Сканирование и системы, обеспечивающие распознавание символов

Введение
В настоящее время множество задач, связанных с работой с
компьютерной техникой, предполагает необходимость перевода информации
с бумажных носителей в цифровые форматы. При этом процедуры ручного
ввода данных отнимают значительное количество времени и чреваты
ошибками. Кроме того, ручной ввод возможен только для текстовых блоков,
вставка графических объектов является сложной задачей. Автоматизация
ввода информации с бумажных носителей возможна с использованием
сканеров, позволяющих осуществлять оцифровку как изображений, так и
3
текстовых документов. С помощью сканеров возможно считывание данных с
бумаги, пленок и других текстов в аналоговой форме с дальнейшим
преобразованием их в цифровой формат. Сканеры находят повсеместное
применение: в офисах компаний, где специалисты работают с архивами
документов, в библиотеках, издательствах, инженерных организациях. Также
сканеры широко используются домашними пользователями.
Сканирование документов позволяет обеспечить практически вечное
хранение информации, например, с исторических документов, хранящихся в
музеях, архивах, библиотеках, иметь цифровые копии личных документов или
фотографий из личного архива. Также многими организациями создаются
цифровые копии правоустанавливающих документов (например, о праве на
льготы, на получение пенсии, подтверждающих документов о стаже, о
собственности на объекты недвижимости и др.)
Целью данной работы является анализ технологий сканирования
документов.
Задачи работы:
- анализ технологий и устройств, позволяющих проводить оцифровку
информации с аналоговых носителей;
- классификация сканеров, изучение принципов их устройства;
- анализ особенностей использования программного обеспечения для
распознавания символов.
Объект исследования: технологии распознавания символов и оцифровки
изображений.
Предмет исследования: программные и аппаратные средства
распознавания символов и оцифровки изображений.
1. Аппаратное обеспечение технологий распознавания изображений
1.1 Классификация видов сканеров
4
Сканеры представляют собой устройства, которые, посредством анализа
каких-либо объектов (как правило, изображений, текстов), создают цифровые
копии изображений объектов. Процесс получения таких копий называется
сканированием.
Сканирование представляет собой оцифровку изображений,
посредством которой информация с бумажных носителей переносится в
машиночитаемый вид с возможностью сохранения в графических форматах,
либо в форматах, позволяющих в дальнейшем проводить исправления
текстовых блоков.
Рассмотрим основные принципы классификации сканеров [1]:
1. Ручные сканеры. Небольшие габариты и приемлемая стоимость
устройства относятся к достоинствам подобного решения. При этом принцип
работы устройства не позволяет эффективно решать поставленные задачи по
проведению сканирования, так как для проведения указанной операции
необходимо вручную проводить сканирующим устройством по изображению,
что потенциально снижает качество получаемого результата и снижает
скорость работы.
2. Планшетные сканеры. Принцип работы сканеров подобного типа
предполагает считывание информации с носителей, на прозрачную
поверхность, прижатую крышкой, далее проводится запуск сканера,
считывание данных изображения производится бегающим под стеклянной
поверхностью распознающим элементом. Наиболее распространены
планшетные сканеры формата А4. Но встречаются исполнения сканеров в
больших форматах (А3 и А2).
3. Поточные сканеры. В данном исполнении имеется возможность
использования автоматического податчика бумаги и сканирования в
двухстороннем формате, что обеспечивает скорость проведения
сканирования. Возможно быстрое считывание информации с пачки
документов, положенных в специальный лоток. Перед этим пользователи
проводят установку сохранения формата выходных изображений с помощью
5
специализированных программ, поставляемых вместе с драйверами сканеров,
либо сторонним программным обеспечением.
Современные МФУ позволяют проводить сканирование в сетевом
режиме (когда пакет файлов, созданный сканером, отправляется на
выделенный для указанных задач сетевой ресурс, либо на заданный адрес
электронной почты, с предварительной обработкой в соответствии с
настройками, указанными пользователем).
1.2 Основные характеристики сканеров
Основные типы операций, осуществляемые сканерами, включают [2]:
- сканирование изображений;
- сканирование текстов для проведения дальнейшего их распознавания с
возможностью экспорта в текстовые редакторы.
Проведем описание основных технических характеристик сканеров.
1. Разрешающая способность - одна из основных характеристик,
используемых производителями при описании возможностей сканеров.
Наиболее распространенной единицей измерения разрешающей способности
сканеров является число пикселей на один дюйм.
Различаются оптические и интерполированные разрешения. Величина
оптического разрешения вычисляется путём отношения количества
светочувствительных элементов в сканирующей линейке к максимальной
ширине области сканирования. Таким образом, число светочувствительных
элементов у сканеров, обладающих оптическим разрешением в 600 ppi и
максимальной шириной области сканирования 8,5 дюйма (216 мм), составляет
около 5100. Оптическое разрешение представляет собой частоту
дискретизации, только в указанном случае отсчет производится не по времени,
а по размерам.
Наиболее часто используемыми оптическими разрешениями являются
1200, 2400 ppi.
6
Интерполированное разрешение — это повышение количества пикселей
в отск