3.5.3. устройства ввода данных, манипуляторы

Устройства ввода [input device (unit)] -

Широкий класс технических средств, предназначенных для ввода данных в ЭВМ. К устройствам этого вида относятся: клавиатура , графические планшеты , сенсорные экраны , координатные или манипуляторные устройства (см. “мышь “, “ джойстик ”, ” трэкбол ”, ” педаль ”), сканеры , устройства считывания (магнитного, оптического и электрического) меток и штрихового кода, устройства речевого ввода и др. Ранее использовались также устройства считывания данных с перфолент и перфокарт. В основной комплект ПЭВМ различной комплектации входит клавиатура а также монитор с сенсорным экраном .

Клавиатура [k/b - keyboard] -

  1. Совокупность расположенных в определенном порядке клавиш, используемых для ввода и редактирования данных, а также управления курсором и выполнением человеко-машинных операций;
  2. Клавишный электромузыкальный инструмент (например, цифровой орган, клавесин).

Варианты стандартов для клавиатуры:

Клавиша [key] -

Сенсорный экран [touch screen] -

Координатное устройство, позволяющее путем прикосновения (пальцем, корандашем и т.п.) к области экрана монитора производить выбор необходимого элемента данных, меню или команды для управления ЭВМ .

Мышь [mouse] -

Манипуляторное и координатное устройство ЭВМ. Является дополнением к клавиатуре и необходимой частью оборудования при пользовании графическим интерфейсом. Различия в конструкции манипуляторов типа “мышь”: форма корпуса, количество клавиш (кнопок) манипулятора и выполняемых ими функций. Например, в модели т.н. “Думающей мыши ” [Thinking Mouse ] фирмы Kensington (США) предусмотрено 4 клавиши, каждой из которых можно назначать по желанию пользователя различные функции или даже группы функций. О конструкции и выборе устройств типа “мышь” см. [59, 61, 442].

Трекбол [TrackBall, BallPoint (Mouse), TrackPoint] -

Разновидности координатных и манипуляторных устройств, заменяющих “мышь” в портативных ПЭВМ. Конструкция трекбола характеризуется тем, что в отличие от мыши он крепится неподвижно (например, к клавиатуре), поэтому его иногда называют “стационарной мышью”. Манипулирование позицией курсора на экране монитора при этом производится шариком обращенным не вниз, как у мыши, а вверх. О конструкциях современных трекболов см. [50].

Джойстик [joystick]

Координатное и манипуляторное устройство ЭВМ в виде рукоятки с кнопками. Используется в тренажерах и совместно с игровыми программами. Разновидностью игровых джойстиков являются “геймпады”, выполненные в виде малогабаритных панелей, снабженных функциональными кнопками и переключателями (см. ниже). Вследствие развития индустрии компьютерных игр джойстики превратились в своеобразные программно-аппаратные комплексы, конфигурация которых ориентирована на особенности различных видов игр и вкусы игроков. Некоторые часто встречающиеся элементы управления на джойстиках и соответствующая им терминология :

Педаль [pedal] –

Педаль для ног, используется в качестве дополнительного манипулятора к клавиатуре и мыши для замены часто используемых комбинаций клавиш. Функциональная настройка ее производится программным путем самим пользователем. Во время игры на компьютере педаль может быть также использована для дополнения функциональных возможностей джойстика. В качестве примера могут служить три педали модели Step On It , выпускаемые фирмой Bilbo Innovations (США).

Световое перо [light pen] –

Устройство, по форме напоминающее ручку, которое позволяет снимать координаты любой точки экрана монитора (дисплея) для ввода команд в ЭВМ. В конструкцию светового пера входит фотоприёмное устройство, преобразующее световое излучение, снимаемое с поверхности экрана, в электрический сигнал. При работе со специальными программами (например, для САПР) световое перо может использоваться для передачи команд изменения формы, размеров, положения и цвета элементов изображения объектов на экране монитора.

Сенсорный манипулятор , дигитайзер [digitizer] –

Координатное и манипуляторное устройство в виде малогабаритного планшета, преобразующего движение по его поверхности пальца в движение курсора на экране монитора. Снабжается также клавишами управления подобно “мыши”. В некоторых сенсорных манипуляторах (например, GlidePoint фирмы Cirque - США) функции клавиш может выполнять однократное или двукратное прикосновение к экрану, которое соответственно воспринимается как “щелчок” или “двойной щелчок” левой клавиши “мыши” .

Разновидности дигитайзеров:

СКАНЕР [optical reader, scanner] -

Устройство, предназначенное для считывания графических данных (в том числе и текстовых данных в графической форме) с поверхности человекочитаемого носителя (например, - бумаги, слайда, микрофиши и т.п.) при помощи оптических средств, их кодирования и ввода в ЭВМ или другие устройства. В зависимости от конструкции различают сканеры: черно-белые и цветные (т.е. считывающие соответственно только черно-белое или цветное изображение), ручные (т.е. сканер перемещается по поверхности оригинала рукой) и планшетные (настольные), в которых считывание изображения осуществляется путем автоматического перемещения оригинала или оптического устройства относительно друг друга. Некотроые разновидности конструкции сканеров :

Понятия и термины, связанные с устройствами и техникой сканирования:

TWAIN -

  1. Международный стандарт, предназначенный для обеспечения совместимости сканеров с программными приложениями. Большинство сканеров поставляются с драйверами TWAIN , что дает им возможность работать с любыми TWAIN-совместимыми программами.
  2. Стандартизированный программный интерфейс управления периферийными устройствами, используемыми для оцифровки изображений [572].

Система компьютерного зрения [computer video system] -

Комплекс программно-аппаратных средств, обеспечивающий обработку данных, снимаемых на выходе оптико-электронных устройств, например, цифровой фотокамеры, телевизионной или видеокамеры. Используется в робототехнике и, в частности, в охранных системах и устройствах. Важной составляющей частью ее является подсистема оптического распознавания образов (не путать с “оптическим распознаванием символов “!).

Оптическое распознавание ( образов ) [optical (image) recognition] -

Технология автоматического установления соответствия наблюдаемого системой “компьютерного зрения” объекта объектам определенного вида или класса. Частным видом ее являются оптическое распознавание символов и оптическое считывание меток (см. ниже). Реализованная в настоящее время технология оптического распознавания позволяет в динамическом режиме идентифицировать только объекты, имеющие простые геометрические формы. Сложные объекты распознаются лишь в статике. Например, изображения людей (в том числе — отпечатков пальцев, сетчатки глаза и т.д.) идентифицируются путем сопоставления предъявленного объекта с его фотографическим изображением, хранящимся в памяти ЭВМ.

 

Цифровая фотография [digital photography] –

Технология создания фотографического изображения с использованием цифровых фотокамер (см. ниже) и средств вычислительной техники. В 1995 г. фирма Kodak объявила о своей новой программе “Цифровая наука”, целью которой является разработка и внедрение цифровых технологий для получения, обработки, хранения и воспроизведения высококачественных изображений. В рамках данной программы, в частности, разработан стандарт PhotoCD, определяющий формат хранения (фото)графических данных, совместно с фирмой Sprint Corporation разрабатываются принципы организации и передачи цифровых изображений. Отдельным направлением программы является разработка технологии сжатия изображений. В части прикладных составляющих частей данной программы планируется ее использование для нанесения на кредитную карту или любой другой документ изображения его владельца для решения задач оперативной идентификации [72, 121, 195].

Цифровая фотокамера , цифровая камера [digital camera ] - Фотографическая камера, являющаяся разновидностью фотоаппарата и предназначенная для регистрации фотографического изображения на машиночитаемый носитель (например, сменный PCMCIA носитель или флэш-карточку) с использованием средств его цифрового кодирования (см. также “цифровая фотография “, “CMOS APS ” и “ПЗС “ ). Процессы съёмки цифровой камерой аналогичны работе с зеркальным фотоаппаратом. Они характеризуются также: малыми габаритами и весом, высоким качеством изображения и быстродействием (например, 10 кадров за 4 сек), разрешением 640х480 dpi и выше. В камерах более позднего выпуска становится вполне распространённой разрешающая способность 2048х1536 dpi (и выше), время перезаписи одного кадра на ЭВМ от 5 до 30 сек. Цифровые фотокамеры допускают возможность просмотра результатов съемки через несколько секунд после ее завершения. Ряд камер позволяют производить запись речевого сообщения через встроенный микрофон (изделия фирм Canon и Ricoh ) и др. О современных цифровых фотокамерах и их выборе см. - [72, 121, 139, 195, 228, 308, 309, 492, 547].

Внешние рецепторы ПЭВМ -

Измерительные устройства (например, термометры, фотодетекторы, датчики pH, акустические датчики расстояния, манометры и т.п.), с системой специальных аппаратно-программных интерфейсов, предназначенные для подключения к ПК с целью наблюдения и записи (регистрации) в различной форме соответствующих физических величин [55].

Датчик [sensor] -

Устройство, предназначенное для измерения физических характеристик среды или каких-либо процессов и формирования сигналов для ввода в ЭВМ. Как правило, указанные измерения выполняются датчиками в аналоговой форме и преобразуются в цифровую с использованием встроенных в них аналого-цифровых преобразователей .