随着近年来计算机技术的高速发展,音乐信息的数字化脚步也越来越快,传统的纸质乐谱输入需要人工完成,耗时耗力。本论文主要研究一种基于图像处理技术的乐谱自动扫描方法,并研制了嵌入式乐谱自动扫描系统。乐谱扫描系统主要包括图像扫描硬件和图像处理软件两部分。首先,进行乐谱扫描。利用前端CCD摄像机水平扫描五线乐谱,录制扫描视频,通过机器视觉库获得乐谱扫描视频,并将视频进行逐帧储存,根据视频长度计算采样频率,完成下采样。接下来,进行图像预处理和图像拼接。对下采样所获得的乐谱图像进行高斯去噪,提取每张图像的SIFT描述子,得到每个音符的音符特征,然后通过kd-tree算法进行描述子快速匹配,通过RANSAC算法进行杂点筛选,再根据筛选结果计算影射矩阵,并采用自后向前的方法,对全部图像进行拼接,得到整幅单行乐谱图片。最后,进行谱线去除与修复。为了实现五线的准确定位,基于图像邻域搜索对霍夫直线检测算法进行优化改进,据此判断音符符头所在的位置来保证发声音准。为了解决五线对音符定位造成干扰的问题,将五线去除,然后再使用FMM算法进行音符修复,最终得到完整的乐谱图像信息。本论文的创新点如下:(1)针对传统的纸质乐谱输入需要人工完成的问题,本文提出一种基于图像处理技术的乐谱自动扫描方法,研制了乐谱自动扫描系统,实现了音乐信息的数字化。(2)基于SIFT描述子、kd-tree快速匹配算法和RANSAC筛选算法,实现了乐谱图像的自动拼接,提高了相邻图像SIFT特征点的匹配准确率。(3)提出一种基于图像邻域搜索的霍夫直线检测方法,实现了乐谱五线的坐标定位,并通过FMM算法对受损音符进行邻域值修复,得到完整的音符图像,有效提高了音符分割的准确率,改善了音符发声的识别效果。