[发明专利]一种基于眼动仪的自动视奏评测方法和计算机可读存储介质

说明书

本发明提供了一种基于眼动仪的自动视奏评测方法和计算机可读存储介质。本发明的方法包括素材处理，所述素材处理包括将乐谱扫描为若干页的电子件，所述乐谱包括若干曲段，所述曲段包括若干乐句；眼动测试，所述眼动测试包括音名唱读测试和实际演奏测试；能力评估，所述能力评估包括基于专家方法和测试数据进行分析，对评测者具体能力进行评估。相比于教师评测，本发明的自动视奏评测不仅更为精准、客观的评价，而且具有辅助训练的有益技术效果。

技术领域

本发明涉及教育辅助领域，尤其是涉及一种基于眼动仪的自动视奏评测方法 和计算机可读存储介质。

背景技术

视奏，即是把符号(乐谱)转化为动作(演奏)的中介行为；其是音乐学习 中最为困难的一个部分，也恰恰是在乐器学习中相关资料最少的一个部分。其困 难性甚至导致在很多乐器领域中，一些专业演奏家在面对相对复杂的乐谱时也很 难完全掌握视奏的技巧。与线性的阅读文字不同，乐谱(五线谱)的编码方式是 利用二维空间的堆叠结构进行呈现。除此之外，除了将谱子编码为具体音符之外， 演奏者还需要再进行第二次解码过程从而演奏出实际的音乐。在现代的视奏分析 中，往往采用眼动技术进行研究。

眼球运动简称眼动，具有着特殊的时空特征，属于视觉信息提取过程中的生 理行为表现。由于其与人的心理活动有着直接或间接的关系，其研究价值一直在 相关领域中发挥着巨大的实验性作用。目前眼动现象的观测往往基于眼动仪。眼 动仪是一种可以跟踪、测量眼动信息的设备。现代眼动仪包括四个方法：光学方 法、瞳孔中心坐标提取方法、视景与瞳孔坐标叠加方法和图像与数据分析方法。 其主要分析三种眼动模式：注视、眼跳和追随运动。眼动的研究领域非常多元， 其常见的应用场景有用户体验与交互研究、市场研究与消费者调研、心理学与神 经科学、人体效能、临床研究与教育研究。在过去的教育研究中，眼动往往被用 来研究演奏者的学习过程，比如演奏者在课堂上的注意力情况。

现代基于眼动仪的眼动分析往往着眼于解释音乐阅读的过程，并探究其感知 过程与文本阅读的差异，进而更深刻的去解析大脑的活动。(EYE MOVEMENTS AND MUSICREADING:WHERE DO WE LOOK NEXT？)比如Kinsler和Carpenter(1995) 提出含有三个计算单元的音乐解码过程，其三个单元分别是用来提取视觉刺激的 通用编码器，从信号中提取音乐含义的音乐专用处理器以及将信息发送给运动方 法的执行单元。类似的也有研究去分析音乐阅读与文本阅读的独立性。他们发现 失去了阅读音乐能力的专业音乐家大多都失去了阅读文本的能力，但是也存在少 数案例中二者选择性丢失。进而，他们证明了音乐和语言实际上具有相邻但是截 然不同的神经网络。除此之外，人解码过程的影响因素也是一个研究重点,之前 这方面的研究者主要着眼于眼手跨度的分析与影响因素。眼手跨度是指在实际演 奏过程中，演奏产生的音符和眼睛所关注的音符之间的差距。目前较为流行的理 论眼手跨度由演奏者的经验和演奏的乐谱结构共同决定。

除了大量心理学的研究外，也有少量研究着眼于分析依据眼动现象去分析视 奏能力强弱的问题。比如Goolsby(1994)使用斯坦福研究所的精确设备研究了24 位视奏者的眼动数据，他发现单纯的演奏经验并不能更好的分析复杂的音乐符号。 换而言之，就算是专业的音乐家也有可能存在视奏障碍。

总的来讲，之前基于视奏的研究主要分析了视奏中的高层特征以及一些可能 的影响因素探究，但是受限于处理能力，之前的研究结论只能作为一个视奏练习 中的参考理论，很难直接指导学习者。除此之外，其对实验的要求较高，导致这 种分析只能应用在实验室中，很难有效的为更多的学习者服务。最后，受限于实 验采集难度，之前研究的样本点非常少，而且实验也相对较短，难以保证数据的 稳定性，很难有效的定制视奏能力评估，并有效的提供解决建议。

发明内容

本发明的目的在于提供一种评价更加客户、操作更加方便的基于眼动仪的自 动视奏评测方法和计算机可读存储介质。为实现本发明的目的，本发明的技术方 案如下。

一种基于眼动仪的自动视奏评测方法，包括：