第5章其他图像输入输出设备
计算机硬件基础课后习题答案
第1章计算机概述1：计算机的类型有哪些？简述它们的特点目前国际上比较流行的计算机分类是：巨型计算机、主机（大、中型机）、小型计算机、和个人计算机。
巨型计算机指运算速度快、存储容量大的高性能计算机，它采用了大规模并行处理的体系结构，CPU由数以百计、千计的处理器组成，有极强的运算处理能力。
计算机的运算速度平均每秒1000万次以上；存贮容量在1000万位以上。
巨型机的研制水平是一个国家计算机技术水平的重要标志。
主机（大、中型机）大型机的运算速度一般在100万次/秒至几千万次/秒，通常用每秒运行多少万次来作为运算速度单位，字长32～64位，主存容量在几百兆字节以上，。
它有比较完善的指令系统，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。
其特点是通用，有极强的综合处理能力。
中型机的规模介于大型机和小型机之间。
小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短，便于及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。
微型计算机是以微处理器（CPU）为核心，通过系统总线（BUS）将存储器、外围控制电路、输入输出接口连接起来的系统称为微型计算机。
若配有相应的外围设备(如显示器、键盘、打印机等)和系统软件，就组成了微型计算机系统(Micro Computer System)。
微型计算机具有以下特点：◆集成度高，体积小，重量轻，价格低廉；◆部件标准化，易于组装及维修；◆高可靠性及适应性。
2：微型计算机简单分哪几类？各有什么特点？微型计算机简单可分为常见的台式微型计算机即个人计算机PC，笔记本，及掌上电脑台式机具有：集成度高、体积较小价格低廉、部件标准化、，易于组装维修、高可靠性及适应性，计算能力强等特点；笔记本具有体积小重量轻，便于携带移动性强，耗电少功能强的特点;掌上电脑具有更小的体积、更轻的重量、更少的耗电和更强的可移动性的特点，其方便的上网功能正将加速“处处计算，移动计算”的时代到来。
；Flash存储器与RAM相比具有非易失性的优势，但是寿命短，可擦写次数少，读写速度慢，且不能完成完全随机读写。
第五章 习题(带答案)
第五章判断题F 1 ASCII、GB2312、GB18030、Unicode是我国为适应汉字信息处理需要制定的一系列汉字编码标准。
（判断）F 2 MPEG－1声音压缩编码是一种高保真声音数据压缩的国际标准，它分为三个层次，层1的编码效果最佳，层3最差。
（判断）F 3 美国标准信息交换码(ASCII码)中，共有128个字符，每个字符都可打印。
（判断）T 4 人们说话的语音频率范围一般在300HZ--3400KHZ之间，数字化时取样频率大多为8kHz。
（判断）F 5 若中文Windows环境下西文使用标准ASCII码，汉字采用GB2312编码，则十六进制内码为C4 CF 50 75 B3 F6的文本中，含有4个汉字。
（判断）F 6 数字声音虽然是一种连续媒体，但与文本相比，数据量不大，对存储和传输的要求并不高。
（判断）T 7 为了与ASCII字符相区别及处理汉字的方便，在计算机内，以最高位均为1的2个字节表示GB2312汉字。
（判断）T 8 西文字符在计算机中通常采用ASCII码表示，每个字节存放1个字符。
（判断）F[01]. 文本处理强调的是使用计算机对文本中所含的文字信息进行分析和处理，因而文本检索不属于文本处理。
（判断）T [02]. 中文Word是一个功能丰富的文字处理软件，它不但能进行编辑操作，而且能自动生成文本的"摘要"。
（判断）F [03]. Linux和Word都是文字处理软件。
（判断）T [04]. 与文本编辑不同的是，文本处理是对文本中包含的文字信息的音、形、义等进行分析、加工和处理。
（判断）T[05]. 文本展现的大致过程是：首先对文本格式描述进行解释，然后生成字符和图、表的映象，然后再传送到显示器或打印机输出。
（判断）F [06]. OFFICE软件是通用的软件，它可以不依赖操作系统而独立运行。
（判断）[07]. 目前广泛使用的Google、百度等搜索引擎大多数是基于全文检索原理工作的。
(完整word版)数字图像处理_胡学龙_许开宇_课后答案
胡学龙、许开宇编著《数字图像处理》思考题与习题参考答案第1 章概述1。
1 连续图像和数字图像如何相互转换？答：数字图像将图像看成是许多大小相同、形状一致的像素组成。
这样，数字图像可以用二维矩阵表示.将自然界的图像通过光学系统成像并由电子器件或系统转化为模拟图像（连续图像）信号,再由模拟/数字转化器(ADC）得到原始的数字图像信号。
图像的数字化包括离散和量化两个主要步骤。
在空间将连续坐标过程称为离散化，而进一步将图像的幅度值(可能是灰度或色彩）整数化的过程称为量化。
1。
2 采用数字图像处理有何优点？答：数字图像处理与光学等模拟方式相比具有以下鲜明的特点：1．具有数字信号处理技术共有的特点。
（1)处理精度高。
（2）重现性能好.（3）灵活性高。
2．数字图像处理后的图像是供人观察和评价的，也可能作为机器视觉的预处理结果.3．数字图像处理技术适用面宽。
4．数字图像处理技术综合性强。
1。
3 数字图像处理主要包括哪些研究内容？答：图像处理的任务是将客观世界的景象进行获取并转化为数字图像、进行增强、变换、编码、恢复、重建、编码和压缩、分割等处理，它将一幅图像转化为另一幅具有新的意义的图像。
1.4 讨论数字图像处理系统的组成.列举你熟悉的图像处理系统并分析它们的组成和功能。
答:如图1.8，数字图像处理系统是应用计算机或专用数字设备对图像信息进行处理的信息系统.图像处理系统包括图像处理硬件和图像处理软件。
图像处理硬件主要由图像输入设备、图像运算处理设备（微计算机）、图像存储器、图像输出设备等组成。
软件系统包括操作系统、控制软件及应用软件等。
图1。
8 数字图像处理系统结构图11。
5 常见的数字图像处理开发工具有哪些？各有什么特点?答．目前图像处理系统开发的主流工具为 Visual C++（面向对象可视化集成工具）和 MATLAB 的图像处理工具箱（Image Processing Tool box)。
两种开发工具各有所长且有相互间的软件接口。
输入输出设备概述(PPT 111页)
24.03.2020
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4．终端设备
• 终端设备：与计算机网络的用户一端相连接的 设备。
• 在大型计算机系统中，通过通信线路连接到主 机的输入输出装置也是一种终端设备。
• 终端在不同系统不同场合有不同的含义。
• 智能终端：具有一定的数据处理能力的终端。
• 哑终端：只负责输入输出的终端。
• 本地终端：与主机距离较近的终端。如在一个 计算中心的机房中的终端。
• 如果由于CPU延缓接收而发生多键重叠，中间 的按键编码就会丢失。所以在功能更强的键盘 中，采取存储多个键码的方法，来解决重键问 题。
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• 硬件扫描键盘的优点： 不需要主机担负扫描任务。当键盘产生键码之 后，才向主机发出中断请求，CPU以响应中断 方式，接收随机按键产生的键码。
• 随着计算机技术的发展与进步，现代计算机的 外存储器，也同时具有I/O设备的功能。
• 主机：CPU与内存等在系统中主要进行数据运算 处理的部分。
• 外设（外部设备或外围设备）：主机以外的系 统中其余部分，如外存储器，I/O设备等。
• 传统意义上的I/O设备，只是外设的一个组成部 分。
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1. 输入设备
• ① 字符输入设备：键盘、联机手写识别器等。 • ② 图形输入设备：数字化仪、鼠标器、跟踪球、
操纵杆等。 • ③ 图像输入设备：摄像机、扫描仪等。 • ④ 其它类型的设备：如数模转换、声音输入等。 • ⑤ 特殊的输入设备：磁盘，磁带及光盘等。
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• 现已很少用小规模集成电路来构成这种硬件扫 描键盘，而是尽可能利用全集成化的键盘接口 芯片，如Intel 8279。
计算机组成原理-输入输出设备
❖ 外部设备概述
CPU和主存构成计算机的主机，主机之外的大部分硬件设备称
为外部设备或外围设备，简称外设。外设包括输入设备、输出设 备和外存储器。
❖ 输入设备
键盘
图形输入设备（鼠标，图形板，光笔等）
图像输入设备（扫描仪、数码相机 、摄像机、摄像头等）
条形码
光学字符识别（OCR）
阴极：发出电子； 栅极：控制电子束的强度； 加速阳极：对电子束进行加速； 将电子束的动能转化为光能。
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CRT的工作原理
❖ P306 图9.4
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平板显示器
❖ 液晶显示器（LCD）
利用液态晶体调制(折射)外照光实现显示。本身不发光。 主要应用于便携式电子产品、监视器、消费类电子产品。
❖ 显示器的分类：
按显示设备所用的显示器件分类：CRT、LCD、PDP显示器。 按所显示的信息内容分类：字符、图形、图像显示器。 按设备功能分类：普通显示器和显示终端。
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CRT（阴极射线管）显示器
❖ CRT （cathode ray tube）：由电子枪、偏转装置、 荧光屏组成。
❖ 电子枪：由灯丝、阴极、栅极、加速阳极、聚焦极 组成。
❖ ASCII：美国标准信息交换码，每个字符用7 位二进制代码表示，是由128个字符组成的 字符集。见207页表9.1。用8位二进制代码表 示时是扩展ASCII码，也有128个。
❖ 汉字编码为16位二进制代码，叫机内码（区
位码）。
2
输入设备——键盘
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输入设备——鼠标
❖ 鼠标以其快捷、准确、直观的屏幕定位和选择 能力而受欢迎，目前已经成为微机必备的输入 设备。
❖ 彩色等离子显示器 PDP(Plasma Display Panel)
常用输入设备和输出设备
2020/8/19
上海交通大学
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输入/输出设备
• 输入/输出设备是实现计算机系统与人（或其它 系统）之间进行数据交换的设备。输入设备是 把各种信息（包括字符、图形、图像、语言以 及电信号等）送入计算机处理的设备，最常用 的是键盘、鼠标和扫描仪等。输出设备是把计 算机的处理结果用人所能识别形式 （例如字符、 图形、图像、语音等） 表示出来的设备， 最 常用的是显示器和打印机等。
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三类鼠标
• 1.机械式鼠标：采用机械结构有一个机械球通过摩擦两个滚轮， 将滚轮移动距离转换为电信号——电脉冲，使显示屏幕上的光 标移动。转换部件——编码器是机械的；
• 2.光电式鼠标：采用发光二极管和光敏晶体管组合成光电感应 器来测是位移。
• 3.光机式鼠标：工作原理同机械式鼠标，但编码器采用的是光 学器件。
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键盘外型（图10- 按照按键（开关）接触方式的不同，键盘有机械式、电容式和 薄膜式，如图7-3～7-5所示，在计算机中常用前二种。
• 1)机械式键盘，这种键盘按键后，触点接触通电而产生按键信 号, 见图10-2；
• 2)电容式键盘，这种键盘利用键运动时极板问电容容量的变化 产生按键信号见图10-3。
• (3) 提供外围设备和接口的状态，为处理器更好地控制和调整各种外 围设备提供有效的帮助；
• (4) 实现主机与外围设备之间的通信联络控制。包括设备的选择，操 作时序的控制与协调，主机命令与外围设备状态的交换与传递等。
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常用输入设备和输出设备
• 10.1 键盘 • 10.2 鼠标 • 10.3 扫描仪 • 10.4 触摸屏 • 10.5 打印机 • 10.6 显示器 • 10.7 磁盘存储器 • 10.8 磁带存储器 • 10.9 RAID - 独立冗余磁盘阵列 • 10.10 光盘存储器 • 10.11 U盘存储器
第五章常用多媒体设备
的经过展示台放映出来的将呈现黑色，其它的颜色也将呈现相应的反色。
第19页，共27页。
• 4）切换信号按钮：（VIDEO IMAGER / A/V1 / A/V2）. • 如果使用展示台进行实物的投影时，要按下 VIDEO IMAGER（直译为“视频图象”），这是视频展示台最常用的使
规。
• 10）当需要画面冻结时，按freeze(图像冻结)键。此时画面不动，展示物可移动。该键为循环键，按一次为冻结，再按一次为解除。 • 11）reset（复位）为复位键，按下后设备恢复为出厂设置。
第17页，共27页。
第五章常用多媒体设备 • 1）视频展示台的电源开关：（POWER)） 当将其打到 “开” 状态后，旁边的红色电源指示灯变亮，表明视频展示台正处在加电
达到某种特殊的放映效果，你可以用手指轻按 NEGA 按钮，这时一幅反色的图象就出现在了屏幕上，当再次按一下 NEGA 按钮后图象又恢复到了原先的状态。操作者可以通过液晶显示屏观察放映的效果。
第22页，共27页。
第五章常用多媒体设备
• 通常在展示台上可以展示的实物为图片或文字资料及一些简单模型或教具等，其基本的放映方法与上面的
话筒等输出、输入设备配套使用。计算机通过视频捕捉卡连接展台，通过相关程序软件，可将视频展台输出的视频信 号输入计算机进行各种处理。
第12页，共27页。
• 视频展示台在教学中应用方式主要有： • 用于实物的展示、演示实验等； • 用于书写和展示印刷资料和图片；
• 展示各种透明胶片（正、负片均可），如幻灯片、投影片等。
• 然后把投影片放在载物台上，调整镜头使之对准投影片，用手指轻触镜头上的 IN 或 OUT按钮适当调整投影片的放大倍数，使其在
大学计算机第五章(订正了部分答案)
第五章1、数字视频的一些特性提示我们可对其进行大幅度数据压缩，这些特性中不包含_____。
AA.数字视频的数据量大得惊人B. 视频信息中各画面内部有很强的信息相关性C. 一些视频细节人眼无法感知D. 视频信息中相邻画面的内容有高度的连贯性2、数字图像的基本属性中不包含______。
AA. 宽高比B. 分辨率C. 像素深度D. 颜色空间的类型3、在未压缩情况下，图像文件大小与下列因素无关的是________。
AA. 图像内容B. 水平分辨率C.垂直分辨率D.像素深度4、视频卡能够处理的视频信号可以来自连接在计算机上的_______设备。
AA. 显示器B. VCD盘唱盘 D.扬声器5、下列关于计算机合成图像（计算机图形）的应用中，错误的是__________。
CA. 可以用来设计电路图B. 可以用来生成天气图C.计算机只能生成实际存在的具体景物的图像，不能生产虚拟景物的图像D.可以制作计算机动画6、使用计算机进行文本编辑与文本处理是常见的两种操作，下面属于文本处理操作的是_________。
DA. 设置页面版式B. 设置文章标题首行居中C.设置文本字体格式D.文语转换7、图像处理软件有很多功能，以下________不是通用图像处理软件的基本功能。
DA.图像的缩放显示B. 调整图像的亮度、对比度C. 在图片上制作文字，并与图像融为一体D. 设计制作石油开采地形图8、文字处理软件输出汉字时，首先根据汉字的机内码在字库中进行查找，找到后，即可显示（打印）汉字，在字库中找到的是该汉字的__________。
DA. 外部码B. 交换码C. 输入码D. 字形描述信息9、若中文Windows 环境下西文使用标准ASCII码，汉字采用GB2312编码，设有一段简单文本的内码为CB F5 D0 B4 50 43 CA C7 D6 B8,则在这段文本中,含有________。
B 个汉字和1个西文字符个汉字和2个西文字符个汉字和2个西文字符个汉字和1个西文字符10、对带宽为300~3400Hz的语音，若采样频率为8kHz、量化位数为8位、单声道，则其未压缩时的码率约为_____。
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笔式扫描仪
底片扫描仪
专门用于扫描照相底片 扫描精度高、速度快 分辨率：2700dpi
Nikon Cool Scan 800 ED 底扫，光学分辨率4000dpi，¥22800
平板扫描仪
诞生于1984年 当今的主流产品 光学分辨率在300dpi-8000dpi
大幅面扫描仪
扫描幅面A0以上 工程图纸扫描 多数为灰度扫描仪 分辨率：200dpi或400dpi
二.液晶显示器性能
分辨率：1024× 768 LCD无闪烁现象 可视面积与标称尺
寸相符合 视角小于CRT
亮度与对比度较 CRT差
色彩比CRT差 反应速度>25ms 无辐射
三.场致发射显示器
电子从阴极逸出并加速撞到 像素单元前面的荧光层发光
电子束窄而具有较高的亮度 液晶的厚度、CRT的速度、
幅面大小
最多的是A4幅面 专业照片扫描仪幅面略大于5寸照片 大幅面扫描仪：0号或1号图纸 价格以几何级数上涨
软件
接口软件：TWIN标准 识别软件：OCR
去网纹
网纹产生原因：印刷品图像由有规则的微 小斑点组成，产生莫尔条纹。
去除方法：软件或硬件
5.2 摄像机
先于数码相机产生 早期使用真空摄像管，目前
性能--扫描方式
逐行扫描
性能—带宽
电子装置能处理的频率范围，衡量传输数 据的能力
可接受带宽＝总像素×刷新频率×1.5 带宽窄的显示器不能单方面提高刷新频率
性能—调节方式
模拟调节数字调节
性能—辐射
能源之星标准：待机状态下功率不超过 30W，在屏幕长时间没有新的显示时，显 示光源
条形码
… …
光电转换器件
方波信号
实物扫描仪
Hitachi BS20U 0.8秒内实现120万象素
3D扫描仪
生成三维坐标数据 机械式：机械臂触摸物体表面 激光式：激光代替机器臂 扫描时间长
二.扫描仪的性能
传感器性能比较
景深 色彩 体积 价格
CIS器件 浅 差 薄 低
CCD器件 深 好 厚 高
接口
USB接口：常见 SCSI接口：高档次扫描仪 IEEE1394接口：较少
分辨率
由硬件水平所决定 水平分辨率由CCD分辨率及硬件电路决定 垂直分辨率由传动机构精密度决定 平板扫描仪分辨率：600dpi、1200dpi、2400dpi
色彩深度
有30位和36位等规格 实际输出时会有所降低
高亮度，宽视角
福州大学研制FED
34英寸，世界领先 厚度10CM，显示屏1CM 工艺简单、成本低、投资少、X射线低 应用：广告牌、汽车电子设备、军工器材、医
疗仪器设备等
四.等离子显示器
原理：利用惰性气体放电时所产生的紫外线激发 彩色荧光粉发光，再转换成人眼可见的光。
超薄：40英寸/100mm 体积小、重量轻、无辐射 无畸变、亮度均匀 高亮度、大视角、全彩色、高对比度
第五章 其他图像输入输出设备
5.1扫描仪
图像输入设备 只能对静态图像进行扫描 价格低廉 分辨率高，且可调 幅面大
一.扫描仪的种类
手持式扫描仪
诞生于1987年 采用CIS技术，光学分辨率200dpi 结构简单、体积小、重量轻、携带方便、价格
便宜
CIS技术
CIS：Contact Image Sensor 触点式图像感光元件
性能—分辨率
点距 ：同一像素中两个颜色相近的荧光 点间的距离
.25 .28 .31等 最大应用分辨率=屏幕大小/点距
性能—屏幕形状
早期CRT是球面屏幕 平面直角 柱面显像管 ：特丽珑(Trinitron) ，钻石
珑(Diamondtron)
性能—刷新频率
电力工频50Hz 刷新频率超过工频10Hz
有机电致发光(EL)
核心层厚度很薄，厚度可以小于1毫米，厚度为液晶的1/3； 全固态机构，无真空、液体物质，抗震性好 没有视角问题 单个像素的响应速度是液晶元件的1000倍 低温特性好，在零下40度能正常显示 对材料和工艺的要求低，成本低； 发光转化效率高，能耗低； 单个像素尺寸小，适合应用在微显示设备中； 能够在不同材质上制造，可做成能弯曲的柔软显示器。
一.阴极射线管显示器CRT
80多年的历史 高可靠性，高性能价格比 目前最主要的显示设备 品种很多、性能各异
性能—屏幕尺寸
以显像管的对角线长度来衡量 单位：英寸 边框占据一部分空间 15英寸：可视范围13.8英寸 17英寸：可视范围在15.8~16英寸之间
19英寸：可视范围18英寸左右
光源：RGB三色LED产生白光 感光材料：硫化镉，线性排列 均匀度差，色彩分辨率差
馈纸式扫描仪
采用CIS技术， 光学分辨率300dpi 满足A4幅面扫描 多用于办公一体机中
鼓式扫描仪
用于专业印刷领域 感光器件：光电倍增管 光学分辨率：1000-8000线 性能远高于CCD类产品
等离子显示器缺点
受压能力差 耗电量大 >300W 价格高
五.大屏幕LED显示屏
原理：将LED排列成二 维列阵，用各点发光的 亮暗来显示图案和文字
特点：容易组合 缺点：颜色失真
六.有机电致发光(EL)
又称有机发光二极管(OLED) 原理：在一金属阴极和一透明阳极之间夹一层
或多层有机薄膜。在电极间施加一定的电压后， 发光薄膜层发光。
性能—防眩光
镀膜:屏幕防止外界强光照明时产生反光。
性能—抗静电
防止屏幕表面产生静电 静电吸引浮尘，损害皮肤
二.液晶显示器
液晶：介于完全规则状态与不规则状态之间的中 间态物质 。
液晶的电光效应 ：液晶分子的形状、介电常数、 折射率及电导率具有各向异性的特征，施加电场 后，随着液晶分子轴的变化和液晶分子的流动就 会发生不稳定现象，其透光特性就会发生变化。
是CCD 记录介质：录像带，存储卡,
硬盘 分辨率：家用150万像素
数码影像的输出设备
显示设备，如CRT屏幕显示、液晶显示等 投影设备，如液晶投影等 打印或印相设备，如打印机、数字彩扩系
统等
5.4显示设备
阴极射线管CRT(Cathode Ray Tube) 液晶显示LCD(Liquid Crystal Display) 等离子体显示(Gas-Plasma) 场致发光EL显示（Electro Luminescent）