光学媒体技术

关于光学媒体技术第1页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/281第三章光学媒体技术3.1扫描仪扫描仪(scanner)是一种图形输入设备，利用光电转换原理，通过扫描仪光电管的移动或原稿的移动，把黑白或彩色的原稿信息数字化后输入到计算机中，它用于文字识别、图像识别等。第2页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/282第三章光学媒体技术3.1扫描仪一、扫描仪的类型二、扫描仪的组成与原理三、扫描仪的技术指标四、扫描仪的使用与维护第3页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/283第三章光学媒体技术一、扫描仪的类型(一)按扫描方式分类1．手动式扫描仪2．平面式扫描仪3．滚筒式扫描仪4．胶片扫描仪

第4页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/284第三章光学媒体技术一、扫描仪的类型

(二)按扫描幅面分类幅面表示可扫描原稿的最大尺寸，最常见的为A4和A3幅面的台式扫描仪，此外，还有A0大幅面扫描仪。

(三)按扫描分辨率分类分辨率有600dpi、1200dpi、4800dpi，甚至更高。第5页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/285第三章光学媒体技术一、扫描仪的类型(四)按灰度与彩色分类灰度扫描仪:用灰度扫描仪扫描只能获得黑白的灰度图形。灰度扫描仪的灰度级表示图像的亮度层次范围。级数越多，图像亮度范围越大，层次越丰富。目前多数扫描仪为256级灰度。彩色扫描仪:扫描方式有三次扫描和单次扫描两种。三次扫描方式采用R、G、B三色卤素灯管做光源，扫描三次形成彩色图像，这类扫描仪色彩还原准确。单次扫描的彩色扫描仪，扫描时灯管在每线上闪烁红、绿、蓝三次，形成彩色图像。第6页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/286第三章光学媒体技术一、扫描仪的类型(五)按反射式或透射式分类反射式扫描仪用于扫描不透明的原稿；透射式扫描仪用于扫描透明胶片。

(六)按接口方式分类

按接口方式可以分为SCSI接口(小型计算机系统接口)扫描仪、EPP／ECP接口(通用并行端口)扫描仪和USB(通用串行总线)接口扫描仪。

第7页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/287第三章光学媒体技术二、扫描仪的组成与原理

（以平面式扫描仪为例）1.扫描仪的组成扫描仪是把文本、图形、图表、照片、胶片等转换为计算机能够处理的图像的设备。扫描仪一般由CCD（ChargeCouplingDevice）电荷耦合器件阵列、光源及聚焦透镜、步进电动机、模／数转换器、扫描软件等几大部分组成。第8页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/288第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成

CCD电荷耦合器件阵列是将CCD排成一行或一个阵列，阵列中的每个器件都能把光信号变为电信号。光敏器件所产生的电量与所接收的光量成正比。当扫描不透明材料时，反射式扫描仪先将光线射到待扫描的材料，光线反射回来后，再由CCD实现光电转换，来自CCD的电信号送到模／数转换器中，将电压转换成代表每个像素色调或颜色的数字值。步进电机驱动扫描头沿平台微增量运动，每移动一步，即获得一行像素值。最后，控制扫描仪操作的扫描软件读人这些数据，并重组为计算机图像文件。第9页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/289第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成

扫描仪的内部结构主要分为机械传动机构和光电系统两大部分。

(一)机械传动机构机械传动机构由步进电机、传动皮带、齿轮和扫描头移动支撑竿组成。扫描头卡在传动皮带上，由传动皮带带动支撑竿中纵向移动。步进电机由步进驱动电路驱动，其步进精度决定了扫描仪的纵向扫描精度(机械分辨率)。第10页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2810第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成(二)光电系统扫描仪中的光电系统主要由光源、光学系统、感光元件、模拟(A／D)转换器、图像处理器和硬件接口组成。其中的光源、光学系统、感光元件均放在扫描头中。第11页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2811第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成1）．光源

扫描仪是通过反射或者透射的光线来获得图像信息的。因此，光源品质的好坏直接影响最终的扫描结果。目前，扫描仪产品基本上使用的都是低压辉光放电管。采用低压辉光放电管的好处在于，它无灯丝，从而避免了电子溅射作用，同时寿命长，发光稳定，所以可以很好地保证扫描质量。第12页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2812第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成2）．光学系统光线在进入感光元件之前，必须经过几只反光镜和一个透镜组(镜头)所组成的光学系统。镜头的作用是将光线汇聚于感光元件上，从而产生清晰并不失真的图像。第13页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2813第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成

3）．感光元件感光元件是扫描的核心，它不但是扫描仪进行分类的一种标准，而且还决定着扫描质量的好坏。感光元件一般是电荷耦合器(CCD)排列成横行，电荷耦合器里的每一个单元对应着一个行里的一个像素。在扫描一幅图像的时候，光源照射在图像反射回来，穿过透镜到达感光元件，每一个电荷耦合器把这个光信号转换成模拟信号(即电压)，同时量化出像素的灰暗程度，接着模拟一数字转换电路再把模拟信号转换成数字信号进行保存。第14页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2814第三章光学媒体技术二、扫描仪的组成与原理4）．模数转换器模数(A／D)转换器接收感光元件CCD传来的模拟电信号，将它转换成为二进制数字信号(每一位二进制数即对应一个像素的数据)后，再送图像处理器处理。

5）．图像处理器图像处理器将(A／D)转换器传来的二进制数字信号，进行运算、处理后经接口电路送往计算机。将图像传送给计算机以前，扫描仪至少要校正好图像的白平衡、亮度、对比度等参数，而扫描仪的一些新技术，如色彩提升硬件去网等功能也要求扫描仪进行处理。第15页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2815第三章光学媒体技术1.扫描仪的组成6）．硬件接口扫描仪的硬件接口指扫描仪与计算机的连接方式，常见扫描仪的接口有SCSl接口、EPP接口和USB接口。SCSI接口扫描仪数据传输速度快，缺点是售价高，安装较为复杂；EPP和USB接口的扫描仪安装方便，对家庭和办公用户非常适用。

7）．电源扫描仪内部的扫描光源(灯管)在步进电机驱动马达和驱动皮带的驱动下匀速移动。第16页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2816第三章光学媒体技术2.扫描仪的工作原理当扫描仪的机械传动机构带动扫描头沿纵向扫过待扫稿件以后，感光元件就采集并传输了原稿上的全部图形信息，由扫描模组把光信号转换成模拟数字信号，同时指出那个像素的灰暗程度。这时候模拟-数字转换电路把模拟电压转换成数字讯号，最后经扫描仪与计算机接口传输给计算机。第17页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2817第三章光学媒体技术三、扫描仪的技术指标

1．原稿种类：如透射或者反射原稿；连续调试线条稿；阳图或阴图原稿均可扫描分色。2．输入分辨率：输入分辨率的高低直接决定了扫描仪的精度，即分辨率越高，采样图像的清晰度也就越高。对于反射原稿，一般用途达到最高分辨率为6000—1200dpi即可；对于透射原稿，最高输入分辨率通常为3000—5000dpi，而有的甚至更高。第18页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2818第三章光学媒体技术三、扫描仪的技术指标

3．扫描密度范围：指扫描仪能分辨的最大原稿密度范围，特别对于透射原稿，要求扫描仪的密度范围要大。

4．有效输入灰度级：原则要求每色的输入信号的灰度级应大于256，即每色为8bit以上，但由于CCD器件噪声较高，有效灰度级不高，因此对于平面式扫描仪，输入灰度级应在10bit以上。第19页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2819第三章光学媒体技术三、扫描仪的技术指标

5．输入速度：这与输入分辨率和输入设备精度及性能有关。在保证基本技术指标的前提下，速度越快越好。

6．输入数据格式：要求扫描仪能够提供通用的数据文件格式。第20页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2820第三章光学媒体技术三、扫描仪的技术指标

7．输入幅面：各种扫描仪的输入幅面不同，基本比A4稍大一些，也有B2的；或比B2更长更宽的。

8．缩放倍率：指扫描后产生的图像与原稿缩小或放大的比例。

9．接口标准：通常使用SCSI接口。第21页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2821第三章光学媒体技术四、扫描仪的使用与维护

(一)扫描仪的使用方法扫描仪的类型很多，但其操作界面大同小异。软件的安装在“控制面板”中的“扫描仪和照相机”进行安装或根据扫描仪提供的安装光盘进行安装。以高分辨率扫描仪BENQ7400U为例，桌面的控制软件MirascanV5.10。第22页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2822第三章光学媒体技术第一步：点击桌面的扫描仪软件第23页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2823第三章光学媒体技术第二步：预览第24页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2824第三章光学媒体技术第三步：设置：图形类型设置、分辨率、缩放比例等第25页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2825第三章光学媒体技术图像控制设置第26页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2826第三章光学媒体技术生成的方式：第27页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2827第三章光学媒体技术汉王OCR-图像处理软件：第28页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2828第三章光学媒体技术汉字的识别：第29页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2829第三章光学媒体技术图像的识别：第30页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2830第三章光学媒体技术

扫描仪的文字中文识别，即OCR(OpticalCharacterRecognition)光学字符识别，目的就是让计算机知道它到底看到了些什么。要想提高扫描仪的OCR识别率。首先，就要把原稿中的杂质过滤掉，如准确框选目标扫描区域，用涂改液等去掉中文杂质，另外扫描时注意放正原稿；其次，将扫描分辨率设为300dpi(黑白方式)；在“版面分析”中选择与所扫描原稿对应的版面类型(如横排、竖排等)。而要想OCR有效识别：第一，选择适当的分辨率，太低或太高的光学分辨率都会造成不好的识别效果；第二，调整适当的明亮度，使扫描出的图像既不断线也不会模糊成黑块；第三，根据特殊的版面情况，进行自动或手动版面分析。第31页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2831第三章光学媒体技术另一种扫描仪的扫描软件使用方法ScanWizard扫描软件是现行相当普及的扫描软件,该软件具有编辑和修改功能,能够节约原本需在图像处理软件内进行修整的时间。第32页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2832第三章光学媒体技术ScanWizard扫描软件的功能

进行预扫描。只要单击“预视”键，即可完成真正扫描之前的预视结果，然后选择最后需扫描的范围,单击“扫描”键，就可开始扫描，将图像输入到应用程序。单击“预视”，观察预扫描后的结果；第33页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2833第三章光学媒体技术在预视图像框中选出扫描范围，方法是：选中“扫描范围”工具，用鼠标在预视图中拉出一个范围框，其中的内容即为选择扫描的图像；第34页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2834第三章光学媒体技术可使用图像增强工具改善图像质量(见“提高篇”)；设置适当扫描分辨率；单击“扫描”键，图像即被扫入图像处理软件中；要退出ScanWizard扫描软件只需点击右上角“关闭”按钮即可。第35页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2835第三章光学媒体技术(二)扫描仪的维护1．保护扫描镜头

扫描仪的光学成像部分的设计最为精密，扫描镜头的位置稍有变动就会影响感光元件CCD成像的质量，甚至可能使CCD接收不到图像信号。为了避免在运输中由于扫描镜头前后撞击而造成的损坏，扫描仪上都安装有一个锁定装置，用户第一次使用扫描仪前，一定要先开锁，同样，扫描仪如需长途搬运时，则必须先用该锁定装置把镜头重新锁定。第36页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2836第三章光学媒体技术(二)扫描仪的维护2．保持环境清洁

扫描仪工作时，光从灯管发出后到CCD接收其间要经过玻璃板以及若干个反光镜片及镜头，其中任何一部分落上灰尘或其他微小杂质都会改变反射光线的强弱，从而影响扫描图像的效果。因此，工作环境的清洁是确保图像扫描质量的重要前提。第37页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2837第三章光学媒体技术(二)扫描仪的维护3．预热时间适中

因为，扫描仪在刚开启的时候，光源的稳定性较差，而且光源的色温也没有达到扫描仪正常工作所需的色温，此时扫描输出的图像往往饱和度不足。所以，在开始扫描以前，最好先让扫描仪预热一段适中时间，从10多秒到几分钟，依具体环境而定。第38页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2838第三章光学媒体技术3.2复印机

复印技术是随着科学技术的发展而产生的一门新技术。复印机是目前图文信息复制工作中最为先进的一种设备，它能高速、准确、清晰地再现图文资料的原形，实现资料、信息的复制和存档，在改善办公条件、提高办公效率方面起着重大的作用，它已经和其他办公自动化设备组成一体化办公系统，成为现代办公必不可少的设备。第39页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2839第三章光学媒体技术3.2复印机一、复印机简介二、复印纸的规格及选用三、静电复印机的使用与维护第40页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2840第三章光学媒体技术一、复印机简介复印机一般采用静电复印，它是利用“静电摄影”原理，从书写、绘制或印刷的原稿得到等倍、放大或缩小的复印品的设备。复印机复印速度快，操作简便，与传统的铅字印刷、蜡纸油印、胶印等的主要区别是无须经过其他制版等中间手段，而能直接从原稿获得复印品。第41页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2841第三章光学媒体技术1.复印机的分类

复印机按用途来划分，可以划分为家用型复印机、办公型复印机、便携式复印机和工程图纸复印机。家用型复印机价格较为低廉，一般兼有扫描仪，打印机的功能，打印方式主要以喷墨打印为主。办公型复印机就是我们最常见的复印机，基本上是以A3幅面的产品为主。主要用途就是在日常的办公中复印各类文稿。便携型复印机的特点肯定是小巧，它的最大幅面一般只有A4，重量较轻，产品主要一模拟型机器为主。工程图纸复印机最大的特点就是幅面大，一般可以达到A0幅面，用以复印大型的工程图纸的复印机。第42页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2842第三章光学媒体技术1.复印机的分类

按复印机的用途角度，将之简单地分为8类：①办公用复印机：办公用复印机用于复制一般的公文、资料、档案，代替抄写、文献翻拍、打印等日常工作。②家庭用复印机：家庭用复印机一般为便携式，复印幅面为A4以下，性能可靠，操作与维修方便。③彩色复印机：彩色复印机可以用彩色原稿复印出色彩丰富的彩色复制品。第43页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2843第三章光学媒体技术1.复印机的分类④工程图纸复印机：适用于工程图纸的复印，能代替大量繁重的描图、制图工作。⑤传真复印机：传真复印机是一种现代化通信设备，适用于邮政、电信等部门。它具有通信、传真和复印功能，能与电话和无线电传输结合使用，通常称为“电子邮政”。⑥缩微胶片还原复印机：它能将缩微胶片或胶卷上图像还原放大显示到阅读屏上；提供方便的目视阅读，并可根据需要进行选择复印。第44页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2844第三章光学媒体技术1.复印机的分类⑦制版机：制版机采用静电复印方法来制备胶印版，具有复印速度快、复印成本低等特点。⑧智能复印机：智能复印机多采用喷墨或激光印刷装置，它通常与电子计算机检索系统配合使用，用作电子计算机的输出终端设备。第45页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2845第三章光学媒体技术2.复印机的结构

复印机的结构可分为四大部分：①成像系统。主要由感光体、充电装置、显影机构、转印／分离电晕器、光导体的清洁器等组成。②曝光系统。主要由原稿台、曝光灯及其部件、镜头、反光镜等部件组成。第46页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2846第三章光学媒体技术2.复印机的结构③供纸输纸系统。主要由搓纸机构、输纸传送机构、手送机构、定影机构等组成。④控制系统。主要由操作面板、控制电路、传感器、负载、电源等组成。第47页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2847第三章光学媒体技术3.复印机的工作原理复印机的工作原理包括三个基本的原理：1.静电原理所谓静电原理是指同性电荷相互排斥；异性电荷相互吸引。即所谓的同性相斥、异性相吸。2.光学成像原理物体通过光学镜头成像为图像。第48页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2848第三章光学媒体技术3.复印机的工作原理

3.半导体原理半导体原理就是在静态、或加反向电压时为绝缘体；而在加正向电压时半导体。第49页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2849第三章光学媒体技术复印机的工作原理是利用光导体的电位特性，在光导体没有受光照的状态下进行充电，使其表面带上均匀的电荷，然后通过光学成像原理，使原稿图像成像在光导体上。有图像部分因没有受到光照（相当于暗态），所以光导体表面仍带有电荷，而无图像区域则受到光照（相当于亮态），所以光导体表面的电荷通过基体的接地，使表面的电荷消失，从而形成了静电潜像。然后通过静电原理，使用带有极性相反电荷的墨粉，使光导体表面的静电潜像转化成为光导体表面的墨粉图像。最后，仍然通过静电原理，将光导体表面的墨粉图像转印到复印纸表面，完成复印的基本过程。第50页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2850第三章光学媒体技术二、复印机的规格及选用复印机性能的优劣，主要取决于复印效果，而复印纸则是表现复印效果的载体，所以复印纸的选用就显得尤为重要。了解复印纸的规格，掌握复印时的选用原则可以在最大限度上发挥复印机的作用。第51页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2851第三章光学媒体技术二、复印机的规格及选用

1．复印纸的规格：复印纸的尺寸规格较多，总的来说可以分成以下几种：A01189mmX841mmB11030mmX728mmA1841mmX594mmB2728mmX515mmA2594mmX420mmB3515mmX364mmA3420mmX297mmB4364mmX257mmA4297mmX210mmB5257mmXl82mmA5210mmXl48mmB6182mmX128mm第52页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2852第三章光学媒体技术二、复印机的规格及选用

2．复印纸的选用①要求选择的纸张尺寸要符合机器的使用要求，如果纸张尺寸规格超过机器的要求，则必然产生卡纸现象。②对纸张的挺度有一定要求，如果挺度太小，则在纸道中只要遇到一些微小阻力，纸张就会皱摺，以至堵塞纸道。③使用纸张之前要检查一下纸的四边是否切得光滑整齐，如果比较毛糙，也易引起卡纸。④使用的复印纸一定要平直，不可选用潮湿或卷曲的纸张，因为这样容易卡纸，亦会损伤机器。第53页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2853第三章光学媒体技术二、复印机的规格及选用

2．复印纸的选用⑤不要用粗糙的纸张进行复印，复印出的图像可能会很模糊。⑥不可使用复印过的复印纸，易造成卡纸。⑦有几种类型的纸张不宜使用，包括热敏传真纸、美工纸、锡纸、复写纸和导电纸。⑧出现以下情况的复印纸也不宜使用，如弯曲的纸张、折叠或弄皱的纸张、撕破的纸张、表面太光滑的纸张、打过孔的纸张、柔软的薄纸、表面有许多纸屑的纸张等。第54页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2854第三章光学媒体技术二、复印机的规格及选用

3．复印纸的存放①勿将复印纸存放在阳光直射的地方。②避免将复印纸存放在潮湿的地方。③复印纸须存放在平整的表面上。④开封的复印纸应存放在其包装内，与未开封的复印纸一起存放。⑤在高温、高湿或低温、低湿的情况下，须用塑料袋保存复印纸。第55页，讲稿共63页，2023年5月2日，星期三2023/6/2855第三章光学媒体技术三、复印机的使用与维护

1．复印机的操作程序和技术要领(1)安装和使用注意事项①应使复印机避免接触大量