[發明專利]一種基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法和裝置

在審

• 申請號: 201711119843.3
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107901693A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 遲冬祥
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B44D2/00
• 分類號: B44D2/00
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司31227
• 代理人: 張美娟

技術領域

本發明涉及電子繪畫創作的方法和人機交互技術領域，具體地說，特別涉及到一種基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法和裝置。

背景技術

繪畫是很多人喜聞樂見的藝術形式，目前主流方法在電腦上繪畫的方式是通過電子畫筆在畫布上繪畫，這種繪畫方式對繪畫的技巧要求很高，對于大多數喜歡畫畫卻又不精通繪畫技巧的用戶來說有一定難度。

現有的電子繪畫創作的方法都是通過對素材的二次編輯來實現，描繪的作品都需在用戶的腦中預先構思，在繪畫的趣味性和個性化等方面有所欠缺。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術中的不足，提供一種基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法和裝置，以解決現有技術中存在的問題。

本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現：

一種基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法，包括如下步驟：

1)隨機抽取若干繪畫元素；

2)采集聲音信號，將其分解為若干幀；對每一幀聲音信號進行預加重、加窗和頻域轉換處理，再使用若干濾波器，得到與濾波器數量相同的MFCC特征參數，并對MFCC特征參數做進一步歸一化處理；

3)將所述歸一化的MFCC特征參數映射至步驟1)中抽取的繪畫元素，繪畫元素根據歸一化的MFCC特征參數進行特征調整，特征調整的數學函數為

Y＝1/[1+e^(-X)]

其中，y表示基本繪畫元素的特征值，x表示歸一化的MFCC特征參數，e表示自然對數的底數；

4)在顯示單元上顯示經過特征調整后的繪畫元素。

進一步的，所述繪畫元素的特征包括形狀、顏色、尺寸、位置和紋理。

進一步的，所述交互式繪畫方法還包括對繪畫時間和繪畫次數的預設。

進一步的，所述交互式繪畫基于一裝置進行，所述裝置包括：

采集單元，其用于采集聲音信號，采集的聲音信號發送至計算機；

存儲單元，其用于存儲有繪畫元素，每次繪畫開始時由計算機在存儲單元中隨機抽取若干個繪畫元素；

計算機，其用于將聲音信號分解若干幀，預加重、加窗和頻域轉換處理，再使用若干濾波器，得到與濾波器數量相同的MFCC特征參數，經歸一化處理的MFCC特征參數用于對繪畫元素的一個或一組特征進行特征映射、調整；

顯示單元，其用于經特征調整后的繪畫元素。

進一步的，所述顯示單元包括電子紙顯示屏，陰極射線成像顯示，液晶顯示和激光投影儀器。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

基于聲音的MFCC特征參數，并將MFCC特征參數轉化為繪畫元素的特征，使得每次繪制呈現個性化的、不重復的畫面。

附圖說明

圖1為本發明所述的基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法的示意圖。

具體實施方式

為使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施方式，進一步闡述本發明。

參見圖1，本發明所述的一種基于聲音MFCC特征的交互式繪畫方法，包括如下步驟：

1)隨機抽取若干繪畫元素；

2)采集聲音信號，將其分解為若干幀；對每一幀聲音信號進行預加重、加窗和頻域轉換處理，再使用若干濾波器，得到與濾波器數量相同的MFCC特征參數，并對MFCC特征參數做進一步歸一化處理；

3)將所述歸一化的MFCC特征參數映射至步驟1)中抽取的繪畫元素，繪畫元素根據歸一化的MFCC特征參數進行特征調整，特征調整的數學函數為

Y＝1/[1+e^(-X)]

其中，y表示基本繪畫元素的特征值，x表示歸一化的MFCC特征參數，e表示自然對數的底數；

5)在顯示單元上顯示經過特征調整后的繪畫元素。

所述交互式繪畫基于一裝置進行，所述裝置包括：

采集單元，其用于采集聲音信號，采集的聲音信號發送至計算機；

存儲單元，其用于存儲有繪畫元素，每次繪畫開始時由計算機在存儲單元中隨機抽取若干個繪畫元素；

計算機，其用于將聲音信號分解若干幀，預加重、加窗和頻域轉換處理，再使用若干濾波器，得到與濾波器數量相同的MFCC特征參數，經歸一化處理的MFCC特征參數用于對繪畫元素的一個或一組特征進行特征映射、調整；

顯示單元，其用于經特征調整后的繪畫元素。

上述方法和裝置包含的技術特征含義如下：

聲音：指人聲、自然聲、人造聲音。