Alejandro Rosa-Pujazón
Isabel Barbancho
Lorenzo J. Tardón
Ana M. Barbancho
INTRODUCCIÓN
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
EVALUACIÓN
CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS
DETECCIÓN DE BEATS: detección de la estructu...
Aplicación de nuevas tecnologías a experiencias interactivas con la música
Experiencias más enriquecedoras e inmersivas
Si...
Simulador de step-aerobics
Detección de “gestos”  Wii Balance Board
Aplicación Android
4
Paradigma de interacción intuiti...
Simulador de step-aerobics
Onsets  secuencia de tiempos de ataque de las notas  mantiene la
información de la estructura...
Algoritmo de detección de onsets
Tratamiento diferenciado en sub-bandas de frecuencia 
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- Se eliminan...
Algoritmo de detección de beats (Dixon 2001)
7
Estimación de tempo: se calcula la diferencia en el tiempo de cada par
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Algoritmo de detección de beats (Dixon 2001)
Sistema basado en agentes para detectar los “beats”
8
Se crea un conjunto de ...
Estimación del grado de intensidad
La categoría más común se toma como referencia y se le asigna una
intensidad base. La i...
Estimación del grado de intensidad
Ejemplo para k=3
10
A B B B C C B B A B B C C B
3 categorías (A, B y C) A B C
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Evaluación experimental: 10 participantes
Tres niveles de intensidad: estándar, alto y bajo.
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Implementación de un sistema de bajo coste para simulación de step-
aerobics
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Líneas futuras
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(CoSECiVi'14) Low-cost step aerobics system with virtual aerobics trainer

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Trabajo Regular presentado en CoSECiVi'14.

Resumen:
In this paper a low-cost step-aerobics instructor simulation
system is presented. The proposed system analyses a given song to identify its rhythmic pattern. Subsequently, this rhythmic pattern is used in order to issue a set of steps-aerobics commands to the user, thus simulating a training session. The system uses a Wii Balance Board to track exercises performed by users and runs on an Android smartphone. A set of tests were conducted to assess user experience and opinion on the system developed.

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(CoSECiVi'14) Low-cost step aerobics system with virtual aerobics trainer

  1. 1. Alejandro Rosa-Pujazón Isabel Barbancho Lorenzo J. Tardón Ana M. Barbancho
  2. 2. INTRODUCCIÓN DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA EVALUACIÓN CONCLUSIONES Y LÍNEAS FUTURAS DETECCIÓN DE BEATS: detección de la estructura rítmica ESTIMACIÓN DE INTENSIDAD: generación de comandos de diferentes niveles de dificultad
  3. 3. Aplicación de nuevas tecnologías a experiencias interactivas con la música Experiencias más enriquecedoras e inmersivas Simplifica/Facilita el acceso a experiencias musicales Nuevos paradigmas de interacción musical que no serían posibles con métodos más tradicionales 3 Objetivo – Simulador de step-aerobics Bajo coste Intuitivo y fácil de utilizar
  4. 4. Simulador de step-aerobics Detección de “gestos”  Wii Balance Board Aplicación Android 4 Paradigma de interacción intuitivo: usuario recibe direcciones por parte del instructor y realiza los pasos indicados
  5. 5. Simulador de step-aerobics Onsets  secuencia de tiempos de ataque de las notas  mantiene la información de la estructura rítmica y simplifica el análisis 1ª Función: detectar posición exacta de beats en la melodía 2ª Función: generar comandos de step-aerobics de acuerdo a la intensidad rítmica de la pieza elegida 5
  6. 6. Algoritmo de detección de onsets Tratamiento diferenciado en sub-bandas de frecuencia  Extracción de picos: - Se eliminan/aglutinan los picos “muy juntos” - Resultado final: secuencia de onsets en el tiempo 6 Análisis en frecuencia para mayor generalidad
  7. 7. Algoritmo de detección de beats (Dixon 2001) 7 Estimación de tempo: se calcula la diferencia en el tiempo de cada par de onsets (Inter-onset Intervals, IOI) La información rítmica está contenida en los IOI entre 50 ms y 2 s (Handel, 1989) Algoritmo de clustering sobre el conjunto de IOI  genera diferentes hipótesis de tempo (imagen Dixon 2001  ejemplo de 5 posibles valores de tempo a partir de la agrupación de los IOI)
  8. 8. Algoritmo de detección de beats (Dixon 2001) Sistema basado en agentes para detectar los “beats” 8 Se crea un conjunto de agentes con un valor Tsalto o de los valores de tempo encontrados A partir de un instante inicial, los agentes recorren la secuencia de onsets en pasos de ti+1 = ti + Tsalto Si hay onsets “suficientemente cerca” (según un umbral) de ti+1 , se modifica parcialmente el valor de Tsalto para intentar coincidir con el onset encontrado Al finalizar su recorrido, cada Agente indica una secuencia de instantes temporales, y una puntuación en función de cómo de cerca están dichos instantes a eventos rítmicos (onsets) en la canción El Agente con mejor puntuación define la posición temporal de los “beats”
  9. 9. Estimación del grado de intensidad La categoría más común se toma como referencia y se le asigna una intensidad base. La intensidad del resto de categorías se asigna en función de cómo sea su densidad media de onsets con respecto a la referencia Enventanado de onsets: - Ventanas de Tc~24 golpes de tempo - 50% solapamiento Función “densidad de onsets”: - Se calcula el total de onsets en la pieza - Se asigna un valor de densidad a cada ventana en función de la relación entre los onsets en la ventana con respecto al total 9 Partimos nuevamente de la secuencia de onsets Diferentes niveles de densidad de onsets se asocian a diferentes niveles de intensidad rítmica: clustering por k-NN k categorías
  10. 10. Estimación del grado de intensidad Ejemplo para k=3 10 A B B B C C B B A B B C C B 3 categorías (A, B y C) A B C Número medio de beats por categoría 15 23 47 Nivel de intensidad asociado Bajo Medio Alto B es la categoría más común y se toma como referencia. La intensidad de A y C se ajusta en relación al número medio de onsets asociado a las mismas Asignación de comandos de step-aerobics de dificultad variable en función de la intensidad de cada bloque
  11. 11. Evaluación experimental: 10 participantes Tres niveles de intensidad: estándar, alto y bajo. 1 sesión de steps con una de 5 canciones posibles. Comandos presentados por pantalla. Ejercicios de baja y estándar intensidad: 4 pasos. Alta intensidad: 8 pasos. 0 2 4 6 8 10 Utilidad Satisfacción Novedad Facilidad de uso Sincronización Media Min Max 11
  12. 12. Implementación de un sistema de bajo coste para simulación de step- aerobics 12 Líneas futuras Analiza la estructura rítmica y asigna comandos y ejercicios de forma acorde a la intensidad rítmica en cada momento Añadir comandos por voz y asesoramiento y evaluación profesional para refinar la presentación y secuenciación de los ejercicios Evaluación con usuarios: se reporta en general una experiencia positiva Limitaciones: interacción visual y dificultad en la secuenciación de algunos ejercicios Aplicación como herramienta de apoyo para rehabilitación

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