Скенери и сканиране

Съдържание

Класификация на скенера

Скенерът е устройство, използвано за непрекъснато четене на: изображение, баркод или магнитен код, радиовълни и др. в електронна форма (обикновено цифрова). Скенерът сканира серийните потоци информация, като ги чете или регистрира.

40-те години Първото устройство, което може да се нарече прародител на факса/скенера, е разработено в ранните XNUMX години от шотландски изобретател. Александра Нокойто е известен преди всичко като изобретател на първия електрически часовник.

На 27 май 1843 г. Бейн получава британски патент (№ 9745) за подобрение в производството и регулирането. електричество Сега подобрения на таймера, NS електрическо уплътнение и след това направи някои подобрения на друг патент, издаден през 1845 г.

В своето патентно описание Бейн твърди, че всяка друга повърхност, състояща се от проводими и непроводими материали, може да бъде копирана с тези средства. Въпреки това, неговият механизъм произвежда изображения с лошо качество и е неикономичен за използване, главно защото предавателят и приемникът никога не са били синхронизирани. Концепция за Bain факс е донякъде подобрен през 1848 г. от английски физик Фредерика Бейкуелно устройството на Bakewell (1) също произвежда репродукции с лошо качество.

1861 Първата практически работеща електромеханична факс машина, използвана в търговската мрежа, се нарича "пантограф„(2) е изобретен от италиански физик Джованиго Каселего. През XNUMX години пантелеграфът беше устройство за предаване на ръкописен текст, чертежи и подписи по телеграфни линии. Той е широко използван като инструмент за проверка на подписа при банкови транзакции.

Машина от чугун и висока повече от два метра, за нас днес е тромава, но доста ефикасен по това времетой действа, като накара подателя да напише съобщението върху тенекиен лист с непроводимо мастило. След това този лист беше прикрепен към извита метална плоча. Стилусът на подателя сканира оригиналния документ, следвайки неговите успоредни линии (три реда на милиметър).

Сигналите се предават по телеграф до станцията, където съобщението е маркирано с пруско синьо мастило, получено в резултат на химическа реакция, тъй като хартията в приемното устройство е импрегнирана с калиев фероцианид. За да гарантират, че и двете игли сканират с еднаква скорост, дизайнерите са използвали два изключително прецизни часовника, които задвижват махало, което от своя страна е свързано със зъбни колела и ремъци, които контролират движението на иглите.

1913 изгрява белинографкойто може да сканира изображения с фотоклетка. Идея Едуард Белин (3) разреши предаването по телефонни линии и стана техническата основа за услугата AT&T Wirephoto. Белинограф това позволи изображенията да се изпращат до далечни места по телеграфни и телефонни мрежи.

През 1921 г. този процес е подобрен, така че снимките могат да се предават и с помощта радио вълни. В случай на белинограф се използва електрическо устройство за измерване на интензитета на светлината. Нивата на интензитет на светлината се предават към приемникакъдето източникът на светлина може да възпроизведе интензитета, измерен от предавателя, като ги отпечата върху фотографска хартия. Съвременните фотокопирни машини използват много подобен принцип, при който светлината се улавя от компютърно управлявани сензори и отпечатването се основава на лазерна технология.

3. Едуард Белин с белинограф

1914 Кореноплодни растения технология за оптично разпознаване на знаци (оптично разпознаване на символи), използвани за разпознаване на знаци и цели текстове в графичен файл, растерна форма, датират от началото на Първата световна война. Тогава това Емануел Голдбърг i Едмунд Фурние д'Албе независимо разработи първите OCR устройства.

Голдбърг изобретил машина, способна да чете знаци и да ги преобразува в код телеграфичен. Междувременно д'Албе разработи устройство, известно като оптофон. Това беше преносим скенер, който можеше да се движи по ръба на отпечатания текст, за да произведе отчетливи и отчетливи тонове, всеки отговарящ на конкретен знак или буква. Методът OCR, въпреки че е разработен в продължение на десетилетия, работи по принцип подобно на първите устройства.

1924 Ричард Х. Рейнджър изобретение безжична фоторадиограма (4). Той го използва, за да изпрати снимка на президента Калвин Кулидж от Ню Йорк до Лондон през 1924 г., първата снимка, изпратена по факс по радиото. Изобретението на Рейнджър е използвано в търговската мрежа през 1926 г. и все още се използва за предаване на метеорологични карти и друга информация за времето.

4. Репродукция на първата фоторентгенограма от Richard H. Ranger.

1950 Проектирана от Бенедикт Касен медицински праволинеен скенер предшествано от успешното развитие на насочен сцинтилационен детектор. През 1950 г. Cassin сглобява първата автоматизирана система за сканиране, състояща се от задвижван от двигател сцинтилационен детектор свързан към релеен принтер.

Този скенер е използван за визуализиране на щитовидната жлеза след прилагане на радиоактивен йод. През 1956 г. Кул и колегите му разработват скенер Cassin, който подобрява неговата чувствителност и разделителна способност. С развитието на специфични за органите радиофармацевтици, търговски модел на тази система беше широко използван от края на 50-те до началото на 70-те години за сканиране на основните органи на тялото.

1957 изгрява барабанен скенер, първият, предназначен за работа с компютър за извършване на цифрово сканиране. Той е построен в Националното бюро по стандарти на САЩ от екип, ръководен от Ръсел А. Кърш, докато работи върху първия вътрешно програмиран (съхранен в паметта) компютър в Америка, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), който позволи на групата на Кирш да експериментира с алгоритми, които са предшественици на обработката на изображения и разпознаването на образи.

Ръсел и Киршови се оказа, че компютър с общо предназначение може да се използва за симулиране на много логики за разпознаване на символи, които се предлагаше да бъдат внедрени в хардуера. Това ще изисква входно устройство, което може да преобразува изображението в подходяща форма. съхранявайте в паметта на компютъра. Така се ражда цифровият скенер.

CEAC скенер използва въртящ се барабан и фотоумножител за откриване на отражения от малко изображение, монтирано на барабана. Маската, поставена между изображението и фотоумножителя, беше теселирана, т.е. раздели изображението на многоъгълна мрежа. Първото изображение, сканирано на скенера, беше 5×5 см снимка на тримесечния син на Кирш, Уолдън (5). Черно-бялото изображение имаше резолюция от 176 пиксела на страна.

60-90-те години на ХХ век Първата технология за 3D сканиране е създадена през 60-те години на миналия век. Ранните скенери са използвали светлини, камери и проектори. Поради хардуерни ограничения, точното сканиране на обекти често отнема много време и усилия. След 1985 г. те са заменени от скенери, които могат да използват бяла светлина, лазери и засенчване, за да заснемат дадена повърхност. Наземно лазерно сканиране със среден обхват (TLS) е разработен от приложения в космоса и отбранителни програми.

Основният източник на финансиране за тези авангардни проекти идва от правителствени агенции на САЩ като Агенцията за напреднали изследователски проекти в областта на отбраната (DARPA). Това продължи до 90-те години на миналия век, когато технологията беше призната за ценен инструмент за промишлени и търговски приложения. Пробив, когато става въпрос за търговско внедряване 3D лазерно сканиране (6) беше появата на TLS системи, базирани на триангулация. Революционното устройство е създадено от Xin Chen за Mensi, основана през 1987 г. от Огюст Д'Алиньи и Мишел Парамитиоти.

5. Първото изображение, сканирано от скенера SEAC

6. Визуализация на наземния сканиращ лазер TLS

1963 немски изобретател Рудолф Ad представлява друга пробивна иновация, хромограф, описан в проучвания като "първият скенер в историята" (въпреки че трябва да се разбира като първото търговско устройство от този вид в печатната индустрия). През 1965 г. той изобретява комплекта първата електронна система за писане с цифрова памет (компютърен комплект) направи революция в печатната индустрия по целия свят.. През същата година е представен и първият "цифров композитор" - Digiset. Комерсиалният скенер DC 300 на Рудолф Хела от 1971 г. е приветстван като пробив в скенера от световна класа.

7. Изобретател на четящата машина Kurzweil.

1974 начало OCR устройствакакто го познаваме днес. Тогава беше установено Компютърни продукти на Kurzweil, Inc. По-късно известен като футурист и популяризатор на "технологичната сингулярност", той изобретява революционно приложение на техниката за сканиране и разпознаване на знаци и символи. Идеята му беше изграждане на машина за четене за слепи, което позволява на хората с увредено зрение да четат книги през компютър.

Рей Курцвейл и неговият екип създадоха Четещата машина на Kurzweil (7) и Софтуер Omni-Font OCR Technology. Този софтуер се използва за разпознаване на текст върху сканиран обект и преобразуването му в данни в текстова форма. Неговите усилия доведоха до разработването на две техники, които бяха по-късно и все още са от голямо значение. Говорейки за синтезатор на реч i плосък скенер.

Плосък скенер Kurzweil от 70-те години. имаше не повече от 64 килобайта памет. С течение на времето инженерите подобриха разделителната способност на скенера и капацитета на паметта, позволявайки на тези устройства да заснемат изображения до 9600 dpi. Оптично сканиране на изображения, текст, ръкописни документи или обекти и превръщането им в цифрово изображение стана широко достъпно в началото на 90-те години.

През 5400 век плоските скенери стават евтини и надеждни части от оборудване, първо за офиси, а по-късно и за домове (най-често интегрирани с факс машини, копирни машини и принтери). Понякога се нарича отразяващо сканиране. Той работи, като осветява сканирания обект с бяла светлина и отчита интензитета и цвета на отразената от него светлина. Проектирани за сканиране на отпечатъци или други плоски, непрозрачни материали, те имат регулируем горна част, което означава, че могат лесно да побират големи книги, списания и др. Някога изображения със средно качество, много плоски скенери сега произвеждат копия до XNUMX пиксела на инч. .

1994 3D Scanners пускат решение, наречено реплика. Тази система направи възможно бързо и точно сканиране на обекти, като се запази високо ниво на детайлност. Две години по-късно същата фирма предложи Технология ModelMaker (8), рекламиран като първата подобна прецизна техника за „улавяне на реални XNUMXD обекти“.

2013 Apple се присъединява Touch ID скенери за пръстови отпечатъци (9) за смартфоните, които произвежда. Системата е силно интегрирана с iOS устройства, което позволява на потребителите да отключват устройството, както и да правят покупки от различни дигитални магазини на Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) и да удостоверяват плащанията с Apple Pay. През 2016 г. на пазара излиза камерата Samsung Galaxy Note 7, оборудвана не само със скенер за пръстови отпечатъци, но и със скенер за ирис.

8. Един от моделите на 3D скенери ModelMaker

9. Touch ID скенер на iPhone

Класификация на скенера

Така че това не е нормален четец, а четец стъпка по стъпка (например скенерът за изображения не улавя цялото изображение в един момент, както прави камерата, а вместо това записва последователни редове от изображението - така че скенерът чете главата се движи или носителят се сканира отдолу).

оптичен скенер

Оптичен скенер в компютрите периферно входно устройство, което преобразува статично изображение на реален обект (например лист, повърхността на земята, човешката ретина) в цифрова форма за по-нататъшна компютърна обработка. Компютърният файл, получен в резултат на сканирането на изображение, се нарича сканиране. Оптичните скенери се използват за подготовка за обработка на изображения (DTP), разпознаване на ръкописен текст, системи за сигурност и контрол на достъпа, архивиране на документи и стари книги, научни и медицински изследвания и др.

Видове оптични скенери:

ръчен скенер
плосък скенер
барабанен скенер
слайд скенер
филмов скенер
Баркод скенер
3D скенер (пространствен)
скенер за книги
огледален скенер
призмен скенер
оптичен скенер

магнитен

Тези четци имат глави, които четат информация, обикновено написана на магнитна лента. Така се съхранява информацията например в повечето разплащателни карти.

Дигитален

Четецът чете информацията, съхранявана в съоръжението, чрез директен контакт със системата в съоръжението. По този начин, наред с други неща, потребителят на компютъра е оторизиран с помощта на цифрова карта.

радио

Радио четецът (RFID) чете информацията, съхранена в обекта. Обикновено обхватът на такъв четец е от няколко до няколко сантиметра, въпреки че четците с обхват от няколко десетки сантиметра също са популярни. Поради лекотата си на използване те все повече заменят решенията за магнитни четци, например в системите за контрол на достъпа.