其他圖像輸入輸出設(shè)備概述(共61頁).ppt

1、第五章第五章 其他圖像輸入輸出設(shè)備其他圖像輸入輸出設(shè)備 5.1掃描儀掃描儀w 圖像輸入設(shè)備圖像輸入設(shè)備w 只能對靜態(tài)圖像進(jìn)行掃描只能對靜態(tài)圖像進(jìn)行掃描w 價格低廉價格低廉w 分辨率高，且可調(diào)分辨率高，且可調(diào)w 幅面大幅面大一一.掃描儀的種類掃描儀的種類手持式掃描儀手持式掃描儀誕生于誕生于1987年年 采用采用CIS技術(shù)，光學(xué)分辨率技術(shù)，光學(xué)分辨率200dpi 結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、攜帶方結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、攜帶方便、價格廉價便、價格廉價 CIS技術(shù)技術(shù)w CIS：Contact Image Sensor 觸點(diǎn)式圖像感光元件觸點(diǎn)式圖像感光元件w 光源：光源：RGB三色三色LED產(chǎn)生白光

2、產(chǎn)生白光w 感光材料：硫化鎘感光材料：硫化鎘，線性排列，線性排列w 均勻度差，色彩分辨率差均勻度差，色彩分辨率差饋紙式掃描儀饋紙式掃描儀 w 采用采用CIS技術(shù)，技術(shù)，w 光學(xué)分辨率光學(xué)分辨率300dpi w 滿足滿足A4幅面掃描幅面掃描 w 多用于辦公一體機(jī)中多用于辦公一體機(jī)中 鼓式掃描儀鼓式掃描儀 w 用于專業(yè)印刷領(lǐng)域用于專業(yè)印刷領(lǐng)域w 感光器件：光電倍增管感光器件：光電倍增管w 光學(xué)分辨率：光學(xué)分辨率：1000-8000線線w 性能遠(yuǎn)高于性能遠(yuǎn)高于CCD類產(chǎn)品類產(chǎn)品筆式掃描儀筆式掃描儀底片掃描儀底片掃描儀 w 專門用于掃描照相底片專門用于掃描照相底片 w 掃描精度高、速度快掃描精度高、速

3、度快w 分辨率：分辨率：2700dpiNikon Cool Scan 800 ED 底掃，光學(xué)分辨率底掃，光學(xué)分辨率4000dpi，22800平板掃描儀平板掃描儀 w 誕生于誕生于1984年年 w 當(dāng)今的主流產(chǎn)品當(dāng)今的主流產(chǎn)品w 光學(xué)分辨率在光學(xué)分辨率在300dpi-8000dpi 大幅面掃描儀大幅面掃描儀 w 掃描幅面掃描幅面A0以上以上w 工程圖紙掃描工程圖紙掃描w 多數(shù)為灰度掃描儀多數(shù)為灰度掃描儀 w 分辨率：分辨率：200dpi或或400dpi 條碼掃描儀條碼掃描儀 光源光源條形碼條形碼光電轉(zhuǎn)換器件光電轉(zhuǎn)換器件方波信號方波信號實(shí)物掃描儀實(shí)物掃描儀 w Hitachi BS20U w 0

4、.8秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)秒內(nèi)實(shí)現(xiàn)120萬象素萬象素 3D掃描儀掃描儀 w 生成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)生成三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)w 機(jī)械式：機(jī)械臂觸摸物體外表機(jī)械式：機(jī)械臂觸摸物體外表w 激光式：激光代替機(jī)器臂激光式：激光代替機(jī)器臂w 掃描時間長掃描時間長二二.掃描儀的性能掃描儀的性能傳感器性能比較傳感器性能比較CIS器件器件CCD器件器件景深景深淺淺深深色彩色彩差差好好體積體積薄薄厚厚價格價格低低高高接口接口w USB接口：常見接口：常見w SCSI接口：高檔次掃描儀接口：高檔次掃描儀w IEEE1394接口：較少接口：較少分辨率分辨率 w 由硬件水平所決定由硬件水平所決定w 水平分辨率由水平分辨率由CCD分辨率及硬件電路決

5、定分辨率及硬件電路決定w 垂直分辨率由傳動機(jī)構(gòu)精密度決定垂直分辨率由傳動機(jī)構(gòu)精密度決定w 平板掃描儀分辨率：平板掃描儀分辨率：600dpi、1200dpi、2400dpi 色彩深度色彩深度 w 有有30位和位和36位等規(guī)格位等規(guī)格 w 實(shí)際輸出實(shí)際輸出時會有所降低時會有所降低幅面大小幅面大小 w 最多的是最多的是A4幅面幅面 w 專業(yè)照片掃描儀幅面略大于專業(yè)照片掃描儀幅面略大于5寸照片寸照片w 大幅面掃描儀：大幅面掃描儀：0號或號或1號圖紙?zhí)枅D紙 w 價格以幾何級數(shù)上漲價格以幾何級數(shù)上漲軟件軟件w 接口軟件：接口軟件：TWIN標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)w 識別軟件：識別軟件：OCR去網(wǎng)紋去網(wǎng)紋 w 網(wǎng)紋產(chǎn)生原因

6、：印刷品圖像由有規(guī)那么的網(wǎng)紋產(chǎn)生原因：印刷品圖像由有規(guī)那么的微小斑點(diǎn)組成，產(chǎn)生莫爾條紋。微小斑點(diǎn)組成，產(chǎn)生莫爾條紋。w 去除方法：軟件或硬件去除方法：軟件或硬件5. .2 攝像機(jī)攝像機(jī) w 先于數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)生先于數(shù)碼相機(jī)產(chǎn)生w 早期使用真空攝像管，目前早期使用真空攝像管，目前是是CCD w 記錄介質(zhì)：錄像帶，存儲卡記錄介質(zhì)：錄像帶，存儲卡,硬盤硬盤w 分辨率：家用分辨率：家用150萬像素萬像素數(shù)碼影像的輸出設(shè)備數(shù)碼影像的輸出設(shè)備 w 顯示設(shè)備，如顯示設(shè)備，如CRT屏幕顯示、液晶顯示等屏幕顯示、液晶顯示等 w 投影設(shè)備，如液晶投影等投影設(shè)備，如液晶投影等 w 打印或印相設(shè)備，如打印機(jī)、數(shù)字彩擴(kuò)系打

7、印或印相設(shè)備，如打印機(jī)、數(shù)字彩擴(kuò)系統(tǒng)等統(tǒng)等 5. .4顯示設(shè)備顯示設(shè)備 w 陰極射線管陰極射線管CRT(Cathode Ray Tube) CRT(Cathode Ray Tube) w 液晶顯示液晶顯示LCD(Liquid Crystal Display) LCD(Liquid Crystal Display) w 等離子體顯示等離子體顯示(Gas-Plasma) (Gas-Plasma) w 場致發(fā)光場致發(fā)光ELEL顯示顯示Electro LuminescentElectro Luminescent一一.陰極射線管顯示器陰極射線管顯示器CRT w 80多年的歷史多年的歷史w 高可靠性，高性

8、能價格比高可靠性，高性能價格比w 目前最主要的顯示設(shè)備目前最主要的顯示設(shè)備w 品種很多、性能各異品種很多、性能各異性能性能屏幕尺寸屏幕尺寸 w 以顯像管的對角線長度來衡量以顯像管的對角線長度來衡量 w 單位：英寸單位：英寸w 邊框占據(jù)一局部空間邊框占據(jù)一局部空間w 15 15英寸：可視范圍英寸：可視范圍13.813.8英寸英寸w 17 17英寸：可視范圍在英寸：可視范圍在15.81615.816英寸之間英寸之間w 19 19英寸：可視范圍英寸：可視范圍1818英寸左右英寸左右 性能性能分辨率分辨率 w 點(diǎn)距點(diǎn)距 ：同一像素中兩個顏色相近的熒光同一像素中兩個顏色相近的熒光點(diǎn)間的距離點(diǎn)間的距離 w

9、 .25 .28 .31等等w 最大應(yīng)用分辨率最大應(yīng)用分辨率=屏幕大小屏幕大小/ /點(diǎn)距點(diǎn)距性能性能屏幕形狀屏幕形狀w 早期早期CRT是球面屏幕是球面屏幕 w 平面直角平面直角 w 柱面顯像管柱面顯像管 ：特麗瓏特麗瓏(Trinitron) ，鉆石，鉆石瓏瓏(Diamondtron) 性能性能刷新頻率刷新頻率 w 電力工頻電力工頻50Hzw 刷新頻率超過工頻刷新頻率超過工頻10Hz 性能性能-掃描方式掃描方式 w 逐行掃描逐行掃描 性能性能帶寬帶寬 w 電子裝置能處理的頻率范圍電子裝置能處理的頻率范圍，衡量傳輸數(shù)衡量傳輸數(shù)據(jù)的能力據(jù)的能力 w 可接受帶寬總像素可接受帶寬總像素刷新頻率刷新頻率1

10、. .5 w 帶寬窄的顯示器不能單方面提高刷新頻率帶寬窄的顯示器不能單方面提高刷新頻率 性能性能調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)方式 w 模擬調(diào)節(jié)模擬調(diào)節(jié)數(shù)字調(diào)節(jié)數(shù)字調(diào)節(jié) 性能性能輻射輻射w 能源之星標(biāo)準(zhǔn)：待機(jī)狀態(tài)下功率不超過能源之星標(biāo)準(zhǔn)：待機(jī)狀態(tài)下功率不超過30W，在屏幕長時間沒有新的顯示時，顯在屏幕長時間沒有新的顯示時，顯示器會自動斷電等。示器會自動斷電等。 性能性能防眩光防眩光w 鍍膜鍍膜:屏幕防止外界強(qiáng)光照明時產(chǎn)生反光。屏幕防止外界強(qiáng)光照明時產(chǎn)生反光。w 性能性能抗靜電抗靜電w 防止屏幕外表產(chǎn)生靜電防止屏幕外表產(chǎn)生靜電w 靜電吸引浮塵，損害皮膚靜電吸引浮塵，損害皮膚二二. .液晶顯示器液晶顯示器w 液晶：

11、介于完全規(guī)那么狀態(tài)與不規(guī)那么狀態(tài)之間液晶：介于完全規(guī)那么狀態(tài)與不規(guī)那么狀態(tài)之間的中間態(tài)物質(zhì)的中間態(tài)物質(zhì) 。w 液晶的電光效應(yīng)液晶的電光效應(yīng) ：液晶分子的形狀、介電常數(shù)、：液晶分子的形狀、介電常數(shù)、折射率及電導(dǎo)率具有各向異性的特征，施加電場折射率及電導(dǎo)率具有各向異性的特征，施加電場后，隨著液晶分子軸的變化和液晶分子的流動就后，隨著液晶分子軸的變化和液晶分子的流動就會發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，其透光特性就會發(fā)生變化。會發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，其透光特性就會發(fā)生變化。二二. .液晶顯示器液晶顯示器性能性能w 分辨率：分辨率：1024 768 w LCD無閃爍現(xiàn)象無閃爍現(xiàn)象w 可視面積與標(biāo)稱尺可視面積與標(biāo)稱尺寸相符合寸

12、相符合w 視角小于視角小于CRTw 亮度與比照度較亮度與比照度較CRT差差w 色彩比色彩比CRT差差w 反響速度反響速度25msw 無輻射無輻射三三. .場致發(fā)射顯示器場致發(fā)射顯示器 w 電子從陰極逸出并加速撞到電子從陰極逸出并加速撞到像素單元前面的熒光層發(fā)光像素單元前面的熒光層發(fā)光w 電子束窄而具有較高的亮度電子束窄而具有較高的亮度w 液晶的厚度、液晶的厚度、CRT的速度、的速度、高亮度，寬視角高亮度，寬視角福州大學(xué)研制福州大學(xué)研制FEDw 34英寸，世界領(lǐng)先英寸，世界領(lǐng)先w 厚度厚度10CM，顯示屏，顯示屏1CMw 工藝簡單、本錢低、投資少、工藝簡單、本錢低、投資少、X射線低射線低w 應(yīng)用

13、：廣告牌、汽車電子設(shè)備、軍工器材、醫(yī)應(yīng)用：廣告牌、汽車電子設(shè)備、軍工器材、醫(yī)療儀器設(shè)備等療儀器設(shè)備等四四. .等離子顯示器等離子顯示器 w 原理：利用惰性氣體放電時所產(chǎn)生的紫外線激原理：利用惰性氣體放電時所產(chǎn)生的紫外線激發(fā)彩色熒光粉發(fā)光，再轉(zhuǎn)換成人眼可見的光。發(fā)彩色熒光粉發(fā)光，再轉(zhuǎn)換成人眼可見的光。w 超?。撼。?0英寸英寸/100mmw 體積小、重量輕、無輻射體積小、重量輕、無輻射w 無畸變、亮度均勻無畸變、亮度均勻w 高亮度、大視角、全彩色、高比照度高亮度、大視角、全彩色、高比照度等離子顯示器缺點(diǎn)等離子顯示器缺點(diǎn)w 受壓能力差受壓能力差w 耗電量大耗電量大 300Ww 價格高價格高五五.

14、大屏幕大屏幕LED顯示屏顯示屏 w 原理：將原理：將LED排列成二排列成二維列陣，用各點(diǎn)發(fā)光的維列陣，用各點(diǎn)發(fā)光的亮暗來顯示圖案和文字亮暗來顯示圖案和文字 w 特點(diǎn)：特點(diǎn)：容易組合容易組合 w 缺點(diǎn)：顏色失真缺點(diǎn)：顏色失真六六. .有機(jī)電致發(fā)光有機(jī)電致發(fā)光(EL) w 又稱有機(jī)發(fā)光二極管又稱有機(jī)發(fā)光二極管(OLED) w 原理：在一金屬陰極和一透明陽極之間夾一層原理：在一金屬陰極和一透明陽極之間夾一層或多層有機(jī)薄膜。在電極間施加一定的電壓后，或多層有機(jī)薄膜。在電極間施加一定的電壓后，發(fā)光薄膜層發(fā)光。發(fā)光薄膜層發(fā)光。 有機(jī)電致發(fā)光有機(jī)電致發(fā)光(EL)w 核心層厚度很薄，厚度可以小于核心層厚度很薄

15、，厚度可以小于1毫米，厚度為液晶的毫米，厚度為液晶的1/3；w 全固態(tài)機(jī)構(gòu)，無真空、液體物質(zhì)，抗震性好全固態(tài)機(jī)構(gòu)，無真空、液體物質(zhì)，抗震性好w 沒有視角問題沒有視角問題 w 單個像素的響應(yīng)速度是液晶元件的單個像素的響應(yīng)速度是液晶元件的1000倍倍w 低溫特性好，在零下低溫特性好，在零下40度能正常顯示度能正常顯示w 對材料和工藝的要求低，本錢低；對材料和工藝的要求低，本錢低；w 發(fā)光轉(zhuǎn)化效率高，能耗低；發(fā)光轉(zhuǎn)化效率高，能耗低；w 單個像素尺寸小，適合應(yīng)用在微顯示設(shè)備中；單個像素尺寸小，適合應(yīng)用在微顯示設(shè)備中；w 能夠在不同材質(zhì)上制造，可做成能彎曲的柔軟顯示器。能夠在不同材質(zhì)上制造，可做成能彎曲

16、的柔軟顯示器。55投影裝置投影裝置 w CRT投影技術(shù)投影技術(shù)w LCD投影技術(shù)投影技術(shù)w DLP投影技術(shù)投影技術(shù) 一一. CRT投影投影 w 原理：原理：將將CRT顯示的顯示的圖像經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大圖像經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)放大并成像到屏幕上并成像到屏幕上 w 特點(diǎn)：亮度低、調(diào)整特點(diǎn)：亮度低、調(diào)整復(fù)雜、體積大復(fù)雜、體積大二二.LCD投影投影 w 必須有外加光源，是被動式的投影必須有外加光源，是被動式的投影w 原理：通過光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)光源照明的原理：通過光學(xué)系統(tǒng)將經(jīng)光源照明的LCD圖像放大并成像到屏幕之上圖像放大并成像到屏幕之上 w 三種解決方案：液晶光閥、三種解決方案：液晶光閥、TFT液晶板、液晶板、LCOS

17、 液晶光閥液晶光閥w 利用利用CRT進(jìn)行光寫入進(jìn)行光寫入w 在光閥上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生圖像在光閥上進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生圖像w 特點(diǎn)：亮度高、分辨率高、價格高、體積大特點(diǎn)：亮度高、分辨率高、價格高、體積大TFT液晶板液晶板w Thin Film Transistor 薄膜場效應(yīng)晶體管薄膜場效應(yīng)晶體管w 特點(diǎn)：每個像素配置一個開關(guān)晶體管，晶特點(diǎn)：每個像素配置一個開關(guān)晶體管，晶體管導(dǎo)通、截止?fàn)顟B(tài)接近理想開關(guān)。各像體管導(dǎo)通、截止?fàn)顟B(tài)接近理想開關(guān)。各像素間獨(dú)立尋址，消除了液晶像素間的交叉素間獨(dú)立尋址，消除了液晶像素間的交叉串?dāng)_，改善了液晶顯示的比照度和清晰度。串?dāng)_，改善了液晶顯示的比照度和清晰度。

18、LCOSw Liquid Crystal On Silicon：硅片上液晶硅片上液晶 w 工藝：將工藝：將CMOS基板與含有透明電極之上基板與含有透明電極之上玻璃基板貼合，再抽入液晶玻璃基板貼合，再抽入液晶w 使用集成電路工藝，價格低、質(zhì)量好使用集成電路工藝，價格低、質(zhì)量好 w 利用該技術(shù)的投影儀體積更小、亮度更高利用該技術(shù)的投影儀體積更小、亮度更高 三片式彩色投影三片式彩色投影w 用三個液晶片分別顯示用三個液晶片分別顯示R、G、B三種顏色三種顏色的圖像的圖像w 使用分光棱鏡將照明光分成使用分光棱鏡將照明光分成R、G、B三色三色光并分別照明三個液晶片光并分別照明三個液晶片w 經(jīng)和色棱鏡合光經(jīng)和

19、色棱鏡合光w 由投影光學(xué)鏡頭放大投影到大屏幕上由投影光學(xué)鏡頭放大投影到大屏幕上 三三.DLP投影投影w Digital Light Processor ：數(shù)字光處理器數(shù)字光處理器 w 特點(diǎn)：特點(diǎn)：清晰度高、畫面均勻、色彩銳利、清晰度高、畫面均勻、色彩銳利、亮度高、調(diào)整便利、分辨率高，不經(jīng)壓縮亮度高、調(diào)整便利、分辨率高，不經(jīng)壓縮分辨率可達(dá)分辨率可達(dá)1024768 w 價格高價格高 四四. .投影機(jī)的性能投影機(jī)的性能w 輸出光通量輸出光通量 ：輸出的光能量，單位：輸出的光能量，單位lm w 分辨率分辨率 ：800600、1024768 單位像素單位像素w 行頻：行頻是指掃描一行速度和時間行頻：行頻

20、是指掃描一行速度和時間w 幀頻：刷新頻率幀頻：刷新頻率 w 帶寬帶寬 ：在視頻信號振幅下降至：在視頻信號振幅下降至0.707倍時，倍時，對應(yīng)的信號上限頻率對應(yīng)的信號上限頻率 5. .6打印設(shè)備打印設(shè)備 一一.針式打印機(jī)針式打印機(jī)w 常用常用9針或針或24針針w 利用色帶實(shí)現(xiàn)彩色利用色帶實(shí)現(xiàn)彩色w 分辨率低，無法控制灰度分辨率低，無法控制灰度二二.噴墨打印機(jī)噴墨打印機(jī) w 價格低廉，打印質(zhì)量好價格低廉，打印質(zhì)量好w 熱噴墨：加熱使墨汁氣化熱噴墨：加熱使墨汁氣化w 壓電噴墨：壓電陶瓷形變控制墨滴壓電噴墨：壓電陶瓷形變控制墨滴w 性能指標(biāo)：分辨率、墨盒數(shù)、幅面、打印性能指標(biāo)：分辨率、墨盒數(shù)、幅面、打印速度、打印紙張速度、打印紙張 大幅面打印機(jī)大幅面打印機(jī)三三.彩色熱升華打印機(jī)彩色熱升華打印機(jī) w 色彩表現(xiàn)能力最好色彩表現(xiàn)能力最好w 通過打印頭上直徑小于通過打印頭上直徑小于40m的單晶硅發(fā)熱點(diǎn)陣，把色帶的單晶硅發(fā)熱點(diǎn)陣，把色帶上的三色上的三色(CMY)或四色或四色(CMYK)油墨分別升華到相紙油墨分別升華到相紙 w 打印本錢高、幅面小打印本錢高、幅面小 四四.激光打印機(jī)激光打印機(jī)打印原理：打印原理：感光鼓感光鼓:負(fù)電負(fù)電碳粉碳粉:負(fù)電負(fù)電紙紙:正電正電彩色激光打印機(jī)彩色激光打印機(jī) w 彩色激光打印：紙張依次彩色激光打?。杭垙堃来谓?jīng)過青