《數(shù)字影像掃》PPT課件

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1、第5章數(shù)字影像掃描采集技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)：１、解釋掃描儀分辨率、色彩位數(shù)、動(dòng)態(tài)范圍等性能指標(biāo)項(xiàng)的內(nèi)涵，能根據(jù)實(shí)際需要選擇合適類(lèi)型及性能的掃描儀；２、闡釋掃描工序的操作要點(diǎn)，能熟練使用掃描儀；3、闡釋掃描分辨率確定原則的內(nèi)涵，能根據(jù)需要選擇合適的掃描分辨率；4、掌握利用OCR軟件識(shí)別字符的方法及技巧。5、掃描儀采集數(shù)字影像是常用的獲取數(shù)字影像的辦法之一。5．１掃描儀掃描儀是用于將照片、底片、書(shū)刊上的影像、文字等信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)并輸人計(jì)算機(jī)的裝置。掃描儀5．1．l掃描儀的種類(lèi)與結(jié)構(gòu)掃描儀的核心部件是光電轉(zhuǎn)換器件。根據(jù)光電轉(zhuǎn)換器件的

2、不同，掃描儀分為滾筒式掃描儀、CCD掃描儀和ＣＩＳ（或LIDE）掃描儀等幾種類(lèi)型。1．滾筒式掃描儀2．CCD掃描儀3．CIS掃描儀1．滾筒式掃描儀滾筒式掃描儀是將掃描原件纏貼在一個(gè)干凈的有機(jī)玻璃滾筒上，讓滾筒以一定的速度（通常是每分鐘300轉(zhuǎn)一1500轉(zhuǎn)）圍繞一個(gè)光電系統(tǒng)（常稱(chēng)為“探頭”）旋轉(zhuǎn)進(jìn)行掃描。滾筒式掃描儀具有光學(xué)分辨率高（２５00dpi－8000dpi）、動(dòng)態(tài)范圍寬廣、能掃描大幅面圖像、掃描速度快、掃描影像色彩還原逼真、陰影區(qū)細(xì)節(jié)豐富等特點(diǎn)，但體積大、價(jià)格昂貴，而且只能掃描可彎曲的原件。滾筒式掃描儀主要用于要求很

3、高的出版印刷等行業(yè)。2．CCD掃描儀CCD掃描儀一般采用線性CCD作為影像傳感器，有平板掃描儀和膠片掃描儀之分，絕大多數(shù)CCD掃描儀為平板掃描儀。CCD平板掃描儀工作時(shí)，從光源發(fā)出的光線經(jīng)掃描原件反射后，通過(guò)反射鏡的兩次反射導(dǎo)向CCD線性陣列，CCD將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后送給計(jì)算機(jī)，如圖5.2所示。有些平板掃描儀可將上蓋板換為帶光源的，而用于透明材料的掃描。3．CIS掃描儀CIS掃描儀掃描時(shí)，發(fā)光二極管發(fā)出的光線由掃描件表面直接反射到CIS器件中的光敏材料（通常為CdS）而進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。CIS掃描儀具有不需

4、要光學(xué)成像系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、功耗小、無(wú)需預(yù)熱、維護(hù)方便的特點(diǎn)，但由于是接觸式掃描，因此不具有掃描景深，對(duì)掃描件的平整度要求非常高，從而制約了它的使用。5．1．2掃描儀的性能指標(biāo)1．分辨率2．色彩位數(shù)3．動(dòng)態(tài)范圍4．接口5．速度6．最大掃描幅面7．隨附軟件1．分辨率分辨率是衡量掃描儀掃描精度的重要指標(biāo)。掃描儀分辨率的單位為PPI或DPI。PPI為PixelPerInch的縮寫(xiě)，表示每英寸長(zhǎng)度所具有的像素的數(shù)目。掃描儀的分辨率有光學(xué)分辨率和插值分辨率之分。光學(xué)分辨率是掃描儀光學(xué)系統(tǒng)采集信息的真正分辨率，又稱(chēng)為物理分辨率。

5、插值分辨率又叫做軟件擁值分辨率、最大分辨率，是通過(guò)軟件插值的方法獲得的掃描分辨率，通過(guò)插值提高分辨率，有許多負(fù)面效應(yīng)，例如，不僅不能使影像清晰度提高，反而使清晰度變差，而它使掃描速度變慢，掃描時(shí)間變長(zhǎng)。掃描得到的文件尺寸變大。許多掃描儀標(biāo)示的分辨率為相乘的數(shù)據(jù)，例如，1200dpiX2400dpi，乘號(hào)之前的數(shù)字表示橫向分辨率，后面的數(shù)字為縱向分辨率。判斷掃描儀精度高低時(shí)以橫向分辨率為依據(jù)。CＣD和ＣＩS平板掃描儀的光學(xué)分辨率一般在600dpi～2400dpi之間，CCD膠片掃描儀的光學(xué)分辨率在2400dpi～4800dp

6、i之間，滾筒式掃描儀的分辨率可達(dá)9600dpi。2．色彩位教色彩位數(shù)（ColorBits）又稱(chēng)樣本深度（SamplingDepth）、顏色深度（ColorDepth），反映掃描儀在掃描時(shí)能獲取信息的多少，是度量掃描儀捕獲色彩數(shù)量的重要技術(shù)指標(biāo)。3．動(dòng)態(tài)范圍動(dòng)態(tài)范圍（DynamicRange）又稱(chēng)密度范圍（DensityRange），反映掃描儀能正確探測(cè)明暗差異的能力，即在最亮和最暗區(qū)域?qū)?xì)節(jié)的敏感程度。動(dòng)態(tài)范圍小的掃描儀，無(wú)法檢測(cè)出范圍足夠?qū)挼挠罢{(diào)層次，即掃描時(shí)要么無(wú)法分辨出影像的暗部層次，要么損失亮部區(qū)域的細(xì)節(jié)。動(dòng)態(tài)范圍

7、大小是掃描儀光學(xué)及整個(gè)系統(tǒng)綜合性能高低的反映，只有高品質(zhì)的透鏡、高信噪比的光電轉(zhuǎn)換器件和高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件相結(jié)合才能得到大的動(dòng)態(tài)范圍。密度以及密度范圍通常采用對(duì)數(shù)值表示；對(duì)于透明片，完全透明的密度為0，阻光99.99％的密度為4.0。不同類(lèi)型的掃描原件，有著不同的密度范圍，即不同的動(dòng)態(tài)范圍，報(bào)紙的典型密度范圍為1.8，高質(zhì)量涂料紙的密度范圍可達(dá)2.0，幻燈片密度范圍約為4.0。僅用于照片掃描的掃描儀，只要密度范圍不小于3.0即可、用于底片、幻燈片掃描的掃描儀，動(dòng)態(tài)范圍應(yīng)在3.5以上。動(dòng)態(tài)范圍和色彩位數(shù)是兩個(gè)關(guān)系密切的概念

8、。假如將一幅圖像看做梯子，則動(dòng)態(tài)范圍決定梯子的長(zhǎng)短，色彩位數(shù)決定梯子橫擋的個(gè)數(shù)。長(zhǎng)梯子如果橫擋太少，用處則不大，短梯子橫擋太多，就顯得多余。4．接口接口（Interface）是掃描儀將掃描得到的數(shù)字信號(hào)向計(jì)算機(jī)傳送的必經(jīng)通道，所有掃描儀都有數(shù)字接口。早期的掃描儀采用SCSI接口，后逐漸形成SCSI、EP