Глава 4 Системы координат Ввод координат Динамический ввод координат Декартовы и полярные координаты Формирование точек методом «направление – расстояние» Определение трехмерных координат Правило правой руки Ввод трехмерных декартовых координат Ввод цилиндрическихГЛАВА 5: ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ 1. ОБРАБОТКАПримите решение, что находится в ваших «Входящих».Сколько раз в день разгребать входящие? Творческим личностям

Глава 12 Мониторинг системы Первоначальная задача администратора - установить систему, правильно распределить права доступа и настроить все необходимые сервисы. После этого многие из них складывают ручки и начинают гонять монстров по коридорам виртуального мира Doom3.

Хотелось бы провести сравнение методов, и показать , почему мы выбрали определенный, но практически - это сложно. На различных изображениях у определенных методов есть свои преимущества и свои недостатки, «в среднем» лучшего решения тоже нет, посему в Imago OCR мы спроектировали стек фильтров, каждый из которых может применяться в определенных случаях, а выбор результата будет зависеть от метрики качества.

К преимуществам метода можно отнести:

• Довольно высокую скорость работы;
• Параметризуемое качество результата;
• Отсутствие размывания в ходе работы, и как следствие, «чуткость» к деталям;
• И главная интересная особенность - нормализация локальных уровней освещенности.

Поверхностное описание алгоритма:

• Локальной пороговой фильтрации изображения (laplacian threshold) с порогом T;
• Дискретном косинусном преобразовании полученного изображения;
• Фильтрации высокочастотных характеристик и решении специального уравнения для низких и средних частот (Retinex Equation);
• Обратном дискретном косинусном преобразовании.

• Считаем Retinex(T) для T=1,2,4,8
• Выполняем попиксельную медианную фильтрацию между результатами Retinex

Для исходной картинки вышеописанный метод дает довольно приятный результат:

Теперь мы примерно понимаем, что должна делать предварительная фильтрация, и у нас уже появился один параметр, который может меняться в механизме обратной связи: индекс используемого фильтра .

Здесь и далее : по факту, конечно есть множество других параметров (например, те самые, «магические» T=1,2,4,8), но, дабы «не забивать голову», не будем про них говорить сейчас. Их много, упоминания про них всплывут в разделе о машинном обучении, но конкретику я опущу, дабы не перегружать изложение количеством параметров.

Уровень растра: бинаризация

Несмотря на адаптивность более продвинутых методов, они все равно содержат пороговые значения, определяющие «количество» выходной информации. В случае более жестких порогов - часть элементов может быть потеряна, в случае «мягких» - может вылезти «шум».

Strong thresholding	Weak thresholding

• Считаем strong и weak бинаризацию (с заданными порогами t1 и t2);
• Разбиваем изображения на набор связных попиксельно областей ();
• Удаляем все «слабые» сегменты, имеющие корреляцию с соответствующими сильными, меньше заданной (cratio);
• Удаляем все «слабые» сегменты небольшой плотности (пропорции черных/белых пикселей меньше заданной bwratio);
• Оставшиеся «слабые» сегменты - результат бинаризации.

Уровень примитивов: векторизация

Пока мы не знаем к какому классу отнести каждый объект поэтому пытаемся векторизовать его различными способами. Один и тот же набор пикселей может быть успешно векторизован и как набор сегментов и как символ, например «N», «I». Или же окружность и символ - «O». На данном этапе нам не нужно знать достоверно, какой класс имеет объект, но необходимо иметь определенную метрику схожести объекта с его векторизацией в определенном классе. Обычно это решается набором распознающих функций.

Например для набора пикселей мы получим набор следующих объектов (не думайте о конкретных числах метрики, они приведены для изображения того, чего мы хотим от процесса распознавания, но сами по себе пока не имеют смысла):

• векторизация в виде символа «H» с значением метрики (расстояния) в 0.1 (возможно это именно H) ;
• векторизация в виде символа «R» с значением метрики в 4.93 (маловероятно, но возможно это и R) ;
• векторизация в виде трех сегментов "|", "-", "|" с значением метрики в 0.12 (вполне возможно, что это три сегмента) ;
• векторизация как прямоугольник с размерами сторон x, y с значением метрики в 45.4 (совсем не похоже на прямоугольник) ;
• векторизация как окружности с значением метрики +inf (гарантировано не является окружностью) ;

Распознавание набора сегментов

Во-первых он достаточно сильно зависит от средней толщины линии (интуитивно - чем больше толщина линии, тем меньше детализация; рисунок нарисованный острым карандашом может быть значительно более детализован, чем нарисованный маркером), что мы и использовали в нашей реализации:
approxEps = averageLineThickness * magicLineVectorizationFactor;
Во-вторых, с учетом вышеописанного подхода к классификации объектов есть возможность пытаться векторизовать сегменты с разными approxEps (с определенным шагом) и уже на этапе анализа логической структуры выбрать «более подходящий».

Распознавание окружностей

• Ищем центр окружности (среднее по координатам точек) - (x,y);
• Ищем радиус (среднее расстояние точек от центра) - r;
• Считаем погрешность: среднее расстояние по точкам до окружности с центром (x,y) и радиусом r и толщиной averageLineThickness;
• Считаем дополнительный штраф за разрывы окружности: magicCirclePenalty * (%разрывов).

Распознавание символов

Поэтому довольно естественным казалось решение использовать несколько подсистем распознавания символов и выбора агрегатного результата: если p1 = метрическое значение того, что алгоритмом 1 область A распознается как символ s, а p2 = метрическое значение того, что алгоритмом 2 область A распознается как символ s, то итоговое значение p = f(p1,p2). Нами было выбрано два алгоритма, обладающие удобно сравниваемыми значениями, высокой скоростью и достаточной стабильностью:

• распознавание на базе дескрипторов Фурье;
• маски квадратичного отклонения точек.

Распознавание символов на базе дескрипторов Фурье

• Получение внешнего контура объекта;
• Преобразование координат точек контура (x;y) в комплексные числа x+iy;
• Дискретное преобразование Фурье набора этих чисел;
• Отбрасывание высокочастотной части спектра.

Операция «распознавания» заключается в вычислении дескрипторов Фурье для распознаваемой области и сравнение их с предопределенными наборами, отвечающими за поддерживаемые символы. Чтобы получить метрическое значение из двух наборов дескрипторов необходимо выполнить операцию, называющуюся сверткой: d = sum((d1[i]-d2[i])*w[i], i=1,N), где d1 и d2 - наборы дескрипторов Фурье, а w - вектор весов для каждого коэффициента (мы получали его машинным обучением). Значение свертки инвариантно относительно масштаба сравниваемых символов. Кроме того, функция устойчива к высокочастотному шуму (случайных пикселях, не меняющих «геометрию» фигуры).

OpenCV довольно сильно помогает в реализации этого метода; есть готовая функция получения внешних контуров объектов:
cv::findContours(image, storage, CV_RETR_EXTERNAL);
И есть функция вычисления дискретного преобразования Фурье:
cv::dft(src, dst);
Остается только реализовать свертку и промежуточные преобразования типов, сохранение набора дескрипторов.

Метод хорош для рукописных символов (пожалуй наверное потому, что на него фоне другие дают менее качественные результаты), однако плохо пригоден для символов небольшого разрешения из-за того, что высокочастотный шум, то бишь «лишние» пиксели становятся большими по отношению к изображению целиком и начинают влиять на те коэффициенты, которые мы не отбрасываем. Можно пытаться уменьшить количество сравниваемых коэффициентов, но тогда становится сложнее делать выбор из схожих небольших символов. И поэтому был введен еще один метод распознавания.

Распознавание символов на базе масок квадратичного отклонения

Для каждой точки изображения 1 считается штраф: минимальное расстояние до точки изображения 2 того же цвета. Соответственно, метрика - это просто сумма штрафов с нормализующим коэффициентом. Такой метод будет значительно более устойчив на изображениях небольшого разрешения с наличием шума - для изображения с длиной стороны n отдельные пиксели в числе до k процентов не «испортят» метрику более чем k * n в худшем случае, а в практических - не более чем на k, ибо в большинстве случаев прилегают к «правильным» пикселям изображения.

Минусом метода, в том изложении как я описал, будет являться низкая скорость работы. Для каждого пикселя (O(n 2)) мы считаем минимальное расстояние до пикселя того же цвета другой картинки (O(n 2)), что дает O(n 4).

Но это довольно легко лечится предвычислением: построим две маски penalty_white(x,y) и penalty_black(x,y) в которых будут храниться предвычисленные значения штрафов за то, что пиксель (x,y) оказывается white или black соответственно. Тогда процесс «распознавания» (то есть вычисления метрики) укладывается в O(n 2):
for (int y = 0; y < img.cols; y++) { for (int x = 0; x < img.rows; x++) { penalty += (image(y,x) == BLACK) ? penalty_black(y,x) : penalty_white(y,x); } }
Остается только хранить маски (penalty_white, penalty_black) для каждого написания каждого символа и в процессе распознавания их перебирать. OpenCV в реализации этого алгоритма нам практически не поможет, но он тривиален. Но, как я уже говорил, сравниваемые изображения должны быть одинакового разрешения, поэтому чтобы привести одно к другому возможно потребуется функция:
cv::resize(temp, temp, cv::Size(size_x, size_y), 0.0, 0.0);
Если вернуться к общему процессу распознавания символов, то в результате прогона обоих методов мы получаем таблицу метрических значений:

Значение распознавания - не один элемент, а вся таблица, из которой мы знаем, что с самой большой вероятностью - это символ «C», но возможно это «0», или «6» (или «O», или «c», которые не влезли на экран). А если это скобка, то с большей вероятностью открывающая, нежели закрывающая. Но пока мы даже не знаем, символ ли это вообще…

Уровень примитивов: сепарация

Но на практике обычно требуется определить тип объекта по-умолчанию. То есть выбрать некоторую готовую трактовку объектов на изображении, а затем, возможно незначительно ее изменить. Почему мы не могли выбрать тип объектов на предыдущем шаге (векторизации)? У нас не было достаточно статистической информации о всех объектах, и если трактовать определенный набор пикселей изолированно от всей картинки, то достоверно определить его смысл становится проблематично.

Это один из самых важных вопросов распознавания структурной информации. У человека с этим все обстоит значительно лучше, чем у машины, ибо он просто не умеет видеть пиксели по отдельности. И одним из начальных этапов разочарования в построении OCR системы является попытка алгоритмизировать вроде бы человеческий подход «по шагам» и получение при этом неудовлетворительных результатов. Кажется что вот-вот уже, стоит немного улучшить алгоритмы распознавания примитивов, чтобы они «не ошибались», и мы получим более качественные результаты, но всегда находится несколько картинок, которые «ломают» любую логику.

И вот, мы спрашиваем человека, что это -
Конечно, это просто изогнутая линия. Но если нужно причислить ее либо к символам, либо к набору сегментов прямой линии, то что это? Тогда это, скорее всего, либо буква «l», либо две прямые линии под углом (просто угол нарисован скругленным). Но как выбрать правильную трактовку? Примерную задачу могла решать и машина на предыдущем шаге, и решить ее верно с вероятностью 1/2. Но 1/2 это полный крах для системы распознавания структурной информации, мы просто испортим структуру, она не пройдет валидацию, придется исправить «ошибки», которые по счастливой вероятности могут не совпасть с истинной проблемой. Мы можем получить все что угодно.

Но если мы посмотрим на соседние объекты, то многое может стать понятным:

И пусть вы даже не сталкивались с структурными формулами в химии никогда, но из этой картинки почему-то становится очевидно что это связь (линия, прямая или две прямых с скругленным углом). Мы видим изображение трех символов, видим какие они аккуратные, оцениваем примерный их размер, понимаем что «скругленная штука» - не символ.

Есть и другой вариант:

Мы увидели линию, которая является абсолютно прямой, увидели стоящий рядом «идеальный» символ, наш объект похож по размеру, хотя и отрисован менее качественно. Здесь сложнее сказать наверняка, но если мы знаем, что связи должны соединять объекты, а в направлении концов нашего объекта ничего нет - то он вряд ли связь. А если вспомнить, что «Cl» (хлор) вполне вероятное сочетание символов в нашей предметной области, то да, это все-таки символ «l».

Здесь я практически и изложил в свободном стиле наброски алгоритма сепарации. А теперь более формально.

Пороговая часть:

• Если в таблице метрик для объекта только одно значение является «хорошим» (близким к нулю), а все остальные отличаются минимум на константу C, то маркируем его соответствующим классом.

Для оставшихся объектов прибегаем к статистическому анализу:

• Определение среднего размера потенциальных символов и отклонения от него;
• Определение средней длины потенциальных линий, отклонение от него;
• Определение средней кривизны потенциальных линий;
• Определение средней толщины линий, символов;
• И другие статистические критерии, например hu moments (которые кстати OpenCV умеет считать).

Затем строим дерево классификации, в узлах которого могут стоять следующие условия: (если высота объекта лежит в диапазоне от средняя_высота_символа-1 до средняя_высота_символа+2, при этом обладает кривизной превосходящей 3*средняя_кривизна_линии и его длина менее 0.5*средняя длина линий), то он маркируется как символ. Метод построения деревьев классификации хорошо описан , и я позволю себе не повторять.

После прохождения статистической части некоторые объекты будут промаркированы предположительными классами. В большинстве практических случаев - почти все объекты. Если нам не удалось промаркировать хотя бы половину объектов, то скорее всего, что-то у нас пошло не так (и такое часто бывает для рукописных картинок). Но не будем «отчаиваться» и просто выберем половину объектов с наименьшими метрическими значениями и промаркируем их без учета статистической информации (для этой странной загогулины из примера - просто посмотрим в таблицу расстояний, и если к «l» она ближе, то назначим ее символом «l». Какие при этом могут возникать проблемы я уже описал, но это вынужденное решение).

Для оставшихся объектов применим локальный анализ:

• Найдем всех соседей для выбранного объекта;
• Если часть соседей уже имеет выбранный класс, то выберем из таблицы вероятности локальных конфигураций более вероятную;
• Дополнительно: если в направлении концов объекта не стоит стоит других объектов, то он символ.

В результате всех мучений мы можем разделить изображение к набор объектов, предположительно являющихся символами и часть, отвечающую за структуру.

Структурный уровень

Не вдаваясь в химические детали, в Imago OCR мы работаем с изображениями молекул, которые по сути представляют граф связей, в вершинах которого стоят метки (набор символов), поэтому сама задача сборки структуры довольно тривиальна. Но не любая комбинация символов является валидной меткой атома, и не из любого набора отрезков можно построить корректный граф. Метки могут использовать нижние и верхние индексы, знаки зарядов и скобочные последовательности. Для дальнейшего изложения я выберу самые интересные, и возможно потенциально полезные моменты.

Обработка графа структуры

Затем удаляем слишком короткие ребра:


Слишком короткие ребра - результат векторизации линий с артефактами (изгибы, пиксельный шум). У нас есть средний размер символа, можно считать, что длина связей, меньшая размера символа - невозможна (за рядом исключений, которые проверяются специальным образом - химическая специфика).

Вышеописанные пункты будут полезны и при распознавании таблиц, к примеру. А у нас есть еще поиск кратных ребер, нахождение «мостов» (планарного изображения непересекающихся ребер), нахождение изображения «стрелок». Все это значительно удобнее делать, работая с структурой графа, а не с промежуточными результатами распознавания - не стоит добиваться «идеальной» векторизации.

Сборка и обработка меток

• определение среднего размера заглавного символа (у большинства символов написание заглавных и прописных различаются);
• при анализе каждой конкретной метки выбираем среднее значение координаты y для всех символов, размер которых находится в пределах среднего.

Затем распознаем символы, один за другим. Для каждого символа вычисляем:

• % его высоты, лежащей под базовой линией;
• отношение к средней высоте заглавных символов.

Что увеличивает вероятность символа быть индексом? Чем меньше он, и чем ниже относительно базовой линии. А еще у цифр вероятность быть индексом больше. Одной из хороших идей при распознавании было использование набора изменений списка метрик (вы еще помните, что для каждого объекта мы храним все возможные похожие на него объекты?). Теперь в этот набор метрик добавляются еще и трактовки как нижние индексы. Это значения метрики, изначально скопированные из обычных значений в процессе распознавания изменяются:

• Если символ лежит на k% ниже базовой линии, то метрика для его трактовок как нижнего индекса уменьшается в f(k) раз;
• Если символ на n% меньше по высоте, чем средняя высота, то метрика для его трактовок как символ a..z уменьшается в g(n) раз.

Валидация меток

Пусть наша метка состоит из двух символов: {c1, c2}
Причем c1 - это «Y» с значением метрики 0.1 и «X» с значением метрики 0.4;
c2 - это «c» с значением метрики 0.3 и «e» с значением метрики 0.8
Я бы просто мог написать, что наша метка - Yc . Но метка Yc не валидна. Чтобы получить валидную метку мы можем перебрать возможные альтернативы и выбрать валидную. Среди валидных ту - у которое суммарное значение метрик минимально.
В данном случае из всех 4 вариантов, валиден только один "Xe ", дающий итоговую метрику 1.2.

Вроде бы мы решили проблему, теперь значение метки валидное. Но как быть, если именно «Yc» и хотел использовать автор картинки, вопреки корректности. Для того чтобы это понять, мы вычитаем новое значение метрики (1.2) из старого (0.4), и трактуем полученную разницу (0.8). Ее можно сравнить с определенным порогом, и запретить коррекцию, если она его превосходит. Но как выбрать этот порог?

Машинное обучение

Решение подобных проблем можно частично поручить машине - выполнять случайные изменения параметров и выбирать те, которые дают в среднем лучший результат. Случайные изменения можно систематизировать, используя модификацию

Технологии оптического распознавания (понятие и области применения OCR, алгоритмы оптического распознавания, характеристики и программы OCR, понятие Intelligent CharacterRecognition, системы распознавания рукописного текста)

OCR (Optical Character Recognition) - технология преобразования графического изображения текста в компьютерный текст с помощью алгоритма распознавания графических образов.

Ocr используется:

1) при сканировании и фотографировании текстов.

2) для ввода больших объемов текстовой информации в компьютер (от 100 и более страниц в день).

3) для рукописного ввода текстовой информации в компьютер.

4) для преобразования одного формата в другой.

Популярны три основные технологии распознавания символов:

Шаблонная (во входном изображении выделяются растровые изображения отдельных символов, сравниваются со всеми шаблонами, имеющимися в базе, выбирается шаблон с наименьшим количеством точек, отличных от входного изображения. Шаблонные системы проще в реализации, устойчивы к дефектам изображения, имеют высокую скорость обработки входных данных, но надежно распознают только те шрифты, шаблоны которых им известны),

Структурная (объект описывается как граф, узлами которого являются элементы входного объекта, а дугами - пространственные отношения между ними. Структурные системы высоко чувствительны к графическим дефектам изображения, нарушающим составляющие элементы. Для этих систем, в отличие от шаблонных и признаковых, до сих пор не созданы эффективные автоматизированные процедуры обучения),

Фонтанное преобразование (совмещает в себе достоинства шаблонной и структурной систем. Любой воспринимаемый объект рассматривается как целое, состоящее из частей, связанных между собой определенными отношениями).

Характеристики ocr:

количество ошибок при вводе текста. Допустимой считается величина 10 ошибок на страницу.

требовательность к качеству исходного текста.

возможность исправления орфографических ошибок для повышения качества ввода.

поддержка различных языков.

возможность обучения и настройки на особенности печатных шрифтов и рукописных текстов.

скорость распознавания. Желательно, чтобы оно было сопоставимо со временем ввода документа сканером.

Программы ocr:

Наиболее известны такие пакеты, как FineReader, CuneiForm, OmniPage, TextBridge.

ABBYY FineReader - OCR для автоматического ввода текстов, таблиц, форм, анкет и т.п.

ADRT (Adaptive Document Recognition Technology), технология адаптивного распознавания документов уровня IDR (Intelligent Document Recognition).

ABBYY Business Card Reader - мобильное приложение для распознавания визитных карточек, которое автоматически распознает информацию с фотографии визитной карточки, создает новый контакт, записывает контактные данные и дополнительную информацию в нужные поля записной книжки.

ICR (Intelligent Character Recognition ) - системы для обработки форм, обеспечивающие ввод данных из документов на основе геометрических шаблонов

Любая сканированная информации представляет собой графический файл (картинку). Следовательно, отсканированный текст невозможно редактировать без специального перевода в текстовый формат. Этот перевод можно осуществить с помощью систем оптического распознавания символов (optical character recognition - OCR).

Для получения электронной (готовой к редактированию) копии печатного документа программе OCR необходимо выполнить ряд операций, среди которых можно выделить следующие:

1. Сегментация - полученная со сканера «картинка» разбивается на сегменты (текст отделяется от графики, ячейки таблиц разделяются на отдельные куски и т.д.).

2. Распознавание - текст переводится из графической формы в обычную текстовую.

3. Проверка орфографии и правка - внутренняя система проверки орфографии проверяет и корректирует работу системы распознавания (спорные слова и символы выделяются цветом, пользователю сообщается о «неуверенно распознанных символах»)

4. Сохранение - запись распознанного документа в файл нужного формата для дальнейшего редактирования в соответствующей программе.

Перечисленные выше операции в большинстве OCR-систем могут выполняться как в автоматическом (с помощью программы-мастера), так и в ручном режиме (по отдельности).

Современные OCR-системы распознают тексты, набранные различными шрифтами; корректно работают с текстами, содержащими слова на нескольких языках; распознают таблицы и рисунки; позволяют сохранять результат в файле текстового или табличного формата и др.

В качестве примера OCR-систем можно привести CuneiForm от фирмы Cognitive и FineReader от ABBYY Software.

OCR-системаFineReader выпускается в различных версиях (Sprint, Home Edition, Professional Edition, Corporate Edition, Office) и все они, от самой простой до самой мощной, имеют очень удобный интерфейс, а также (в зависимости от модификации) имеют ряд достоинств, которые выделяют их среди аналогичных программ.

Например, FineReader Professional Edition (FineReader Pro) обладает следующими функциональными возможностями:

поддерживает почти двести языков (даже древние языки и популярные языки программирования);

распознает графику, таблицы, документы на бланках и т.п.;

полностью сохраняет все особенности форматирования документов и их графическое оформление;

для текстов, в которых используются декоративные шрифты или встречаются специальные символы (например, математические), предусмотрен режим «Распознавание с обучением», в результате работы которого создается эталон символов, встречающихся в тексте, для дальнейшего использования при распознавании;

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Информация: свойства информации, количество информации единицы измерения- 13

Предмет и основные понятия информационных технологий.. информатизация информационное общество и информационная культура.. компьютерные информационные технологии и их классификация..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Роль информатизации в современном обществе
Потоки информации постоянно растут, и неизбежно наступает информационный барьер, когда сложность задач обработки информационных потоков превышает человеческие возможности. Человек, являясь основным

Информатика как наука
Как известно, характерной чертой XX и XXI вв. является овладение человечеством компьютерной техникой, которая настолько плотно вошла и производственную сферу и в повседневную жизнь, что теперь труд

Виды информации
Информация может существовать в виде: текстов, рисунков, чертежей, фотографий; световых или звуковых сигналов; радиоволн; электрических и нервных импуль

Передача информации
Информация передаётся в форме сообщений от некоторого источника информации к её приёмнику посредством канала связи между ними. Ис

Количество информации
Какое количество информации содержится, к примеру, в тексте романа "Война и мир", во фресках Рафаэля или в генетическом коде человека? Ответа на эти вопросы наука не даёт и, по всей вероя

Обработка информации
Информацию можно: создавать; передавать; воспринимать; иcпользовать; запоминать; принимать;

Арифметические основы информационных технологий
Система счисления - это совокупность приемов и правил, по которым числа записываются и читаются. Существуют позиционные и непозиционные системы счисл

Порождение целых чисел в позиционных системах счисления
В каждой системе счисления цифры упорядочены в соответствии с их значениями: 1 больше 0, 2 больше 1 и т.д. Продвижением цифры называют замену её следующей по величине.

Системы счисления, используемые для общения с компьютером
Кроме десятичной широко используются системы с основанием, являющимся целой степенью числа 2, а именно: двоичная (используются цифры 0, 1); восьмер

Правовые основы информатизации в Республике Беларусь
В век информации в Республике Беларусь уделяется большое внимание организации цивилизованного информационного рынка. Об этом свидетельствуют следующие принятые документы: - законы:

Техническое обеспечение информационных технологий
Техническое обеспечение - совокупность технических средств, предназначенных для функционирования информационной системы. Оно выбирается, исходя из объема и сложности решаемых на предприятии

История развития вычислительной техники
Стремительное развитие цифровой вычислительной техники (ВТ) и становление науки о принципах ее построения и проектирования началось в 40-х гг. XX в., когда технической базой ВТ стала электроника и

Принципы строения и функционирования ЭВМ Джона фон Неймана
Большинство современных ЭВМ функционирует на основе принципов, сформулированных в 1945 г. американским ученым венгерского происхождения Джоном фон Нейманом. 1.Принцип двоичного кодирова

Основные компоненты и переферийные устройства ПК
Конструктивно ПК состоит из системного блока, монитора, клавиатуры, мыши и внешних (периферийных) устройств. Системный блок (корпус) представляет собой коробку из металла и пластмас

Процессор и его основные характеристики
Важнейший компонент любого компьютера - его процессор (микропроцессор) - программно-управляемое устройство обработки информации, выполненное в виде одной или нескольких больших или сверхболь

Устройства внешней памяти ПК
Для хранения программ и данных в компьютере используют устройства внешней памяти - накопители. По отношению к компьютеру они могут быть внешними и встраиваемыми (внутренни

Устройства ввода-вывода 3D изображений
Одним из направлений развития информационных технологий является разработка устройств, позволяющих работать с 3-мерными изображениями. 3D-сканер - устройство, анализирующе

Конфигурация ПК
Функциональные возможности компьютера определяет его конфигурация - состав и характеристика его основных устройств: процессора, оперативной памяти, жесткого диска, CD/DVD-приводов, монитора, видеок

Параметры, влияющие на производительность ПК
Производительность ПК является важнейшей его характеристикой. Все факторы и параметры, влияющие на производительность ПК, можно в общем случае разделить на программные и аппаратные. Влияни

Тенденции развития вычислительной техники
По мнению специалистов, в первом десятилетии XXI в. будут повышаться значимость программного обеспечения, возрастание проблем его совместимости и обеспечения безопасности. Среди операционных систем

Программный принцип управления компьютером
Компьютер является универсальным инструментом для решения разнообразных задач по преобразованию информации, но его универсальность определяется не столько аппаратным обеспечением, сколько установле

Операционные системы
Операционная система (ОС) - это комплекс программ, предназначенных для управления загрузкой, запуском и выполнением других пользовательских программ, а также для планирования и управления вычислите

Операционная система Windows
Корпорация Microsoft начала разрабатывать ОС семейства Windows с конца 80-х годов прошлого столетия. На сегодняшний день можно отметить следующие ОС этого семейства: Windows 3.0 / 3.1 / 3.

Файловая система Windows
Ядром операционной системы является модуль, который обеспечивает управление файлами - файловая система. Основная задача файловой системы - обеспечение взаимодействия программ

Объекты Windows
Одним из основных понятий Windows является объект, его свойства и действия, которые можно выполнить над объектом и которые может выполнять сам объект. Основными объектами Windows являются:

Графический интерфейс Windows и его элементы
После загрузки Windows на экране появляется электронный Рабочий стол, на котором размещаются графические объекты - пиктограммы (значки) папок и файлов, ярлыки и др. Значки файлов документов

Настройка ОС Windows
Настройку ОС Windows можно условно разделить на два вида: 1. Настройку интерфейса и элементов Панели управления - их может произвести любой пользователь. 2. Изменения через скрыты

Сервисные программы
Сервисные программы расширяют возможности ОС по обслуживанию системы и обеспечивают удобство работы пользователя. К этой категории относят системы технического обслуживания, программные обол

Компьютерные вирусы и антивирусные средства
Компьютерный вирус - это программа, ориентированная на существование и размножение в файле за счет его несанкционированного изменения, т.е. заражения, а также выполнения нежелательных действ

Архивация
Цель архивации - обеспечение более компактного размещения информации на диске, а также сокращение времени и соответственно стоимости передачи информации по каналам связи в компьютерных сетях

Общая характеристика и функциональные возможности программы-архиватора WinRAR 3.3
WinRAR - это 32-разрядная версия архиватора RAR для Windows, мощного средства создания и управления архивными файлами. Для Windows имеются две версии RAR: 1. Версия для командной ст

Инструментальное программное обеспечение
К инструментальному программному обеспечению относят: системы программирования - для разработки новых программ, например, Паскаль, Бейсик. Обычно они включают: редакт

Буфер промежуточного хранения Clipboard
Уже в первых версиях Windows был реализован встроенный буфер промежуточного хранения данных Clipboard(буфер обмена), который постоянно активен и доступен всем Windows-приложениям.

Технология DDE
Для обмена данными между приложениями может использоваться технология DDE(Dynamic Data Exchange - динамический обмен данными), суть которой состоит в том, что вставляемый через буф

Технология OLE
Технология связывания и внедрения объектов (Object Linking and Embedding) имеет больше функциональных возможностей, причем если приложение поддерживает OLE, то оно само выполняет обмен данными по э

Тенденции развития операционных систем
Основные направления развития операционных систем следующие: 1. Расширяемость - возможность внесения дополнительных функций без разрушения целостности системы (вспомните ОС Linux).

Компьютерная обработка информации
Для обработки информации существует множество вариантов (организационных форм) технологических процессов. Обычно технологический процесс обработки информации с использованием ЭВМ включает в себя сл

Технологии и системы обработки табличной информации (табличные процессоры)
Табличные процессоры - это программные комплексы для управления электронными таблицами. Электронная таблица (ЭТ) - универсальное средство для автоматизации расчетов над больш

Общая характеристика и функциональные возможности Microsoft Excel 2003
Можно выделить следующие функциональные возможности текстового процессора Microsoft Excel 2003: построение таблиц и сохранение их на машинных носителях, работа с шаблонами; работа

Технологии и системы обработки графической информации (компьютерная графика)
Компьютерная графика представляет собой одну из современных технологий создания и обработки различных изображений с помощью аппаратных и программных средств компьютера. Компьютерную

Системы компьютерной графики и их функциональные возможности
Существующие на сегодняшний день системы компьютерной графики (пакеты прикладных программ, работающие с графическими изображениями), также можно классифицировать различным образом, например:

Графические форматы
Формат графического файла (графический формат) - это совокупность информации об изображении и способ его записи в файл. Графические данные, как правило, занимают большой объем и тре

Общая характеристика и функциональные возможности программы Corel DRAW
CorelDRAW представляет собой объектно-ориентированный пакет программ для работы с векторной графикой. Термин «объектно-ориентированный» следует понимать в том смысле, что все операц

Общая характеристика и функциональные возможности программы Adobe PhotoShop
PhotoShop - это программа профессиональных дизайнеров и всех, кто связан с обработкой графических изображений. Она позволяет производить обработку и коррекцию изображений, введенных в компью

Технологии и системы создания динамических презентаций
Презентация (слайд-фильм по определенной тематике, выполненный в едином стиле и хранящийся в едином файле) - это электронный документ комплексного мультимедийного содержания с возможностями

Системы создания презентаций и их функциональные возможности
Рынок пакетов для создания презентаций развивается по двум направлениям: 1. Средства создания презентаций непрофессионального пользователя (например, PowerPoint фирмы Microsoft, Corel Pres

Общая характеристика и функциональные возможности Microsoft PowerPoint 2003
Система создания презентаций PowerPoint - является компонентой Microsoft Office и предназначена для создания презентационных материалов в виде слайдов и их вывода на бумагу, экран, прозрачную пленк

Понятие и история развития компьютерных сетей
Компьютерной (вычислительной) сетью называется совокупность компьютеров (ЭВМ), взаимосвязанных через каналы передачи данных и обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и кол

Локальные компьютерные сети
Главная отличительная особенность локальных сетей - единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных и малая вероятность возникновения ошибок в коммуникационном оборудовании.

Основные технологии и оборудование локальных сетей
Для организации локальной сети необходимы технические, программные и информационные средства. Технические средства сети включают: 1. Компьютеры, технические харак

Глобальная сеть Internet
Internet (Интернет) - глобальная компьютерная сеть, представляющая собой всемирное объединение неоднородных компьютерных сетей, образующих единое информационное пространство благодаря исполь

Адресация компьютеров в сети Интернет
Маршрутизация между локальными сетями осуществляется в соответствии с IP-адресами, находящимися в заголовке дейтаграммы. IP-адрес назначается администратором сети во время конфигурации компьютеров

Структурные компоненты и протоколы прикладного уровня сети Internet
Web-страница - гипертекстовый документ в формате.html - наименьшая единица всемирной паутины. Она может содержать текст, графические иллюстрации, мультимедийные и другие объекты, и главное

Понятие алгоритма и типы алгоритмических процессов
Любая задача перед решением на ЭВМ требует формализованной подготовки, включающей совокупность решений по составу и содержанию входных и выходных данных, а также процедурам преобразования входных с

Инструментальные средства программирования
Инструментарий программирования - это совокупность программных продуктов, обеспечивающих технологию разработки, отладки и внедрения создаваемых новых программных продуктов. Они делятся на ср

Базы Данных
В настоящее время термины база данных (БД) и система управления базами данных (СУБД) используются, как правило, по отношению к компьютерным базам данных. В общем смысле этот термин можно применить

Накладные Товар
Номер накладной Код покупателя Номер накладной Товар Количество

Иерархические модели
В иерархической модели данные организованы в виде дерева. Вершины такого дерева расположены на разных уровнях. Группы записей в такой структуре располагаются в определенной последовательности, как

Сетевые модели
В сетевой модели данные представляются в виде записей, которые связываются друг с другом по некоторым правилам и образуют сеть (рис. 2.5). Данные в сетевой структуре равноправны. Примером

Основные функции субд
Существует большое количество программ, которые предназначены для структурирования информации, размещения ее в таблицах и манипулирования имеющимися данными – такие программы и получили название СУ

Реляционная модель данных
Одним из самых естественных способов представления данных является двухмерная таблица. С другой стороны, и связи между данными также могут быть представлены в виде двухмерных таблиц. Так, например,

Особенности субд access
Приложение Access является реляционной СУБД, которая поддерживает все средства и возможности по обработке данных, свойственные реляционным моделям. При этом информация, которую необходимо хранить в

Термины реляционных субд
· Таблица - информация об объектах одного типа (например, о клиентах, заказах, сотрудниках) представляется в табличном виде. · Атрибут - хранится в поле (столбце) таблицы. Эт

Этапы проектирования Базы Данных
· Определить назначение БД. · Определить, какие исходные данные (таблицы) будет содержать БД. · Определить поля, которые будут входить в таблицы, и выбрать поля, содержащие уникал

Оптическое распознавание символов - это механический или электронный перевод изображений рукописного, машинописного или печатного текста в последовательность кодов, использующихся для представления в текстовом редакторе. Распознавание широко используется для конвертации книг и документов в электронный вид, для автоматизации систем учета в бизнесе или для публикации текста на веб-странице. Оптическое распознавание текста позволяет редактировать текст, осуществлять поиск слова или фразы, хранить его в более компактной форме, демонстрировать или распечатывать материал, не теряя качества, анализировать информацию, а также применять к тесту электронный перевод, форматирование или преобразование в речь. В настоящее время больше всего распространены так называемые «интеллектуальные» системы, с высокой степенью точности распознающие большинство шрифтов. Некоторые системы оптического распознавания текста способны восстанавливать исходное форматирование текста, включая изображения, колонки и другие нетекстовые компоненты.

Точное распознавание символов в печатном тексте в настоящее время возможно только если доступны чёткие изображения, такие как сканированные печатные документы. Точность при такой постановке задачи превышает 99%, абсолютная точность может быть достигнута только путем последующего редактирования человеком.

Для решения более сложных проблем в сфере распознавания используются как правило интеллектуальные системы распознавания, такие какискусственные нейронные сети.

На стадии подготовки и обработки информации, особенно при компьютеризации предприятия, автоматизации бухучета, возникает задача ввода большого объема текстовой и графической информации в ПК. Основными устройствами для ввода графической информации являются: сканер, факс-модем и реже цифровая фотокамера. Кроме того, используя программы оптического распознавания текстов, можно вводить в компьютер (оцифровывать) также и текстовую информацию. Современные программно-аппаратные системы позволяют автоматизировать ввод больших объемов информации в компьютер, используя, например, сетевой сканер и параллельное распознавание текстов на нескольких компьютерах одновременно.

Большинство программ оптического распознавания текста (OCR Optical Character Recognition) работают с растровым изображением, которое получено через факс-модем, сканер, цифровую фотокамеру или другое устройство. На первом этапе OCR должен разбить страницу на блоки текста, основываясь на особенностях правого и левого выравнивания и наличия нескольких колонок. Затем распознанный блок разбивается на строки. Несмотря на кажущуюся простоту, это не такая очевидная задача, так как на практике неизбежны перекос изображения страницы или фрагментов страницы при сгибах. Даже небольшой наклон приводит к тому, что левый край одной строки становится ниже правого края следующей, особенно при маленьком межстрочном интервале. В результате возникает проблема определения строки, к которой относится тот или иной фрагмент изображения. Например, для букв j, Й, ё при небольшом наклоне уже сложно определить, к какой строке относится верхняя (отдельная) часть символа (в некоторых случаях ее можно принять за запятую или точку).

Потом строки разбиваются на непрерывные области изображения, которые, как правило, соответствуют отдельным буквам; алгоритм распознавания делает предположения относительно соответствия этих областей символам; а затем делается выбор каждого символа, в результате чего страница восстанавливается в символах текста, причем, как правило, в соответствующем формате. OCR-системы могут достигать наилучшей точности распознавания свыше 99,9% для чистых изображений, составленных из обычных шрифтов. На первый взгляд такая точность распознавания кажется идеальной, но уровень ошибок все же удручает, потому что, если имеется приблизительно 1500 символов на странице, то даже при коэффициенте успешного распознавания 99,9% получается одна или две ошибки на страницу. В таких случаях на помощь приходит метод проверки по словарю. То есть, если какого-то слова нет в словаре системы, то она по специальным правилам пытается найти похожее. Но это все равно не позволяет исправлять 100% ошибок, что требует человеческого контроля результатов.

Встречающиеся в реальной жизни тексты обычно далеки от совершенства, и процент ошибок распознавания для нечистых текстов часто недопустимо велик. Грязные изображения здесь наиболее очевидная проблема, потому что даже небольшие пятна могут затенять определяющие части символа или преобразовывать один в другой. Еще одной проблемой является неаккуратное сканирование, связанное с человеческим фактором, так как оператор, сидящий за сканером, просто не в состоянии разглаживать каждую сканируемую страницу и точно выравнивать ее по краям сканера.

Если документ был ксерокопирован, нередко возникают разрывы и слияния символов. Любой из этих эффектов может заставлять систему ошибаться, потому что некоторые из OCR-систем полагают, что непрерывная область изображения должна быть одиночным символом.

Страница, расположенная с нарушением границ или перекосом, создает немного искаженные символьные изображения, которые могут быть перепутаны OCR.

Основное назначение OCR-систем состоит в анализе растровой информации (отсканированного символа) и присвоении фрагменту изображения соответствующего символа. После завершения процесса распознавания OCR-системы должны уметь сохранять форматирование исходных документов, присваивать в нужном месте атрибут абзаца, сохранять таблицы, графику ит.д. Современные программы распознавания поддерживают все известные текстовые и графические форматы и форматы электронных таблиц, а некоторые поддерживают такие форматы, как HTML и PDF.

Работа с OCR-системами, как правило, не должна вызывать особых затруднений. Большинство таких систем имеют простейший автоматический режим сканируй и распознавай (Scan&Read). Кроме того, они поддерживают и режим распознавания изображений из файлов. Однако для того, чтобы достигнуть лучших из возможных для данной системы результатов, желательно (а нередко и обязательно) предварительно вручную настроить ее на конкретный вид текста, макет бланка и качество бумаги.

Очень важным при работе с OCR-системой является удобство выбора языка распознавания и типа распознаваемого материала (пишущая машинка, факс, матричный принтер, газета ит.д.), а также интуитивная понятность пользовательского интерфейса. При распознавании текстов, в которых использовано несколько языков, эффективность распознавания зависит от умения OCR-системы формировать группы языков. В то же время в некоторых системах уже имеются комбинации для наиболее часто используемых языков, например: русский и английский.

На данный момент существует огромное количество программ, поддерживающих распознавание текста как одну из возможностей.

FineReader кроме того, что знает огромное количество форматов для сохранения, включая PDF, имеет возможность прямого распознавания из PDF-файлов. Новая технология Intelligent Background Filtering (интеллектуальной фильтрации фона) позволяет отсеять информацию о текстуре документа и фоновом шуме изображения: иногда для выделения текста в документе используется серый или цветной фон. Человеку это не мешает читать, но обычные алгоритмы распознавания текста испытывают серьезные затруднения при работе с буквами, расположенными поверх такого фона. FineReader умеет определять зоны, содержащие подобный текст, отделяя текст от фона документа, находя точки, размер которых меньше определенной величины, и удаляя их. При этом контуры букв сохраняются, так что точки фона, близко расположенные к этим контурам, не вносят помех, способных ухудшить качество распознавания текста. Даже таблицы распознаются с максимальной точностью, сохраняя при этом все возможности для редактирования.

ABBYY FormReader - программа предназначена для распознавания и обработки форм, которые могут быть заполнены вручную. ABBYY FormReader может обрабатывать формы с фиксированной схемой так же хорошо, как и формы, чья структура может меняться.

OCR CuneiForm способна распознавать любые полиграфические и машинописные гарнитуры всех начертаний и шрифтов, получаемые с принтеров, за исключением декоративных и рукописных. Также программа способна распознавать таблицы различной структуры, в том числе и без линий и границ; редактировать и сохранять результаты в распространенных табличных форматах. Существенно облегчает работу и возможность прямого экспорта результатов в MS Word и MS Excel (для этого теперь не нужно сохранять результат в файл RTF, а затем открывать его с помощью MS Word).

Также программа снабжена возможностями массового ввода возможностью пакетного сканирования, включая круглосуточное, сканирования с удаленных компьютеров локальной сети и организации распределенного параллельного сканирования в локальной сети.

Readiris Pro7 профессиональная программа распознавания текста. Oтличается от аналогов высочайшей точностью преобразования обычных (каждодневных) печатных документов, таких как письма, факсы, журнальные статьи, газетные вырезки, в объекты, доступные для редактирования (включая файлы PDF). Основными достоинствами программы являются: возможность более или менее точного распознавания картинок, сжатых по максимуму (с максимальной потерей качества) методом JPEG, поддержка цифровых камер и автоопределения ориентации страницы. Поддержка до 92 языков (включая русский).

OmniPage11 - программа практически со 100% точностью распознает печатные документы, восстанавливая их форматирование, включая столбцы, таблицы, переносы (в том числе переносы частей слов), заголовки, названия глав, подписи, номера страниц, сноски, параграфы, нумерованные списки, красные строки, графики и картинки. Есть возможность сохранения в форматы Microsoft Office, PDF и в 20 других форматов, распознавания из файлов PDF, редактирование прямо в формате PDF. Система искусственного интеллекта позволяет автоматически обнаруживать и исправлять ошибки после первого исправления вручную. Новый специально разработанный модуль Despeckle позволяет распознавать документы с ухудшенным качеством (факсы, копии, копии копий ит.д.). Преимуществами программы являются возможность распознавания цветного текста и возможность корректировки голосом.