Розробка проекту на блок фільтрів сканера

У наш час, коли проблеми безпеки роботи за комп'ютером стоять як не можна гостро, з'являється безліч різних стандартів наекологічну безпеку обладнання персонального комп'ютера. Сучасний монітор повинен відповідати принаймні трьом загальноприйнятимстандартам безпеки і ергономіки:

FCC Class B - цей стандарт розроблений канадської федеральною комісією з комунікацій для забезпечення прийнятного захисту навколишнього середовища від впливу радіозавад у замкнутому просторі. Устаткування, що відповідає вимогам FCC Class B, не повинно заважати роботі теле-і радіо апаратури.

MPR-II - цей стандарт був випущений Шведським національним департаментом. MPR-II накладає обмеження на випромінювання від комп'ютерних моніторів і промислової техніки, яка в офісі.

TCO'95 (а також сучасний TCO'99) - рекомендація, розроблена Шведської конференцією профспілок та Національною радою індустріального та технічного розвитку Швеції (NUTEK), регламентує взаємодію з навколишнім середовищем. Вона вимагає зменшення електричного і магнітного полів до технічно можливого рівня з метою захисту користувача.

Для того, щоб отримати сертифікат TCO'95 (TCO'99), монітор повинен відповідати стандартам низького випромінювання (Low Radiation), тобто мати низький рівень електромагнітного поля, забезпечувати автоматичне забезпечувати автоматичне зниження енергоспоживання при довгому не використанні, відповідати європейським стандартам пожежної та електричної безпеки EPA Energy Star VESA DPMS - відповідно до цього стандарту монітор повинен підтримувати три енергозберігаючих режиму - очікування (stand-by), припинення (suspend) і "сон" (off). Такий монітор при довгому просте комп'ютера перекладається у відповідний режим, з низьким енергоспоживанням.

Необхідно також щоб монітор мав можливість регулювання параметрів зображення (яскравість, контраст і т.д.). Рекомендується, щоб при роботі з комп'ютером частота вертикальної розгортки монітора була не нижче 75Гц (при цьому користувач перестає помічати мерехтіння зображення, яке веде до швидкого уставанію очей).

В даний час багато фірм виробники моніторів почали масовий випуск так званих плоскопанельних моніторів (LCD), які позбавлені багатьох екологічних недоліків, властивих моніторів з електронно-променевою трубкою, як то: електромагнітне випромінювання, магнітнеполе, мерехтіння і т.д. На відміну від моніторів для комп'ютерних пристроїв введення (клавіатура і миша) в даний час не є загальноприйнятих і широко поширених стандартів.

У той же час багато виробників даного обладнання рекламуючи свою продукцію, описують різні конструктивні рішення, які підвищують ергономічність її використання: клавіатура з можливістю регулювання розташування клавіш, миша з формою, що зменшує втому кисті при тривалій роботі. Хоча деякі з них варто розглядати тільки як помітну рекламу, багато моделей дійсно є своєрідним технологічним стрибком вперед з точки зору безпеки роботи за комп'ютером. Навіть саме ергономічне устаткування в світі не допоможе вам уникнути захворювань, якщо використовувати його неправильно.

Слідуючи простим радам по ергономічної організації робочого місця, можна запобігти подальшому розвитку захворювань. Наукова організація робочого простору базується на даних про середній зоні охоплення рук людини - 35-40 см. Ближньої зоні відповідає область, охоплювана рукою з притиснутим до тулуба ліктем, далекій зоні - область витягнутої руки. Неправильне положення рук при друку на клавіатурі призводить до хронічних растяжениям кисті.

Важливо не стільки відсунути клавіатуру від краю столу і обперти кисті про спеціальний майданчик, скільки тримати лікті паралельно поверхні стола і під прямим кутом до плеча. Тому клавіатура повинна розташовуватися в 10-15 см (залежно від довжини ліктя) від краю столу. У цьому випадку навантаження доводиться не на кисть, в якій вени і сухожилля знаходяться близько до поверхні шкіри, а на більш "м'ясисту" частина ліктя.

Сучасні, ергономічні моделі мають оптимальну площу для клавіатури за рахунок розташування монітора в найширшій частині столу. Глибина столу повинна дозволяє повністю покласти лікті на стіл, відсунувши клавіатуру до монітора. Монітор, як правило, розташовується надмірно близько. Існує кілька наукових теорій, по різному визначають значущі фактори та оптимальні відстані від ока до монітора. Наприклад, рекомендується тримати монітор на відстані витягнутої руки Але при цьому що людина повинна мати можливість сам вирішувати, наскільки далеко буде стояти монітор. Саме тому конструкція сучасних столів дозволяє змінювати глибину положення монітора в широкому діапазоні. Верхня межа на рівні очей або не нижче 15 см нижче рівня очей.

Значимим фактором є під простір стільницею. Висота наших столів відповідає загальноприйнятим стандартам, і становить 74 см. Також необхідно врахувати, що простору під кріслом і столом повинно бути досить, щоб було зручно згинати і розгинати коліна. Здавалося б, вимоги до нього сформулювати гранично просто, - воно має бути зручним. Але це ще не все. Крісло повинно забезпечувати фізіологічно раціональну робочу позу, при якій не порушується циркуляція крові і не відбувається інших шкідливих впливів. Крісло обов'язково має бути з підлокітниками і мати можливість повороту, зміни висоти і кута нахилу сидіння і спинки. Бажано мати можливість регулювання висоти і відстані між підлокітниками, відстані від спинки до переднього краю сидіння. Важливо, щоб всі регулювання були незалежними, легко здійсненними і мали надійну фіксацію. Крісло повинне бути регульованим, з можливість обертання, щоб дотягнутися до далеко розташованих предметів.

4.3 Положення за комп'ютером

Регульоване обладнання повинно бути таким, щоб можна було прийняти таке положення:

1. Поставте ступні пласко на підлогу або на підніжку.

2. Поперек злегка вигнута, спирається на спинку крісла.

3. Руки повинні зручно розташовуватися по сторонах.

4. Лінія плечей повинна розташовуватися прямо над лінією стегон.

5. Передпліччя можна покласти на м'які підлокітники на такій висоті, щоб зап'ястя розташовувалися трохи нижче, ніж лікті.

6. Лікті зігнуті і знаходяться приблизно в 3 см від корпусу.

7. Зап'ястя повинні прийняти нейтральне положення (ні підняті, ні опущені).

5. Експлуатаційна частина

5.1 Технічні засоби пошуку та усунення помилок, та пошкоджень

До моменту масового застосування USB-пристроїв більшість проблем зі сканерами доводилося на спільне використання (з принтером) паралельного порту. Процес інсталяції сканера з USB-інтерфейсом істотно простіше, а кількість виникаючих проблем - менше.

Існує наступна група проблем сканерів - або неможливість сканування взагалі, або отримання результатів з дуже низькою якістю.

Якість підключення. Як і для будь-якого периферійного пристрою, включеного до складу системи, існують певні засадничі речі, які потрібно обов'язково проконтролювати, якщо виникли якісь труднощі з установкою і запуском нового сканера.

Спочатку упевніться, що сканер підключений до джерела живлення змінного струму та включений. Після включення живлення повинен засвітитися індикатор, який знаходиться трохи нижче рівня скляній робочої поверхні скануючого пристрою харчування, - це означає, що пристрій увімкнено і готове до експлуатації.

Потім упевніться, що сканер підключено належним чином і до відповідного порту ПК. На всяк випадок перевірте обидва кінці кабелю.

І останнє. У багатьох сканерах, забезпечених ПЗЗ-матрицею і стабілізатором скануючої головки, остання перед транспортуванням блокується спеціальним важелем. Сканер не буде нормально працювати, якщо штанга стабілізатора не зможе рухатися, тому обов'язково загляньте в інструкцію з експлуатації і упевніться в тому, що скануюча голівка розблокована належним чином.

Тестування сканера. Якщо у виявленні джерел проблем у роботі сканера виникають труднощі, то краще всього відшукувати їх і усувати послідовно. З цієї причини, перша річ, яку слід зробити - це провести всебічне тестування сканера і визначити джерело проблем.

У багатьох сканерів є режим "самотестування", за допомогою якого можна перевірити працездатність всього пристрою. Крім того, в комплект постачання деяких сканерів входить набір діагностичних програм (утиліт).

Нижче наводиться послідовність дій, яку слід виконати при тестуванні сканера:

1. Включіть сканер і запустіть утиліту отримання зображення або інше відповідне програмне забезпечення.

2. Помістіть чорно-білу фотографію на скляну робочу поверхню зображенням вниз (лицьовою стороною до скла). (Якщо використовується сторінковий сканер, вставте чорно-білий документ в лоток з механізмом автоподачі аркуша вихідного зображення і упевніться, що він правильно орієнтований!)

3. За допомогою програмного забезпечення для сканера отримаєте зображення.

4. Якщо виявиться, що відскановане зображення позбавлене змісту (або все чорне, або навпаки - все біле), упевніться, що початкова фотографія або документ були зорієнтовані потрібною стороною до зчитує голівці пристрої, а також перевірте, в той чи лоток подачі паперу був поміщений документ зі сканується. (Можливо, була відсканована зворотна сторона фотографії!). Якщо отримане зображення розпливчасто або спотворено, проконтролюйте, щоб початкова фотографія або документ щільно прилягали до скляної поверхні і кришка скануючого пристрою була надійно закрита. Крім того, використовуючи програмне забезпечення сканера, можливо також вибрати який-небудь певний тип вихідного документа (швидше за все, там буде надано на вибір небудь на зразок Ч / Б фото (B / W Photo), Кольорове фото (Color Photo), Штрихова графіка (Line Art) і так далі). Вибрати найбільш відповідний дійсності тип зображення.

5. Як тільки вийде гарне зображення в режимі попереднього перегляду, збережіть результат сканування на диску. Поекспериментуйте зі скануванням документа при різних дозвільних здібностях і параметрах налаштування зображення.

6. Далі потрібно перевірити драйвер TWAIN. Закрийте програмне забезпечення скануючого пристрою і відкрийте іншу графічну програму, що працює з драйвером TWAIN. Скористайтеся меню Файл> Відкрити (File> Open або File> Acquire) і в якості аргументу команди "Вибір джерела" вкажіть Сканер. Виберіть тип зображення і подивіться, чи отримає графічна програма відповідне зображення від вашого сканера.

7. Якщо графічна програма не може отримати зображення зі сканера, то необхідно перевірити кілька речей. По-перше, переконайтеся, що вона взагалі здатна працювати з драйвером TWAIN; якщо це не так - використовуйте іншу програму. По-друге, якщо встановлений в системі сканер відсутня в списку команди "Вибір джерела", то, можливо, драйвер TWAIN не встановлений; спробуйте перевстановити драйвер і знову повторіть цю операцію тестування.

Якщо всі ці численні спроби отримати відскановане зображення: безпосередньо з графічної програми не увінчалися успіхом, то завжди можливо за допомогою придбаного зі сканером програмного забезпечення зберегти відскановане зображення на жорсткому диску, а потім звичайним способом відкрити або імпортувати цей файл в свою програму редагування графіки.

Перевірка порту і конфігурації. Якщо сканер підключено через паралельний порт, упевніться, що цей порт налаштований як розширений паралельний порт EPP (Enhanced parallel port) або порт з розширеними можливостями ЕСР (Extended capabilities port). Для роботи багатьох сканерів паралельний порт повинен задовольняти вимогам специфікації ЕРР / ЕСР, що забезпечує швидкісну, двонаправлену шину передачі сигналів для обміну даними з вашим комп'ютером.

Якщо Windows "не дізнається" підключений сканер, то кращий спосіб дій полягає в перевстановлення сканера (можна навіть деінсталювати відповідне програмне забезпечення перед тим, як виконувати нову установку, хоча це потрібно і не завжди.) Якщо і після повторного підключення Windows не визнає сканер, тоді спробуйте відключити його, вимкнути комп'ютер, а потім знову підключити і перезавантажитися.

Якщо Windows все ще не розпізнає сканер, запустіть майстер підключення сканерів і відеокамер (Scanner and Camera Wizard) - для Windows XP, або майстер установки устаткування (Add New Hardware Wizard) - для будь-якої версії Windows. Кожен з них допоможе вручну встановити драйвер скануючого пристрою.

Деякі сканери краще і зручніше всього встановлювати за допомогою інсталяційного компакт-диска, що входить у комплект постачання скануючого пристрою. Такі інсталяційні компакт-диски дуже часто містять досить потужну інсталяційну програму, яка виконує всі - від установки драйверів в конфігурації системи до встановлення графічного програмного забезпечення редагування зображень.

Якщо система розпізнала сканер після його інсталяції, але не пізнає його при подальшому використанні, то, ймовірно, вона налаштована таким чином, що для нормальної роботи сканер повинен бути включений перед початковій завантаженням Windows. Вимкніть комп'ютер, включіть сканер, і знову ввімкніть свій комп'ютер. Коли Windows завантажиться, вона розпізнає вже включений сканер.

Інша проблема виникає, коли сканер розташовується дуже далеко від вашого комп'ютера. Не слід використовувати кабель довше того, який входить в комплект постачання сканера; довгий кабель не лише погіршує якість сигналів, але може послабити їх настільки, що комп'ютер буде не в змозі їх прийняти. Ніколи і ні за яких обставин не подовжуйте кабель між скануючим пристроєм і ПК.

Розподіл необхідних ресурсів. Для роботи сканерів потрібно чимала кількість системних ресурсів. Мало того, що відскановані зображення займають багато дискового простору, але і для роботи самих сканерів потрібен великий обсяг оперативної пам'яті і значна кількість інших системних ресурсів (наприклад, процесорного часу) при зчитуванні зображення.

Якщо система працює повільніше або навіть зависає під час сканування зображення, то слід розглянути наступні способи вирішення цієї проблеми:

- На час сканування закрити всі непотрібні додатки;

- Додати в систему більше оперативної пам'яті;

- Переконатися, що в системі є достатній запас вільного простору на жорсткому диску, оскільки більшість сканерів майже повністю займають файл підкачки для своїх потреб; можете також збільшити загальний розмір файлу підкачки Windows (якщо такий було встановлено примусово користувачем) для оптимізації роботи з великими файлами сканируемих зображень;

- Якщо проблеми продовжують виникати, спробуйте сканувати з нижчим дозволом (для менших зображень потрібно менше ресурсів).

Спільне використання паралельного порту. Досить часто виникають проблеми при розподілі ресурсів паралельного порту між сканером і принтером. Спроба використовувати обидва пристрої одночасно призведе або до істотного уповільнення роботи обох пристроїв, або повної блокуванні одного з них, а можливо і відразу двох. Потрібно уникати сканувати при друку (і навпаки) або просто встановити спеціальне розподільчий пристрій, який не дозволить одночасно підключати до паралельного порту вашого ПК і сканер, і принтер.

Слід також визначити порядок підключення кожного пристрою до мережі змінного струму. Першим завжди потрібно включати принтер, потім сканер, а вже потім комп'ютер. Багато виробники вказують, що для забезпечення роботи принтера сканер повинен бути включений у мережу і під'єднано до комп'ютера.

І останнє: принтер може бути просто не налаштований для спільного використання паралельного порту ПК. Запустіть утиліту настройки конфігурації принтера і відшукайте установку - щось на зразок "Пріоритетне використання порту", і відключіть її. Крім того, відключіть усілякі установки на зразок "Використання двонаправленої друку". Така зміна цих параметрів налаштування дозволить іншим пристроям (наприклад, сканеру) використовувати паралельний порт спільно з принтером.

Встановіть у своїй системі додатковий паралельний порт (Але, звичайно, краще всього використовувати USB-шину, якщо тільки в сканері є USB-порт).

Правильні параметри настройки. Дуже важливо вибрати правильні параметри настройки зображення сканера (або більш правильно - в програмному забезпеченні сканера), які якомога точніше відповідали б сканується. Якщо ці параметри встановлені неправильно, то в результаті отримаєте або електронну копію поганої якості, або файл відсканованого зображення, що має гігантський розмір.

Дуже важливо розуміти відмінності між растровим зображенням і штриховий графікою. Сканування растрового зображення забезпечує відображення великої кількості напівтонових відтінків (або градацій кольору) і ідеально підходить для фотографій. Сканування в режимі штрихової графіки (або "малюнок") більше підходить для простих чорно-білих штрихових малюнків.

Якщо потрібно відсканувати штриховий малюнок, а система налаштована на роботу растровим зображенням (наприклад, напівтоновим, зображенням з градаціями сірого або кольоровою фотографією), то налаштування сканування можна вважати абсолютно вірними, проте файл з отримане зображення буде зайво великим і займе багато додаткового дискового простору. Справа в тому, що сканування в такому режимі здійснюється у всьому просторі оригіналу документа в тому числі і в незаповненому зображенням - між штриховими ризиками, яке деякими сканирующими пристроями може інтерпретуватися як дуже світлий напівтонової відтінок. Штрихові малюнки краще сканувати як чорно-білі зображення.

Виправлення помилок. Якщо ж в результаті сканування виходить не зовсім те, що потрібно - наприклад, занадто яскраве або надто темне зображення, перекошене, змащене і т.д., то зовсім не обов'язково проводити повторне сканування зображення. Багато прості проблеми можуть бути легко усунені за допомогою програми редагування графічних зображень, використовуваної сканером, або за допомогою будь-якої іншої програми роботи з графікою.

Якщо отримане зображення занадто темне або занадто світле, то просто скоректуйте яскравість і контрастність в графічному редакторі. Якщо ж воно кілька повернене (що трапляється дуже часто), використовуйте графічний редактор, щоб розгорнути зображення на декілька градусів. Якщо зображення не центрировано, обріжте непотрібну частину зображення за допомогою того ж графічного редактора.

Іншими словами, дуже багато помилок сканування можливо усунути вже після сканування.

Виправлення оригіналу. Якщо ж, з іншого боку, на відсканованому зображенні є вертикальні смуги, значить, проблема виникає на етапі сканування і там же вона повинна бути усунута. Ці смуги виникають, коли скануючий пристрій сприймає пил або мілкодисперсну бруд, що знаходиться на оригіналі або склі, як інформацію про реальний зображенні. Щоб виключити цей тип штрихових спотворень оригінального зображення, необхідно почистити скляну робочу поверхню сканера (на планшетному сканері) або прочистити приймальний тракт вихідних документів (на сторінковому сканері).

Якщо ж на відсканованих документах знаходяться кругові дифракційні візерунки, то це проблема, що виникає при використанні вологих оригіналів зображень - наприклад, при скануванні чи слайдів негативних плівок. Ці "кільця Ньютона" утворюються при попаданні яскравого світла лампи сканера на вологу поверхню оригіналу зображення. Уникнути появи таких кілець можна простим видаленням вологи з поверхні оригіналу або, використовуючи спеціальну рамку для фіксації плівки або слайдів на деякому віддаленні від робочої поверхні, з метою усунення контакту оригіналу зі скляною поверхнею сканера.

Інша досить поширена ситуація пов'язана з появою на відсканованих зображеннях муарових розлучень (на напівтонових картинках) або хитромудрих узорів в області розміщення символів. Ці ефекти обумовлені тим, що розміри елементарної точки (пікселі) зображення того пристрою, на якому був надрукований оригінал документа, менше, ніж розмір пікселя вашого сканера. Цю проблему можна усунути простим збільшенням здатності сканера (іншими словами - зменшенням розміру пікселя) або зміною розміру відсканованого зображення, в результаті чого розміри пікселів стануть більш відповідати розмірам точки оригіналу зображення.

Перегляд і друк. Якщо отримане за допомогою сканера зображення виглядає на моніторі не дуже правдоподібно, то проблема може бути пов'язана зовсім не з скануючим пристроєм. Це відбувається тому, що сканування, ймовірно, вироблялося з 24-розрядним колірним дозволом; природно, що його неможливо відтворити з відповідною якістю на моніторі, працюючим в 256-кольоровому режимі - адже він налаштований на більш низьке колірне дозвіл. (Позбавлені первісного колориту, забарвлені фрагменти зображення виглядають при цьому кілька безглуздо). Для вирішення цієї проблеми відкрийте діалогове вікно Властивості: "Екран" і збільшіть розрядність кольору для монітора до 24 біт або більше.

Проблеми з якістю зображень. Якість одержуваних зображень в рівній мірі залежить від правильного налаштування всіх складових елементів системи і однаковою інтерпретації ними інформації про колір оригіналу. Для цього спочатку здійснюється калібрування пристроїв системи, а потім здійснюється узгодження умов передачі кольору між ними. Мета калібрування сканера - сформувати коректувальну криву, що забезпечує незмінність відтворення тонів, яку потім можна використовувати для компенсації спотворень перенесення кольорів.

Для перевірки якості передачі кольорів використовуються еталонні зображення, або контрольні шкали. Іноді в еталонний шаблон додатково включається зображення, що містить велику кількість відтінків стандартних або найбільш часто використовуваних кольорів (наприклад, зразки відтінків шкіри).

Для калібрування сканера застосовується стандартизований колірної шаблон, що містить квадрати різних колірних відтінків, цифрові RGB-значення яких відомі програмі калібрування. Програма вимірює значення відтінків сканованих квадратів шаблону, порівнює їх з відповідними еталонними значеннями і налаштовує коректувальні фільтри так, щоб RGB-значення відтінків відповідали оригінальним. Еталонне зображення може бути відбиваючим або прозорим залежно від типу використовуваного сканера.

Протягом всього терміну експлуатації сканера оптичні властивості елементів його датчика і джерела світла змінюються. Тому калібрування більшості сканерів повинна проводитися регулярно. Калібрування професійних сканерів здійснюється автоматично при кожному їх включенні.

Висновки

фотодіод дихроічний світлочутливий мікросхема

В ході виконання курсового проекту мною був досліджена ПЗЗ матриця для використання в системах сканування , а також в фотоапаратах і інших подібних приладах. Матриця встановлюєтся на прилади сканування для перетворення фотонів світла в електрони таким чином формуючи цифрове зображення. Цей елемент є кінцевою ланкою блоку фільтрів скануючих приладів який отримує світлові сигнали готові для перетворення в електрони від оптічних лінз-фільтрів червоного, зеленого та блакитного спектрів по оптичним каналам блоку фільтрів. Матриця являється головним компонентом скануючих і фотографуючих приладів. В ході вивчення літератури про ПЗЗ матриці я отримав знання про світло і методи його використання в електротехніці.

Література

1. Коротков В.П. Учебный курс «Теория формирования, распространения иприема оптического излучения», кафедра РЛ2, МГТУ имени Н.Э. Баумана, 1990.

2. Уваров Н.Е. «Секреты высокой чувствительности ТВ камер», «Алгоритмбезопасности» №6, 2002.

3. Крутик М.И., Майоров В.П. «Люмены, канделы, ватты и фотоны. Различныеединицы - различные результаты измерения чувствительностителевизионных камер на основе ЭОП и ПЗС», «Специальная техника» №5, 2002.

4. Неизвестный С.И., Никулин О.Ю. «Приборы с зарядовой связью - основа современной телевизионной техники. Основные характеристики ПЗС», «Специальная техника», № 5, 1999.

5. Електроніка і мікросхемотехніка: підручник: у 4 т. / за ред. В.І. Сенька. - К.: Обереги, 2000. Т. 1: Елементна база електронних пристроїв. - 300с.

6. Бабич М.П., Жуков І.А. Комп'ютерна схемотехніка. Навчальний посібник. - К.: НАУ, 2002. - 508с.

7. В.Г. Данька ; Нац. техн. ун-т "Харк. політехн. ін-т". - Х. : ХНАДУ, 2008. - 239 с. - ISBN 978-966-303-171-2.

8. Мілих В.І., Шавьолкін О.О. М75 Електротехніка, електроніка та мікропроцесорна техніка: Підручник / За ред. В.І. Мілих. - К.: Каравела, 2007. - 688с.

Размещено на Allbest.ru