4.3.1 信息采集技术
信息采集是根据信息用户的需求，寻找、选择相关信息并加以聚合和集中的过程。信息采集广义上是指在社会上、馆藏文献和数据库中采集信息，以及对信息机构提供的信息进行的采集过程和计算机对信息的数字化过程。这里是指信息生成的数字化过程，主要是文本、图像、音频和数据等的计算机采集过程。
在信息处理系统中，数据的采集是信息系统的基础，这些数据通过数据系统的分析和过滤，最终成为影响决策的信息。
（1）文本生成
在信息技术及计算机技术日益普及的今天，如何将汉字方便、快速地输入到计算机中已成为关系到计算机技术能否在我国真正普及的关键问题。
将汉字输入到计算机里一般有两种方法：人工输入和自动输入。其中人工输入速度慢而且劳动强度大，一般的使用者每分钟智能输入40～50个汉字。这种方法不适用于需要处理大量文字资料的办公自动化、文档管理、图书情报管理等场合。而且随着劳动力价格的升高，利用人工方法进行汉字输入也将面临经济效益的挑战。自动输入又分为汉字识别输入和语音识别输入。
由于汉字数量众多，汉字识别问题属于超多类模式集合的分类问题。汉字识别技术可以分为印刷体识别及手写体识别技术。而手写体识别又可分为联机与脱机两种。
从识别技术的难度来说，手写体识别的难度高于印刷体识别，而在手写体识别中，脱机手写体的难度又远远超过了联机手写体识别。
联机手写体的输入是依靠电磁式或压电式等手写输入板来完成的。在书写时，笔在板上的运动轨迹（在板上的坐标）被转化为一系列的电信号，电信号可以串行地进入到计算机中，从这些电信号可以比较容易地抽取笔画和笔顺的信息。
与脱机手写体和联机手写体识别相比，印刷体汉字识别已经实用化，而且在向更高的性能、更完善的用户界面的方向发展。目前，办公自动化已成为信息社会不可避免的发展趋势。虽然在计算机网络飞速发展的今天，许多信息已经电子化，世界各地出现了许多“电子版”的报纸、杂志等出版物。但是我们可以看到，印刷材料的数量也大大地增加了，一些专业单位如新闻社、图书馆、出版社、档案馆等所接触的印刷材料更是浩如烟海，毕竟阅读印刷材料更符合人的自然阅读习惯；同时，网络信息资源的爆炸性增长以及网络传输容量的限制，都是方便、快速地获取这些信息的约束因素。电子化与印刷文本材料如同一枚硬币的两面，互相补充、互相促进，在未来的十几年或更长的时间内将不会出现一者被另一者取代的情况。
（2）图像扫描
计算机中的图像是由特殊的数字化设备，将光信号量化为数值，并按一定的格式组织而得到的。这些数字化设备常用的有扫描仪、图像采集卡、数码相机等。扫描仪对已有的照片、图片等进行扫描，将图像数字化为一组数据存储。图像采集卡可以对录像带、电视上的信号进行“抓图（Capture）”，对其中选定的帧进行捕获并数字化。数码相机是一种与计算机配套使用的、新型的数码影像设备，它采用电荷耦合器件（Charge Coupled Device，CCD）或互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）作为光电转换器件，将被摄景物以数字信号方式直接记录在存储介质（存储器、存储卡或软盘）中，可以很方便地在计算机中进行处理。
扫描仪是一种被广泛应用于计算机的输入设备。作为光电、机械一体化的高科技产品，自问世以来其独特的数字化“图像”采集能力，低廉的价格以及优良的性能，得到了迅速的发展和广泛的推广。
（3）音频采集
音频是一种典型的连续时间信号。话筒把声音的机械振动转换为电信号，模拟音频技术中以模拟电压的幅度表示声音的强弱。这种模拟信号的特点是一个在时间轴上的连续平滑的波形，对这样一个在时间上连续的信号，计算机每隔固定的时间对波形的幅值进行采样，通过得到的一系列数字化量来标识声音。在某一个特定的时刻对音频信号的测量叫做采样。
每秒中采样的次数称为采样频率，单位为Hz。根据奈奎斯特采样定律，要从采样中完全回复原始信号波形，采样频率必须至少是信号中最高频率的两倍。所以CD标准的采样频率至少是人耳所能听到的声音频率上线20kHz的两倍。实际使用CD标准的采样频率为44.1kHz，这样，人耳能够听到的声音频率成分均可以回复。由于不同质量的声音其频率覆盖的范围不同，在实际应用中，可以根据声音的类型和质量要求，选择采样频率。如语音的频率范围是3.4kHz以下，使用7kHz采样即可。
在数字音频中，把表示声音强弱的模拟电压用数字标志，如0.5V电压用20表示，2V电压用80表示等。模拟电压的幅度，即使在某电平范围内，仍然可以有无穷多个，如1.2V、1.21V、1.215V……而用数字来表示音频幅度时，智能把无穷多个电压幅度用有限个数字来表示，把某一幅度范围内的电压用一个数字表示，这称为量化。
计算机内的基本数制是二进制，为此我们还要把声音数据写成计算机数据格式，这称为编码，模拟电压幅度、量化和编码的关系。
（4）视频采集
视频采集卡是将模拟摄像机、录像机、LD视盘机、电视机输出的视频信号等输出的视频数据或者视频音频的混合数据输入电脑，并转换成电脑可辨别的数字数据，存储在电脑中，称为可编辑处理的视频数据文件。
视频采集卡，又称为视频捕捉卡，英文名为“Video Capture Card”，其功能是将视频信号采集到电脑中，以数据文件的形式保存在硬盘上。它是我们进行视频处理必不可少的硬件设备，通过它就可以将摄像机拍摄的视频信号从摄像带上转存到计算机中，利用相关的视频编辑软件，对数字化的视频信号进行后期编辑处理，比如剪切画面、添加过滤、字幕和音效、设置转场效果以及加入各种视频特效等，最后将编辑完成的视频信号转换成标准的VCD、DVD以及网上流媒体等格式，方便传播和保存。
从视频信号源和采集卡的接口来分，视频采集卡共分为两大类：一类是模拟采集卡，另一类是数字采集卡。模拟采集卡通过AV或S端子将模拟视频信号采集到PC中，使模拟信号转化为数字信号，其视频信号源可来自模拟摄像机、电视信号、模拟录像机等；数字采集卡通过IEEE1394数字接口，以数字对数字的形式，将数字视频信号无损地采集到PC中，其视频信号源主要来自DV（数码相机）及其他一些数字化设备。模拟采集卡与数字采集卡的一个重要区别就是：使用数字采集卡，在采集过程中视频信号没有损失，可以保证得到与原始视频源一模一样的效果，而使用模拟采集卡则视频信号会有一定程度的损失。
数字采集均采用了IEEE1394作为标准的数字接口，所以人们又习惯将数字采集卡称为IEEE1394卡。目前市场上比较流行的IEEE1394卡按技术特点主要分为3类：①带有硬件DV实时编码功能的DV卡。这类卡采用专门的处理芯片进行编解码，添加字幕、生成特效等都由硬件完成。其突出的优点是：生成的速度快、编辑质量高，功能也比较强大。但价格昂贵，通常在几千元甚至上万元，一般用于专业制作。如世界著名的视频厂商Canopus的DVStorm2，Matrox的BT.X100等都是属于专业级的采集卡。②用专门的软件CODEC实现编解码的1394卡。由于硬件CODEC比较贵，非普通用户能够接受，因此，一些视频软件厂商专门开发出了一种软件CODEC，来替代硬件CODEC。其最大的优点是：价格较低，但由于是用软件实现编解码，所以处理速度相对来讲要慢得多，对计算机的配置要求也比较高。这类卡的代表主要是Canopus公司的EZDV，其价格通常在1500元以上。③OHCI（openhostconnectinter-face的缩写，即开放主机控制器接口）1394卡。微软在Windows 98以后的操作系统中，把OHCI1394卡作为标准设备予以支持，提供了完善的驱动程序。OHCI卡的突出优点是价格便宜，而且可以连接除了DV摄像机之外的1394设备，比如硬盘、WebCam等。由于此类卡的技术含量不高，生产此类卡的厂商也最多，品牌五花八门，价格从一百多元到千元左右不等，是个人用户的首选。
（5）自动识别技术
在现实生活中，各种各样的活动或者事件都会产生这样或那样的数据，这些数据包括人的、物质的、财务的，也包括采购的、生产的和销售的，这些数据的采集与分析对于生产过程或者决策来讲是十分重要的。
在信息系统早期，相当部分数据的处理都是通过人工手工录入，这样，不仅数据量十分庞大，劳动强度大，而且数据误码率较高，也失去了实施的意义。为了解决这些问题，人们就研究和发展了各种各样的自动识别技术，将人们从繁重、重复但又十分不精确的手工劳动中解放出来，提高了系统信息的实时性和准确性，从而为生产的实时调整、财务的及时总结以及决策的正确制定提供正确的参考依据。
在当前比较流行的物流研究中，基础数据的自动识别与实时采集更是物流型系统的存在基础，因为，物流过程比其他任何环节更接近于现实的“物”，物流产生的实时数据比其他任何情况都要密集，数据量都要大。
自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机处理系统来完成相关后续处理的一种技术。例如，商场的条形码扫描系统就是一种典型的自动识别技术。售货员通过扫描仪扫描商品的条码，获取商品的名称、价格，输入数量，后台POS系统即可计算出该批商品的价格，从而完成顾客的结算。当然，顾客也可以采用银行卡支付的形式进行支付，银行卡支付过程本身也是自动识别技术的一种应用形式。
自动识别技术是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信息数据自动识读、自动输入计算机的重要方法和手段。归根结底，自动识别技术是一种高度自动化的信息或者数据采集技术。
自动识别技术近几十年在全球范围内得到了迅猛发展，初步形成了一个包括条码技术、磁条磁卡技术、IC卡技术、光学字符识别、射频技术、声音识别及视觉识别等集计算机、光、磁、物理、机电、通信技术为一体的高新技术学科。
完整的自动识别计算机管理系统包括自动识别系统、应用程序接口或者中间件和应用系统软件。也就是说，自动识别系统完成系统的采集和存储工作，应用系统软件自动识别系统所采集的数据进行应用处理，而应用程序接口软件则提供自动识别系统和应用系统软件之间的通信接口包括数据格式，将自动识别系统采集的数据信息转换成应用软件系统可以识别和利用的信息并进行数据传递。
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