第二节 信息获取技术.pptVIP

第二章 信息获取技术 本章内容 2.1 录音技术 2.2 数字照相技术 2.3 光电扫描技术 2.4 触摸屏技术 2.5 手写输入技术 2.6 话音获取技术 2.7 网络信息采集技术 学习目的 掌握扫描仪的基本原理 掌握数字照相的基本原理和性能指标 掌握条形码技术的基本原理和应用 掌握触摸屏技术的基本原理和类型 掌握声音的数字化原理 2.1 录音技术 录音是一种传统的、使用广泛的语音信息采集技术，也可以看作是一种信息储存技术。 当记者在进行采访时，在举行会议时，往往利用录音将语音信息记录下来，作为参考资料或档案资料。 录音技术是利用电磁转换的原理工作的，其组成有麦克风（输入）、扬声器或耳机（输出）、以及放大和控制电路。 录音是把音频信号通过电磁转换器——磁头转变为磁带上的磁化信号的过程。放音则是利用磁头把磁带上的磁信号转换成音频信号并通过放大在扬声器或耳机中还原成声音的过程。 2.2 数码照相技术 一数码相机Digital Camera (DC) 数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。光线通过镜头或者镜头组进入相机，通过成像元件转化为数字信号，数字信号通过影像运算芯片储存在存储设备中。 CCD：电荷藕合器件（Charge Coupled Device） 它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷。CCD由许多感光单位组成，通常以百万像素为单位。 CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于最底下的电子线路矩阵所组成。当CCD表面受到光线照射时，每个感光单位会将电荷反映在组件上，所有的感光单位所产生的信号加在一起，就构成了一幅完整的画面。 互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）和CCD一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。然而，CMOS的缺点就是太容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时，由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。 在拍摄时，当按下快门钮，感光器件(CCD或者CMOS)前面的快门幕帘便同时打开，通过镜头的光线通过透镜系统和滤色器(滤光器)投射到感光器件上，引起电流的变化，变化的电流信号反映了拍摄的物体的颜色和亮度信息，通过模数转换器（ADC）将每个像素上的光学符号转变为数字信号传输给缓存，然后通过数字信号处理器（DSP）读取这些信号，并把它们所包含的影像信息存放到存储器中。 A/D转换器 A/D转换器是将模拟量（Analog）转变为数字量（Digital）的半导体元件。 从CCD获取的电信号是对应于图像明暗的模拟信号，也就是说图像由暗到亮的变化可以用从低到高的不同电平来表示，它们是连续变化的，即所谓模拟量。 A/D转换器的工作是将模拟量数字化，通常能表示的范围是28=256、210=1024或者212=4096。 开机准备：主控程序芯片开始检查各个部件。 聚焦及测光：快门按下一半时，确定对焦距离。 拍照：按下快门，光学镜头将画面聚焦到成像器件，光电转换器件捕捉光信号，以红、绿、蓝三像素存储。 图像处理：把像素从CCD送入相机内部缓存，将其变成离散数字信号。 图像合成：到达缓存后，合称为一幅完整的图像。 图像压缩：离开缓冲区时图像要被压缩，压缩程度根据拍摄前选定的拍摄模式而定。 图像保存：主控程序芯片发出消息，把压缩的图像再转移到存储卡中，长期保存。 4、数码相机的主要性能指标 分辨率：取决与CCD上像素的多少。 镜头焦距：不同的焦距使得落在CCD上成像的大小不同。 连拍速度：拍摄要经过光信号—模拟信号—数字信号—记录于存储介质上的过程，连拍速度反映转换记录花费的时间长短。 存储器种类及存储能力：内置闪存和可移动存储器。 白平衡调整：通过图像调整，使在各种光线在拍摄出来的照片色彩和人眼看到的景物色彩完全相同。 相当感光度：提升数码相机的ISO是通过两种方式实现的：强行提高每个像素点的亮度和对比度；使用多个像素点共同完成原来只要一个像素点来完成的任务。 常见数码相机品牌 Sony：索尼 佳能 (Canon)日本 尼康 (Nikon)日本 奥林巴斯 (Olympus)日本 三星电子 (Samsung)韩国 柯达 (K