Текстовые редакторы и программы распознавания образов

       Кстати  говоря, на этом же принципе основаны новые  координатные устройства для работы в графическом интерфейсе пользователя (в операционной среде Windows или OS/2), предназначенные  для замены традиционных мышек и  трэкболов. Всякий, кто пробовал воспользоваться такими тактильными устройствами, изготовленными, например, японской фирмой Toshiba, мог убедиться, что гораздо удобнее и легче водить пальцем по окошку дигитайзера размером менее спичечной коробки, чем пользоваться обычной мышкой: курсор на экране весьма послушно и чутко повторяет движения пальца на планшете. Ни каких дополнительных кнопок в таком дигитайзере нет. Указав на экране дисплея нужный выбор, достаточно дважды стукнуть пальцем по окошку и компьютер поймет сообщение.

       Для ввода графической информации могут так же использоваться некоторые виды планшетных графопостроителей. Однако многие готовые изображения (фотографии, чертежи, рисунки, карты, графики, слайды, кинофильмы) гораздо удобнее вводить с помощью специального видеодигитайзера. В простейшем случае видеодигитайзером может даже служить видеокамера. В настоящее время выпускается множество специальных графических систем с различными типами видеодигитайзеров, позволяющих вводить в компьютер цветные изображения с бумаги или со слайдов. К числу видеодигитайзеров относится и цифровая фотокамера [4].

       В современных киностудиях применяются  специальные дигитайзеры для  переноса изображения с кинопленки в компьютер. После цифровой обработки изображение снова помещается на пленку. В связи с этим поговаривают, что скоро компьютеры смогут вообще вытеснить из кино живых актеров.

       Дигитайзером  в компьютерах киностудий уже  сегодня вводят фотографии пейзажей и нарисованные декорации, интерьеры  и костюмы. Надвигается эпоха виртуальной реальности, созданной в памяти компьютера.

       5. Различные звуковые платы становятся стандартной продукцией и выпускаются сегодня многими фирмами. На рынке представлен широкий спектр звуковых плат от недорогих 8-разрядных моделей до самых совершенных, в том числе комбинированных с видеоплатами. Целую серию моделей самых известных звуковых плат выпускает калифорнийская форма Greative Technologies под названием SoundBlaster. Из-за этого любые звуковые платы теперь принято называть саундбластерами. Кроме того, звуковые платы снабжаются эффективной программой распознавания речи.

       Видеоплаты  для ввода, обработки и вывода неподвижных и движущихся изображений  пока еще не стали обязательным компонентом  домашних систем мультимедиа. Поэтому видеоплаты или видеобластеры, как их называют по аналогии с саунбластерами, предназначены для работы с компьютерной графикой и видео в профессиональных системах, предназначенных для создания мультимедиа, а так же для синтеза изображения и звука. Такая плата видеобластера позволяет выводить изображение на экран монитора, захватывать движущиеся изображение и обрабатывать изображение, получаемое, например, с видеокамеры, видеомагнитофона или из передач телевизионного вещания. К плате видиобластера обычно можно подключить микрофон и акустические системы.

       Сравнительно  недорогая видеоплата Screen Machine мюнхенской фирмы FAST Electronic GmbH позволяет, просматривать  в окне Windows движущееся изображение, полученное от любого видеоисточника, захватывает отдельные файлы и помещает их в файл на диске. Изображения можно легко кадрировать, оснащать титрами, оснащать различными эффектами. Использоваться такая видеоплата может для подготовки различных изданий мультимедиа - каталогов товаров и недвижимости, электронных выпусков новостей и так далее. Кроме того, с помощью видеоплаты можно создавать базы данных изображений, а также — несложные системы распознавания образов для автоматизации производства, устройства компьютеризованных сигнальных и сторожевых систем.

       6. В отличие от привычных всем синтезаторов, MIDI-клавиатура сама не в состоянии издать ни звука: она лишена всякой “начинки” для звукотворения. Она клавиатуре не нужна — этим займется звуковая плата вашего компьютера. А роль клавиатуры — отдавать встроенному синтезатору команды: какую ноту, какой длительности и на каком инструменте компьютеру следует воспроизвести.

       Исходя  из этого, каждая MlDI-клавнатура должна обладать несколькими элементами:

       Собственно клавиатура — упрощенная копия фортепианной, с привычными черными и белыми клавишами. Первое, на что стоит обратить внимание при покупке, — сколько полных октав может охватить ваш инструмент. Недорогие клавиатуры, как правило, обладают диапазоном не больше, чем три-четыре октавы (37 или 49 клавиш). Клавиатуры получше предоставят в ваше распоряжение до 7,5 октав (88 клавиш), что соответствует классическому фортепиано. Так что если вы хотите не просто играть, но и учить ребенка в полном соответствии с классическими требованиями,—выбирайте полноразмерную клавиатуру. Обратите внимание, кстати, и на величину клавиш — большинство моделей среднего класса выпускаются с уменьшенными клавишами. Привыкнув к такой клавиатуре, играть на концертном рояле вам будет затруднительно.

       Средства  управления инструментами, которые позволят вам переключить вашу клавиатуру в режим имитации любого из имеющихся в арсенале вашей звуковой карты инструментов. Кроме того, на панели многих клавиатур вы найдете всевозможные кнопки и регуляторы для управления “качеством” звука — например, для транспонирования (изменения тональности мелодии). Это особенно актуально на не особенно “октавистых” клавиатурах. Если вы чувствуете, что имеющихся трех-четырех октав ну никак не хватает вам для самовыражения, воспользуйтесь транспонированием для имитации недостающих октав.

       Фирмы-производители. Из качественных MlDl-клавиатур стоит выделить популярные на нашем рынке изделия с торговой маркой Yamaha, Roland, Fatar и MidiMan.

1.2 Виды и характеристики сканеров

       Сканером  называется устройство, позволяющее вводить в компьютер образы изображений, представленных в виде текста, рисунков, слайдов, фотографий или другой графической информации. Кстати, несмотря на обилие различных моделей сканеров, в первом приближении их классификацию можно провести всего по нескольким признакам (или критериям). Во-первых, по степени прозрачности вводимого оригинала изображения, во-вторых, по кинематическому механизму сканера (конструкции; механизма движения), в-третьих, по типу вводимого изображения, в-четвертых, по особенностям программного и аппаратного обеспечения сканера.

       1. Оригиналы изображений. Вообще говоря, изображения (или оригиналы) можно условно разделить на две большие группы. К первой из них относятся называемые непрозрачные оригиналы: всевозможные фотографии, рисунки, страницы журналов и буклетов. Если вспомнить курс школьной физики, то известно, что изображения с подобных оригиналов мы видим в отраженном свете. Другое дело прозрачные оригиналы — цветные и черно-белые слайды и негативы; в этом случае глаз (как оптическая система) обрабатывает свет, прошедший через оригинал. Таким образом, прежде всего, следует обратить внимание на то, с какими типами оригиналов сканер может работать. В частности, для работы со слайдами существуют специальные приставки.

       2. Механизм движения. Определяющим фактором для данного параметра является способ перемещения считывающей головки сканера и бумаги относительно друг друга. В настоящее время все известные сканеры о этому критерию можно разбить на два основных типа: ручной (hand-held) и настольный (desktop). Тем не менее, существуют также комбинированные устройства, которые сочетают в себе возможности настольных и ручных сканеров. В качестве примера можно привести модель Niscan Page американской фирмы Nisca.

       3. Ручной сканер, как правило, чем-то напоминает увеличенную в размерах электробритву. Для того чтобы ввести в компьютер какой-либо документ при помощи этого устройства, надо без резких движений провести сканирующей головкой по соответствующему изображению. Таким образом, проблема перемещения считывающей головки относительно бумаги целиком ложится на пользователя. Кстати, равномерность перемещения сканера существенно сказывается на качестве вводимого в компьютер изображения. В ряде моделей для подтверждения нормального ввода имеется специальный индикатор. Ширина вводимого изображения для ручных сканеров не превышает обычно 4 дюйма (10 см). В некоторых моделях ручных сканеров в году повышения разрешающей способности уменьшают ширину вводимого изображения. Современные ручные сканеры могут обеспечивать автоматическую «склейку» вводимого изображения, то есть формируют целое изображение из отдельно водимых его частей. Это, в частности, связано с тем, что при помощи ручного сканера невозможно ввести изображения даже формата А4; за один проход. К основным достоинствам такого дна сканеров относятся небольшие габаритные размеры и сравнительно низкая цена.

       4. Настольные сканеры называют и страничными, и. планшетными, и даже авто сканерами. Такие сканеры позволяют вводить изображения размерами 8,5 на 11 или 8,5 на 14 дюймов. Существуют три разновидности настольных сканеров: планшетные (flatbed), рулонные (sheet-fed) и проекционные (overhead).

       Основным  отличием планшетных сканеров является то, что сканирующая головка перемещается относительно бумаги с помощью шагового двигателя. Планшетные сканеры — обычно , достаточно дорогие устройства, но, пожалуй, и наиболее «способные». Внешне они чем-то могут напоминать копировальные машины — «ксероксы», внешний вид которых известен, конечно, многим. Для сканирования изображения (чего-нибудь) необходимо открыть крышку сканера, подключить сканируемый лист на стеклянную пластину изображением вниз, после чего закрыть крышку. Все дальнейшее управление процессом сканирования осуществляется с клавиатуры компьютера — при работе с одной из специальных программ, поставляемых вместе с таким сканером. Понятно, что рассмотренная конструкция изделия позволяет (подобно «ксероксу») сканировать не только отдельные листы, но и страницы журнала или книги. Наиболее популярными сканерами этого типа на российском рынке являются модели фирмы Hewlett Packard.

       Работа  рулонных сканеров чем-то напоминает работу обыкновенной факс-машины. Отдельные листы документов протягиваются через такое устройство, при этом и осуществляется их сканирование. Таким образом, в данном случае сканирующая головка остается на месте, а уже относительно нее перемещается бумага. Понятно, что в этом случае копирование страниц книг и журналов просто невозможно. Рассматриваемые сканеры достаточно широко используются в областях, связанных с оптическим распознаванием символов ОСR (Optiсаl Character Recognition). Для удобства работы рулонные сканеры обычно оснащаются устройствами для автоматической подачи страниц.

       Третья  разновидность настольных сканеров — проекционные сканеры, которые больше всего напоминают своеобразный проекционный аппарат (или фотоувеличитель). Вводимый документ кладется на поверхность сканирования изображением вверх, блок сканирования находится при этом также сверху. Перемещается только сканирующее устройство. Основной особенностью данных сканеров является возможность сканирования проекций трехмерных проекций.

       Упоминаемый выше комбинированный сканер Niscan Page обеспечивает работу в двух режимах: протягивания листов (сканирование оригиналов форматом от визитной карточки до21,6 см) и самодвижущегося сканера. Для реализации последнего режима сканера необходимо снять нижнюю крышку. При этом валики, которые обычно протягивают бумагу, служат своеобразными кодами, на которых сканер и движется по сканируемой поверхности. Хотя понятно, что ширина вводимого сканером изображения в обоих режимах не изменяется (чуть больше формата А4), однако в самодвижущемся режиме можно сканировать изображение с листа бумаги, превышающего этот формат, или вводить формацию со страниц книги.

       5. Типы вводимого изображения. По данному критерию все существующие сканеры можно подразделить на черно-белые и цветные. Черно-белые сканеры в свою очередь могут подразделяться на штриховые и полутоновые («серые»). Однако, как мы увидим в дальнейшем, полутона изображения могут также эмулироваться. Итак, первые модели черно-белых сканеров могли работать только в двухуровневом (bilevel) режиме, воспринимая или черный, или белый цвет. Таким образом, сканироваться могли либо штриховые рисунки (например, чертежи), либо двух тоновые изображения. Хотя эти сканеры и не могли работать с действительными оттенками серого цвета, выход для сканирования полутоновых изображений такими сканерами был найден. Псевдополутоновой режим, или режим растрирования (dithering), сканера имитирует оттенки серого цвета, группируя, несколько точек вводимого изображения в так называемые gray-scale-пиксели. Такие пиксели могут иметь размеры 2х2 (4 точки), 3х3 (9 точек) или 4х4 (16 точек) и т.д. Отношение количества черных точек к белым и выделяет уровень серого цвета. Например, gray-scale-пиксель размером 4х4 позволяет воспроизводить 17 уровней серого цвета (включая и полностью белый цвет). Не следует, правда, забывать, что разрешающая способность сканера при использовании gray-scale-пикселя снижается (в последнем случае в 4 раза).

       Полутоновые сканеры используют максимальную разрешающую  способность, как правило, только в  двухуровневом режиме. Обычно они  поддерживают 16, 64 или 256 оттенков серого цвета для 4-, 6 и 8-разрядного кода, который ставится при этом в соответствие каждой точке изображения. Разрешающая способность сканера измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения — dpi (dot per inch). Если в первых моделях сканеров разрешающая способность была 200—300 dpi, то в современных моделях это, как правило, 400, а то и 800 dpi. Некоторые сканеры обеспечивают аппаратное разрешение 600х1200 dpi. В ряде случаев разрешение сканера может устанавливаться программным путем в процессе работы из ряда значений: 75, 1 150, 200, 300 и 400 dpi.

       Надо  сказать, что благодаря операции интерполяции, выполняемой, как правило, программно, современные сканеры  могут иметь разрешение 800 и даже 1600 dpi. В результате интерполяции на получаемом при сканировании изображении сглаживаются кривые линии и исчезают неровности диагональных линий. Напомним, что интерполяция позволяет отыскивать значения промежуточных величин по уже известным значениям. Например, в результате сканирования один из пикселей имеет значение уровня серого цвета 48, а соседний с ним — 76. Использование простейшей линейной интерполяции позволяет сделать предположение о том, что значение уровня серого цвета для промежуточного пикселя могло бы быть равно 62. Если вставить все оценочные значения пикселов в файл отсканированного изображения, то разрешающая способность сканера как бы удвоится, то есть вместо обычных 400 dpi станет равной 800 dpi.