Засоби вводу-виводу інформації

План

1 Принтери

2 Оптичний читаючий автомат (сканер)

3 Пристрій мовного вводу/виводу даних

1 Існує багато способів нанесення знака на поверхню носія.

1) струминний спосіб - використається в струминному принтері, де головним елементом є друкуюча голівка. Вона складається з безлічі сопіл, до яких підводять чорнило за рахунок капілярних властивостей й утримуються за рахунок сил поверхневого натягу рідини;

2) фотографічний спосіб - реєстрація знаків на фотопапір;

3) електрофотографічний спосіб - застосовується в лазерних принтерах;

4) електрохімічний спосіб - електрохімічна реакція відбувається при проходженні електричного струму через носій, просочений електролітом, у результаті чого відбувається зміна тла носія;

5) електроіскровий спосіб - пробій іскрою носія між двома електродами;

6) електротермічний спосіб - тепловий вплив електричного струму на електротермічний папір. Електроди роблять пробій і вигоряння плівки, тобто прояв чорного зображення;

7) термографічний спосіб - тепловий вплив на спеціальний теплочутливий папір;

8) ферографічний спосіб - намагнічування поверхні проміжного магнітного носія. Прояв схованого зображення магнітним порошком. Перенос і закріплення зображення виконується на звичайному папері;

9) електростатичний спосіб - запис виконується електростатичним полем, а прояв зображення - електрофотографічним пристроєм. Носій - спеціальний папір з діелектричним покриттям.

У лазерному принтері (рис. 71.1) промінь впливає на поверхню спеціального фотобарабана (1). У результаті чого міняється заряд даної поверхні, потім за допомогою другого барабана – девелопера (2) на фотобарабан наноситься тонер. Дрібні частки притягаються до поверхні фотобарабана під дією статичного заряду. Потім виявлена ділянка прокочується по аркуші паперу (3), що подається валиком (4), який заряджений електростатичним полем. Валик переносить тонер на аркуш і той проходить між двох барабанів (5 й 6). Поверхня барабанів нагріта до 180-200˚ С. При нагріванні частки тонера прилипають до паперу.

Лезо (7) поруч із барабаном (2) знімає надлишки тонера, залишаючи для печатки тільки один шар часток, що пристали до паперу. Лампа (8) поруч із валиком (4) підтримує на ньому постійний заряд. Цей заряд притягає частки тонера й сприяє переносу зображення на папір фотобарабаном. Лезо (9) зіскрібає залишки тонера, а заряджений валик (10) відновлює заряд на поверхні фотобарабана. Тим самим, готовлячи його до наступного робочого циклу.

Принтер, як правило, має МП і ПЗП. Тому як шрифти й шаблони записані на згадку принтера, то він виграє у швидкості.

2 Сканер здатний автоматично з великою швидкістю розпізнавати пред'явлені йому букви, цифри й інші знаки друкованого машинописного або рукописного тексту й перетворити розпізнану інформацію у форму, придатну для використання в ЕОМ. Набір знаків, розпізнаваних автоматом, повинен відповідати числу стану. Звичайно автомат читає ділянку документа із зображенням знака у вигляді прямокутника, що називається " полем зору" читаючого автомата. Сканування інформації й кодування сигналу часто виконується одночасно. Отриманий після обробки сигнал називається описом аналізованого знака.

Паралельна обробка заснована на використанні методів одночасного сканування всіх елементів пред'явленого зображення за допомогою оптичних масок-трафареток і матриць світлочутливих елементів. Електричні сигнали, що одержані при проектуванні зображення на оптичну маску або матрицю зі світлочутливих елементів, використовуються безпосередньо.

Застосовується метод одночасного сканування всіх елементів пред'явленого зображення, заснований на використанні єдиного екрана, складеного з розміщених з високою щільністю світлочутливих елементів (СЕ), які утворять матрицю.

Прикладом паралельно-послідовної обробки може служити сканування за допомогою ряду (лінійки) СЕ, повз яку з постійною швидкістю проходить яскраво освітлений рядок друкованого пристрою. На виході СЕ утворюються сигнали, що характеризують відбиваючу здатність ділянки, що сканується. Отримана інформація заноситься в запам’ятовуючий пристрій або регістр зрушення й зберігається там до закінчення процесу сканування минаючого сигналу. Після цього отримана інформація надходить у блок розпізнавання для її ідентифікації. Послідовна обробка заснована на використанні методів сканування за допомогою " бігаючого променя, " у режимах звичайної й стежачої розгортка. Опис зображень формує послідовності в часі в міру огляду зображення аналізованих знаків.

Сутність принципу сканування аналізованого знака за допомогою променя ЕПТ полягає в тому, що кожен знак сканується світловим променем по заданій траєкторії, утворюючи сітку, що називається растром.

Зчитування виконується фотоелектричними помножувачами (ФЕП). Для виявлення структурних ознак використовуються активні методи сканування зображення, де відбувається кругове сканування зображення, під час якого розгортаючий промінь описує весь контур знака. Потім система розгорнення відключається й здійснюється пошук іншого знака. При скануванні знака кожен його елемент приводить до формування коду, у результаті чого формується код знака в цілому. Процес розпізнавання здійснюється асоціюючим блоком, що є своєрідним мозком читаючого апарата й називається блоком розпізнавання, який містить знакові еталони й генератор рішень, що остаточно ідентифікує аналізований знак і виробляє сигнал про розпізнаний знак коду, придатний для вводу й використання в ЕОМ або засобу підготовки даних проміжних носіїв інформації. Всі блоки такого пристрою можна розбити на 4 функціонально зв'язані між собою системи:

1. Система переміщення документів, що забезпечує подачу, транспортування, вирівнювання, маркування й вивід документів

2. Система сканування, що забезпечує оптичне збільшення, орієнтацію, нормалізацію зображення, компенсацію непропечаток і різної контрастності, а також сприйняття й перетворення графічного зображення знака в електронному образі.

3. Система розпізнавання, що здійснює ідентифікацію розпізнаваємого знака з одним із еталонів, що зберігається в машині.

4. Система, що складається із блоку керування, контролю й виводу розпізнаної інформації.

3 Пристрій мовного вводу даних. Складність мовного вводу приводить до обмеження словника (50-200 слів). В основі пристрою мовного вводу є МП, керуючий потоками інформації всередині пристроїв, обміном інформації з ПП, діалогом з оператором за допомогою міні-дисплея і клавішного пристрою, а також виконуючий ряд обчислювальних операцій, аж до ухвалення остаточного рішення при розпізнаванні усної команди.

Мовний сигнал з виходу мікрофона надходить на процесор, де виконується його первинна обробка. Попередній процесор здійснює спектральний аналіз мовного сигналу з наступним перетворенням даних у цифрову форму. За допомогою МП із цих даних формується набір інформативних ознак для кожного слова словника. Спектральний аналізатор може містити до 16 каналів у звуковому діапазоні 100Гц - 10кГц Вихідні сигнали аналізатора в процесі навчання формують набір ознак для кожного слова словника - еталони, які зберігаються в ОЗП еталонів.

У режимі розпізнавання виконується послідовне порівняння всіх еталонів словника з набором аналогічних ознак, отриманих при проголошенні команди За результатами аналізу, отриманих мір подібності, МП приймає рішення й передає його на дисплей та інтерфейсний блок. Амплітудні зміни сигналу враховуються при його обробці в блоці попереднього процесора. Зміни в темпі проголошення враховується нормалізацією сигналу за часом, розбивка його на певне число інтервалів або з використанням алгоритму динамічного програмування, що забезпечують найкраще вирівнювання між невідомим висловленням й еталоном. Для реалізації процедури динамічного програмування складається матриця близькості або розходження двох образів реалізації. Ця матриця реалізована в процесорі динамічного програмування.

Пристрій мовного виводу даних. В областях синтезу мови одним з напрямків є синтез за правилами, де мовний сигнал утвориться тільки по правилах, що зберігаються в пам'яті. Тому як слова практично не обмежені, то перетворення не забезпечить гарної якості синтезованої мови. Отже, найпоширеніший синтез - синтез по зразках, де є словник мовних одиниць, спеціально підготовлених з реальних елементів мовного матеріалу, наговореного диктором.

Основу цієї системи становить запам'ятовувальний пристрій мовних одиниць. Зменшення обсягу ЗП досягається, якщо за основу слів приймаються склади. Більше ефективний стиск - перехід до синтезу за правилами. Такі пристрої називаються синтезаторами мови (мовний сигнал одержують штучним шляхом).

Мовний синтезатор по друкованому тексті містить ЗП для зберігання кодів повідомлення, перетворювач текстів у керуючі сигнали синтезатора, синтезатор й акустичний перетворювач.

Основою синтезатора є лінійна модель. Генератор основного тону (ГОТ) імітує роботу голосових зв'язок людини. Генератор шуму (ГШ) - шумове джерело з рівномірним спектром (використовується для формування звукових сигналів). Лінійний фільтр (ЛФ) є моделлю голосового тракту. Модель випромінювання (МВ) описує характер звукового тиску на виході мовного тракту в районі губ.

Домашнє завдання:

[6] С. 175-177