第 11 章多媒体辅助设备

第11章多媒体辅助设备 • 11.1 图像扫描仪 • 11.2 数字投影机 • 11.3 数字视频展示台 • 11.4 触摸屏 • 11.5 彩色打印技术 • 11.6数码相机 • 11.7数字摄像机 • 11.8 数字摄像头 • 11.9 手写输入设备

11.1 图像扫描仪 • 11.1.1 图像扫描仪的工作原理 • 图像扫描仪是光机电一体化的产品，主要由光学成像部分、机械传动部分和转换电路部分组成。扫描仪的核心是完成光电转换的电荷耦合器件(CCD)。图像扫描仪自身携带的光源将光线照在欲输入的图稿上产生反射光(反射稿)或透射光(透射稿)，光学系统收集这些光线将其聚焦到CCD上，由CCD将光信号转换为电信号，然后再进行模/数(A/D)转换生成数字图像信号送给计算机。图像扫描仪采用线阵CCD，一次成像只生成一行图像数据，当线阵CCD经过相对运动将图稿全部扫描一遍后，一幅完整的数字图像就送入到计算机中去了（图11-1）。

图11-1 扫描头逐行对源图像进行扫描，最后得到全部图像

11.1.2 图像扫描仪的分类 • 1．平板式扫描仪 • 2．手持式扫描仪 • 3．大幅面工程图纸扫描仪

图11-2 平板式扫描仪 图11-3 可随身携带的手持式扫描仪

11.1.5 光学符号识别（OCR） • OCR技术是光学字符识别的缩写(Optical Character Recognition)，是通过扫描等光学输入方式将各种票据、报刊、书籍、文稿及其它印刷品的文字转化为图像信息，再利用文字识别技术将图像信息转化为可以使用的计算机输入技术。

图11-4 OCR系统可提取文字的几何特征

11.2 数字投影机 • 11.2.1 CRT投影机 • 11.2.2 液晶（LCD）投影机 • 11.2.3 数码（DLP）投影机

图11-6 DLP投影机 图11-5 三片LCD投影机原理图

图11-7 DLP投影机工作原理

11.3 数字视频展示台 • 11.3.1 视频展示台的工作原理 • 11.3.2 视频展示台的应用图11-10 视频展示台与投影仪在教学中得到广泛应用图11-9 视频展示台

11.4 触摸屏 • 触摸屏（Touch Screen）作为一种多媒体输入设备，可使人们用手指直接在屏幕上指点或触及屏幕上的菜单、光标、图符等光按钮，具有直观、方便的特点，就是从没有接触过设备的人也能立即使用，有效地提高了人机对话效率（图11-11）。

图11-11 数字摄像机上的LCD触摸屏

11.4.1 触摸屏的基本特征 • 1.透明。 • 2.绝对坐标系统。 • 3.检测触摸并定位。 • 11.4.2 触摸屏的类型与工作原理 • 1.红外式触摸屏 • 2.电容式触摸屏 • 3.电阻式触摸屏 • 4.声表面波触摸屏

图11-13 电容式触摸屏工作原理 图11-12 红外式触摸屏工作原理

图11-14电阻式触摸屏结构图

图11-15声表面波触摸屏工作原理图

11.5 彩色打印技术 • 11.5.1由计算机屏幕显示到打印输出 • 11.5.2 黑白激光打印机的工作原理图11-16 激光打印机工作原理图

11.5.3 彩色激光打印机的工作原理 图11-17彩色激光打印机的工作原理

11.5.4 彩色喷墨打印 图11-18 彩色喷墨打印机与墨盒

图11-19 由CMYK四种纯色油墨打印出来的彩色照片

图11-20 彩色喷墨打印机打印过程

11.5.5 热转换打印 • 热转换彩色打印机的分类没有统一标准，大致可分为热蜡打印机、固体喷蜡打印机、热（染料）升华打印机等几类，图11-22 热蜡打印机的专用色带（缎带）图11-21 热转换打印机

为固体喷蜡打印机的鼓上蜡 打印颜料固体蜡ColorStix 图11-23 固体喷蜡打印机及其颜料

11.6数码相机 • 11.6.1 数码相机的工作原理 • 数码相机也叫数字式相机，英文全称Digital Camera，简称DC。数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的成像、转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与计算机交互处理和实时拍摄等特点(图11-24)。图11-24 数码照片可直接用计算机处理、显示或存储

图11-25 CCD 表面由成千上万个光敏元件组成，每个元件用于形成图像的一个像素

11.6.2 CCD结构剖析 • CCD是数码相机用来感光成像的部件，相当于光学传统相机中的胶卷。 CCD上感光组件的表面具有储存电荷的能力，并以矩阵的方式排列。当其表面感受到光线时，会将电荷反应在组件上，整个CCD上的所有感光组件所产生的信号，就构成了一个完整的画面。 • 如果分解CCD，就会发现CCD的结构为三层，第一层是“微型透镜”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”，如图11-26所示。

图11-26 CCD的三层结构

11.7数字摄像机 • 11.7.1 数字摄像机与传感器 • 数码摄像机的核心成像部件有两种：一种是广泛使用的CCD（电荷藕合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。图11-28 CMOS传感器原理图图11-27 CCD传感器原理图

11.7.2 数字摄像机的特点 • 1.记录画面质量高 • 2.记录声音达CD水准 • 3.能与计算机进行信息交换 • 4.信噪比高 • 5.可拍摄数字照片

图11-29 全球首台采用CMOS影像传感器（300万像素）的数码摄像机-索尼的CMOS HDV—HC1E

11.8 数字摄像头 • 数字摄像头（图11-30）又称为网络摄像机(Web-camera)或PC摄像头，人们形象地称之为计算机和网络的“眼睛”。 • 数字摄像头是一种依靠软件和硬件配合的多媒体计算机附属设备。

图11-30 数字摄像头(Web-camera)

11.9 手写输入设备 • 11.9.1 手写输入设备的组成图11-31 手写输入设备：手写板和手写笔

11.9.2 手写识别的过程 • 手写识别是指将在手写设备上书写时产生的有序轨迹信息转化为汉字内码的过程，实际上是手写轨迹的坐标序列到汉字内码的一个映射过程。 • 目前的手写识别技术一般要经过数据采集、预处理、归一化、特征抽取、特征匹配及输出文字代码几个主要的阶段。

第 11 章 多媒体辅助设备