Optical music recognition of square notation using generative adversarial networks
Notice bibliographique
Résumé
Manually converting Medieval chant manuscripts, written in square notation, to a computer-readable format is costly.Optical Music Recognition (OMR), which automatically performs the conversion from scanned manuscript images, can potentially reduce this cost.Machine learning models can be used to perform OMR, though they often require large amounts of labelled training data.In this work, a generative adversarial network (GAN) is trained to generate images of the individual notes and symbols that make up square notation.A GAN entangles two neural networks in a game, where one is progressively trained to generate increasingly realistic images based on a training set to fool a second network, which iteratively evaluates whether the generated examples appear as real as the training set.The music symbols generated by the GAN are placed on staff lines on synthetic manuscript pages, mimicking the appearance and structure of a real page of square notation.A novel OMR workflow is introduced that includes two sequential machine learning OMR models used in sequence: the first for object detection of musical symbols, the second for determining the vertical staff position of the notes.The baseline OMR workflow experiments are trained with real manuscript images only, and their results are compared against the OMR workflow trained with both real and synthetic manuscript images.Two medieval manuscripts, the Salzinnes Antiphonal and the Einsiedeln Stiftsbibliothek Codex 611(89) are used for the experiments.Comparing against the baseline real data experiments, an increase in the OMR workflow's evaluation metrics demonstrates that the OMR of square notation is improved by training the workflow with both real and synthetic data, assisted by the GAN architecture.Experimental results indicate that the OMR of square notation can be improved by using GAN-synthesized manuscript data.Thank you to all of my colleagues in the Music Technology program at McGill, who inspired me to pursue this work.Specifically, within the Distributed Digital Music Archives and Libraries (DDMAL) Laboratory, I would like to thank Gabriel Vigliensoni for his continued mentoring and introduction to the world of Music Information Retrieval (MIR).Thank you for taking interest in my pursuits, repeatedly editing my thesis proposal, and showing me so much of what the music scene in Montral has to offer.Thank you to Andrew Kam for jogging some ideas about how to envision this
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».