Периферийные устройства ввода

К устройствам ввода информации относятся клавиатура, диги­тайзеры, сканеры и некоторая другая специализированная аппара­тура.

Сканеры

Сканеры — устройства для считывания графической и тексто­вой информации. В ГИС они широко используются для получения растровых образов карт. Сканер позволяет создавать электронную копию изображения для последующей ее обработки. Кроме того, сканеры применяются для автоматизации делопроизводства, в из­дательской деятельности и т.д. Понятно, что для обеспечения раз­личных видов деятельности нужны разные по своим характеристи­кам сканеры.

Классифицировать сканеры можно по следующим параметрам:

— способу подачи исходного материала для считывания (ручные, планшетные, и барабанные);

— по принципу считывания информации (работающие на про­свет, работающие на отражение);

— по глубине цвета (количество бит на точку).

Среди других параметров, характеризующих свойства устройств для сканирования, следует выделить: оптическое (геометрическое) разрешение, геометрическую точность, скорость и формат (макси­мальный размер) сканируемого источника.

Ручные сканеры имеют Т-образный вид и осуществляют скани­рование при ручном перемещении сканера по оригиналу. Эти сканеры самые дешевые и практически вытеснены дигитайзерами. Ясно, что при ручном использовании они мало пригодны для ввода картогра­фической информации, поскольку не позволяют получить требуемую точность.

Барабанные сканеры имеют барабан, на который крепится ска­нируемый материал. Сканирование производится при вращении ба­рабана. Сканирующая головка перемещается по направляющей параллельно оси барабана. Размер сканируемого оригинала зависит от размера барабана.

Принцип работы планшетного сканера относительно прост. Внутри светонепроницаемого корпуса помещается устройство, со­стоящее из люминесцентной или специальной лампы, освещающей изображение, и фотоэлемента, собирающего отраженный (или про­шедший) свет. Устройство представляет из себя матрицу из тысяч светочувствительных ячеек, каждая из которых накапливает заряд и приобретает потенциал, величина которого пропорциональна энергии поглощенного света. Затем аналого-цифровой преобразова­тель определяет для каждого потенциала его цифровое значение (диапазон значений зависит от разрешающей способности преобра­зователя). В то время как сканер считывает изображение, интер­фейсная плата передает соответствующие данные в ПК, где они об­рабатываются в прикладных системах.

Для получения качественного изображения можно сканировать образец с наивысшим разрешением и максимальным количеством оттенков цвета, однако, как правило, в этом нет необходимости при использовании результатов сканирования для векторизации или в качестве растровой подложки в ГИС. В этом случае удобно использовать псевдо-полутоновое изображение, которое сканируется значительно быстрее, и занимает на диске гораздо меньше мес­та. Кроме того, такие изображения пригодны для непосредственно­го вывода на лазерный принтер без предварительной модифика­ции.

Результат сканирования представляется в виде файла, который может быть представлен в различных форматах. Наиболее попу­лярны TIFF, GIF, BMP.

Штриховой режим работы сканера предназначен для двух це­лей: сканирования непосредственно штриховых изображений и для сканирования текста с последующей его обработкой программами оптического распознава­ния символов.

Сканеры обычно имеют два режима работы: черно-бе­лый и цветной. Цветное же сканирование осуществляется за три прохода:

отраженный от изображения свет поочередно проходит через три светофильтра: красный, зеленый и синий. Иногда применяется аль­тернативный вариант: последовательное освещение изображения светом трех цветов. Совмещение результатов дает представление о цвете. Количество передаваемых цветов зависит от числа разрядов отведенных на один пиксел (одну точку), обычно это 24, 30, или 48 разрядов (бит). Программное обеспечение, написанное для сканеров позволяет сканировать, редактировать и ретушировать изображе­ния, а также записывать их в формате, удобном для последующей обработки и преобразования. С изображением, отсканированном в полутоновом режиме, можно производить самые разнообразные ма­нипуляции, например, изменять его яркость и контрастность, уве­личивать и уменьшать контрастность переходов при помощи филь­тров. Кроме того, возможно получение псевдополутонового изобра­жения.

Лучшими фирмами-производителями широкоформатных скане­ров считаются Contex, ANAtech (INTERGRAPH), Vidar Systems Corporation, Microtec, TDS Cad-Graphics Ltd.

Дигитайзеры

Дигитайзер (или графический планшет) - это устройство, которое является кодирующим преобразователем, который используется для перевода в цифровой формат технических чертежей и схем, а также всевозможных карт.

На Рис. 1.10 представлен дигитайзер Genius G-Pen 450 4''x5''

Рис. 1.10

В состав дигитайзера входят:

o электронный планшет, на котором располагают чертеж или карту, предназначенную для оцифровки

o специальный указатель с датчиком, напоминающим увеличительное стекло (лупу) с черным перекрестьем в центре

Электронный графический планшет снабжен собственным контроллером. В задачи электронной части дигитайзера входит посылка импульсов по сетке проводников, расположенных под плоскостью планшета.

Когда импульс проходит под перекрестьем указателя, датчик формирует сигнал, посылаемый контроллеру. Получив два таких сигнала (от горизонтального и вертикального проводников), контроллер преобразует их в координаты и передает эту информацию в компьютер. Здесь принятая информация переводится в координаты точки на экране монитора, соответствующей положению указателя на планшете.

Принцип действия дигитайзера основан на фиксации местоположения курсора с помощью встроенной в планшет сетки, состоящей из проволочных или печатных проводников с довольно большим расстоянием между ними (от 3 до 6 мм). Но механизм регистрации положения курсора позволяет получить шаг считывания информации намного меньше шага сетки (до 100 линий на мм). Шаг считывания информации называется разрешением дигитайзера.

Выпуском дигитайзеров занимаются такие фир­мы как Summagraphics, Aristo Graphics Systeme GmbH, Kontron Electronik GmbH, TDS Csd-GraphicsLtd.