把图像转换成声音频谱的系统技术方案

一种对形状、图像、颜色和符号的视觉光谱进行实时采集、分析并转换为声音频谱的系统，所述系统可以在各种交流环境中使用，比如交互式视频游戏、计算机科学、神经科学和医学领域的神经成像、视觉艺术、社会艺术，但也可以在教学领域，其特征在于，所述系统包括硬件组件和软件组件，所述硬件组件用于对所述硬件组件的透明平面上静止或动态的图像进行模拟光学采集，所述软件组件用于处理所述获取的图像并将所述图像的视觉光谱转换为声音频谱。所述图像的视觉光谱转换为声音频谱。所述图像的视觉光谱转换为声音频谱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】把图像转换成声音频谱的系统


[0001]本专利技术涉及用于获取和分析人造形状、图像、颜色和符号的光学设备领域，允许通过将声音与所产生的图形元素相关联来获得联觉体验，并适用于各种交流环境，例如交互式视频游戏、计算机科学、神经科学和神经成像领域，在医学领域用于治疗(色彩治疗和音乐治疗)和/或通过BCI(脑机接口)、HCI(人机交互)和SSD(感官替代设备)进行神经刺激，可用在视觉艺术、社会艺术中，但也可用于教学领域。
[0002]本专利技术主要包括一种设备，该设备设计用于从用户选择或产生的图像通过特定的图像捕获工具和用于处理和关联声音的软件生成声音；本专利技术可用于从娱乐到艺术甚至教育的各种场合。

技术介绍

[0003]目前已知的设备，如顶置投影仪，可以在其上投影先前准备好的图像，如照片等，以及事先或当时编写的幻灯片。
[0004]图像投影设备也是众所周知的，它既可以通过显然事先准备好的幻灯片工作，也可以通过从数字媒体和数字格式获取图像。
[0005]在任何情况下，这些已知的设备只允许投影该设备所获得的图像，并且图像的图形处理只能通过使用顶置投影仪。
[0006]上面列出的所有设备都不允许将特定的声音与投影的图形元素相关联。

技术实现思路

[0007]本专利技术允许生成/关联带有任何图形元素的特定的声音，所述图形元素可能是一条线、一个形状、一张照片或仅仅是一种颜色。
[0008]此外，本专利技术还允许将特定的声音与当时生成的图形元素相关联，作为后者所占用的空间和生成它们所花费的时间的函数(绘图)。
[0009]根据本专利技术，这种声音的关联/创作是通过使用硬件媒介，并结合具备以下功能的专用软件来实现的：
[0010]获取放置在硬件平台上的图形元素；以及
[0011]同时将声音与获取的图像关联/生成。
[0012]这允许用户通过可见物质的空间/时间(图中的可见光谱)和可听物质的空间/时间(波形的声音频谱)进行交互和连贯地组合，以直接控制声音频率的调制(增性声音合成)从颜色通过绘图(增性RGB混合)，从而在空间和时间的每一个变化中生成声音。
附图说明
[0013]通过以下详细描述和参考所附附图，可以更好地理解本专利技术，附图通过非限制性示例显示优选实施例。
[0014]在附图中:
[0015]图1是硬件模块的透视图。
[0016]图2是采集模块的透视图。
[0017]图3是本专利技术的正视图。
[0018]图4是本专利技术的俯视图。
[0019]图5显示了本专利技术的前截面视图，其中工作表面和穿孔表面可见。
具体实施方式
[0020]参照上面所列的图，本专利技术包括硬件设备，硬件设备允许执行模拟图像插入操作，并且在硬件设备中提供用于获取所产生的图像的系统；后者与软件组件一起工作，软件组件允许图像被采集、处理和适当编码，并最终从模拟(原始形式)转换数字，正如声学频谱。
[0021]硬件
[0022]硬件设备基本上包括外部模块，外部模块在优选的但非限制性实施例中被塑造为具有方形底座的平行六面体。
[0023]所述模块在内部分为两个不同的叠加部分，并由平行于底座的板分开，该板定义了两个叠加隔层，并且该板具有视频采集设备所安置的孔，该视频采集设备优选由面向上底座的摄像机组成。
[0024]上底座由透明材料板组成，并且具有工作和测量空间的功能。
[0025]这种形成工作表面的透明板，优选是由高清晰度玻璃制成，在面向模块内部(即面向摄像机或其他图像采集设备)的板的部分应用了单层抗反射处理。
[0026]所述玻璃板是通过消除不希望的反射和折射，同时保持通过其中的光的正确的色度特征来最大限度地提高光的透射率。
[0027]在玻璃板与包含成像设备的表面之间的上部部分在内部设有横向布置的照明装置。
[0028]在优选的但非限制的实施例中，照明装置包括LED和不透明玻璃，更具体地说，本专利技术提供至少两个LED，两个LED设置在模块上部部分的两个相对的侧面，并置于嵌入模块的支撑结构中的照明单元内；有利地，LED配备了白色蛋白石扩散玻璃。
[0029]在包含图像采集设备的表面与模块的下底座之间的下部部分完全被适合吸收光线的材料覆盖，并且该材料允许避免不必要的光线的扩散和折射以及模块内的反射；该下部部分基本上包括技术隔层，以允许可能的维护操作或传感器调整，并且以在无需支撑表面的结构下获得足够高的模块。
[0030]值得注意的是，也可以不在下面提供所述技术隔层，例如，通过将传感器直接约束到顶部的底部。
[0031]根据本专利技术，除透明板和照明装置外，顶部的所有表面也均涂有吸光材料。
[0032]在优选但非限制性实施例中，所述吸光材料优选为黑天鹅绒。
[0033]照明装置例如为了确保工作空间的正确照明，以及光在模块的上部部分的均匀扩散，以确保照明的均匀性，没有相对于采集设备的透镜的阴影或反射，这样就不会产生太亮或太暗的区域并使图像采集失真。
[0034]根据本专利技术，图像采集设备为摄像机，摄像机由带有CMOS传感器的USB模块和可互换镜头组成。
[0035]传感器的选择主要与软件可用于采集的像素数有关；软件像素管理能力的增加之后，可以对具有更高分辨率的设备选择不同的采集设备，因为不存在与所述设备相关的分辨率
‑
灵敏度
‑
维度约束。
[0036]根据本专利技术，采集设备将能够在RGB(彩色)模式和灰度(单色)模式下工作；为此目的，该设备可以从单色和彩色传感器中选择，并可以交换它们。
[0037]除了保持理想的视角外，镜头配置还取决于需要通过景深效应(通常由镜头提供)来“隔离”二维工作表面，以只聚焦那个表面，而通过逐渐的模糊排除工作表面以外的一切(生理学上所有带透镜光学系统，逐渐的模糊由逐渐远离焦点创造，工作表面这里是玻璃板的外表面)；这种二维表面和表面以外的一切之间的隔离效果被认为是采集软件的辅助，它有助于区分工作表面上放置/创建/跟踪的东西和工作表面之外的一切，周围环境和玻璃本身前面的一切(操作员、环境光等)；这有助于软件通过选择表面的焦点来选择图形，最大限度地提高了系统的精度，从而确保图像的声音转换尽可能集中在创建/放置在表面上的图像/形状上，而不是存在于表面之外的图像/形状上。
[0038]在优选但非限制实施例中，所选传感器是索尼IMX322传感器(对角线尺寸为1/2.9英寸，2.07Mpx,HD 1920p)，并且传感器是经过仔细分析后选择的，并且是传感器尺寸、拍摄流动性、图像质量、光灵敏度、动态范围、成本和可用性之间的良好折衷。
[0039]在描述的(非限制的)结构示例中，拍摄光学器件包括用于1/2.7英寸格式传感器的镜头，其焦距为F 2.8
‑
12，焦比为f 1.4，手动对焦，以及专用于CCTV摄像机的CS螺纹支架。
[0040]通过计算40
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种对形状、图像、颜色和符号的视觉光谱进行实时采集、分析并转换为声音频谱的系统，所述系统可以在各种交流环境中使用，比如交互式视频游戏、计算机科学、神经科学和医学领域的神经成像、视觉艺术、社会艺术，但也可以在教学领域，其特征在于，所述系统包括硬件组件和软件组件，所述硬件组件用于对所述硬件组件的透明平面上移动或绘制的图像进行模拟光学采集，所述软件组件用于处理所述获取的图像并将所述图像的视觉光谱转换为声音频谱；其中所述硬件组件包括腔室，所述腔室的上底座基本上由透明材料板组成，并且所述腔室的下底座上安装有图像采集设备，所述图像采集设备面向所述透明板，并且所述图像采集设备配置为将所述透明板完全框起；其中，侧壁设置有照明装置，所述照明装置配置为确保构成工作空间的所述透明板的内表面具有正确的照明，以及光在所述腔室本身的上部部分的均匀扩散，确保照明的均匀性，没有相对于所述采集设备的透镜的阴影或反射，从而不会产生太亮或太暗的区域并使图像采集失真；并且其中所述软件组件配置为检测所述采集设备获取的每个像素的每个RGB值，并对所述检测到的值进行处理和转换，以将三个值分别与每个获取的像素相关联，所述三个值由以下组成：声音频率值，所述声音频率值由R、G和B值换算成听觉频率范围的总和得出；声音强度值，所述声音强度值对应于来自HSL阵列的饱和值，其中所述饱和值以及由此的所述声音强度值与所述图像在所述硬件组件的透明平面上移动或绘制所占据的空间相关；声音持续时间值，所述声音持续时间值对应于来自所述HSL阵列的亮度值，其中所述亮度值以及由此的所述声音持续时间值与在所述硬件组件的透明平面上移动或绘制所述图像所需的时间相关；其中所述三个值对应于与特定的所获取像素相关联的特定声音。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括至少两个相对的照明装置。3.根据前述权利要求中的一个或多个所述的系统，其特征在于，除了由玻璃或其他透明材料制成的所述板和所述照明装置之外，所述腔室的所有内表面都涂有吸光材料，以允许避免不必要的光的扩散和折射和模块内的反射。4.根据前述权利要求所述的系统，其特征在于，所述吸光材料为粘性黑天鹅绒涂层。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集设备配置为将所述图像传输到所述专用的软件组件，所述专用的软件组件适于进行从所述视觉光谱到所述音频频谱的转换。6.根据权利要求1或5所述的设备，其特征在于，所述图像采集设备是可互换的，所述图像采集设备可在彩色或单色设备之间选择并具有不同的像素分辨率。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：A，
类型：发明
国别省市：