第二章信息獲取技術(shù)

第二章信息獲取技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)2025/1/16本章內(nèi)容2.1錄音技術(shù)2.2數(shù)字照相技術(shù)2.3光電掃描技術(shù)2.4觸摸屏技術(shù)2.5手寫(xiě)輸入技術(shù)2.6話音獲取技術(shù)2.7網(wǎng)絡(luò)信息采集技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)22025/1/16

學(xué)習(xí)目的掌握掃描儀的基本原理掌握數(shù)字照相的基本原理和性能指標(biāo)掌握條形碼技術(shù)的基本原理和應(yīng)用掌握觸摸屏技術(shù)的基本原理和類(lèi)型掌握聲音的數(shù)字化原理第二章信息獲取技術(shù)32025/1/16

2.1錄音技術(shù)錄音是一種傳統(tǒng)的、使用廣泛的語(yǔ)音信息采集技術(shù)，也可以看作是一種信息儲(chǔ)存技術(shù)。當(dāng)記者在進(jìn)行采訪時(shí)，在舉行會(huì)議時(shí)，往往利用錄音將語(yǔ)音信息記錄下來(lái)，作為參考資料或檔案資料。錄音技術(shù)是利用電磁轉(zhuǎn)換的原理工作的，其組成有麥克風(fēng)（輸入）、揚(yáng)聲器或耳機(jī)（輸出）、以及放大和控制電路。第二章信息獲取技術(shù)42025/1/16

錄音是把音頻信號(hào)通過(guò)電磁轉(zhuǎn)換器——磁頭轉(zhuǎn)變?yōu)榇艓系拇呕盘?hào)的過(guò)程。放音則是利用磁頭把磁帶上的磁信號(hào)轉(zhuǎn)換成音頻信號(hào)并通過(guò)放大在揚(yáng)聲器或耳機(jī)中還原成聲音的過(guò)程。

錄音時(shí)，動(dòng)圈話筒將聲信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，電信號(hào)經(jīng)放大后送入磁頭線圈，錄音磁頭是一個(gè)蹄形電磁鐵，它的磁性強(qiáng)弱隨電信號(hào)變化，就會(huì)在磁頭鐵芯中產(chǎn)生交變的磁通，在磁頭的工作縫隙處形成隨音頻而變化的磁場(chǎng)，當(dāng)磁帶緊貼著通過(guò)磁頭縫隙時(shí)，磁力線穿過(guò)磁帶上的磁性層，將它磁化，從而便留下了剩磁，隨著磁帶的恒速移動(dòng)，就在磁帶上留下了極性和強(qiáng)弱隨音頻信號(hào)變化的連續(xù)性剩磁磁跡，使聲信號(hào)以剩磁的形式記錄下來(lái)。圖2-1錄音原理錄音原理第二章信息獲取技術(shù)52025/1/162.2數(shù)碼照相技術(shù)

一數(shù)碼相機(jī)DigitalCamera(DC)

數(shù)碼相機(jī)是集光學(xué)、機(jī)械、電子一體化的產(chǎn)品。它集成了影像信息的轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)和傳輸?shù)炔考?，具有?shù)字化存取模式，與電腦交互處理和實(shí)時(shí)拍攝等特點(diǎn)。光線通過(guò)鏡頭或者鏡頭組進(jìn)入相機(jī)，通過(guò)成像元件轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)通過(guò)影像運(yùn)算芯片儲(chǔ)存在存儲(chǔ)設(shè)備中。

圖2-2數(shù)碼照相機(jī)第二章信息獲取技術(shù)62025/1/16

CCD：電荷藕合器件（ChargeCoupledDevice）

它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把光線轉(zhuǎn)變成電荷。CCD由許多感光單位組成，通常以百萬(wàn)像素為單位。CCD的組成主要是由一個(gè)類(lèi)似馬賽克的網(wǎng)格、聚光鏡片以及墊于最底下的電子線路矩陣所組成。當(dāng)CCD表面受到光線照射時(shí)，每個(gè)感光單位會(huì)將電荷反映在組件上，所有的感光單位所產(chǎn)生的信號(hào)加在一起，就構(gòu)成了一幅完整的畫(huà)面。1、數(shù)碼相機(jī)的感光器件CCD第二章信息獲取技術(shù)72025/1/16

互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS（ComplementaryMetal-OxideSemiconductor）和CCD一樣同為在數(shù)碼相機(jī)中可記錄光線變化的半導(dǎo)體。CMOS的制造技術(shù)和一般計(jì)算機(jī)芯片沒(méi)什么差別，主要是利用硅和鍺這兩種元素所做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N（帶–電）和P（帶+電）級(jí)的半導(dǎo)體，這兩個(gè)互補(bǔ)效應(yīng)所產(chǎn)生的電流即可被處理芯片記錄和解讀成影像。然而，CMOS的缺點(diǎn)就是太容易出現(xiàn)雜點(diǎn),這主要是因?yàn)樵缙诘脑O(shè)計(jì)使CMOS在處理快速變化的影像時(shí)，由于電流變化過(guò)于頻繁而會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱的現(xiàn)象。CMOS第二章信息獲取技術(shù)82025/1/16

在拍攝時(shí)，當(dāng)按下快門(mén)鈕，感光器件(CCD或者CMOS)前面的快門(mén)幕簾便同時(shí)打開(kāi)，通過(guò)鏡頭的光線通過(guò)透鏡系統(tǒng)和濾色器(濾光器)投射到感光器件上，引起電流的變化，變化的電流信號(hào)反映了拍攝的物體的顏色和亮度信息，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將每個(gè)像素上的光學(xué)符號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)傳輸給緩存，然后通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）讀取這些信號(hào)，并把它們所包含的影像信息存放到存儲(chǔ)器中。2、數(shù)碼相機(jī)的工作原理第二章信息獲取技術(shù)92025/1/16A/D轉(zhuǎn)換器A/D轉(zhuǎn)換器是將模擬量（Analog）轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量（Digital）的半導(dǎo)體元件。從CCD獲取的電信號(hào)是對(duì)應(yīng)于圖像明暗的模擬信號(hào)，也就是說(shuō)圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來(lái)表示，它們是連續(xù)變化的，即所謂模擬量。A/D轉(zhuǎn)換器的工作是將模擬量數(shù)字化，通常能表示的范圍是28=256、210=1024或者212=4096。第二章信息獲取技術(shù)102025/1/16第二章信息獲取技術(shù)112025/1/16數(shù)碼相機(jī)工作原理圖第二章信息獲取技術(shù)122025/1/16開(kāi)機(jī)準(zhǔn)備：主控程序芯片開(kāi)始檢查各個(gè)部件。聚焦及測(cè)光：快門(mén)按下一半時(shí)，確定對(duì)焦距離。拍照：按下快門(mén)，光學(xué)鏡頭將畫(huà)面聚焦到成像器件，光電轉(zhuǎn)換器件捕捉光信號(hào)，以紅、綠、藍(lán)三像素存儲(chǔ)。圖像處理：把像素從CCD送入相機(jī)內(nèi)部緩存，將其變成離散數(shù)字信號(hào)。圖像合成：到達(dá)緩存后，合稱為一幅完整的圖像。圖像壓縮：離開(kāi)緩沖區(qū)時(shí)圖像要被壓縮，壓縮程度根據(jù)拍攝前選定的拍攝模式而定。圖像保存：主控程序芯片發(fā)出消息，把壓縮的圖像再轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)卡中，長(zhǎng)期保存。3、數(shù)碼相機(jī)的工作過(guò)程第二章信息獲取技術(shù)132025/1/164、數(shù)碼相機(jī)的主要性能指標(biāo)分辨率：取決與CCD上像素的多少。鏡頭焦距：不同的焦距使得落在CCD上成像的大小不同。連拍速度：拍攝要經(jīng)過(guò)光信號(hào)—模擬信號(hào)—數(shù)字信號(hào)—記錄于存儲(chǔ)介質(zhì)上的過(guò)程，連拍速度反映轉(zhuǎn)換記錄花費(fèi)的時(shí)間長(zhǎng)短。存儲(chǔ)器種類(lèi)及存儲(chǔ)能力：內(nèi)置閃存和可移動(dòng)存儲(chǔ)器。白平衡調(diào)整：通過(guò)圖像調(diào)整，使在各種光線在拍攝出來(lái)的照片色彩和人眼看到的景物色彩完全相同。相當(dāng)感光度：提升數(shù)碼相機(jī)的ISO是通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)的：強(qiáng)行提高每個(gè)像素點(diǎn)的亮度和對(duì)比度；使用多個(gè)像素點(diǎn)共同完成原來(lái)只要一個(gè)像素點(diǎn)來(lái)完成的任務(wù)。第二章信息獲取技術(shù)142025/1/16常見(jiàn)數(shù)碼相機(jī)品牌Sony：索尼佳能(Canon)日本尼康(Nikon)日本奧林巴斯(Olympus)日本三星電子(Samsung)韓國(guó)柯達(dá)(Kodak)美國(guó)

富士膠卷(FujiFilm)日本柯尼卡美能達(dá)(KonicaMinolta)日本1佳能Canon1937年日本2尼康Nikon1917年日本3索尼Sony(于1946年日本,世界品牌,世界500強(qiáng),全球領(lǐng)先的電子和娛樂(lè)公司,索尼公司)4三星Samsung(于1938年韓國(guó),韓國(guó)最大的企業(yè)集團(tuán),世界500強(qiáng)企業(yè),三星集團(tuán))5富士FUJIFILM(于1917年?yáng)|京,世界500強(qiáng),世界上規(guī)模最大的綜合性影像制造和供應(yīng)商)6松下Panasonic(于1918年日本,全球最大的電子廠商一,Panasonic松下集團(tuán))7奧林巴斯OLYMPUS(于1919年日本,數(shù)碼相機(jī)十大品牌,世界精密光學(xué)技術(shù)的代表企業(yè)之一)8柯達(dá)Kodak(于1880年美國(guó)紐約,世界上最大的影像產(chǎn)品及相關(guān)服務(wù)的生產(chǎn)和供應(yīng)商)9卡西歐CASIO(于1946年日本東京,日本三大品牌之一,卡西歐計(jì)算機(jī)股份有限公司)10賓得PENTAX(于1919年日本,世界著名照相機(jī)品牌,行業(yè)著名品牌,旭光學(xué)工業(yè)公司)

賓得(Pentax)日本

松下電器(Panasonic)日本

卡西歐(Casio)日本

理光(Ricoh)日本

徠卡(Leica)德國(guó)

愛(ài)國(guó)者(aigo)中國(guó)

聯(lián)想（lenovo)中國(guó)

明基(BenQ)中國(guó)

歐達(dá)（Ordro）中國(guó)

海爾（haier）中國(guó)第二章信息獲取技術(shù)152025/1/162.3光電掃描技術(shù)

光電掃描技術(shù)是基于光電轉(zhuǎn)換的原理，將光源發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)照射到被掃描的圖形、文字等原始信息上面，被反射回來(lái)的光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，使之產(chǎn)生電信號(hào)，通過(guò)一定的技術(shù)，如編碼、字符識(shí)別等，將模擬信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字化信息。

常用的光電掃描設(shè)備有掃描儀、條形碼閱讀器、光學(xué)字符識(shí)別閱讀器等。第二章信息獲取技術(shù)162025/1/161、掃描儀工作原理

掃描儀主要由光學(xué)部分、機(jī)械傳動(dòng)部分和轉(zhuǎn)換電路三部分組成。核心部件是光電轉(zhuǎn)換部件。

掃描時(shí)首先將預(yù)掃描的原稿正面朝下鋪在掃描儀的玻璃板上，然后啟動(dòng)掃描儀驅(qū)動(dòng)程序后，安裝在掃描儀內(nèi)部的可移動(dòng)光源沿y軸方向掃過(guò)整個(gè)原稿；照射到原稿上的光線經(jīng)過(guò)反射后穿過(guò)一個(gè)很窄的縫隙，形成沿x軸方向的光帶，又經(jīng)過(guò)一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡，經(jīng)過(guò)棱鏡和紅綠藍(lán)三色濾色鏡得到的RGB光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電子信號(hào)，又被A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)。

一、掃描儀第二章信息獲取技術(shù)172025/1/16第二章信息獲取技術(shù)182025/1/16

掃描儀主要由上蓋、原稿臺(tái)、光學(xué)成像部分、光電轉(zhuǎn)換部分、機(jī)械傳動(dòng)部分組成。

上蓋

上蓋主要是將要掃描的原稿壓緊，以防止掃描燈光線泄露。

原稿臺(tái)

原稿臺(tái)主要是用來(lái)放置掃描原稿的地方，其四周設(shè)有標(biāo)尺線以方便原稿放置，并能及時(shí)確定原稿掃描尺寸。中間為透明玻璃，稱為稿臺(tái)玻璃。

光學(xué)成像部分

光學(xué)成像部分俗稱掃描頭，即圖像信息讀取部分，其精度直接影響掃描圖像的還原逼真程度。它包括以下主要部件：燈管、反光鏡、鏡頭以及電荷耦合器件。

2、掃描儀的組成第二章信息獲取技術(shù)192025/1/16光電轉(zhuǎn)換部分

光電轉(zhuǎn)換部分是指掃描儀內(nèi)部的主板。主板以一塊集成芯片為主，其作用是控制各部件協(xié)調(diào)一致地動(dòng)作，如步進(jìn)電機(jī)的移動(dòng)等。其中有A／D變換器、BIOS芯片、I／O控制芯片和高速緩存(Cache)。BIOS芯片的主要功能是在掃描儀啟動(dòng)時(shí)進(jìn)行自檢，I／O控制芯片提供了連接界面和連接通道，高速緩存則是用來(lái)暫存圖像數(shù)據(jù)的。機(jī)械傳動(dòng)裝置

機(jī)械傳動(dòng)部分主要包括步進(jìn)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)皮帶、滑動(dòng)導(dǎo)軌和齒輪組。第二章信息獲取技術(shù)202025/1/163、掃描儀的類(lèi)型平板式掃描儀名片掃描儀：高速掃描儀+OCR+名片管理軟件底片掃描儀：掃描各種透明膠片饋紙式掃描儀：滾筒式掃描文件掃描儀：自動(dòng)進(jìn)紙器，處理多頁(yè)文件掃描手持式掃描儀鼓式掃描儀：專業(yè)印刷排版領(lǐng)域使用筆式掃描儀：用于文字識(shí)別，貼在紙上逐字掃描。實(shí)物掃描儀3D掃描儀：能夠精確描述物體三維結(jié)構(gòu)第二章信息獲取技術(shù)212025/1/164、掃描儀的性能參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)

光學(xué)分辨率光學(xué)分辨率反映掃描圖像的清晰程度，一般都使用每英寸有多少個(gè)點(diǎn)來(lái)衡量，也使用每英寸的線條數(shù)來(lái)衡量。也就是掃描儀的感光元件——CCD的分辨率。例如最大掃描范圍為216mm×297mm（適合于A4紙）的掃描儀可掃描的最大寬度為8.5英寸（216mm），它的CCD含有5100個(gè)單元，其光學(xué)分辨率為5100點(diǎn)/8.5英寸=600dpi。第二章信息獲取技術(shù)222025/1/16掃描儀的主要性能指標(biāo)色彩位數(shù)又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色階，表示掃描儀分辨彩色或灰度細(xì)膩程度的指標(biāo)，反映對(duì)圖像色彩的區(qū)分能力，它的單位是bit。色彩位確切的含義是用多少個(gè)位來(lái)表示掃描得到的一個(gè)像素。例如：1bit只能表示黑白像素，因?yàn)橛?jì)算機(jī)中的數(shù)字使用二進(jìn)制，1bit只能表示兩個(gè)值即0和1，它們分別代表黑與白。8bit可以表示256個(gè)灰度級(jí)，它們代表從黑到白的不同灰度等級(jí)。24bit可以表示16777216種色彩，其中紅（R）綠（G）藍(lán)（B）各個(gè)通道分別占用8bit，它們各有28=256個(gè)等級(jí)，一般稱24bit以上的色彩為真彩色，當(dāng)然還有采用30bit、36bit、42bit的機(jī)種。

第二章信息獲取技術(shù)232025/1/16掃描儀的性能參數(shù)和技術(shù)指標(biāo)掃描幅面：通常有A4、A4加長(zhǎng)、A3、A1、A0等規(guī)格。色彩管理系統(tǒng)：通過(guò)設(shè)備的色域描述文件約束設(shè)備的真正色域范圍，解決顏色一致性問(wèn)題。密度與動(dòng)態(tài)范圍：密度指掃描儀光源的入射光在掃描稿上的反射。入射光與反射光的比值在取對(duì)數(shù)后的值就是密度值。一張掃描稿可以達(dá)到的最大密度與最小密度之差稱為稿件的密度范圍，即動(dòng)態(tài)范圍。第二章信息獲取技術(shù)242025/1/165、配套軟件OCR:OpticalCharacterRecognition光學(xué)字符識(shí)別選擇時(shí)注意是否能夠識(shí)別各種印刷體、手寫(xiě)體、表格以及能否識(shí)別中英文混排等因素。常見(jiàn)的軟件有清華紫光OCR、尚書(shū)OCR和漢王OCR等。如尚書(shū)OCR主要分為文件、編輯、識(shí)別、輸出等步驟。第二章信息獲取技術(shù)252025/1/16

條形碼技術(shù)涉及編碼技術(shù)、光傳感技術(shù)、條形碼印刷技術(shù)和計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)。研究如何把計(jì)算機(jī)所需的數(shù)據(jù)用一條形碼來(lái)表示，以及如何再轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)數(shù)碼。

條形碼是由一組寬度不同、反射率不同的條和空按一定編碼規(guī)則組成，用以表示一組數(shù)據(jù)和符號(hào)。

二、條形碼技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)262025/1/16條形碼CodelengthBarheightQuietzones第二章信息獲取技術(shù)272025/1/161、條形碼的識(shí)別原理

要將按照一定規(guī)則編譯出來(lái)的條形碼轉(zhuǎn)換成有意義的信息，需要經(jīng)歷掃描和譯碼兩個(gè)過(guò)程。掃描：

物體的顏色是由其反射光的類(lèi)型決定的，白色物體能反射各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，黑色物體則吸收各種波長(zhǎng)的可見(jiàn)光，所以當(dāng)條形碼掃描器光源發(fā)出的光在條形碼上反射后，反射光照射到條碼掃描器內(nèi)部的光電轉(zhuǎn)換器上，光電轉(zhuǎn)換器根據(jù)強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)。電信號(hào)輸出到條碼掃描器的放大電路增強(qiáng)信號(hào)之后，再送到整形電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。第二章信息獲取技術(shù)282025/1/16條形碼的識(shí)別原理譯碼：

白條、黑條的寬度不同，相應(yīng)的電信號(hào)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短也不同。然后譯碼器通過(guò)測(cè)量脈沖數(shù)字電信號(hào)０，１的數(shù)目來(lái)判別條和空的數(shù)目．通過(guò)測(cè)量０，１信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來(lái)判別條和空的寬度。此時(shí)所得到的數(shù)據(jù)仍然是雜亂無(wú)章的，要知道條形碼所包含的信息，則需根據(jù)對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則，將條形符號(hào)換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息。最后，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理，物品的詳細(xì)信息便被識(shí)別了。第二章信息獲取技術(shù)292025/1/162、條形碼碼制（1）一維條碼商品條碼EAN-13碼、EAN-8碼等物流條碼Code39碼、ITF25碼等（2）二維條碼

行排式

矩陣式（3）常見(jiàn)碼制EAN、UPC碼：用于在世界范圍內(nèi)唯一標(biāo)志一種商品Code39碼：表示數(shù)字和字母，在管理領(lǐng)域應(yīng)用。ITF25碼：物流管理應(yīng)用。Codebar碼：用于醫(yī)療、圖書(shū)領(lǐng)域和照相館業(yè)務(wù)。第二章信息獲取技術(shù)302025/1/163、條形碼基本術(shù)語(yǔ)條（Bar）和空（Space):符號(hào)中的黑、白條空白區(qū)、靜區(qū)（QuiteZone):是起始符前面的一個(gè)必需保留的面積，它是條碼組成的一個(gè)不可分割的部分，是產(chǎn)生掃描信號(hào)的開(kāi)始區(qū)域。第二章信息獲取技術(shù)312025/1/16條形碼符號(hào)起始符/終止符（Start/StopCharacters)：用于表示條碼開(kāi)始或結(jié)束的符號(hào)分隔符（Separator):位于條碼中間位置的若干條與空。第二章信息獲取技術(shù)322025/1/16寬窄比—寬窄比（W/NRatio):寬單元與窄單元的比例。寬窄比的范圍由條碼標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；通常為：2.5:1to3:1

寬窄比大：增加條碼的可靠性

寬窄比?。簻p少條碼占用的空間第二章信息獲取技術(shù)332025/1/16密度密度（Density):

單位長(zhǎng)度或單位面積內(nèi)條碼所表達(dá)的字符數(shù)。一維條碼：字符數(shù)/英寸（cpi)改變寬窄比可改變條碼的密度第二章信息獲取技術(shù)342025/1/164、條形碼的編碼和結(jié)構(gòu)類(lèi)型

（1）條形碼的編碼規(guī)則唯一性：同種規(guī)格同種產(chǎn)品對(duì)應(yīng)同一個(gè)產(chǎn)品代碼，同種產(chǎn)品不同規(guī)格應(yīng)對(duì)應(yīng)不同的產(chǎn)品代碼。根據(jù)產(chǎn)品的不同性質(zhì)，如：重量、包裝、規(guī)格、氣味、顏色、形狀等等，賦予不同的商品代碼。永久性：產(chǎn)品代碼一經(jīng)分配，就不再更改，并且是終身的。當(dāng)此種產(chǎn)品不再生產(chǎn)時(shí)，其對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品代碼只能擱置起來(lái)，不得重復(fù)起用再分配給其它的商品。無(wú)含義：為了保證代碼有足夠的容量以適應(yīng)產(chǎn)品頻繁的更新?lián)Q代的需要，最好采用無(wú)含義的順序碼。無(wú)含義指代碼數(shù)字本身及其位置不表示商品的任何特定信息。第二章信息獲取技術(shù)352025/1/16（2）一維條形碼①一維條形碼的結(jié)構(gòu)通常一個(gè)完整的條碼是由兩側(cè)靜空區(qū)、起始碼、資料碼、檢查碼、終止碼組成，以一維條碼而言，其排列方式通常如下所示：第二章信息獲取技術(shù)362025/1/16一維條形碼靜空區(qū)：位于條碼兩側(cè)無(wú)任何符號(hào)的白色區(qū)域，主要用來(lái)提示掃瞄器準(zhǔn)備掃瞄。起始碼：指條碼符號(hào)的第一位字碼，用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)條碼符號(hào)的開(kāi)始，掃瞄器確認(rèn)此字碼存在后開(kāi)始處理掃瞄脈沖。資料碼：位于起始碼後面的字碼，用來(lái)標(biāo)識(shí)一個(gè)條碼符號(hào)的具體數(shù)值，允許雙向掃瞄。檢查碼：用來(lái)判定此次閱讀是否有效的字碼，通常是一種算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果，掃瞄器讀入條碼進(jìn)行解碼時(shí)，先對(duì)讀入各字碼進(jìn)行運(yùn)算，如運(yùn)算結(jié)果與檢查碼相同，則判定此次閱讀有效。第二章信息獲取技術(shù)372025/1/16條碼的編碼方法是通過(guò)設(shè)計(jì)條碼中條與空的排列組合來(lái)表示不同的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。模塊組合法：條與空由標(biāo)準(zhǔn)寬度的模塊組合而成，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度條模塊表示二進(jìn)制的1，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度的空模塊表示0。商品條碼的標(biāo)準(zhǔn)寬度是0.33mm。它的一個(gè)字符由兩個(gè)條和兩個(gè)空組成，每個(gè)條或空由1-4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)寬度組成。寬度調(diào)節(jié)法：條碼中條與空的寬窄設(shè)置不同，寬單元表示二進(jìn)制的1，窄單元表示二進(jìn)制的0。寬窄單元之比一般控制在2-3。②一維條形碼的編碼方法第二章信息獲取技術(shù)382025/1/16③常見(jiàn)的一維條形碼EAN13碼EAN碼的字符集包含10個(gè)數(shù)字符號(hào)，它的每一個(gè)字符符號(hào)均由規(guī)則排列的2個(gè)條和2個(gè)空表示。EAN13碼共13位數(shù)，系由「國(guó)家代碼」3位數(shù)，「廠商代碼」4位數(shù)，「產(chǎn)品代碼」5位數(shù)，以及「檢查碼」1位數(shù)組成。其排列如下：

檢查碼1位第二章信息獲取技術(shù)392025/1/16ENA13碼國(guó)家號(hào)碼由國(guó)際商品條碼總會(huì)授權(quán)，我國(guó)的「國(guó)家號(hào)碼」為「690~691」，凡由我國(guó)核發(fā)的號(hào)碼，均須冠上「690~691」為字頭，以別于其他國(guó)家。廠商代碼由中國(guó)物品編碼中心核發(fā)給申請(qǐng)廠商，占四個(gè)碼，代表申請(qǐng)廠商的號(hào)碼。產(chǎn)品代碼占五個(gè)碼，系代表單項(xiàng)產(chǎn)品的號(hào)碼，由廠商自由編定。檢查碼占一個(gè)碼，系為防止條碼掃瞄器誤讀的自我檢查。第二章信息獲取技術(shù)402025/1/16第二章信息獲取技術(shù)412025/1/16EAN13碼EAN-13碼的編碼方式：

1.導(dǎo)入值：為EAN-13的最左邊第一個(gè)數(shù)字，即國(guó)家代碼的第一碼，是不用條碼符號(hào)表示的，其功能僅做為左資料碼的編碼設(shè)定之用。2.左護(hù)線：為輔助碼，不代表任何資料，列印長(zhǎng)度較一般資料長(zhǎng)。3.左資料碼：即左護(hù)線和中線間的條碼部分，共有六個(gè)數(shù)字資料，其編碼方式取決于導(dǎo)入值之大小。第二章信息獲取技術(shù)422025/1/16EAN13碼4.中線：為輔助碼，作為區(qū)分左資料碼與右資料碼之用。中線長(zhǎng)度較一般資料長(zhǎng)。5.右資料碼：即位于右護(hù)線與中線之間的部份。包括五位數(shù)產(chǎn)品代碼與一位檢查碼。6.右護(hù)線：為輔助碼，列印長(zhǎng)度與左護(hù)線、中線相同。7.EAN-13碼的檢查碼的算法如下：C1=N3+N5+N7+N9+N11+N13C2=(N2+N4+N6+N8+N10+N12)×3CC=(C1+C2)取個(gè)位數(shù)C(檢查碼)=10-CC

(若值為10，則取0)第二章信息獲取技術(shù)432025/1/16思考：以690、691為前綴碼的EAN13碼能夠?qū)Χ嗌購(gòu)S商進(jìn)行編碼？每一個(gè)制造廠商可以對(duì)多少種產(chǎn)品進(jìn)行編碼？當(dāng)國(guó)家編碼為692時(shí)，廠商識(shí)別代碼調(diào)整為5位，商品識(shí)別代碼調(diào)整為4位。第二章信息獲取技術(shù)442025/1/16EAN8碼471：臺(tái)灣489：香港特別行政區(qū)958：澳門(mén)977連續(xù)出版物

978、979圖書(shū)

980應(yīng)收票據(jù)

981、982普通流通券

990～999優(yōu)惠券

第二章信息獲取技術(shù)452025/1/16（3）二維條形碼技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)462025/1/16①二維條形碼的編碼行排式二維條碼：行排式二維條碼（又稱堆積式二維條碼或?qū)优攀蕉S條碼），其編碼原理是建立在一維條碼基礎(chǔ)之上，按需要堆積成二行或多行。它在編碼設(shè)計(jì)、校驗(yàn)原理、識(shí)讀方式等方面繼承了一維條碼的一些特點(diǎn)，識(shí)讀設(shè)備與條碼印刷與一維條碼技術(shù)兼容。但由于行數(shù)的增加，需要對(duì)行進(jìn)行判定，其譯碼算法與軟件也不完全相同于一維條碼。第二章信息獲取技術(shù)472025/1/16二維條形碼的編碼矩陣式二維條碼：又稱棋盤(pán)式二維條碼，它是在一個(gè)矩形空間通過(guò)黑、白像素在矩陣中的不同分布進(jìn)行編碼。在矩陣相應(yīng)元素位置上，用點(diǎn)（方點(diǎn)、圓點(diǎn)或其他形狀）的出現(xiàn)表示二進(jìn)制“1”，點(diǎn)的不出現(xiàn)表示二進(jìn)制的“0”，點(diǎn)的排列組合確定了矩陣式二維條碼所代表的意義。矩陣式二維條碼是建立在計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)、組合編碼原理等基礎(chǔ)上的一種新型圖形符號(hào)自動(dòng)識(shí)讀處理碼制。第二章信息獲取技術(shù)482025/1/16②二維條碼的特性

高密度：能夠?qū)ξ锲沸畔⑦M(jìn)行描述。具有糾錯(cuò)功能：糾錯(cuò)算法與VCD所用糾錯(cuò)算法相同。可以表示多種語(yǔ)言文字可以表示圖像數(shù)據(jù)可引入加密機(jī)制第二章信息獲取技術(shù)492025/1/16③二維條形碼的應(yīng)用第二章信息獲取技術(shù)502025/1/16第二章信息獲取技術(shù)512025/1/16首先，建立一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)，能夠產(chǎn)生一個(gè)光點(diǎn)，該光點(diǎn)能夠在自動(dòng)或手工控制下在條形碼信息上沿一軌跡作直線運(yùn)動(dòng)。第二，要求一個(gè)接收系統(tǒng)能夠采集到光點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)打在條形碼條符上反射回來(lái)的光，通過(guò)對(duì)接收到得反射光的強(qiáng)弱及延續(xù)時(shí)間的測(cè)定，分辨出掃描到的是條還是空。第三，要求一個(gè)電路將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。最后，建立某種算法，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行譯解，從而得到所需信息。5、條形碼閱讀器第二章信息獲取技術(shù)522025/1/16物流交通運(yùn)輸郵電通信身份識(shí)別零售業(yè)資產(chǎn)追蹤6、條形碼的應(yīng)用第二章信息獲取技術(shù)532025/1/162.4觸摸屏技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)542025/1/16一、觸摸屏的工作原理觸摸屏的基本原理是，用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器前端的觸摸屏?xí)r，所觸摸的位置(以坐標(biāo)形式)由觸摸屏控制器檢測(cè)，并通過(guò)接口送到CPU，從而確定輸入的信息。觸摸屏系統(tǒng)一般包括觸摸屏控制器(卡)和觸摸檢測(cè)裝置兩個(gè)部分。其中，觸摸檢測(cè)裝置一般安裝在顯示器的前端，主要作用是檢測(cè)用戶的觸摸位置，并傳送給觸摸屏控制卡。觸摸屏控制器(卡)的主要作用是從觸摸點(diǎn)檢測(cè)裝置上接收觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，再送給CPU，它同時(shí)能接收CPU發(fā)來(lái)的命令并加以執(zhí)行。第二章信息獲取技術(shù)552025/1/16二、觸摸屏的種類(lèi)電阻式紅外線式電容感應(yīng)式表面聲波式第二章信息獲取技術(shù)562025/1/161、電阻式觸摸屏屏體：多層復(fù)合薄膜，由一層玻璃或有機(jī)玻璃作為基層，表面涂有一層透明的導(dǎo)電層，上面蓋有一層外表面硬化處理、光滑防刮的塑料層。內(nèi)表面涂有一層透明導(dǎo)電層，在兩層之間有許多細(xì)小透明隔離點(diǎn)把它們隔開(kāi)絕緣。原理：當(dāng)手指觸摸屏幕，相互絕緣的兩層導(dǎo)電層就在觸摸點(diǎn)位置接觸，其中一面導(dǎo)電層接通Y軸方向的5V均勻電壓場(chǎng)，使得偵測(cè)層的電壓由0變?yōu)榉?，控制器偵測(cè)到后，進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，得到的電壓值與5V相比可得到接觸點(diǎn)的Y軸坐標(biāo)，同理得出X軸的坐標(biāo)。特點(diǎn)：與外界環(huán)境隔離，缺點(diǎn)是不能用力或使用銳器觸摸。第二章信息獲取技術(shù)572025/1/162、紅外線觸摸屏

在觸摸屏的四周布滿紅外接收管和紅外發(fā)射管，這些紅外管在觸摸屏的表面排列呈一一對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系，形成一張由紅外線布成的光網(wǎng)，當(dāng)有物體進(jìn)入紅外光網(wǎng)阻擋住某處的紅外線發(fā)射接收時(shí)，此點(diǎn)的橫豎兩個(gè)方向的接收紅外管接收到的紅外線的強(qiáng)弱就會(huì)發(fā)生變化，設(shè)備通過(guò)了解紅外線的接收情況的變化就能知道何處進(jìn)行了觸摸。特點(diǎn)：價(jià)格便宜，容易安裝，不受電流、靜電干擾，適合惡劣環(huán)境條件。但不防水，怕污垢，外來(lái)物容易引起誤差。第二章信息獲取技術(shù)582025/1/163、電容式觸摸屏

電容式觸摸屏是一塊四層復(fù)合玻璃屏，玻璃屏的內(nèi)表面和夾層各涂有一層ITO，最外層是一薄層矽土玻璃保護(hù)層,夾層ITO涂層作為工作面,四個(gè)角上引出四個(gè)電極，內(nèi)層ITO為屏蔽層以保證良好的工作環(huán)境。當(dāng)手指觸摸在金屬層上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶和觸控屏表面形成以一個(gè)耦合電容，對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容是直接導(dǎo)體，于是手指從接觸點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流。這個(gè)電流分別從觸控屏的四角上的電極中流出，并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。第二章信息獲取技術(shù)592025/1/16電容式觸摸屏特點(diǎn)：

對(duì)大多數(shù)的環(huán)境污染物有抗力。

容易受外界溫度、濕度等因素干擾

人體成為線路的一部分，因而漂移現(xiàn)象比較嚴(yán)重。

帶手套不起作用。

需經(jīng)常校準(zhǔn)。三星P2電容觸摸屏組件第二章信息獲取技術(shù)602025/1/16第二章信息獲取技術(shù)612025/1/16

4、表面聲波觸摸屏

表面聲波觸摸屏的觸摸屏部分可以是一塊平面、球面或是柱面的玻璃平板，安裝在CRT、LED、LCD或是等離子顯示器屏幕的前面。這塊玻璃平板只是一塊純粹的強(qiáng)化玻璃，區(qū)別于別類(lèi)觸摸屏技術(shù)是沒(méi)有任何貼膜和覆蓋層。

玻璃屏的左上角和右下角各固定了豎直和水平方向的超聲波發(fā)射換能器，右上角則固定了兩個(gè)相應(yīng)的超聲波接收換能器。玻璃屏的四個(gè)周邊則刻有45°角由疏到密間隔非常精密的反射條紋。第二章信息獲取技術(shù)622025/1/16

以右下角的X-軸發(fā)射換能器為例：

發(fā)射換能器把控制器通過(guò)觸摸屏電纜送來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲波能量向左方表面?zhèn)鬟f，然后由玻璃板下邊的一組精密反射條紋把聲波能量反射成向上的均勻面?zhèn)鬟f，聲波能量經(jīng)過(guò)屏體表面，再由上邊的反射條紋聚成向右的線傳播給X-軸的接收換能器，接收換能器將返回的表面聲波能量變?yōu)殡娦盘?hào)。

當(dāng)發(fā)射換能器發(fā)射一個(gè)窄脈沖后，聲波能量歷經(jīng)不同途徑到達(dá)接收換能器，走最右邊的最早到達(dá)，走最左邊的最晚到達(dá)，早到達(dá)的和晚到達(dá)的這些聲波能量疊加成一個(gè)較寬的波形信號(hào)，接收信號(hào)集合了所有在X軸方向歷經(jīng)長(zhǎng)短不同路徑回歸的聲波能量，它們?cè)赮軸走過(guò)的路程是相同的，但在X軸上，最遠(yuǎn)的比最近的多走了兩倍X軸最大距離。因此這個(gè)波形信號(hào)的時(shí)間軸反映各原始波形疊加前的位置，也就是X軸坐標(biāo)。工作原理

第二章信息獲取技術(shù)632025/1/16

發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)波形在沒(méi)有觸摸的時(shí)候，接收信號(hào)的波形與參照波形完全一樣。當(dāng)手指或其它能夠吸收或阻擋聲波能量的物體觸摸屏幕時(shí)，X軸途經(jīng)手指部位向上走的聲波能量被部分吸收，反應(yīng)在接收波形上即某一時(shí)刻位置上波形有一個(gè)衰減缺口。

接收波形對(duì)應(yīng)手指擋住部位信號(hào)衰減了一個(gè)缺口，計(jì)算缺口位置即得觸摸坐標(biāo)?？刂破鞣治龅浇邮招盘?hào)的衰減并由缺口的位置判定X坐標(biāo)。之后Y軸同樣的過(guò)程判定出觸摸點(diǎn)的Y坐標(biāo)。

除了一般觸摸屏都能響應(yīng)的X、Y坐標(biāo)外，表面聲波觸摸屏還響應(yīng)第三軸Z軸坐標(biāo)，也就是能感知用戶觸摸壓力大小值。其原理是由接收信號(hào)衰減處的衰減量計(jì)算得到。

第二章信息獲取技術(shù)642025/1/16

第一大特點(diǎn)就是抗暴，因?yàn)楸砻媛暡ㄓ|摸屏的工作面是一層看不見(jiàn)、打不壞的聲波能量，觸摸屏的基層玻璃沒(méi)有任何夾層和結(jié)構(gòu)應(yīng)力,因此非?？贡┝κ褂?，適合公共場(chǎng)所。

第二大特點(diǎn)就是清晰美觀，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)少，只有一層普通玻璃，透光率和清晰度都比電容電阻觸摸屏好得多。

第三大特點(diǎn)是反應(yīng)速度快，是所有觸摸屏中反應(yīng)速度最快的，使用時(shí)感覺(jué)很順暢。

第四大特點(diǎn)是性能穩(wěn)定，因?yàn)楸砻媛暡夹g(shù)原理穩(wěn)定，而表面聲波觸摸屏的控制器靠測(cè)量衰減時(shí)刻在時(shí)間軸上的位置來(lái)計(jì)算觸摸位置，所以表面聲波觸摸屏非常穩(wěn)定，精度也非常高，目前表面聲波技術(shù)觸摸屏的精度通常是4096×4096×256級(jí)力度。

第五大特點(diǎn)是能夠感應(yīng)壓力。

表面聲波觸摸屏的缺點(diǎn)是觸摸屏表面的灰塵和水滴也阻擋表面聲波的傳遞，雖然聰明的控制卡能分辨出來(lái)，但塵土積累到一定程度，信號(hào)也就衰減得非常厲害，此時(shí)表面聲波觸摸屏變得遲鈍甚至不工作，三、表面聲波觸摸屏特點(diǎn)第二章信息獲取技術(shù)652025/1/16電子筆和書(shū)寫(xiě)板電子筆和書(shū)寫(xiě)板是除了鍵盤(pán)和鼠標(biāo)外的又一計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，其使信息的輸入工作更接近人類(lèi)習(xí)慣的書(shū)寫(xiě)方式。2.5手寫(xiě)輸入技術(shù)第二章信息獲取技術(shù)662025/1/162.6話音獲取技術(shù)數(shù)字化

數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理，這就是數(shù)字化的基本過(guò)程。數(shù)字化的是指利用采樣理論、技術(shù)和手段，將連續(xù)的物理信號(hào)變成離散的、數(shù)字的信號(hào)。數(shù)字化是數(shù)字計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)數(shù)字化是多媒體技術(shù)的基礎(chǔ)數(shù)字化是軟件技術(shù)的基礎(chǔ)數(shù)字化是信息社會(huì)的技術(shù)基礎(chǔ)

第二章信息獲取技術(shù)672025/1/16模擬信號(hào)將在時(shí)間和幅度上都是連續(xù)的信號(hào)稱為模擬信號(hào)。時(shí)間上連續(xù)：在一個(gè)特定時(shí)間內(nèi)信號(hào)的幅度有無(wú)窮多個(gè)。幅度上連續(xù)：幅度的數(shù)值有無(wú)限多個(gè)。數(shù)字信號(hào)把時(shí)間和幅度都用離散的數(shù)字表示的信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。如二進(jìn)制碼，每個(gè)碼元只取兩個(gè)幅值（0，A）。一、模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)第二章信息獲取技術(shù)682025/1/161、采樣

采樣：在每隔一定的事件間隔T，抽取話音信號(hào)的一個(gè)瞬時(shí)幅度值。抽樣后得到的一系列在時(shí)間上離散的抽樣值叫做樣值序列。

采樣頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的采樣次數(shù)。如果采樣頻率不低于信號(hào)最高頻率的兩倍，就能把以數(shù)字信號(hào)表達(dá)的語(yǔ)音還原成原來(lái)的聲音。

例如：一路電話信號(hào)的頻帶為300-3400HZ，fm=3400HZ，則抽樣頻率fs≥6800HZ。如果按照6800HZ的抽樣頻率對(duì)300-3400HZ的電話信號(hào)抽樣，則抽樣后的樣值序列可以不失真地還原原來(lái)的語(yǔ)音信號(hào)。二、聲音的數(shù)字化過(guò)程第二章信息獲取技術(shù)692025/1/16

目前在多媒體系統(tǒng)中捕獲聲音的標(biāo)準(zhǔn)采樣頻率定為44.1kHz、22.05kHz和11.025kHz三種。而人耳所能接收聲音頻率范圍大約為20Hz--20KHz，但在不同的實(shí)際應(yīng)用中，音頻的頻率范圍是不同的。例如根據(jù)CCITT公布的聲音編碼標(biāo)準(zhǔn)，把聲音根據(jù)使用范圍分為以下三級(jí)：

·電話語(yǔ)音級(jí)：300Hz-3.4kHz

·