Первичное восприятие и измерение информации

Для сканера этот этап выполняется датчиком, который преобразует интенсивность отраженного светового потока в дискретный по времени и значению электрический сигнал.

Пусть в результате сканирования исходной поверхности с изображением выделено (nxm) точек, с которых сняты замеры интенсивности отраженного луча. Эти замеры преобразованы в электрические сигналы U_ij, где i={1,2,…,n}; j={1,2,…,m}. Таким образом, в результате данного этапа сформирован двумерный массив размером (nxm), элементы которого содержат значения напряжения в каждой точке с координатами (i,j):

 

U11	U12	U13	…	U1m
U21	…	…		U2m
U31				U3m
…				…
Un1	Un2	Un3	…	Unm

Анализ результатов первичного восприятия и измерения

Этот этап состоит в кодировании значений U_ij по следующему правилу (в простейшем случае, когда вводится черно-белое изображение): 1, если U_ij> U_порог; 0, если U_ij£U_порог, где U_порог – некоторое пороговое значение напряжения.

Тогда в результате анализа значений из массива, изображенного выше, получим, например, бинарный двумерный массив:

 

 

Очевидно, данный этап включает в себя и кодирование. В самом деле, числовые значения напряжений U_ij преобразованы в двоичные значения. Если вводится графическое изображение (рисунок), на этом работа сканера закончена. Получен растровый формат.

Если вводится текст, выполняется следующий этап – распознавание символов.

Распознавание символов

Рассмотрим, как решается эта задача в простейшем случае, когда сканер предварительно обучается распознавать символы того или иного шрифта.

В этом случае в сканер вводятся по каждому шрифту (с учетом стиля и размера символов) списки шаблонов символов в виде растровых решеток. Например, шаблон единицы, представленный растровой решеткой размером 10х10, изображен ниже слева, шаблон строчной латинской буквы l – справа:

 

 

Полученный после анализа бинарный массив сопоставляется с шаблонами из памяти сканера. Подсчитывается число совпавших растровых элементов, равных 1. Выбирается тот символ, для которого число совпавших растровых элементов максимально.

Сравним изображение из п.1.1.2.2 с левым изображением: число совпавших элементов – 14. Сравнение того же изображения с правым изображением дает число совпавших элементов – 13. Таким образом, введенный символ – 1.

Распознанный символ кодируется, например, ASCII-кодом.

Очевидно, и в случае восприятия информации техническим устройством происходит ее регистрация. При этом, как правило, используются машинные носители информации.

Обмен данными

При обмене данными можно выделить два основных типа процедур: процедуры передачи данных по каналам связи и сетевые процедуры, позволяющие осуществить организацию компьютерной сети. Процесс обмена позволяет, с одной стороны, передавать данные между источником и получателем информации, а с другой – объединять информацию многих ее источников.

Процедуры передачи данных

Схема передачи данных представлена на рис. 1.4.

Рис. 1.4. Схема передачи данных

Расшифровка сокращений приведена ниже.

ИС – источник сообщения. Он регистрирует (фиксирует) информацию на каком-либо носителе, в результате чего образуется сигнал. Может выполнять в целом первую фазу обращения информации, а также криптографическое кодирование. В роли ИС могут выступать сканеры, факсимильные аппараты, клавиатуры, компьютеры и т.д.

КИ – кодер[3] источника. Выполняет эффективное кодирование информации в сигнале в случае необходимости. Данный элемент может отсутствовать в схеме.

КК – кодер канала. На него возложены функции помехозащитного кодирования, если передаваемый сигнал подвержен помехам.

У – уплотнитель сигнала. Способствует передаче нескольких сигналов по одной линии связи ЛС. Может отсутствовать в схеме. Уплотнение рассмотрено далее.

М – модулятор сигнала. Изменяет информационные характеристики сигнала-носителя, накладывая на него дискретный сигнал. Модуляция рассмотрена далее.

ЛС – линия связи – физическая среда (например, воздух, электрическое или магнитное поле) и технические средства в ней, которые используются для передачи сигнала на расстояние.

ДМ – демодулятор. Выполняет выделение дискретного сигнала из сигнала-носителя. Имеет место в схеме только при наличии модулятора М.

В – устройство выделения уплотненного сигнала. Имеет место в схеме только при наличии уплотнителя У.

ДК – декодер канала. Выявляет и/или исправляет ошибки, допущенные при передаче сигнала по линии связи ЛС. Присутствует в схеме только при наличии кодера канала КК.

ДИ – декодер источника. Декодирует эффективные коды. Присутствует в схеме только при наличии кодера источника КИ.

ПС – получатель сообщения. В его роли может выступать компьютер, принтер, дисплей и т.д.

КС – канал связи.

Технически блоки модулятор (М) и демодулятор (ДМ) реализованы в одном устройстве, которое называется модем (МО дулятор- ДЕМ одулятор).

Аналогично блоки кодеров (КИ и КК) и декодеров (ДИ и ДК) реализованы технически в одном устройстве, называемом кодек (КО дер- ДЕК одер).

Блоки уплотнитель У и блок выделения сигнала В образуют мультиплексор.