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1、第九章计算机动画第1页，共77页，编辑于2022年，星期三11.1 图像扫描仪图像扫描仪图像扫描仪(Scanner)(Scanner)是一种计算机输入设备，它可将各种图片、是一种计算机输入设备，它可将各种图片、图纸等资料扫描输入到电脑，转换成数字化图像数据进行保存图纸等资料扫描输入到电脑，转换成数字化图像数据进行保存和使用。配备专门的图像处理软件，计算机系统就可以进行图和使用。配备专门的图像处理软件，计算机系统就可以进行图文档案管理、图文排版、电脑广告创意、光学符号识别文档案管理、图文排版、电脑广告创意、光学符号识别(OCR)(OCR)、工程图纸扫描录入、电脑传真和复印等等工程图纸扫描录入、电
2、脑传真和复印等等。扫描仪内部实际结构 扫描头从右至左逐行进行扫描，最后得到全部图像 第2页，共77页，编辑于2022年，星期三 图11-1 扫描头逐行对源图像进行扫描，最后得到全部图像 第3页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.1.1 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、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电转换的电荷耦合器件(CCD)(CCD)。图像扫描仪自身携带的光源。图像扫描仪自身携带的光源将光线照在欲输入
3、的图稿上产生反射光将光线照在欲输入的图稿上产生反射光(反射稿反射稿)或透射光或透射光(透射稿透射稿)，光学系统收集这些光线将其聚焦到，光学系统收集这些光线将其聚焦到CCDCCD上，由上，由CCDCCD将光信号转换为电信号，然后再进行模将光信号转换为电信号，然后再进行模/数数(A/D)(A/D)转换生成数转换生成数字图像信号送给计算机。图像扫描仪采用线阵字图像信号送给计算机。图像扫描仪采用线阵CCDCCD，一次成，一次成像只生成一行图像数据，当线阵像只生成一行图像数据，当线阵CCDCCD经过相对运动将图稿全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。部扫描一遍后，一
4、幅完整的数字图像就送入到计算机中去了。第4页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.1.2 图像扫描仪的分类图像扫描仪一般分为平板式、手持式和滚筒式三种。图像扫描仪一般分为平板式、手持式和滚筒式三种。平板式扫描仪平板式扫描仪平板扫描仪是应用最广泛的扫描仪。平板式扫描仪在扫描时，图平板扫描仪是应用最广泛的扫描仪。平板式扫描仪在扫描时，图稿平铺在台面上，由步进电机带动稿平铺在台面上，由步进电机带动CCD(CCD(扫描头扫描头)作直线运动进行作直线运动进行扫描。平板式扫描仪的工作性能比较可靠、使用寿命长；产品扫描。平板式扫描仪的工作性能比较可靠、使用寿命长；产品安装、使用方便，价格也较便宜，它使
5、手持扫描仪用户越来越安装、使用方便，价格也较便宜，它使手持扫描仪用户越来越侧重平板扫描仪。侧重平板扫描仪。平板扫描仪更多的是应用于办公室自动化领域，如图文档案管平板扫描仪更多的是应用于办公室自动化领域，如图文档案管理、图文排版、汉字扫描录入、电脑传真复印等，因此各厂商理、图文排版、汉字扫描录入、电脑传真复印等，因此各厂商纷纷研制更加适用于办公室的图像扫描仪。纷纷研制更加适用于办公室的图像扫描仪。第5页，共77页，编辑于2022年，星期三手持式扫描仪手持式扫描仪手持式手持式扫扫描描仪仪本身不本身不带传动带传动机构，由手机构，由手动动方式拖方式拖动扫动扫描描仪扫仪扫描描图图稿；稿；手持式手持式扫扫
6、描描仪仪只能只能扫扫描小幅描小幅图图稿如照片。不同型号的手持式稿如照片。不同型号的手持式扫扫描描仪仪的的扫扫描速度目前大致相当，描速度目前大致相当，实际实际的的扫扫描速度和所使用的主机速度和描速度和所使用的主机速度和软软件件有关，手持有关，手持扫扫描描仪仪用手拖用手拖动时动时不能不能过过快，否快，否则则就要就要丢丢失失图图像数据。像数据。大幅面工程大幅面工程图纸扫图纸扫描描仪仪 近年来，大幅面工程近年来，大幅面工程图纸扫图纸扫描描仪发仪发展很快，展很快，产产品种品种类类和用和用户户都在迅速增加。目前国内的都在迅速增加。目前国内的CADCAD应应用正在迅速用正在迅速发发展，各生展，各生产产、设计
7、设计、研究部、研究部门门都有大量的都有大量的图纸图纸要要输输入入计计算机算机进进行行处处理，理，对对工程工程图纸扫图纸扫描描仪仪的需求十分迫切。大幅面工程的需求十分迫切。大幅面工程图纸扫图纸扫描描仪仪一一般采用般采用A0A0幅面，幅面，256256级级灰度，灰度，扫扫描一描一张张A0A0幅面的工程幅面的工程图纸图纸只只需要需要1 1分分钟钟左右。左右。第6页，共77页，编辑于2022年，星期三图11-2 平板式扫描仪 图11-3 可随身携带的手持式扫描仪 第7页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.1.3 图像扫描仪的性能指标图像扫描仪的性能指标主要有分辨率、色彩位数和扫描速度等。图像扫
8、描仪的性能指标主要有分辨率、色彩位数和扫描速度等。分辨率分辨率分辨率表示了图像扫描仪的扫描精度，通常用每英寸上对图分辨率表示了图像扫描仪的扫描精度，通常用每英寸上对图像的采样点来表示，标记为像的采样点来表示，标记为DPI(Dot-Per-Inch)DPI(Dot-Per-Inch)或或PPI(Pixel-PPI(Pixel-Per-Inch)Per-Inch)。从物理上讲，分辨率就是图像扫描仪。从物理上讲，分辨率就是图像扫描仪CCDCCD的排列密度，的排列密度，如如1000DPI1000DPI就表示该扫描仪的就表示该扫描仪的CCDCCD排列密度为每英寸有排列密度为每英寸有10001000个个C
9、CDCCD器器件。现在图像扫描仪还采用内插算法来进一步提高其分辨率，为件。现在图像扫描仪还采用内插算法来进一步提高其分辨率，为了便于区别，人们把了便于区别，人们把CCDCCD的密度称为光学分辨率或物理分辨率。的密度称为光学分辨率或物理分辨率。第8页，共77页，编辑于2022年，星期三色彩位数色彩位数色彩位数表示了色彩位数表示了图图像像扫扫描描仪对仪对色彩的分辨能力。从物理上色彩的分辨能力。从物理上讲讲，色彩位数就是色彩位数就是扫扫描描仪仪A/DA/D转换转换的位数。色彩位数越高，的位数。色彩位数越高，图图像像扫扫描描仪仪的色彩分辨能力就越的色彩分辨能力就越强强。一般而言，。一般而言，2424位
10、（即所位（即所谓谓真真彩色）已能彩色）已能满满足大多数足大多数应应用的要求。用的要求。扫扫描速度描速度 扫扫描速度描速度对对黑白黑白图图像来像来讲讲完全取决于完全取决于扫扫描描仪仪的整体性能，的整体性能，对对彩色彩色图图像像来来讲还讲还要看要看扫扫描描仪仪是一次是一次扫扫描描还还是是 3 3 次次扫扫描，一次描，一次扫扫描的彩色描的彩色扫扫描描仪仪使用使用 3 3行行CCDCCD，一次，一次扫扫描一行描一行图图像的像的3 3原色，速度快；而三次原色，速度快；而三次扫扫描的描的彩色彩色扫扫描描仪仪需需对图对图稿稿扫扫描描 3 3 遍，通遍，通过滤过滤色片使一行色片使一行CCDCCD扫扫描描 3
11、3 次采次采集到集到图图像的像的 3 3 原色，因此速度是一次原色，因此速度是一次扫扫描描产产品的品的1/31/3。除以上指除以上指标标外，用外，用户还户还要考要考虑虑接口形式、幅面大小、操作接口形式、幅面大小、操作环环境、随机境、随机软软件是否丰富以及安装的方便性等因素。件是否丰富以及安装的方便性等因素。第9页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.1.4 图像扫描软件软件在今天扫描仪的技术中所占的比重越来越大了，尽管几乎所有的软件在今天扫描仪的技术中所占的比重越来越大了，尽管几乎所有的扫描仪都提供了扫描仪应用程序，但是用户可以使用很多种其他的标扫描仪都提供了扫描仪应用程序，但是用户可以
12、使用很多种其他的标准图像处理软件来控制扫描仪扫描图片。这样做的意义在于，用户可准图像处理软件来控制扫描仪扫描图片。这样做的意义在于，用户可以使用自己熟悉的图像工具来操作，而不必另外安装多余的软件。以使用自己熟悉的图像工具来操作，而不必另外安装多余的软件。OCROCR软件扮演了一个重要的角色。有些扫描软件中直接集成了软件扮演了一个重要的角色。有些扫描软件中直接集成了OCROCR功能，功能，同时配合以双分辨率功能，使扫描仪的易用性大大提高。使用户不必同时配合以双分辨率功能，使扫描仪的易用性大大提高。使用户不必再在遇到文字时单独启动再在遇到文字时单独启动OCROCR软件进行文字部分的扫描，扫描仪会自
13、软件进行文字部分的扫描，扫描仪会自动对文字部分采用合适的分辨率进行扫描，比如对文字进行动对文字部分采用合适的分辨率进行扫描，比如对文字进行300dpi300dpi扫扫描，而同时对图像部分进行描，而同时对图像部分进行1200dpi1200dpi扫描。此外，一些产品将多字体扫描。此外，一些产品将多字体识别和字体颜色识别技术与识别和字体颜色识别技术与OCROCR技术结合在一起工作，使扫描产品的技术结合在一起工作，使扫描产品的文档在计算机中保持硬拷贝文档的原貌。文档在计算机中保持硬拷贝文档的原貌。第10页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.1.5 光学符号识别（OCR）OCROCR技术实际上是
14、计算机认字，也是一种文字输入法，它通过扫描技术实际上是计算机认字，也是一种文字输入法，它通过扫描和摄像等光学输入方式获取纸张上的文字图像信息，利用各种模和摄像等光学输入方式获取纸张上的文字图像信息，利用各种模式识别算法分析文字形态特征，判断出文字的标准码，并按通用式识别算法分析文字形态特征，判断出文字的标准码，并按通用格式存储在文本文件中。所以格式存储在文本文件中。所以OCROCR是一种非常快捷、省力的文字输是一种非常快捷、省力的文字输入方式，也是在文字数据量大的今天被人们广泛采用的输入方法。入方式，也是在文字数据量大的今天被人们广泛采用的输入方法。汉字识别汉字识别OCROCR就是使用扫描仪对
15、输入计算机的文本图像作识别，自就是使用扫描仪对输入计算机的文本图像作识别，自动产生汉字文本文件，采用动产生汉字文本文件，采用OCROCR与人工键入的汉字效果是一样的，与人工键入的汉字效果是一样的，但速度比手工快几十倍甚至上百倍。但速度比手工快几十倍甚至上百倍。OCROCR技术主要是研究计算机自动识别文字的技术。技术主要是研究计算机自动识别文字的技术。OCROCR系统涉及图系统涉及图像处理、模式识别、人工智能、认知心理学等许多领域。一个像处理、模式识别、人工智能、认知心理学等许多领域。一个OCROCR系统可分为系统可分为3 3个部分：个部分：第11页，共77页，编辑于2022年，星期三预处理部分
16、预处理部分 首先把待识别的文本通过扫描设备输入系统，由硬件、软件完成首先把待识别的文本通过扫描设备输入系统，由硬件、软件完成数字图像处理，把待识别文本中的照片、图形与文字分离开来，数字图像处理，把待识别文本中的照片、图形与文字分离开来，并将分离出的文字分割成单个符号图形供识别部分使用。并将分离出的文字分割成单个符号图形供识别部分使用。识别部分识别部分把分割出的文字图形规格化，提取文字的几何特征和统计特性，并把把分割出的文字图形规格化，提取文字的几何特征和统计特性，并把特征送入识别器，得到待识文字的内码作为结果。特征送入识别器，得到待识文字的内码作为结果。后处理部分后处理部分 将识别结果以及预处
17、理部分的某些因素进行综合考虑，生成具有一定将识别结果以及预处理部分的某些因素进行综合考虑，生成具有一定格式的识别结果，对整个识别结果进行语言学方面的检查，纠正误识格式的识别结果，对整个识别结果进行语言学方面的检查，纠正误识成分，从而产生成分，从而产生OCROCR系统对该识别文本的最终结果。系统对该识别文本的最终结果。第12页，共77页，编辑于2022年，星期三11.2 数字投影机 多媒体数字投影机（仪）可以与录像机、摄像机、影碟机和多媒体计多媒体数字投影机（仪）可以与录像机、摄像机、影碟机和多媒体计算机系统等多种信号输入设备相连，可将信号放大投影到大面积的投算机系统等多种信号输入设备相连，可将
18、信号放大投影到大面积的投影屏幕上，获得巨大、逼真的画面，可方便地供多人观看，是计算机影屏幕上，获得巨大、逼真的画面，可方便地供多人观看，是计算机教学、演示汇报等的必备设备。作为一种新兴的数字显示设备，正在教学、演示汇报等的必备设备。作为一种新兴的数字显示设备，正在逐渐发展成为一种独立于一般显示设备的标准外设种类。逐渐发展成为一种独立于一般显示设备的标准外设种类。随着我国信息化，特随着我国信息化，特别别是网是网络络和多媒体以及和多媒体以及计计算机向各行各算机向各行各业业渗透的不断深入，投影机和我渗透的不断深入，投影机和我们们的接触越来越多，从的接触越来越多，从传统传统的的辅辅助助设计设计、辅辅助
19、教学向各行各助教学向各行各业业以及以及娱乐娱乐、传传播播领领域不断域不断扩扩展。越来越多的展。越来越多的组织组织和机构希望采用投影和机构希望采用投影仪这仪这种便捷的工种便捷的工具来展示自己的工作内容和具来展示自己的工作内容和产产品，以提高工作效率、展示公品，以提高工作效率、展示公司与企司与企业业形象、增形象、增强强竞竞争能力。争能力。第13页，共77页，编辑于2022年，星期三 到目前为止，投影机主要通过三种显示技术实现，即到目前为止，投影机主要通过三种显示技术实现，即CRTCRT投影技术、投影技术、LCDLCD投影技术以及近些年发展起来的投影技术以及近些年发展起来的DLPDLP投影技术。投影
20、技术。11.2.1 CRT投影机 CRT(CRT(阴极射线管阴极射线管)作为成像器件，它是实现最早、应用最为广泛的一作为成像器件，它是实现最早、应用最为广泛的一种显示技术。这种投影机可把输入信号源分解成种显示技术。这种投影机可把输入信号源分解成R R（红）、（红）、G G（绿）（绿）B B（蓝）三个（蓝）三个CRTCRT管的荧光屏上，荧光粉在高压作用下发光经系统放大、管的荧光屏上，荧光粉在高压作用下发光经系统放大、会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与会聚、在大屏幕上显示出彩色图像。光学系统与RTRT管组成投影管，通管组成投影管，通常所说的三枪投影机就是由三个投影管组成的投影机，由于使用内
21、光常所说的三枪投影机就是由三个投影管组成的投影机，由于使用内光源，也叫主动式投影方式。源，也叫主动式投影方式。CRTCRT技术成熟，显示的图像色彩丰富，还技术成熟，显示的图像色彩丰富，还原性好，具有丰富的几何失真调整能力。原性好，具有丰富的几何失真调整能力。第14页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.2.2 液晶（LCD）投影机LCDLCD投影机本身不发光，它使用光源来照明投影机本身不发光，它使用光源来照明LCDLCD上的影像，上的影像，再使用投影镜头将影像投影出去。利用液晶的光电效应，再使用投影镜头将影像投影出去。利用液晶的光电效应，即液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶即
22、液晶分子的排列在电场作用下发生变化，影响其液晶单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生单元的透光率或反射率，从而影响它的光学性质，产生具有不同灰度层次及颜色的图像。具有不同灰度层次及颜色的图像。LCDLCD投影机分为液晶投影机分为液晶板和液晶光阀两种。板和液晶光阀两种。液晶板投影机液晶板投影机按照液晶板的片数，按照液晶板的片数，LCD LCD 投影机可分为单片式投影机（使用单投影机可分为单片式投影机（使用单片彩色片彩色LCDLCD）和三片式投影机（使用三片单色）和三片式投影机（使用三片单色LCDLCD）。单片式投）。单片式投影机组装简单，但因为使用单片彩色的影机组装简单，但因为使用单片
23、彩色的LCDLCD，所以红色的点仅，所以红色的点仅穿透红光而吸收绿光及蓝光，绿点和蓝点同样也仅通过三分之穿透红光而吸收绿光及蓝光，绿点和蓝点同样也仅通过三分之一的光，所以透光效率不佳。因为一个全彩色的点需由红、绿、一的光，所以透光效率不佳。因为一个全彩色的点需由红、绿、蓝蓝3 3个基本色点所组成，所以降低了画面的解析度，色彩较为个基本色点所组成，所以降低了画面的解析度，色彩较为呆板且缺少层次。呆板且缺少层次。第15页，共77页，编辑于2022年，星期三 三片三片LCDLCD板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成板投影机原理是光学系统把强光通过分光镜形成RGBRGB三束光，分别透射过三束光，
24、分别透射过RGBRGB三色液晶板；信号源经过三色液晶板；信号源经过ADAD转换，调转换，调制加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启、闭合，从而控制制加到液晶板上，通过控制液晶单元的开启、闭合，从而控制光路的通断，光路的通断，RGBRGB光最后在棱镜中汇聚，由投影镜头投射在屏幕上光最后在棱镜中汇聚，由投影镜头投射在屏幕上形成彩色图像。三片式的形成彩色图像。三片式的LCDLCD投影机的色彩饱和度高、层次感投影机的色彩饱和度高、层次感好、色彩自然，是液晶板投影机的主要机种。好、色彩自然，是液晶板投影机的主要机种。三片LCD投影机原理图 第16页，共77页，编辑于2022年，星期三液晶光阀投影机液晶光阀
25、投影机它是它是CRTCRT投影机与液晶光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与投影机与液晶光阀相结合的产物。为了解决图像分辨率与亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影。一般的光阀主亮度间的矛盾，它采用外光源，也叫被动式投影。一般的光阀主要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器。光阀是一种可要由三部分组成：光电转换器、镜子、光调制器。光阀是一种可控开关，通过控开关，通过CRTCRT输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转输出的光信号照射到光电转换器上，将光信号转换为持续变化的电信号；外光源产生一束强光，投射到光阀上，换为持续变化的电信号；外光源产生一束强光，投射到光阀上，由内部的镜子反射，
26、能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀由内部的镜子反射，能过光调制器，改变其光学特性，紧随光阀的偏振滤光片，将滤去其他方向的光，而只允许与其光学缝隙方的偏振滤光片，将滤去其他方向的光，而只允许与其光学缝隙方向一致的光通过，这个光与向一致的光通过，这个光与CRTCRT信号相复合，投射到屏幕上。信号相复合，投射到屏幕上。液晶光阀投影机是目前亮度、分辨率最高的投影机。适用于环境液晶光阀投影机是目前亮度、分辨率最高的投影机。适用于环境光较强、观众较多的场合。光较强、观众较多的场合。第17页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.2.3 数码（DLP）投影机DLPDLP是英文是英文Digital L
27、ight Porsessor Digital Light Porsessor 的缩写，译作数字光处理器。的缩写，译作数字光处理器。这一新的投影技术的诞生，使我们在拥有捕捉、接收、存储数字信息这一新的投影技术的诞生，使我们在拥有捕捉、接收、存储数字信息的能力后，终于实现了数字信息显示。的能力后，终于实现了数字信息显示。DLPDLP技术是显示领域划时代的技术是显示领域划时代的革命，正如革命，正如CDCD在音频领域产生的巨大影响一样，在音频领域产生的巨大影响一样，DLPDLP将为视频投影显将为视频投影显示翻开新的一页。示翻开新的一页。DLPDLP投影机以投影机以DMD(Digital Micormi
28、rror Device)DMD(Digital Micormirror Device)数字微反射器作为光数字微反射器作为光阀成像器件，单片阀成像器件，单片DMDDMD由很多微镜组成，每个微镜对应一个像素点，由很多微镜组成，每个微镜对应一个像素点，DLPDLP投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。根据所用投影机的物理分辨率就是由微镜的数目决定的。根据所用DMDDMD的片的片数，数，DLPDLP投影机可分为：单片机（主要应用在便携式投影产品）、两投影机可分为：单片机（主要应用在便携式投影产品）、两片机（应用大型拼接显示墙）、三片机（应用于超高亮度投影机）。片机（应用大型拼接显示墙）、三片机（应
29、用于超高亮度投影机）。DLPDLP投影机清晰度高、画面均匀、色彩鲜艳。三片机亮度可达投影机清晰度高、画面均匀、色彩鲜艳。三片机亮度可达20002000流流明以上，它抛弃了传统意义上的会聚，可随意变焦，分辨率高，不经明以上，它抛弃了传统意义上的会聚，可随意变焦，分辨率高，不经压缩分辨率可达压缩分辨率可达1280102412801024。第18页，共77页，编辑于2022年，星期三图11-7 DLP投影机工作原理图11-6 DLP投影机 第19页，共77页，编辑于2022年，星期三11.3 数字视频展示台视频视频展示台是一种新型的、数字化的展示台是一种新型的、数字化的电电教教设备设备，视频视频展台
30、与投影机的展台与投影机的组组合又称合又称实实物投影机，它的出物投影机，它的出现现，逐，逐渐渐取代了取代了传统传统幻灯机的作用，其幻灯机的作用，其应应用范用范围围也大大超出也大大超出传统传统意意义义上的幻灯机。数字上的幻灯机。数字视频视频展示台不但能将展示台不但能将胶片上的内容投影到屏幕上，更主要的是可以直接将各种胶片上的内容投影到屏幕上，更主要的是可以直接将各种实实物，甚至物，甚至可活可活动动的的图图像投影到屏幕上。像投影到屏幕上。u11.3.1 视频展示台的工作原理视频视频展示台展示台实际实际上是一个上是一个图图像采集像采集设备设备，它的作用是将，它的作用是将摄摄像像头头拍下来的景物，通拍下
31、来的景物，通过过与外部与外部输输入、入、输输出出设备设备的配套使用，比如的配套使用，比如多媒体投影机、大屏幕背投多媒体投影机、大屏幕背投电视电视、普通、普通电视电视机、液晶机、液晶监视监视器等器等设备设备演示出来。当外演示出来。当外设为计设为计算机算机时时，可通，可通过过配置或内置的配置或内置的图图像像采集卡和采集卡和标标准并行通准并行通讯讯接口，利用相关程序接口，利用相关程序软软件，将件，将视频视频展台展台输输出的出的视频视频信号信号输输入入计计算机，算机，进进行各种行各种处处理，理，实现扫实现扫描描仪仪和数和数码码相机的部分功能。另外，有的相机的部分功能。另外，有的视频视频展台展台还还安装
32、了小液晶安装了小液晶显显示示器，器，让让用用户户便于便于检查检查被投物被投物图图像，在展示像，在展示过过程中不用另外准程中不用另外准备备监视监视器，而也不用一直看着屏幕来器，而也不用一直看着屏幕来摆摆放被投物。放被投物。第20页，共77页，编辑于2022年，星期三 视频展示台的关键部件是一台视频展示台的关键部件是一台CCDCCD（电荷耦合设备）视频（电荷耦合设备）视频摄像机。一般摄像机。一般CCDCCD分辨率相当于分辨率相当于450450线的电视清晰度。有一线的电视清晰度。有一些视频展台采用些视频展台采用3CCD3CCD技术（采用技术（采用3 3片片CCDCCD分别感应分别感应R R、G G、
33、B B三原色，提高分辨率和色彩表现）以达到更高的清晰度，三原色，提高分辨率和色彩表现）以达到更高的清晰度，达到达到700700多线，但这种数字视频展示台价格也颇为昂贵。多线，但这种数字视频展示台价格也颇为昂贵。视频展台的镜头变焦倍数是视频展台的镜头变焦倍数是6 6倍到倍到1616倍之间，变焦的作用倍之间，变焦的作用是将图片实物不同大小调整到合适的图像。有的视频展台是将图片实物不同大小调整到合适的图像。有的视频展台还有更多功能，例如摄像头可以还有更多功能，例如摄像头可以360360度旋转，可以看到平度旋转，可以看到平台以外的景物。台以外的景物。11.3.2 视频展示台的应用数字视频展示台具有广泛
34、的应用范围：数字视频展示台具有广泛的应用范围：第21页，共77页，编辑于2022年，星期三图11-9 视频展示台 图11-10 视频展示台与投影仪在教学中得到广泛应用 第22页，共77页，编辑于2022年，星期三展示实物：展示实物：视频展台不但能将胶片上的内容投影到屏幕上，更主要的是可以视频展台不但能将胶片上的内容投影到屏幕上，更主要的是可以直接将各种实物，甚至可活动的图像投影到屏幕上。例如可用于直接将各种实物，甚至可活动的图像投影到屏幕上。例如可用于展示一张照片、一篇文章、一本计划书等等。它的优点就在于非展示一张照片、一篇文章、一本计划书等等。它的优点就在于非常适合于对细节部位的展示和讲解，
35、并且也可用于立体实物或运常适合于对细节部位的展示和讲解，并且也可用于立体实物或运动画面的展示，根据实物摆放位置及使用方法（如普通纸、透明动画面的展示，根据实物摆放位置及使用方法（如普通纸、透明胶片、照片底片等）的不同，通过调整侧面、底面光源可达到良胶片、照片底片等）的不同，通过调整侧面、底面光源可达到良好的视觉效果。好的视觉效果。电视会议：电视会议：视频实物展台可有效应用于电视会议内容的准备工作。并且可在视频实物展台可有效应用于电视会议内容的准备工作。并且可在本机或外接的遥控监视器屏幕上展示会议材料、数据、图片和手本机或外接的遥控监视器屏幕上展示会议材料、数据、图片和手中的事物，充分发挥这些不
36、同角度投影的静止图片或生动图像的中的事物，充分发挥这些不同角度投影的静止图片或生动图像的功能。这种声、形、情兼备，视、听、说相融的电视会议，可消功能。这种声、形、情兼备，视、听、说相融的电视会议，可消除传统会议的沉默乏味，使会议变得更加生动灵活。除传统会议的沉默乏味，使会议变得更加生动灵活。第23页，共77页，编辑于2022年，星期三教育教学教育教学视频展台是配备多媒体教室不可缺少的设备。视频展台有视频展台是配备多媒体教室不可缺少的设备。视频展台有RGBRGB和和VIDEOVIDEO两种输出方式，可通过连接投影机、电视、计算两种输出方式，可通过连接投影机、电视、计算机等输出设备，实现多路视频切
37、换，大大增强教学演示效果。机等输出设备，实现多路视频切换，大大增强教学演示效果。利用镜头旋转功能进行特殊场合的调节，可将资料、讲义、利用镜头旋转功能进行特殊场合的调节，可将资料、讲义、实物、幻灯片等等都显示出来，使用极为方便。它可以优化实物、幻灯片等等都显示出来，使用极为方便。它可以优化教学过程、增大课堂容量、提高课堂教学效率，而且不受时教学过程、增大课堂容量、提高课堂教学效率，而且不受时间、空间的限制，令传统教学望尘莫及。有些视频展台可接间、空间的限制，令传统教学望尘莫及。有些视频展台可接驳显微镜，通过接口镜头，可接驳包括生物、解剖等在内的驳显微镜，通过接口镜头，可接驳包括生物、解剖等在内的
38、绝大多数通用显微镜，使显微镜投影功能在展台上实现，将绝大多数通用显微镜，使显微镜投影功能在展台上实现，将微观世界尽现眼前。微观世界尽现眼前。第24页，共77页，编辑于2022年，星期三11.4 触摸屏触摸是人类最重要的感知方式，所以也是人与各类机触摸是人类最重要的感知方式，所以也是人与各类机器设备进行交互的最自然的方式。触摸屏（器设备进行交互的最自然的方式。触摸屏（Touch Touch ScreenScreen）作为一种多媒体输入设备，可使人们用手指）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
39、有直观、方便的特点，就是从没有接触等光按钮，具有直观、方便的特点，就是从没有接触过计算机的人也能立即使用，有效地提高了人机对话过计算机的人也能立即使用，有效地提高了人机对话效率。效率。极富人性化、符合人与外界进行沟通的自然方式，这极富人性化、符合人与外界进行沟通的自然方式，这是触摸屏最显著的特点之一。触摸屏是一种人人都会是触摸屏最显著的特点之一。触摸屏是一种人人都会使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与使用的计算机输入设备，或者说是人人都会使用的与计算机沟通的设备。这一点无论是键盘还是鼠标，都计算机沟通的设备。这一点无论是键盘还是鼠标，都无法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应无
40、法与其相比。人人都会使用，也就标志着计算机应用普及时代的真正到来。用普及时代的真正到来。第25页，共77页，编辑于2022年，星期三图11-11 数字摄像机上的LCD触摸屏第26页，共77页，编辑于2022年，星期三u11.4.1 触摸屏的基本特征从技术原理来讲，触摸屏有三个基本特征：从技术原理来讲，触摸屏有三个基本特征：透明。它直接影响到触摸屏的视觉效果。很多触摸屏是多透明。它直接影响到触摸屏的视觉效果。很多触摸屏是多层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不层的复合薄膜，仅用透明一点来概括它的视觉效果是不够的，它至少应该包括四个特性：透明度、色彩失真度、够的，它至少应该包括四个特性：
41、透明度、色彩失真度、反光性和清晰度。反光性和清晰度。绝对坐标系统。触摸屏是绝对坐标系统，要选哪就直接点哪，与绝对坐标系统。触摸屏是绝对坐标系统，要选哪就直接点哪，与鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐鼠标这类相对定位系统的本质区别是一次到位的直观性。绝对坐标系统的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系，触标系统的特点是每一次定位坐标与上一次定位坐标没有关系，触摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统，每次触摸的数据通过摸屏在物理上是一套独立的坐标定位系统，每次触摸的数据通过校准转为屏幕上的坐标，这样，就要求触摸屏这套坐标不管在什校准转为屏幕上的坐标，这样，就要求触摸屏这套
42、坐标不管在什么情况下，同一点的输出数据是稳定的。么情况下，同一点的输出数据是稳定的。第27页，共77页，编辑于2022年，星期三检测触摸并定位。各种触摸屏技术都是依靠各自的传感检测触摸并定位。各种触摸屏技术都是依靠各自的传感器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各器来工作的，甚至有的触摸屏本身就是一套传感器。各自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应自的定位原理和各自所用的传感器决定了触摸屏的反应速度、可靠性、稳定性和寿命。触摸屏的传感器方式还速度、可靠性、稳定性和寿命。触摸屏的传感器方式还决定了该触摸屏如何识别多点触摸的问题，也就是超过决定了该触摸屏如何识别多点触摸的问题，也
43、就是超过一点的同时触摸怎么如何处理。一点的同时触摸怎么如何处理。.这是触摸屏使用过程这是触摸屏使用过程中经常出现的问题，但目前没有很理想的解决办法。中经常出现的问题，但目前没有很理想的解决办法。u11.4.2 触摸屏的类型与工作原理触摸屏是一种定位设备，系统主要由三个主要部分组成：触摸屏是一种定位设备，系统主要由三个主要部分组成：传感器、控制部件、驱动程序。当用户用手指或者其他设传感器、控制部件、驱动程序。当用户用手指或者其他设备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位备触摸安装在计算机显示器前面的触摸屏时，所摸到的位置以坐标形式被触摸屏控制器检测到，并通过串行口或者置以坐标形式被触摸
44、屏控制器检测到，并通过串行口或者其他接口送到其他接口送到CPUCPU，从而确定用户所输入的信息。，从而确定用户所输入的信息。第28页，共77页，编辑于2022年，星期三 一般地说，触摸屏可分为一般地说，触摸屏可分为5 5个基本种类：红外线扫描个基本种类：红外线扫描式触摸屏、电容式触摸屏、电阻式触摸屏、表面声波式触摸屏、电容式触摸屏、电阻式触摸屏、表面声波式触摸屏、矢量压力传感式触摸屏。每一类触摸屏都式触摸屏、矢量压力传感式触摸屏。每一类触摸屏都有各自的优缺点，下面我们介绍每一类触摸屏技术的有各自的优缺点，下面我们介绍每一类触摸屏技术的工作原理和特点。工作原理和特点。红外式触摸屏红外式触摸屏红红
45、外式触摸屏通外式触摸屏通过过遮遮挡挡的的“接触接触”或或“离开离开”动动作而激活作而激活触摸屏。触摸屏。这这种触摸屏利用光学技种触摸屏利用光学技术术，用，用户户的手指或其他物的手指或其他物体隔断了体隔断了红红外外(infrared)(infrared)交叉光束，从而交叉光束，从而检测检测出触摸位出触摸位置。屏幕的一置。屏幕的一边边有有红红外器件外器件发发射射红红外外线线，而在另一，而在另一边设边设置置光光电电晶体管接收装置，晶体管接收装置，检测检测光光线线的遮的遮挡挡情况，情况，这样这样可以构可以构成水平和垂直两个方向的交叉网成水平和垂直两个方向的交叉网络络。这这种方式种方式获获得的数据得的数
46、据多，分辨率高。多，分辨率高。第29页，共77页，编辑于2022年，星期三 红外线发光二极管（红外线发光二极管（LEDLED）必须距离）必须距离CRTCRT玻璃表面一玻璃表面一定距离，以免定距离，以免CRTCRT的弯曲表面遮断光束。手指可能遮的弯曲表面遮断光束。手指可能遮挡住一个或多个红外光敏传感器，控制器依次使每挡住一个或多个红外光敏传感器，控制器依次使每个个LEDLED发出光脉冲，并搜寻被遮挡的光束，从而确定发出光脉冲，并搜寻被遮挡的光束，从而确定触摸的位置。触摸的位置。红外式触摸屏结构 第30页，共77页，编辑于2022年，星期三电容式触摸屏电容式触摸屏电电容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏
47、幕上容式触摸屏的构造主要是在玻璃屏幕上镀镀一一层层透明的薄膜体透明的薄膜体层层，再在再在导导体体层层外装上一外装上一块块保保护护玻璃，双玻璃玻璃，双玻璃设计设计能能彻彻底保底保护导护导体体层层及感及感应应器。器。此外，在附加的触摸屏四此外，在附加的触摸屏四边边均均镀镀上狭上狭长长的的电电极，在极，在导电导电体内形成体内形成一个低一个低电压电压交流交流电场电场。用。用户户触摸屏幕触摸屏幕时时，由于人体，由于人体电场电场，手指与，手指与导导体体 层间层间会形成一个耦合会形成一个耦合电电容，四容，四边电边电极极发发出的出的电电流会流向触点，流会流向触点，而而电电流的流的强强弱与手指及弱与手指及电电极
48、的距离成正比，位于触摸屏幕后的控极的距离成正比，位于触摸屏幕后的控制器便会制器便会计计算算电电流的比例及流的比例及强强弱，准确算出触摸点的位置。弱，准确算出触摸点的位置。电电容容触摸屏的双玻璃不但能保触摸屏的双玻璃不但能保护导护导体及感体及感应应器，更有效地防止外在器，更有效地防止外在环环境因素以触摸屏造成影响，即使屏幕沾有境因素以触摸屏造成影响，即使屏幕沾有污秽污秽、尘尘埃或油埃或油渍渍，电电容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。容式触摸屏依然能准确算出触摸位置。电容式触摸屏结构 第31页，共77页，编辑于2022年，星期三图11-12 红外式触摸屏工作原理 图11-13 电容式触摸屏工作原理
49、第32页，共77页，编辑于2022年，星期三电阻式触摸屏电阻式触摸屏 电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层电阻触摸屏的屏体部分是一块与显示器表面非常配合的多层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层复合薄膜，由一层玻璃或有机玻璃作为基层，表面涂有一层透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮透明的导电层，上面再盖有一层外表面硬化处理、光滑防刮的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电的塑料层，它的内表面也涂有一层透明导电层，在两层导电层之间有许多细小层之间有许多细小(小于千分之一英寸小于千分之一英寸)的透明隔离点把它们的透明隔离点把它们隔开绝缘。
50、隔开绝缘。当手指触摸屏幕当手指触摸屏幕时时，平常相互，平常相互绝缘绝缘的两的两层导电层层导电层就在触摸点位置有了就在触摸点位置有了一个接触，其中一面一个接触，其中一面导电层导电层接通接通Y Y轴轴方向的方向的5V5V均匀均匀电压场电压场，使得探，使得探测测层层的的电压电压由零由零变为变为非零，控制器非零，控制器侦测侦测到到这这个接通后，个接通后，进进行行A/DA/D转换转换，并将得到的并将得到的电压值电压值与与5V5V相比即可得触摸点的相比即可得触摸点的Y Y轴轴坐坐标标，同理得出，同理得出X X轴轴的的坐坐标标，这这就是所有就是所有电电阻技阻技术术触摸屏共同的最基本原理。触摸屏共同的最基本原