Восприятие информации
При восприятии информации техническим устройством выделяются следующие этапы:
первичное восприятие и измерение информации;
анализ информации;
распознавание введенного сигнала.
Рассмотрим, как выполняется восприятие информации сканером – устройством для ввода в компьютер двумерных изображений.
Принцип действия сканера очень прост. Поверхность с изображением просматривается (сканируется) непрерывным лучом света, испускаемым фотодиодом, в направлении, которое на рисунке изображено пунктирными линиями:
фотодиод датчик
Отражаемый луч улавливается датчиком, который замеряет интенсивность отраженного луча с определенной частотой (получается дискретный по времени и значению сигнал). Интенсивность потока преобразуется в двоичный код (в простейшем случае - в однобитовый) по следующему правилу: если в точке падения луча на поверхность есть изображение, оно кодируется двоичной 1, если нет – двоичным 03.
Таким образом, после сканирования всей поверхности каждая ее точка представляется (кодируется) двоичным 0 или 1. Получается растровый формат исходного изображения. На этом работа сканера может быть закончена, если пользователь настроил сканер на ввод изображения.
Если вводится текст (настройка на ввод текста также выполняется пользователем), в растровом формате изображения начинают распознаваться отдельные символы. В результате получается текстовый формат, который может обрабатываться, например, текстовым процессором.
1.1.3.1. Первичное восприятие и измерение информации
Для сканера этот этап выполняется датчиком, который преобразует интенсивность отраженного светового потока в дискретный по времени и значению электрический сигнал.
Пусть в результате сканирования исходной поверхности с изображением выделено nxm точек, с которых сняты замеры интенсивности отраженного луча. Эти замеры преобразованы в электрические сигналы Uij, где i={1,2,…,n}; j={1,2,…,m}. Таким образом, в результате данного этапа сформирован двумерный массив размером nxm, элементы которого содержат значения напряжения в каждой точке с координатами (i, j):
|
U11 |
U12 |
U13 |
… |
U1m |
|
U21 |
… |
… |
|
U2m |
|
U31 |
|
|
|
U3m |
|
… |
|
|
|
… |
|
Un1 |
Un2 |
Un3 |
… |
Unm |
1.1.3.2. Анализ результатов первичного восприятия и измерения
Состоит в кодировании значений Uij по следующему правилу (в простейшем случае, когда вводится черно-белое изображение): 1, если Uij>Uпорог; 0, если UijUпорог, где Uпорог – некоторое пороговое значение напряжения.
Тогда в результате анализа значений из массива, изображенного выше, получим бинарный двумерный массив:
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Очевидно, данный этап включает в себя и кодирование. В самом деле, числовые значения напряжений Uij преобразованы в двоичные значения. Если вводится графическое изображение (рисунок), на этом работа сканера закончена. Получен растровый формат.
Если вводится текст, выполняется следующий этап – распознавание символов.