いを特定するために必要な情報は多様であり、教師毎に相異し得るから、これらの情報を漏れなく画像データから抽出する装置を提供するのは困難である。
As another confirmation method, the method currently disclosed by patent documents 1-3 is mentioned.
By applying this method, the teacher can confirm whether or not an appropriate key is operated. However, since the information necessary for teachers to identify the fingering of students is diverse and can vary from teacher to teacher, it is difficult to provide a device that extracts these information from image data without omission. .
特許文献2には、楽器演奏の様子を表す画像を演奏者が装着するHMD(Head Mounted Display)に表示させる装置が開示されている。この表示では、観客等の背景画像のレイヤと、楽器画像のレイヤと、楽器のスイッチの状態から定まる運指画像のレイヤとが重ねられる。楽器画像は予め記憶された3次元画像を回転・移動した後に平面に投影して得られる擬似的な画像であり、回転・移動の方向および量は楽器の実写画像を用いて定められる。
この装置では、実写画像は3次元画像の回転・移動の方向および量を定めるために用いられるだけであり、表示されない。つまり、教師が生徒の指使いを特定するために必要な情報は提供されないことになる。
In this apparatus, the photographed image is only used to determine the direction and amount of rotation / movement of the three-dimensional image, and is not displayed. That is, the information necessary for the teacher to specify the fingering of the student is not provided.
特許文献3には、曲データに従って鍵を発光させて演奏を案内する装置が開示されている。この装置は、背景が透けて見えるゴーグル型の液晶ディスプレイを装着した演奏者の視野における発光鍵の座標を検出し、検出した座標を用いて、曲データ内の指データで表される運指画像が視野内の発光鍵に重なるように液晶ディスプレイを制御する。
しかし、この方法は、操作されている鍵盤が直接的に目視可能な位置にあることを前提としており、直接的な目視が不可能な環境には適用不可能である。
However, this method is based on the premise that the keyboard being operated is in a position where it can be directly seen, and is not applicable to an environment where direct viewing is impossible.
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、直接的な目視が不可能な環境においても適切な指使いで適切な楽器操作部が操作されているか否かを確認することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to confirm whether or not an appropriate instrument operation unit is operated with an appropriate finger even in an environment where direct visual inspection is impossible. The purpose is to provide technology that can be used.
本発明は、楽音信号を入力する楽音入力手段と、前記楽音入力手段により入力された楽音信号が表す楽音を楽器が発する場合に前記楽器において操作されるべき操作部を特定する操作部特定手段と、実写画像を表す画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段により入力された画像信号を用いて、該画像信号で表される実写画像における前記楽器の操作部の位置を特定する位置特定手段と、前記操作部特定手段により特定された操作部を、該操作部について前記位置特定手段により特定された位置を用いて、前記画像入力手段により入力された画像信号で表される実写画像において強調して示す画像信号を生成する画像生成手段とを有する画像生成装置を提供する。
この画像生成装置は、入力した画像信号で表される実写画像において、入力した楽音信号が表す楽音を楽器が発する場合に当該楽器において操作されるべき操作部が、当該画像信号で表される実写画像における当該楽器の操作部の位置を用いて強調して示されることになる画像信号を生成する。
The present invention includes a musical sound input means for inputting a musical sound signal, and an operation section specifying means for specifying an operation section to be operated on the musical instrument when the musical instrument emits a musical sound represented by the musical sound signal input by the musical sound input means. An image input means for inputting an image signal representing a photographed image, and a position for specifying the position of the operation unit of the instrument in the photographed image represented by the image signal using the image signal input by the image input means A live action image represented by an image signal input by the image input unit using the specifying unit and the operation unit specified by the operation unit specifying unit using the position specified by the position specifying unit with respect to the operation unit. An image generation apparatus having an image generation means for generating an image signal shown in an enhanced manner is provided.
The image generation apparatus is configured to display, in a live-action image represented by an input image signal, an operation unit to be operated on the musical instrument when the musical instrument emits a musical sound represented by the input musical sound signal. An image signal to be emphasized using the position of the operation unit of the musical instrument in the image is generated.
また、本発明は、操作部を有する楽器において、操作されている前記操作部を特定する操作部特定手段と、実写画像を表す画像信号を入力する画像入力手段と、前記画像入力手段により入力された画像信号で表される実写画像における前記操作部の実写画像の位置を特定する位置特定手段と、前記操作部特定手段により特定された操作部を、該操作部について前記位置特定手段により特定された位置を用いて、前記画像入力手段により入力された画像信号で表される実写画像において強調して示す画像信号を生成する画像生成手段とを有する楽器を提供する。
この楽器は、入力した画像信号で表される実写画像において、操作されている操作部が、当該画像信号で表される実写画像における当該楽器の操作部の位置を用いて強調して示されることになる画像信号を生成する。
In the musical instrument having an operation unit, the present invention is input by an operation unit specifying unit that specifies the operation unit being operated, an image input unit that inputs an image signal representing a photographed image, and the image input unit. The position specifying means for specifying the position of the photographed image of the operation section in the photographed image represented by the image signal and the operation section specified by the operation section specifying means are specified by the position specifying means for the operation section. A musical instrument having an image generation unit that generates an image signal that is emphasized in a real image represented by the image signal input by the image input unit using the position.
This musical instrument is shown in the live-action image represented by the input image signal, with the operation unit being operated being emphasized using the position of the operation unit of the musical instrument in the live-action image represented by the image signal. An image signal is generated.
本発明によれば、楽器の、操作されるべき、又は操作されている操作部を実写画像において強調して示す画像信号が得られる。この実写画像が楽器の操作部周辺の実写画像であれば、この実写画像を視認することにより、楽器を操作する手の形状、ひいては指使いを確認することができる。更に、この実写画像においては楽音信号を用いて特定された操作部が強調して示されるから、操作されている楽器操作部を確認することができる。また、生成した画像信号を遠隔地において用いることも可能であるから、本発明は、直接的な目視が不可能な環境にも対応可能である。
よって、本発明によれば、生成された画像信号を用いることにより、直接的な目視が不可能な環境においても適切な指使いで適切な楽器操作部が操作されているか否かを確認することができる。
更に、操作部の操作量を特定し、この操作量に応じた態様で操作部を強調して示す画像信号を生成するようにすれば、この画像信号を用いることにより、直接的な目視が不可能な環境においても適切な指使いで適切な楽器操作部が適切に操作されているか否かを確認することができる。
According to the present invention, it is possible to obtain an image signal that shows an operation portion of a musical instrument to be operated or operated in an enhanced manner in a photographed image. If the photographed image is a photographed image around the operation unit of the instrument, the shape of the hand operating the instrument, and the finger usage can be confirmed by visually recognizing the photographed image. Furthermore, in this live-action image, the operation unit specified using the musical tone signal is highlighted, so that the operated instrument operation unit can be confirmed. In addition, since the generated image signal can be used in a remote place, the present invention can cope with an environment where direct visual inspection is impossible.
Therefore, according to the present invention, by using the generated image signal, it is confirmed whether or not an appropriate instrument operation unit is operated with an appropriate finger even in an environment where direct visual observation is impossible. Can do.
Further, if the operation amount of the operation unit is specified and an image signal is generated by emphasizing the operation unit in a manner corresponding to the operation amount, direct visual inspection is not possible by using this image signal. Even in a possible environment, it is possible to confirm whether or not an appropriate instrument operating unit is appropriately operated with an appropriate finger.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
[構成]
図1は生徒と教師との間で楽器演奏の遠隔教習を行う遠隔教習システムの構成を示すブロック図である。
この図に示すように、ネットワーク1の教師側には教師に使用される教師側設備2が配置されており、生徒側には生徒に使用される生徒側設備3が配置されている。教師側設備2および生徒側設備3はネットワーク1を介して相互に通信する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Constitution]
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a remote learning system for performing remote learning of musical instrument performance between students and teachers.
As shown in this figure, a
まず、教師側設備2の構成について説明する。
鍵盤楽器21は鍵盤211を備え、教師に演奏されて楽音を出力する。
マイク22は鍵盤楽器21から出力された楽音を集音して音声データを出力する。
カメラ23は鍵盤211の周辺を撮影して画像データをフレーム単位で出力する。
端末24は、マイク22からの音声データおよびカメラ23からの画像データを入力し、ネットワーク1経由で通信相手の端末へ送信する。その一方、ネットワーク1経由で相手端末からの画像データ及び音声データを受信し、受信した画像データをディスプレイ241に表示するとともに、受信した音声データをスピーカ25へ出力する。
First, the configuration of the teacher-
The
The
The camera 23 captures the periphery of the
The
次に、生徒側設備3の構成について説明する。
鍵盤楽器31はMIDI(Musical Instruments Digital Interface)規格に対応しており、88鍵の鍵盤311を備え、生徒に演奏されてMIDIデータおよび楽音を出力する。鍵盤311付近の所定位置には、鍵盤311をカメラ33で撮影した画像データ中の基準位置、基準方向および基準長を示すための基準画像Bが形成されている(図6参照)。基準画像Bは、基準方向が分かるように、向き毎の特徴量を異なるようにしてある。基準画像Bの形成方法は任意である。例えば印刷により形成してもよいし、基準画像Bが印刷された紙を鍵盤楽器31に載置して形成してもよいし、鍵盤楽器31の製造過程において鍵盤楽器31表面に立体形状として形成してもよい。
Next, the configuration of the student side equipment 3 will be described.
The
画像生成装置36は、カメラ33からの画像データおよび鍵盤楽器31からのMIDIデータを入力し、これらのデータを用いて画像データを生成して出力する。画像生成装置36の構成については後述する。
ビデオミキサ37は、カメラ33からの画像データおよび画像生成装置36からの画像データを入力し、前者の画像データに後者の画像データを透過合成して合成画像データを生成し、生成した合成画像データを出力する。
The
The
マイク32、カメラ33、スピーカ35および端末34の機能は、教師側設備2における同名のものと同様である。ただし、端末34は、カメラ33からの画像データではなく、ビデオミキサ37からの合成画像データを入力する。つまり、教師側設備2の端末24がディスプレイ241に表示する画像データは、生徒側設備3のカメラ33で撮影したものではなく、生徒側設備3のビデオミキサ37から出力された合成画像データである。
The functions of the
図2は画像生成装置36の構成を示す図である。
鍵盤情報テーブル361は、図3に示すように、鍵盤311の各鍵について、鍵を識別するためのキーナンバー、押鍵されているか否かを示す操作状態、打鍵強度を示す操作量、およびカメラ33で撮影した画像データ中の鍵の座標を格納している。キーナンバーは1以上128以下の整数を値とし、操作状態は「オン」/「オフ」を値とし、操作量は0以上127以下の整数を値とする。初期状態において、鍵盤情報テーブル361内の操作状態は全て「オフ」であり、操作量は全て0である。
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the
As shown in FIG. 3, the keyboard information table 361 includes, for each key of the
鍵特定部362は鍵盤楽器31からのMIDIデータを入力し、入力したMIDIデータ中のノートオンメッセージの内容に応じて鍵盤情報テーブル361内の操作状態および操作量を更新する。その一方、入力したMIDIデータ中のノートオンメッセージの内容に応じて鍵盤情報テーブル361内の操作状態を更新する。
The
オーバーレイ画像生成部363はカメラ33からの画像データを入力し、入力した画像データ中の基準位置、基準方向および基準長を特定し、これらを用いて鍵盤情報テーブル361内の座標を更新する。その一方、入力した画像データおよび鍵盤情報テーブル361を用いて、操作状態が「オン」の鍵の座標に当該鍵の操作量に応じた色の識別画像が位置するオーバーレイ画像データを生成して出力する。
The overlay
[動作]
次に、上述した構成の遠隔教習システムの動作について説明する。
まず、教師の演奏の様子を生徒が確認するための動作について説明する。
教師側設備2のマイク22は集音して音声データを出力しており、カメラ23は教師に演奏される鍵盤楽器21の鍵盤211周辺を撮影して画像データを出力している。これらのデータは端末24に入力され、ネットワーク1経由で端末34へ送信される。端末34は、これらのデータを受信し、音声データについてはスピーカ35へ出力し、画像データについてはディスプレイ341に表示する。この結果、スピーカ35からは鍵盤楽器21から出力されている楽音が放音され、ディスプレイ341には鍵盤211周辺の実写画像が表示される。
[Operation]
Next, the operation of the remote learning system configured as described above will be described.
First, the operation for the student to confirm the performance of the teacher will be described.
The
次に、生徒の演奏の様子を教師が確認するための動作について説明する。ただし、上述の動作と同様の動作については説明を省略する。
まず、生徒が鍵盤楽器31の鍵盤311のC、EおよびGの鍵(キーナンバーが76、80および83の鍵)を同時に打鍵したものとする。この打鍵により、鍵盤楽器31からMIDIデータが出力される。このMIDIデータには3つのノートオンメッセージが含まれている。各ノートオンメッセージはノートナンバー(96、100、103)およびベロシティ(40、50、60)を格納している。
Next, an operation for the teacher to confirm the performance of the student will be described. However, description of operations similar to those described above will be omitted.
First, it is assumed that the student has simultaneously pressed the keys C, E, and G (
鍵特定部362は、このMIDIデータを入力し、まず、このMIDIデータにノートオンメッセージが含まれているか否かを判定する(図4のステップSA1)。このMIDIデータにはノートオンメッセージが含まれているから、この判定結果は「YES」となる。よって、鍵特定部362は、このMIDIデータ内のノートオンメッセージを用いて鍵盤情報テーブル361を更新する(ステップSA2)。この更新では、図5に示すように、上記3つのノートオンメッセージ内のノートナンバーに相当するキーナンバー(76、80、83)の鍵(C、E、Gの鍵)の操作状態が「オン」となる一方、これら3つの鍵の操作量に上記3つのノートオンメッセージ内のベロシティ値(40、50、60)が設定される。
The
次に、鍵特定部362は、このMIDIデータにノートオフメッセージが含まれているか否かを判定する(ステップSA3)。このMIDIデータにはノートオフメッセージが含まれていないから、この判定結果は「NO」となる。よって、鍵特定部362は、このMIDIデータについての処理を終了する。
Next, the
一方、カメラ33は鍵盤楽器31の鍵盤311周辺を撮影して画像データを出力しており、上記の打鍵直後にも画像データを出力する。この画像データはオーバーレイ画像生成部363およびビデオミキサ37に入力される。この画像データを表示した場合の画像を図6に示す。この画像は鍵盤311周辺の実写画像であり、基準画像Bを含んでいる。この実写画像において鍵盤311に重なっているのは生徒の手である。
On the other hand, the
オーバーレイ画像生成部363は、この画像データを入力すると、まず、この画像データにおける基準位置PS、基準方向DRおよび基準長(L)を特定する(図7のステップSB1、図8参照)。この特定では、この画像データにおける基準画像Bの位置PSが基準位置とされ、この画像データにおいて基準画像Bの特徴量が所定の特徴量となる向きが基準方向DRとされ、この画像データにおける基準画像B内の所定区間の長さが基準長(L)とされる。なお、基準方向DRは、この画像データにおいて基準画像Bに最も近接している鍵の長手方向と平行な向きであり、基準位置PSを基点とした場合に当該鍵の中央を通る。また、基準長(L)は、この画像データ中の鍵盤311の幅を鍵数(88)で割った長さ(半音分の幅)に一致している。
When the image data is input, the overlay
次に、オーバーレイ画像生成部363は、これらの基準位置PS、基準方向DRおよび基準長(L)を用いて、この画像データにおける鍵盤311の各鍵の座標を算出する(ステップSB2)。この算出の原理について、図8を参照して説明する。この図では、基準位置PSを基点とした場合に基準方向DRにある鍵は鍵K1である。この場合、鍵K1の座標は、基準位置PSから基準方向DRへ基準長(L)の所定数(k)倍の距離だけ進んだ位置である。また、鍵K1の5つ隣りの鍵K2の座標は、鍵K1の座標から基準方向DRに直交する方向へ基準長(L)の5倍の距離だけ進んだ位置である。
Next, the overlay
次に、オーバーレイ画像生成部363は、算出した座標を用いて鍵盤情報テーブル361を更新する(ステップSB3)。この更新により、鍵盤311の各鍵に対応付けられて鍵盤情報テーブル361に格納されている座標の値が最新の値に変更される。
Next, the overlay
次に、オーバーレイ画像生成部363は、鍵盤情報テーブル361を参照し、操作状態が「オン」の鍵があるか否かを判定する(ステップSB4)。この時点では、C、EおよびGの鍵(キーナンバーが76、80および83の鍵)の操作状態が「オン」であるから、この判定結果は「YES」となる。よって、オーバーレイ画像生成部363は、鍵盤情報テーブル361からC、EおよびGの鍵の座標および操作量を読み出す(ステップSB5)。
Next, the overlay
次に、オーバーレイ画像生成部363は、読み出した座標および操作量を用いて、入力した画像データと同一サイズのオーバーレイ画像データを生成して出力し(ステップSB6)、入力した画像データについての処理を終了する。このオーバーレイ画像データを表示した場合の画像を図9に示す。このオーバーレイ画像データでは、上記3つの鍵の各座標に各鍵の操作量に応じた色の識別画像P1〜P3が位置しており、これらの識別画像P1〜P3を構成しない画素の明度が0となっている。このオーバーレイ画像データはビデオミキサ37に入力される。
Next, the overlay
ビデオミキサ37は、カメラ33からの画像データにオーバーレイ画像生成部363からのオーバーレイ画像データを透過合成して合成画像データを生成し、これを出力する。この透過合成では、カメラ33からの画像データの前面に画像生成装置36からのオーバーレイ画像データを重ねて後者の画像における明度が0の画素を透明画素とした場合に前面側から見える画像データを合成画像データとする。
The
ビデオミキサ37から出力された合成画像データは端末34に入力され、ネットワーク1経由で端末24へ送信される。端末24は、この合成画像データを受信し、ディスプレイ241に表示する。この結果、ディスプレイ241には図10に示す画像が表示される。この画像では、上記3つの鍵について、鍵の実写画像に当該鍵の打鍵強度に応じた色の識別画像P1〜P3が重ねられている。
The composite image data output from the
以降、生徒によって次の打鍵または離鍵が行われるまで、鍵特定部362が鍵盤情報テーブル361を更新することはない(ステップSA1:NO、SA3:NO)。したがって、オーバーレイ画像生成部363は上述と同様の処理を繰り返す(ステップSB1〜SB3、SB4:YES、SB5、SB6)。この結果、ディスプレイ241には図10と同様の画像が表示され続ける。ただし、上記3つの鍵が押鍵されている間にも生徒は次の打鍵または離鍵に備えて手を動かすから、識別画像P1〜P3の背景の実写画像は変化し続ける。
Thereafter, the
また、以降、上記3つの鍵の離鍵に先立って他の鍵が打鍵されると、鍵特定部362およびオーバーレイ画像生成部363において上述と同様の処理が繰り返され(ステップSA1:YES、SA2、SA3:NO、SB1〜SB3、SB4:YES、SB5、SB6)、ディスプレイ241には、より多くの識別画像が表示されることになる。
Thereafter, when another key is pressed prior to the release of the three keys, the
ここでは、図10に示す画像がディスプレイ241に表示されているときに、生徒が上記3つの鍵を同時に離鍵するものとする。この離鍵時には、鍵盤楽器31からMIDIデータが出力される。このMIDIデータには3つのノートオフメッセージが含まれている。ノートオフメッセージ中のノートナンバーとしては、Cの鍵用のものが96を、Eの鍵用のものが100を、Gの鍵用のものが103を格納している。
Here, it is assumed that when the image shown in FIG. 10 is displayed on the
このMIDIデータは鍵特定部362に入力される。このMIDIデータにはノートオンメッセージが含まれておらず、ノートオフメッセージが含まれているから、鍵特定部362は、このMIDIデータ内のノートオフメッセージを用いて鍵盤情報テーブル361を更新する(ステップSA1:NO、SA3:YES、SA4)。この更新では、図3に示すように、上記3つのノートオフメッセージ内のノートナンバーに相当するキーナンバー(76、80、83)の鍵(C、E、Gの鍵)の操作状態が「オフ」となる。この結果、鍵盤情報テーブル361内の全ての操作状態が「オフ」となる。
This MIDI data is input to the
一方、オーバーレイ画像生成部363は、上記の離鍵直後にカメラ33から出力された画像データを入力すると、前述と同様の処理により鍵盤情報テーブル361内の座標を更新する(ステップSB1〜SB3)。次に、オーバーレイ画像生成部363は鍵盤情報テーブル361を参照し、操作状態が「オン」の鍵があるか否かを判定する(ステップSB4)。この時点では、鍵盤情報テーブル361内の全ての操作状態が「オフ」となっているから、この判定結果は「NO」となる。よって、オーバーレイ画像生成部363は、入力した画像データと同一サイズであり、かつ全ての画素が透明画素であるオーバーレイ画像データを生成して出力し(ステップSB7)、入力した画像データについての処理を終了する。このオーバーレイ画像データはビデオミキサ37に入力される。
On the other hand, when the image data output from the
ビデオミキサ37は、カメラ33からの画像データにオーバーレイ画像生成部363からのオーバーレイ画像データを透過合成して合成画像データを生成し、これを出力する。ビデオミキサ37から出力された合成画像データは、最終的に、ディスプレイ241に表示される。この結果、ディスプレイ241には鍵盤311周辺の実写画像そのものが表示される(図6参照)。
The
以上、説明したように、本システムによれば、教師側設備2のディスプレイ241には、生徒側設備3の鍵盤311周辺の実写画像において、生徒に押鍵されている鍵の実写画像を各鍵の操作量に応じた色の識別画像で強調した画像が表示される。よって、教師は、ディスプレイ241を参照するだけで、適切な指使いで適切な鍵が操作されているか否かを確認することができる。
As described above, according to the present system, on the
ところで、カメラ33の設置位置が変更されると、カメラ33で撮影した画像データ中の鍵の位置が変わる。しかし、本システムでは、オーバーレイ画像生成部363がカメラ33からの画像データを入力する度に基準位置、基準方向および基準長を特定して鍵盤情報テーブル361内の座標を更新するから、ディスプレイ241における識別画像の表示位置は常に適切な位置となる。
By the way, when the installation position of the
[変形]
上述した実施形態を以下に列記するように変形してもよい。
例えば、鍵盤楽器のペダルについても鍵盤と同様の処理を行うようにしてもよい。
例えば、鍵盤情報テーブル361に鍵の種別(白鍵/黒鍵)をも格納しておき、押鍵されている鍵が黒鍵であれば当該黒鍵についての識別画像を表示しない、または当該黒鍵に重なる位置に表示する、ようにしてもよい。さらに、これらの形態において、白鍵の前幅を前述の所定区間の長さとした基準画像を用いて各白鍵の座標を算出し、白鍵についての識別画像が当該白鍵の前幅における中央付近に表示されるようにしてもよい。
例えば、各鍵の座標の算出に、基準位置、基準方向および基準長のみならず、基準画像Bの歪みの程度をも用いるようにしてもよい。この形態であれば、鍵盤311に対するカメラ33の向きが可変の場合にも対応可能である。
[Deformation]
The above-described embodiments may be modified as listed below.
For example, the same processing as the keyboard may be performed for the pedal of the keyboard instrument.
For example, the key type (white key / black key) is also stored in the keyboard information table 361, and if the pressed key is a black key, the identification image for the black key is not displayed or the black key is displayed. You may make it display on the position which overlaps with a key. Further, in these forms, the coordinates of each white key are calculated using the reference image in which the width of the white key is the length of the predetermined section, and the identification image for the white key is the center of the width of the white key It may be displayed in the vicinity.
For example, not only the reference position, the reference direction, and the reference length, but also the degree of distortion of the reference image B may be used for calculating the coordinates of each key. With this configuration, it is possible to cope with the case where the orientation of the
例えば、カメラ33の設置の仕方を制限するのであれば、基準位置および基準方向のみを用いる形態としてもよいし、基準位置および基準長のみを用いる形態としてもよいし、基準位置のみを用いる形態としてもよい。
例えば、周知の画像認識技術により鍵の画像を認識して鍵の座標を求めるようにしてもよい。この形態では、基準画像Bを不要としてもよいし、基準画像Bを用いて基準位置、基準方向および基準長の少なくとも1つを求めることにより鍵の画像の認識処理を簡素化するようにしてもよい。
For example, if the installation method of the
For example, the key coordinates may be obtained by recognizing the key image by a known image recognition technique. In this embodiment, the reference image B may be unnecessary, or the key image recognition process may be simplified by obtaining at least one of the reference position, the reference direction, and the reference length using the reference image B. Good.
例えば、打鍵強度を表す数字を識別画像として表示するようにしてもよいし、打鍵強度が異なっても同一色の識別画像を表示するようにしてもよい。また、表示する識別画像を鍵に応じて変えるようにしてもよい。例えば、識別画像を表示すべき鍵に対応する音高が「ミ」であれば、文字「ミ」を識別画像としてもよい。また、識別画像越しに背後の実写画像が透けて見えるような透過合成を行うようにしてもよい。 For example, a number representing the keystroke strength may be displayed as an identification image, or an identification image of the same color may be displayed even if the keystroke strength is different. The identification image to be displayed may be changed according to the key. For example, if the pitch corresponding to the key on which the identification image is to be displayed is “mi”, the character “mi” may be used as the identification image. Alternatively, the transmission composition may be performed so that the actual photographed image can be seen through the identification image.
例えば、操作されていない鍵の位置に識別画像を表示し、操作されている鍵の位置に識別画像を表示しないようにしてもよい。また、識別画像の表示位置を、該当する鍵の位置そのものではなく、その近傍位置としてもよい。
例えば、画像生成装置36の機能をプログラムで実現してもよい。この場合、このプログラムを実行するコンピュータが画像生成装置36と同等の装置として機能する。
For example, the identification image may be displayed at the position of the key that has not been operated, and the identification image may not be displayed at the position of the key that has been operated. In addition, the display position of the identification image may be a position near the corresponding key, not the position itself.
For example, the function of the
例えば、画像生成装置36にビデオミキサ37を一体化してもよい。また、画像生成装置36において、オーバーレイ画像生成部363で合成画像データの生成および出力を行うようにしてもよい。この場合、ビデオミキサ37は不要となる。また、画像生成装置36を鍵盤楽器31に一体化してもよいし、画像生成装置36にビデオミキサ37を一体化したものを鍵盤楽器31に一体化してもよい。
For example, the
ところで、ノートオンメッセージまたはノートオフメッセージを含むMIDIデータは楽音の音高を表している。つまり、MIDIデータは楽音信号の一種である。この観点で眺めると、鍵特定部362では入力した楽音信号が表す音高の楽音を鍵盤楽器が発する場合に打鍵されるべき鍵が特定されていることになる。よって、例えば、鍵特定部362を、マイクで集音した楽音信号を入力し、この楽音信号から操作されている操作部(鍵)を特定するように変形することも可能である。この態様であれば、MIDIに対応していない鍵盤楽器はもちろん、楽音の音高から操作されるべき操作部を特定可能な任意の楽器(例えば管楽器)の教習にも対応できる。なお、この形態では、操作部の操作量は、集音した楽音信号の大きさ(音圧/音量)に基づいて特定される。
By the way, the MIDI data including the note-on message or the note-off message represents the pitch of the musical sound. That is, MIDI data is a kind of musical tone signal. From this point of view, the
1…ネットワーク、2…教師側設備、24,34…端末、241,341…ディスプレイ、3…生徒側設備、31…鍵盤楽器、311…鍵盤、33…カメラ、36…画像生成装置、361…鍵盤情報テーブル、362…鍵特定部、363…オーバーレイ画像生成部、37…ビデオミキサ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記各操作部が含まれる周辺の実写画像を撮影する実写画像撮影手段と、
前記実写画像撮影手段が撮影した実写画像に基づいて前記各操作部の各位置を特定する位置特定手段と、
前記操作部特定手段が特定した操作部の位置が、前記位置特定手段が特定した前記各位置のいずれであるかを求め、求められた位置に識別画像を生成するオーバーレイ画像生成手段と、
前記オーバーレイ画像生成手段が生成した前記識別画像を前記実写画像撮影手段が撮影した前記実写画像の対応する位置に重ね合わせて合成画像を生成して出力する画像合成手段と、
を具備することを特徴とする画像生成装置。 For a musical instrument having a plurality of operation units, each operation unit operated by a performer is converted into a sound generated by the operation of the operation unit or a signal generated from the instrument by the operation of the operation unit. An operation unit specifying means for specifying based on;
A live-action image photographing means for photographing a peripheral live-action image including each operation unit;
Position specifying means for specifying each position of each of the operation units based on the photographed image taken by the photographed image photographing means;
Overlay image generation means for determining which of the positions specified by the position specification means the position of the operation part specified by the operation part specification means and generating an identification image at the determined position;
Image combining means for generating and outputting a composite image by superimposing the identification image generated by the overlay image generating means on a corresponding position of the live-action image captured by the live-action image capturing means;
An image generation apparatus comprising:
前記オーバーレイ画像生成手段は、前記操作量特定手段が特定した操作量に応じた態様となるように前記識別画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の画像生成装置。 The operation amount specification that specifies the operation amount of each operation unit operated by the performer based on the sound of the instrument generated by the operation of the operation unit or the signal generated from the instrument by the operation of the operation unit Further comprising means,
The image generation apparatus according to claim 1, wherein the overlay image generation unit generates the identification image so as to have an aspect corresponding to the operation amount specified by the operation amount specification unit.
演奏者が操作した前記各操作部を、当該操作部の操作によって発生される前記楽器の音に基づいて特定する操作部特定手段と、
前記各操作部が含まれる周辺の実写画像を撮影する実写画像撮影手段と、
前記実写画像撮影手段が撮影した実写画像に基づいて前記各操作部の各位置を特定する位置特定手段と、
前記操作部特定手段が特定した操作部の位置が、前記位置特定手段が特定した前記各位置のいずれであるかを求め、求められた位置に識別画像を生成するオーバーレイ画像生成手段と、
前記オーバーレイ画像生成手段が生成した前記識別画像を前記実写画像撮影手段が撮影した前記実写画像の対応する位置に重ね合わせて合成画像を生成して出力する画像合成手段と、
を具備することを特徴とする楽器。 In a musical instrument having a plurality of operation units,
Operation unit specifying means for specifying each operation unit operated by a performer based on the sound of the musical instrument generated by the operation of the operation unit;
A live-action image photographing means for photographing a peripheral live-action image including each operation unit;
Position specifying means for specifying each position of each of the operation units based on the photographed image taken by the photographed image photographing means;
Overlay image generation means for determining which of the positions specified by the position specification means the position of the operation part specified by the operation part specification means and generating an identification image at the determined position;
Image combining means for generating and outputting a composite image by superimposing the identification image generated by the overlay image generating means on a corresponding position of the live-action image captured by the live-action image capturing means;
A musical instrument characterized by comprising:
演奏者が操作した前記各操作部を、当該操作部の操作によって前記楽器から発生される信号に基づいて特定する操作部特定手段と、
前記各操作部が含まれる周辺の実写画像を撮影する実写画像撮影手段と、
前記実写画像撮影手段が撮影した実写画像に基づいて前記各操作部の各位置を特定する位置特定手段と、
前記操作部特定手段が特定した操作部の位置が、前記位置特定手段が特定した前記各位置のいずれであるかを求め、求められた位置に識別画像を生成するオーバーレイ画像生成手段と、
前記オーバーレイ画像生成手段が生成した前記識別画像を前記実写画像撮影手段が撮影した前記実写画像の対応する位置に重ね合わせて合成画像を生成して出力する画像合成手段と、
を具備することを特徴とする楽器。 In a musical instrument having a plurality of operation units,
An operation unit specifying means for specifying each operation unit operated by a performer based on a signal generated from the musical instrument by operation of the operation unit;
A live-action image photographing means for photographing a peripheral live-action image including each operation unit;
Position specifying means for specifying each position of each of the operation units based on the photographed image taken by the photographed image photographing means;
Overlay image generation means for determining which of the positions specified by the position specification means the position of the operation part specified by the operation part specification means and generating an identification image at the determined position;
Image combining means for generating and outputting a composite image by superimposing the identification image generated by the overlay image generating means on a corresponding position of the live-action image captured by the live-action image capturing means;
A musical instrument characterized by comprising:
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