«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг

в 18:17, , рубрики: diy или сделай сам, djvu, PDF, scan tailor, Лайфхаки для гиков, обработка изображений, обработка фотографий, оцифровка бумажных книг, сканирование, Управление медиа, Фототехника, цифровое книгопечатание, электронная книга

Любите ли вы книги так, как люблю их я…
Детство и юность, проведенная в маленьком городе, где в районной библиотеке из энциклопедий был лишь «Большой энциклопедический словарь» приучила к бережному, практически благоговейному отношению к любой технической книге. Я понимаю, почему люди пережившие блокаду все время держали дома запас продуктов. Первое время, получив доступ к более или менее скоростному интернету все время хотелось скачивать новые книги и сохранять их на жестком диске, сохранять, сохранять :). Потом появился twirpx и я понял, что книги, как и знания, должны участвовать в постоянном круговороте, иначе они мертвы. Стоило один раз отсканировать монографию своего научного руководителя и услышать десятки отзывов скачавших, как лавину уже было не остановить. Я заметил, что сегодня поделившись редкой книгой, завтра я увижу две, а то и три не менее редких, которыми поделились другие.
image

В годы студенчества из-за довольно узкой специализации, библиотека была практически вторым домом. Но библиотека библиотеке, как водится, рознь и при прочих равных гораздо удобнее читать (а также распознавать и сразу копировать в курсовую) странички, пусть и цифровые, но сидя дома. Поэтому сначала был планшетный сканер Mystek BearPaw2400, тонкий, с питанием от USB, но ужасно медленный. С уменьшением стоимость цифровых камер (и ростом разрешения) его заменил отличный быстрый фотоаппарат Canon PowerShot A720IS (имхо, один из лучших в линейке PowerShot-ов). Именно с его помощью я прочувствовал всю мощь оптической стабилизации :). Вопрос со скоростью сканирования был решен, но в угоду спешке пострадало качество. Чтобы не ходить по пятьдесят раз и не перефотографировать испорченные/пересвеченные/недосвеченные и т.п. страницы было решено решать возникшие проблемы программно.
Опыт, наработанный в результате изысканий (и десятков отсканированных книг) вылился в целые серии статей, посвященных особенностям обработки сырого книжного материала и доводки его до состояния «неплохой djvu копии». В том числе причиной написания были вопросы друзей и знакомых «а как это djvu сделать вообще, мне вот дали хорошую книгу на пару дней». Ниже привожу, на всякий случай ссылки:

  • Цифровое «книгопечатание». Книга за 5 минут. Часть 1, часть 2
  • Цифровое «книгопечатание» Пошаговое руководство по оцифровке книг. Часть 1, часть 2, часть 3
  • Цифровое «книгопечатание». Фотоаппарат вместо сканера Статья

Увлечение сканирование пришлось на то время, когда только начинал наполнятся twirpx и нормально работал avaxhome. Отсканировав около полусотни книг, постепенно начали выкристализоваться алгоритмы, которые бы позволяли получать материал удобный для чтения на 10" планшете (не говоря уже про монитор компьютера) достаточно высокого качества и при этом экономить время, которое затрачивается на обработку одной книги.
Честно скажу, мне несколько раз очень хотелось сделать настоящий книжный сканер, вроде описанного на Хабре (Книжный сканер своими руками), или еще лучше такой как cделал крутой немецкий дедок (видео ч.1, ч.2, ч.3). Но мысли о самоделках посещают тогда, когда есть уйма свободного времени для размышлений (и материал, и инструмент и т.д., и т.п.). Чаще же всего этого под рукой нет, а книга нужна. И нужна срочно, да еще и в приемлемом качестве.
Поэтому уже довольно давно я пользуюсь несложным программно-аппаратным комплексом, который позволяет мне создавать довольно качественные копии книг за короткое время. К примеру на обработку одной 300 страничной книги (начиная от фотографирования и заканчивания кодированием в djvu) уходит примерно час, с использованием ПК на базе AMD Athlon II X4 640/16 Gb RAM/4 Tb SATA 3.0 HDD.
«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 2

То же самое, но снятое под другим углом :)

«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 3

В джентельменский набор железа мобильного цифрового книгопечатника входят следующие позиции:
1)Смартфон Nokia PureView 808
2)Подвижный штатив-струбцина
3)Крепление для смартфона
4)Bluetooth пульт управления Coco CC-PC101
Смартфон от Nokia выбран за свою надежность и максимальный размер матрицы. Ну и люблю я его очень :) (и на Хабре ему пели дифирамбы). Из недостатков можно отметить то, что в отличие от Android-смартфонов мне пришлось довольно долго искать подходящий пульт, который бы заработал с моим телефоном. В итоге я остановился на Coco CC-PC101. Притом этот пульт работает только с программой CameraPro (cтандартное приложение его не подхватывает). При использовании Android подойдет любой копеечный пульт с Aliexpress.
«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 4

Работает принцип 'книга поменьше-штатив пониже'

«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 5
«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 6

Подвижная штанга, с помощью которой можно регулировать высоту смартфона над книгой — обычная селфи-палка палка-себяшка, но с наличием в нижней части стандартной резьбы 1/4" для прикручивания к струбцине/любой другой стойке. На aliexpress много вариантов, мне по цене/параметрам понравился "монопод для GoPro Hero 5 4 3"
«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 7
Крепление для смартфона тоже первое попавшееся с резьбами 1/4", не самое дешевое (в отличие от проволочных вариантов), но мне понравилось своей формой. И пока никаких проблем с ним нет.
Штатив-струбцина — советского производства УТМ ЛСНХ. Чистый дюралюминий, настоящая радость для инженера, ну и просто очень надежный инструмент с множеством регулировок.
image
Смартфон у меня достаточно тяжелый, + вес телескопической штанги, поэтому пластиковым китайским струбцинкам я не доверяю. Но они имеют место быть.
Сам процесс фотографирования особой сложностью не отличается. Книга располагается так, чтобы попадать в фокус камеры и с помощью пульта происходит фокусировка/съемка. Перевернули страниц — «фокусировка/съемка». При этом располагать книгу я стараюсь так, чтобы были видны все края (это нужно для выравнивания изгиба страниц в программе ScanTailor). Несколько хвалебных слов о ней. Раньше мне приходилось использовать либо довольно капризную (часто вылетала с ошибкой) и платную программу BookRestorer, либо «косноязычную» ScanKromsator (хотя более чем уверен, что у нее найдутся свои фанаты :) ). Но слава богу появилась ScanTailor и жизнь таких вот как я «книгопечатников» сильно упростилась. Вот что говорит Википедия по этому поводу:

Scan Tailor (англ. scan — сканировать, tailor — портной) — компьютерная программа для обработки изображений, полученных при помощи сканера. Является кроссплатформенной программой и работает под управлением операционых систем Microsoft Windows, Linux и Mac OS X. Высокий уровень программы был отмечен по итогам первого конкурса «Лучший свободный проект России» в 2009 году, проводимым журналом Linux Format

Основной плюс программы — это автоматическая обрезка, чистка и распрямление строк. Притом распрямление работает по тому же принципу, что и у японского «робота для сканирования книг» о котором писали на Хабре (Японский сканер оцифровывает книгу в 250 страниц за минуту). Позволю себе выдержку из этой статьи:

Открытая книга фотографируется с использованием лазеров (они формируют сетку на поверхности). При этом фотографирование производится сразу с нескольких ракурсов, после чего происходит автоматическое объединение всех трех кадров. Разработчики утверждают, что их способ позволяет избежать искажений, обычно проявляющихся при стандартном сканировании.

.
Тот же принцип используется и в ScanTailor, только расположение разметочной сетки на странице регулируется самим пользователем. Я выравниваю сетку по краям страниц (для этого при съемке они должны быть видны).
«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 9

Пример страницы без распрямления строк

«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 10

Пример страницы с использованием распрямления строк

«Цифровое книгопечатание» или мой опыт в мобильной оцифровке книг - 11

После окончания работы программы в папке out будут готовые страницы. Их загружаем в любой конвертер DJVU (выбирать можно на сайте). Я использую DEE — Document Express Editor v6.0.1 Build 1320 LE (for NT) (Light Edition for NT) за маленький размер и шуструю работу. В принципе, после DEE книжку можно закидывать на любимую читалку/смартфон и использовать по назначению. Если время и силы позволяют — можно добавить OCR-слой и оглавление. Эти процедуры подробно описаны в моих статья, на которые я ссылался в начале статьи.
Надеюсь мой опыт будет полезен всем тем, кто фотографирует книги на телефон и читает их потом с картинок в галерее :)
p.s. На Хабре была статья (Оцифровка всемирного книжного наследия с помощью смартфонов). Там где:

Литару провёл несколько тестов и выяснил, что таким образом один пользователь, приноровившись, сможет за пять-десять минут оцифровать 600-страничную книгу. Сам он в 2004 году для дипломной работы вручную оцифровал тридцать тысяч страниц материалов из более чем семисот документов, используя обычную цифровую камеру и дешёвую настольную лампу. Большую часть этой работы Литару выполнил в течение пятнадцати часов в один из выходных дней.

Так это, дорогой Калев Литару, если читаешь Хабр — напиши мне, может чего посоветую :))

Автор: steanlab

Источник

* - обязательные к заполнению поля