扫描仪使用进阶

庞健
1999年 第23期 37版

#1    基础篇
    扫描仪作为计算机的输入设备，在计算机技术迅猛发展的今天已越来越多的被应用于各个领域，发挥着巨大的作用。本文将从软件角度对扫描仪及扫描软件加以介绍。
    首先介绍两点与扫描仪有关的基本知识。其中一点是分辨率，即DPI（Dots Per Inch:每英寸点数），它是衡量一台扫描仪性能的主要参数之一，决定了所记录的图像的精细度；DPI的值越大，分辨率就越高，所获图像品质就越高。一般分辨率达到300DPI就足够了。
    另一点是扫描仪所能扫描的图像类型。扫描仪能够扫描的图像可分为黑白、灰度和彩色。
    黑白图像又叫线条（1 bit）图像，是最简单的图像。它又可分为线条图（Line Art）和半色调图（Halftone）。灰度图像所包含的信息比单一的黑或白更多，可看到真实的灰度层次，灰度图像的层次感更加准确、明显。彩色图像最复杂，也最吸引人。扫描仪能记录颜色位数的多少是衡量一台扫描仪性能的重要指标之一。
    扫描仪作为图像输入设备，离不开扫描软件。ScanWizard扫描软件是现行相当普及的扫描软件，该软件具有编辑和修改功能，能够节约原本需在图像处理软件内进行修整的时间。
#1    一、ScanWizard扫描软件的功能
    1.进行预扫描。只要单击“预视”键，即可完成真正扫描之前的预视结果，然后选择最后需扫描的范围，单击“扫描”键，就可开始扫描，将图像输入到应用程序。
    2.可以检查图像被修改过后的RGB（红、绿、蓝）值。
    3.可建立多项扫描。所谓一项扫描作业，即扫描仪完成一次图像扫描的处理程序。ScanWizard能同时处理多项扫描作业，且非常方便地在不同的扫描作业之间切换，使扫描软件的适应性大大提高。
    4.可选择扫描图像的类型。它既可以按原格式进行扫描，也可用别的格式扫描。例如：彩色图像也可采用灰度及线条方式进行扫描。
    5.在预视提示下，图像可通过设置窗口中的图像增强工具进行调整。这些工具能调整诸如图像的亮度、对比度、暗调和高光或中间调、饱和度以及运用其他滤波器的特殊效果等。图像增强（Advanced Image Enhancement，简称AIE）对话框中，可实时对比处理前后的效果，且能直接切换至别的增强工具，该功能是ScanWizard扫描软件的主要特点。
#1    二、ScanWizard扫描软件的四个窗口（^233701a^1）
    1.预视窗口：包括控制扫描仪的各种命令和工具。
    2.设置窗口：设置输出扫描图像的控制参数，包含整个系统软件的图像增强工具，以及类型、分辨率等各项参数。
    3.图像信息窗口：显示预视图像的各种信息，如缩放值、像素以及色彩等。
    4.扫描作业窗口：处理扫描作业的一些关键功能，如多任务设置等。
#1    三、ScanWizard扫描软件的使用
    1.打开电源，打开扫描仪上盖，将扫描原件有图像的一面贴着玻璃面放好，合上上盖。
    2.启动图像扫描软件（以PhotoShop 5.02为例）。在“文件”菜单中选择“输入”，再选择“选择TWAIN_32源”，在弹出的对话框中选择扫描仪，然后按“确定”，接着仍旧从“输入”菜单中选择“TWAIN_32”。当ScanWizard扫描窗口出现后，按下列步骤进行（^233701b^2）：
    ①在图像类型窗口中选择图像的色彩提示；
    ②单击“预视”，观察预扫描后的结果；
    ③在预视图像框中选出扫描范围，方法是：选中“扫描范围”工具，用鼠标在预视图中拉出一个范围框，其中的内容即为选择扫描的图像；
    ④可使用图像增强工具改善图像质量（见“提高篇”）；
    ⑤设置适当扫描分辨率；
    ⑥单击“扫描”键，图像即被扫入图像处理软件中；
    ⑦要退出ScanWizard扫描软件只需点击右上角“关闭”按钮即可。
#1    四、针对不同扫描对象的处理
    1.扫描黑白图像（线条或半色调）
    ①在设置窗口的图像类型下拉菜单中选择：线条图像；
    ②单击预视窗口中的“预览”键，可看到预扫描后的结果；
    ③选择“扫描范围“工具，在预视图中框选出需扫描的区域；
    ④选择适当的扫描分辨率，通常为300DPI；
    ⑤单击“扫描”键，即可将所框选的扫描范围内的图像输入到图像编辑软件中。
    2.扫描灰度图像
    ①在设置窗口的图像类型下拉菜单中选择：256灰度；
    ②与“扫描黑白图像”步骤一致，此处需注意扫描分辨率的设置：
    ●如果使用热升华打印机，可设置为和打印机一样的分辨率，否则，将分辨率设置为72DPI或75DPI；
    ●使用激光打印机或喷墨打印机时，设置为75DPI至100DPI就可以了；
    ●如果使用1200DPI至2400DPI的照排机输出，扫描分辨率设为300DPI。
    3.扫描彩色图像
    ①在设置窗口的图像类型下拉菜单中选择：百万种彩色；
    ②单击“预视”键可看到预扫描后的结果；
    ③单击“扫描范围”工具，在预视图中框选出需真正扫描的区域；
    ④如果预视图像偏暗，可将设置窗口中的“彩色校正”选项选中；
    ⑤设置窗口中的“图像增强”工具可调整图像的质量，从左到右依次为：亮度、对比度、曝光量、色调和高光、曲线、滤波器以及其他选项；
    ⑥设置适当扫描分辨率（参考“扫描灰度图像”）；
    ⑦单击“扫描”键，开始扫描并将扫描结果输入到图像处理软件中。
    ScanWizard扫描软件的操作界面非常简洁明了，获取图像非常方便，如果配合图像增强工具的使用，则更能达到事半功倍的效果。
#1    提高篇
    下面我仍以ScanWizard为例，介绍用它处理图形的技巧。
#1    一、关于图像增强
    图像增强工具位于设置窗口中，包括：亮度、对比度、曝光量、暗调和高光、曲线、着色、滤波器以及其他选项（图3中下方的五个按钮）。这些工具可使图像在扫描时经过一定的处理而不必使用专门的图像处理软件。
    设置窗口中有一“自动”和“彩色校正”选项，“自动”选项主要是优化图像对比度，而“彩色校正”的缺省值是有效、自动补偿和校正扫描过程中产生的微量色彩偏移（如^233701c^3），但二个选项不能同时选中。
    在图像增强（AIE）对话框中，可以看到图像的缩小轮廓，并可比较图像处理前后的结果，各种不同工具间可随时切换，这是ScanWizard扫描软件的主要特色（如^233701d^4）。
#1    二、图像增强（AIE）对话框的使用
    在设定窗口中点中任何一个图像增强工具，都会弹出进阶的图像增强对话框，在对话框中可进行以下操作：
    1.在预定义了几个扫描作业后，选择要进行图像处理的扫描作业选单。每次只能选取其中一个，需注意的是，在不同的扫描作业之间切换时，对各个不同作业的处理和修改都将变为永久的。
    2.如需选择另一个图像增强工具，可直接在左边点选需要的工具。
    3.动作键的说明：
    “复位”键：点击“复位”键会开启重置对话框，然后可选取“复位”键或“取消”键。如果点击的是“复位”键，则勾选的项目会被还原为系统预设值，如果点击的是“取消”键，则所有操作均取消（^233701e^5）。
    “还原”键：按“还原”键，取消目前图像增强工具的处理效果，但不会改变在这之前使用的图像增强工具的处理效果，这种情况往往发生在使用了多个图像增强工具以后。
#1    三、亮度、对比和曝光量工具（BEC工具）
    通过对整个图像的亮度、对比和曝光量设定，可以尽可能大地获取图像的动态范围，同时，使用色阶调整工具可以减小BCE工具对图像的影响。
#1    四、色调工具（^233701f^6）
    1.首先在“环境设定”菜单内的“稿件类型”中选定正确的稿件类型。
    2.在“色调”图标上单击鼠标，调出对话框，然后调整色相及饱和度，在色盘中移动指示点，就可调整图像的色相。饱和度的卷轴可改变图像中色相的强度，此时要注意图像中色相的变化。
#1    五、色阶调整工具（^233701g^7）
    它可以调整图像的最暗部和高光点，还能巧妙地处理图像层次，将选定的暗部的点和亮部的点分别设定为新的最暗像素值和高光像素值。此时，图像中比选定的最暗部还要暗的暗部层次将变为黑色，比选定的高光点还要亮的亮度层次将变为白色。
    那么，如何使用色阶调整工具来处理图像呢？选择主通道可同时修改R.G.B所有色彩通道的色阶分布，单独选择某一色彩通道，则修改相应通道的直方图，对于灰度图像则只提供灰度通道。
    调整色阶分布图下方的三个三角形（黑、白、灰），分别改变暗部、亮部、中间值，下方的输入编辑栏中的数值也会随着改变。
    选择显示对话框中的“原图”及“调整后”两个选项，可对比修改前后图像的变化。
#1    六、曲线工具（^233701h^8）
    曲线工具控制的是影响图像中间层次灰度（中间值的色调）强度的Gamma值，调整Gamma值可改变图像中间范围的灰度层次，对暗部及亮部不会有太大的影响。
    曲线是Gamma值的图形表示，从左至右显示了扫描输入图像由左边的暗部到右边亮部的变化，通过一条对角直线来表示，X方向为原图的亮度，Y方向为处理后亮度，当曲线上下移动时，输入值与输出值会相应地改变。
    直线的倾角越大，对比就越大，在对话框中的方式栏内可选择曲线类型，其中有直线、曲线和Gamma值三种方式，它们没有本质的区别，只是提供更有弹性的调整方式。通道栏可选择处理的是彩色或灰度通道。在对话框中的右下方有三个曲线工具键，从左至右依次为“控制点”、“放大选框”、“移动工具”。
    ●使用控制点键（^233701n^左），能够设定曲线中想要修改的点。
    ●使用放大选框（^233701n^中），放大曲线的一个特定点。缩放比例可以在放大栏中显示出来。要缩小时，按住Shift键不放再按鼠标键。
    ●如果曲线已被放大，使用移动工具（^233701n^右）可以卷动显示各个部分。只有在曲线经过放大选框放大以后，才可以使用移动工具。否则，移动工具是灰色的，不能使用。
#1    七、滤波器工具
    滤波器包括模糊、模糊增强、锐利、锐利增强、边缘强调效果、浮雕化效果以及USM锐利化处理。
    “模糊滤波器”，可以消除图像中明显的彩色杂讯号，在图像中采用降低相邻像素之间对比的方法来达到效果，在处理边缘时采用淡化色块边缘的轮廓来达到模糊效果，而模糊增强的处理效果是模糊滤波器的3～4倍。“锐利滤波器”作用恰好与模糊滤波器相反，“锐利”及“锐利增强”可改善图像的清晰度。“边缘强调滤波器”，它能提高图像中边缘部分的对比度，而“浮雕化滤波器”可以除去图像中选定的色彩，勾勒出黑边，使其产生凹凸感，类似浮雕。
    最后来看看USM锐利化处理（UNSHARP MASKING）。通过调节图像边缘细节对比，使图像产生锐利效果，当采用内插法或扫描模糊图像进行重聚焦时非常有用。其中的“强度”栏中百分比设定越高，则滤波器处理的效果越明显；“处理半径”则决定了边缘部分需处理的像素的宽度；而“临界值”则可以设定一个公差，以限制图像的全面锐利化，较小的临界值图像的处理效果较为明显。
#1    八、其它选项工具（^233701i^9）
    其它选项工具包括使用直线的伽马曲线、扫描品质、灰度扫描时的CCD滤波器、去除网纹。这里就只对去除网纹及扫描品质两项进行介绍。
    网纹也叫网花图案，通常是在直接扫描杂志上的图像时产生的，当扫描高品质的原稿时，可选择“艺术杂志”一项，因其网纹非常精细，如果原稿是比较精细的网点纹，则可选择“杂志”一项。当扫描类似报纸一类的粗糙网点纹的图像时，可选择“报纸”选项。由于该滤波器运算复杂，扫描时间将会大大延长。
    “扫描品质”一项可选择扫描质量，如果输出图像用作草稿，可将其设定为“草稿”模式。该模式下可提高扫描速度，如果对扫描图像要求较高，则可设定为“完稿”模式，当然会相对延长扫描时间。
#1    增补篇
    扫描仪除了能够处理图像以外，在文字录入方面也有着不可低估的作用。需要注意的是，当文字被扫描进计算机后，是以图像的形式加以输入的，得到的是一幅图像形式的文稿，计算机将无法对其进行编辑、修改。但可通过光学字符识别软件（Optical Character Recognition，简称OCR）对其进行识别，将其转换为文本文件，即可对其进行编辑和修改了。所以，汉字识别软件为大量文件、资料的录入及整理提供了一个非常快捷、便利的解决途径。本篇以尚书3号（V1.0版）为例，向大家介绍OCR汉字识别软件的使用方法。
#1    一、中文OCR系统简介
    中文OCR主要用于中文信息的输入以及各种印刷体汉字的录入（手写体无效）。对所输入的文本可进行编辑、修改、校正、查询和替换。扫描仪在将印刷文稿以图像形式输入计算机后，通过该系统识别出内容，以汉字内码表示。在整个过程中包括：
    1.文本版面分析
    2.字符的切割
    3.归一化处理
    4.特征提取
    5.字符的单字识别
    6.后处理
    7.输出识别结果
#1    二、尚书OCR中文印刷体识别系统软件的操作界面
    该软件共分三部分：
    1.图像处理
    2.文稿校对
    3.文稿编辑
    在^233701j^10的界面中，可通过扫描仪输入图像，同时也可打开磁盘（包括光驱）上的文件来载入图像，随后即可进行各种处理。以下对界面中的各按钮图标（见图10）逐一加以介绍：
    ①打开图像文件图标：
    选择该图标后再点击“输入”，即可打开一个图像文件。
    ②扫描仪图标：
    选择该图标后再点击“输入”，即可设定图像输入方式为扫描仪输入图像方式。
    ③放大图像图标：
    选中该图标后将鼠标移至图像中，点击左键即可放大图像。
    ④缩小图像图标：
    选中该图标后将鼠标移至图像中，点击左键即可缩小图像。
    ⑤设定识别区域图标：
    选择该图标后可标识出识别区域及改变其大小及位置，只需在图像中按住鼠标左键不放，框选出一个识别区域。一幅图像中可同时标注多个识别区域，根据框选的顺序，系统将识别区域顺序自动设定为文字识别顺序（如^233701k^11）。
    ⑥设定识别顺序图标：
    选择该图标可设定识别顺序，将鼠标移至某一识别区域，按住鼠标左键不放，将其拖入另一识别区域，放开左键后即可改变识别顺序。
    ⑦删除识别区域图标：
    选择该图标后，在图像中任一选定识别的字框中按一下鼠标左键，即可删除识别区域。
    ⑧擦拭杂点图标：
    选中该图标后，将鼠标移至识别区域内，待鼠标成一方形框后框选出文件图像中的杂点，点击鼠标左键即可清除杂点，这样可提高识别率。
    ⑨擦拭图像块图标：
    选中该图标后，将鼠标移到工作区中，按下鼠标将所要去除的图像框选在所拉出的红框内，随后松开鼠标，即可去除选定的图像。
    ⑩旋转图像图标：
    选中该图标后，可将文件图像按90度、180度、270度三种角度旋转。
    ⑾ 倾斜校正图标：
    该图标具有较大的作用，首先点击该图标，工作区中出现一个十字和圆圈的标记（如^233701l^12），在横轴上有三个小方块，按住十字中心的方块时可移动整个十字的位置；按住左右方块时，可设定十字的旋转角度，移动至横轴与文字平行时，在圆圈内点击鼠标即可旋转文件图像。要注意的是当倾斜角度大于5度时，对识别率的影响较大，最好重新扫描。
    经过以上各种工具的使用以及划分完识别区域后，点击“识别”按钮，即可完成对文件图像的识别，软件自动进入文稿校对画面（如^233701m^13），在此界面中可对文稿进行校对，对识别错误的字进行修改，然后再存盘（可存为＊.TXT文件）。
    和大多数字处理软件一样，尚书OCR同样具有简单的文稿编辑功能，但需注意的是尚书OCR（V1.0版）汉字识别软件只支持简体汉字的识别，对纯英文的识别并不支持。
    目前，除上述的尚书OCR软件外，清华紫光的OCR V6.0也特别值得一提，该识别软件功能也相当强大，识别速度非常快，该软件和尚书OCR的最大区别在于它不仅支持简体汉字的识别，而且还支持繁体汉字和纯英文的识别，这对经常录入英文文稿的人来说是非常实用的。在该软件中启动扫描程序扫描文件图像时，有两种界面可供选择，一种为“使用Twain扫描界面”，另一种可采用“使用清华TH－OCR界面”，用户可根据自己的不同习惯加以选择。