模式识别第三节

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'模式识别第三节'
软驱 光驱 主机 显示器音箱 鼠标 键盘光驱 扫描仪(Scanner)是一种光、电、机一体化的高科技产品,它是继键盘和鼠标之后又一代用途广泛的计算机输入设备。 扫描仪自20世纪80年代初问世以来,就以其独特的数字化“图像”采集能力、低廉的价格和优良的性能,深受人们的青睐,被誉为计算机的“眼睛”。 1 彩色扫描仪的产品 1.1 产品分类 a 按可扫描的图像类型分类 1)黑白扫描仪(亦称二值扫描仪) 只能扫描黑白二值图像,每个像素为1位(1bit),用0或1来代表黑或白。这是最简单的一种扫描仪,适合扫描工程图纸。 2)灰度扫描仪 将图像的明暗程度划分成256个灰度等级,并且用一个8位 字节来表示一个像素。 3)彩色扫描仪 首先产生对应于红、绿、蓝三基色的三幅图像,然后合成 为一幅彩色图像。彩色扫描仪也可通过参数设置来扫描黑白 图像。 b. 按外形分类 1)平板式扫描仪(亦称台式扫描仪) 将待扫材料静止放置在平台玻璃板上,通过控制步进电机和移动光源(灯管)来完成扫描工作。采用冷阴极辉光放电灯管做光源。是目前应用最广泛的一种扫描仪。 2)滚筒式扫描仪 在扫描过程中光源保持静止,通过卷动待扫材料来完成扫描工作。采用光电倍增管作为光电转换器件。 3)手持式扫描仪(亦称掌上型扫描仪) 通过人工移动扫描仪(含光源)来完成扫描的。价格低廉,携带方便,使用灵活,扫描精度较低。 4)笔式扫描仪 笔式扫描仪因其外形像一支笔而得名,主要用于条形码的输入识别,可用在车站检票、大型超市的商品登记等领域。 c. 按所用传感器分类 1)CCD(电荷耦合器件)扫描仪 数码相机使用的是二维图像的面阵CCD,而扫描仪用的是一维图像的线阵CCD。CCD扫描仪具有一定的景深(约为3mm),对隆起的书脊甚至实物都可得到清晰的扫描效果。缺点是成本较高,扫描后对图像数据的处理也相对复杂。 2)CIS(接触式图像传感器)扫描仪 以发光二极管(LED)阵列作为光源,扫描光线直接被光耦合器接收。采用模块化结构,结构简单,不需要预热。缺点是扫描精度较低,景深小(约为0.3 mm,只有CCD景深的1/10)不能扫描实物,适合扫描文稿。 3) 光电倍增管(PMT)扫描仪 光电倍增管是一种电子管,其感光材料主要是由金属铯的氧化物构成的。在所有感光器件中,光电倍增管的性能最佳,其灵敏度、噪声系数、动态密度范围、温度特性等指标均优于CCD及CIS。最难能可贵的是它的输出信号能在很宽的范围内保持极高的线性度,几乎不用做任何修正即可获得准确的色彩还原。但其价格昂贵,少则几十万元,多则几百万元,仅用于专业扫描仪(滚筒式扫描仪) 。 d. 按通信接口分类 扫描仪与计算机的通信接口有以下四种: EPP(Enhanced Parallel Port,增强型并行口) USB(通用串行接口) SCSI(Small Computer System Interface,小型计算机系统接口) IEEE1394(Fire Wire Port,又称火线接口)。 1.2 扫描仪的主要技术指标 1.分辨率 分辨率亦称光学分辨率,它表示对图像细节的识别能力,通常用每英寸长度上扫描图像所含像素的个数来表示,记做dpi(dot per inch)。目前,常用扫描仪的分辨率大多为300dpi~2400dpi 2. 灰度级 灰度级表示灰度图像的亮度层次范围,灰度级越多,扫描图像的层次越丰富,目前多数扫描仪的灰度为256级。。 3. 色彩数 色彩数表示彩色扫描仪所能产生的颜色范围,通常用每个像素上颜色数据的位数(bit)来表示。例如,24位彩色扫描仪的每个像素颜色用24位二进制数来表示,总共有224=1.6777216千万种颜色;而48位彩色扫描仪总共有248≈2.815×1014(2.8兆亿)种颜色。色彩数愈多,扫描图像愈鲜艳逼真。 4. 扫描速度(或扫描时间) 扫描速度一般用在规定分辨率和图像尺寸下的扫描时间来表示,单位是秒。 5. 扫描幅面 表示可扫描图稿的最大尺寸,常见的有A4、A3幅面等。 摄像机分类? DV磁带式、SD卡式、DVD光盘式、硬盘式 DVD光盘式 硬盘式?  CCD的加工工艺有两种,一种是TTL工艺,一种是CMOS工 艺,现在市场上所3说.的1 CCCDC和D的CMO组S其成实都是CCD,只不过是 加工工艺不同,前者是毫安级的耗电量,二后者是微安级 的耗电量。随着科学技术的不段发展,现在CMOS的成像问 题得到了不断的改善,SONY等厂家也开始使用CMOS作为高 端摄像机器的光电转换设备.CCD的像素数是指CCD上感光元件的数量。 摄像机拍摄的画面可以理解为由很多个小的点组 成,每个点就是一个像素。显然,像素数越多, 画面就会越清晰,如果CCD没有足够的像素的 话,拍摄出来的画面的清晰度就会大受影响,因 此,理论上CCD的像素数量应该越多越好。但 CCD像素数的增加会使制造成本以及成品率下 降,而且在现行(标清)电视标准下,像素数增 加到某一数量后,再增加对拍摄画面清晰度的提 高效果变得不明显,因此,一般一百万左右的像 素数对一般的使用已经足够了。 灵敏度也称为最小照度。是CCD对环境光线的敏感程度,或者说是CCD正常成像时所需要的最暗光线。照度的单位是勒克斯(LUX),数值越小,表示需要的光线越少,摄像机也越灵敏。月光级和星光级等高增感度摄像机可工作在很暗条件,2~3lux属一般照度。[勒克司(lux,法定符号lx)照度单位,为距离一个光强为lcd的光源,在1米处接受的照明强度,习称:烛光.米。亦即距离该光源1米处,1平方米面积接受1lm光通量时的照度。]  CCD 的尺寸? 摄像机和相机规格表中的CCD一栏经常写着“1/2.7英寸 CCD”等。这里的“1/2.7英寸”就是CCD的尺寸,实际上 就是CCD对角线的长度。?   现有的摄像机一般采用1/2.7英寸、1/2.5英寸和 1/1.8英寸等尺寸的CCD。CCD是受光元件(像素)的集合体, 接收透过镜头的光并将其转换为电信号。在像素数一样的 情况下,CCD尺寸越大单位像素就越大。这样,单位像素 可以收集更多的光线,因此,理论上可以说有利于提高画 质。 后期采集 DV采集的时候机器必须配有专门的采集设备才可以进行采集,其中可以通过视频采集卡、USB接口以及IEEE1394接口进行传送,而安装这些设备也是我们必须去进行的一个步骤。现在的DV机上一般都有两个连接计算机的接口,其中一个是USB端子,通常是用来传输静态图像的,目前也有一些带MPEG1压缩的DV可以通过USB端子采集MPEG1格式数据,但一般效果较差,另外一个就是DV采集的1394口了,全称是IEEE1394,也称火线,SONY对此有个另外的称呼i.Link,其实这几者之间都是一样的意思。DV使用广泛的1394接口,其次我们还可以通过购买比较昂贵的视频采集卡去进行采集工作,虽然成本比较高,但是效果好,对电脑系统的配置要求相对比较低,采集质量好。 采 集 卡1394卡的全称是IEEE1394 Interface Card,Sony等视频设备厂商称它为iLink, 而创造了这一接口技术的Apple(老枯最喜欢的一家公司)称之为Firewire,火线。IEEE1394是一种外部串行总线标准,400Mbit/s的高速。刚出来的时候,被视为可以取代scsi等其他外部总线,但在之后的好几年里,一直发展有限,只用来连接数码摄象机。所以我看到有人说,1394总线会被USB2.0取代。不过近一年来,随着成本下降,1394卡正迅速普及。也逐渐出现了其他一些相关设备,如数码相机,硬盘,webcam等。 常见 I/O 设备(续) 下图显示的是非击打式打印机的类型。 激光打印机 喷墨打印机 热敏打印机 绘图仪:常见 I/绘O 设图备仪(是续用)于创建直观表现、图标、图形、表格和示图的 输出设备。 若要绘制清晰和优质的示图,绘图仪需要具有不同颜色专 用油墨的优质笔。 绘图仪有两种类型: 平板绘图仪:在平板绘图仪中,纸张保持不动,而臂 和绘图笔移动。 滚筒绘图仪:在滚筒绘图仪中,纸张缠绕在滚筒四周, 且锚定在两端。绘图笔沿着固定的栏杆横向移动时,滚 筒转动。 绘图仪可以通过并口连接到PC。 绘图仪用于计算机辅助设计(CAD)等应用场合,需要纸张 上的优质图形。 LCD投影机工作原理及示意图 LCD(Liquid Crystal Display)投影机利用液晶地光电效应,即液晶分子地排列在电场作用下发生变化,影响其液晶单元地透光率或反射率,从而影响他地光学性质,产生具有不同灰度层次及颜色地图像。LCD地亮度、分辨率较高,适宜于环境光较强、观众较多地场合,但他价格高、体积大、光阀不易维修。液晶板投影机地成像器件是液晶板。这种投影机体积小、重量轻,操作、携带非常方便,价格也对比低廉,但光源寿命短,色彩不很均匀,分辨率较低,多用于临时演示或小型会议。 DLP投影机工作原理及示意图 DLP(Digital Light Porsessor)技术,即数字光学处理技术,它完成了数字信息显示,是投影显示领域一项全新地技术。DLP技术利用数字微反射镜DMD(Digital Micormirror Device)作为光阀成像器件,采用数字光学处理技术调制视频信号,驱动DMD光路系统,通过投影透镜形成大屏幕图象。DLP技术地特点是图像灰度等级高,成像器件地总光效率高,对比度非常出色,色彩锐利。
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