Scannere og scanning

En scanner er en enhed, der bruges til løbende at læse: et billede, en stregkode eller magnetisk kode, radiobølger osv. i en elektronisk form (normalt digital). Scanneren scanner de serielle strømme af information, læser eller registrerer dem.

40-erne Den første enhed, der kan kaldes faxens/scannerens stamfader, blev udviklet i de tidlige XNUMXs af en skotsk opfinder. Aleksandra Mensom primært er kendt som opfinder af det første elektriske ur.

Den 27. maj 1843 modtog Bain et britisk patent (nr. 9745) for en forbedring af fremstilling og regulering. elektricitet Oraz timer forbedringer, NS elektrisk tætning og og lavede derefter nogle forbedringer til et andet patent udstedt i 1845.

I sin patentbeskrivelse hævdede Bain, at enhver anden overflade, bestående af ledende og ikke-ledende materialer, kunne kopieres ved hjælp af disse midler. Imidlertid producerede dens mekanisme billeder af dårlig kvalitet og var uøkonomisk at bruge, primært fordi senderen og modtageren aldrig blev synkroniseret. Bain fax koncept blev noget forbedret i 1848 af en engelsk fysiker Frederica Bakewellmen Bakewell-apparatet (1) producerede også reproduktioner af dårlig kvalitet.

1861 Den første praktisk fungerende elektromekaniske faxmaskine, der anvendes kommercielt, kaldes "strømaftager'(2) blev opfundet af en italiensk fysiker Giovannigo Casellego. I XNUMXs var pantelegrafen en enhed til at overføre håndskrevet tekst, tegninger og signaturer over telegraflinjer. Det har været meget brugt som et signaturverifikationsværktøj i banktransaktioner.

En maskine lavet af støbejern og mere end to meter høj, for os i dag er den klodset, men ganske effektiv på det tidspunkthan handlede ved at lade afsenderen skrive beskeden på et blikark med ikke-ledende blæk. Dette ark blev derefter fastgjort til en buet metalplade. Afsenderens penne scannede originaldokumentet efter dets parallelle linjer (tre linjer pr. millimeter).

Signaler blev sendt via telegraf til stationen, hvor meddelelsen var markeret med preussisk blå blæk, opnået som følge af en kemisk reaktion, da papiret i modtageapparatet var imprægneret med kaliumferrocyanid. For at sikre, at begge nåle scanner med samme hastighed, brugte designerne to ekstremt præcise ure, der drev et pendul, som igen var forbundet med tandhjul og bælter, der styrede nålenes bevægelse.

1913 stiger belinografder kunne scanne billeder med en fotocelle. Ide Eduard Belin (3) tillod transmission over telefonlinjer og blev det tekniske grundlag for AT&T Wirephoto-tjenesten. Belinograf dette gjorde det muligt at sende billeder til fjerne steder over telegraf- og telefonnetværk.

I 1921 blev denne proces forbedret, så fotografier også kunne transmitteres vha radiobølger. I tilfælde af en belinograf bruges en elektrisk enhed til at måle lysets intensitet. Lysintensitetsniveauer sendes til modtagerenhvor lyskilden kan gengive intensiteten målt af senderen ved at printe dem på fotopapir. Moderne kopimaskiner anvender et meget lignende princip, hvor lys opfanges af computerstyrede sensorer, og printet er baseret på laserteknologi.

3. Eduard Belin med en belinograf

1914 Root afgrøder optisk tegngenkendelsesteknologi (optisk tegngenkendelse), brugt til at genkende tegn og hele tekster i en grafisk fil, bitmapform, dateres tilbage til begyndelsen af ​​Første Verdenskrig. Så dette Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe selvstændigt udviklet de første OCR-enheder.

Goldberg opfundet en maskine, der er i stand til at læse tegn og konvertere dem til kod telegrafisk. I mellemtiden udviklede d'Albe en enhed kendt som optofonen. Det var en bærbar scanner, der kunne flyttes langs kanten af ​​trykt tekst for at producere distinkte og distinkte toner, der hver svarede til et bestemt tegn eller bogstav. OCR-metoden, selvom den er udviklet gennem årtier, fungerer i princippet på samme måde som de første enheder.

1924 Richard H. Ranger opfindelse trådløst fotoradiogram (4). Han bruger det til at sende et billede af præsidenten Calvin Coolidge fra New York til London i 1924, det første fotografi, der blev faxet over radioen. Rangers opfindelse blev brugt kommercielt i 1926 og bruges stadig til at overføre vejrkort og anden vejrinformation.

4. Gengivelse af det første fotoroentgenogram af Richard H. Ranger.

1950 Designet af Benedikt Cassin medicinsk retlineær scanner forudgået af den vellykkede udvikling af retningsscintillationsdetektoren. I 1950 samlede Cassin det første automatiserede scanningssystem, bestående af motordrevet scintillationsdetektor tilsluttet relæprinter.

Denne scanner blev brugt til at visualisere skjoldbruskkirtlen efter administration af radioaktivt jod. I 1956 udviklede Kuhl og hans kolleger en Cassin-scanner, der forbedrede dens følsomhed og opløsning. Med udviklingen af ​​organspecifikke radiofarmaceutiske midler blev en kommerciel model af dette system i vid udstrækning brugt fra slutningen af ​​50'erne til begyndelsen af ​​70'erne til at scanne de vigtigste organer i kroppen.

1957 stiger tromle scanner, den første designet til at arbejde med en computer til at udføre digital scanning. Det blev bygget på US National Bureau of Standards af et hold ledet af Russell A. Kirsch, mens han arbejdede på Amerikas første internt programmerede (lagret i hukommelsen) computer, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), som gjorde det muligt for Kirschs gruppe at eksperimentere med algoritmer, der var forløbere for billedbehandling og mønstergenkendelse.

Russell og Kirshovi det viste sig, at en almindelig computer kunne bruges til at simulere mange tegngenkendelseslogikker, som blev foreslået implementeret i hardware. Dette vil kræve en inputenhed, der kan konvertere billedet til den passende form. gemme i computerens hukommelse. Således blev den digitale scanner født.

CEAC scanner brugt en roterende tromle og en fotomultiplikator til at detektere refleksioner fra et lille billede monteret på tromlen. Masken placeret mellem billedet og fotomultiplikatoren var tesselleret, dvs. opdelt billedet i et polygonalt gitter. Det første billede, der blev scannet på scanneren, var et 5×5 cm fotografi af Kirschs tre måneder gamle søn, Walden (5). Det sort-hvide billede havde en opløsning på 176 pixels pr. side.

60'erne-90'erne Det tyvende århundrede Første 3D-scanningsteknologi blev skabt i 60'erne af forrige århundrede. Tidlige scannere brugte lys, kameraer og projektorer. På grund af hardwarebegrænsninger tog nøjagtig scanning af objekter ofte meget tid og kræfter. Efter 1985 blev de erstattet af scannere, der kunne bruge hvidt lys, lasere og skygge til at fange en given overflade. Terrestrisk mellemdistance laserscanning (TLS) blev udviklet fra applikationer i rum- og forsvarsprogrammer.

Hovedkilden til finansiering af disse banebrydende projekter kom fra amerikanske regeringsorganer såsom Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Dette fortsatte indtil 90'erne, hvor teknologien blev anerkendt som et værdifuldt værktøj til industrielle og kommercielle applikationer. Gennembrud, når det kommer til kommerciel implementering 3D laser scanning (6) var fremkomsten af ​​TLS-systemer baseret på triangulering. Den revolutionære enhed blev skabt af Xin Chen for Mensi, grundlagt i 1987 af Auguste D'Aligny og Michel Paramitioti.

5. Det første billede scannet af SEAC-scanneren

6. Visualisering af TLS jordbaserede scanningslaser

1963 tysk opfinder Rudolf Ad repræsenterer endnu en banebrydende innovation, kromograf, beskrevet i undersøgelser som "den første scanner i historien" (selvom den skal forstås som den første kommercielle enhed af sin art i trykkeribranchen). I 1965 opfandt han sættet første elektroniske skrivesystem med digital hukommelse (computersæt) revolutionerede trykkeribranchen rundt om i verden.. Samme år blev den første "digitale kompositor" introduceret - Digiset. Rudolf Hellas DC 300 kommercielle scanner fra 1971 er blevet hyldet som et scanner-gennembrud i verdensklasse.

7. Opfinder af Kurzweil læsemaskine.

1974 begyndelse OCR-enhedersom vi kender det i dag. Den blev etableret dengang Kurzweil computerprodukter, Inc. Senere kendt som en fremtidsforsker og fortaler for den "teknologiske singularitet", opfandt han en revolutionær anvendelse af teknikken til scanning og genkendelse af tegn og symboler. Hans idé var bygge en læsemaskine til blinde, som gør det muligt for synshandicappede at læse bøger gennem en computer.

Ray Kurzweil og hans team skabte Kurzweils læsemaskine (7) og Omni-Font OCR-teknologisoftware. Denne software bruges til at genkende tekst på et scannet objekt og konvertere det til data i tekstform. Hans indsats førte til udviklingen af ​​to teknikker, der senere var og stadig er af stor betydning. Apropos ordsynthesizer i flatbed scanner.

Kurzweil flatbed scanner fra 70'erne. havde ikke mere end 64 kilobyte hukommelse. Med tiden har ingeniører forbedret scannerens opløsning og hukommelseskapacitet, så disse enheder kan tage billeder op til 9600 dpi. Optisk billedscanning, текст, håndskrevne dokumenter eller objekter og konvertere dem til et digitalt billede blev bredt tilgængelige i begyndelsen af ​​90'erne.

I 5400-tallet blev flatbed-scannere til et billigt og pålideligt udstyr, først til kontorer og senere til hjem (oftest integreret med faxmaskiner, kopimaskiner og printere). Det kaldes nogle gange reflekterende scanning. Det fungerer ved at belyse det scannede objekt med hvidt lys og aflæse intensiteten og farven af ​​det lys, der reflekteres fra det. Designet til at scanne prints eller andre flade, uigennemsigtige materialer, de har en justerbar top, hvilket betyder, at de nemt kan rumme store bøger, magasiner mm. Når billederne var i gennemsnit kvalitet, producerer mange flatbed-scannere nu kopier op til XNUMX pixels pr. tomme. .

1994 3D Scanners lancerer en løsning kaldet REPLIKA. Dette system gjorde det muligt hurtigt og præcist at scanne objekter og samtidig bevare et højt detaljeringsniveau. To år senere tilbød samme virksomhed ModelMaker teknik (8), udråbt som den første så præcise teknik til at "fange rigtige XNUMXD-objekter".

2013 Apple slutter sig til Touch ID fingeraftryksscannere (9) for de smartphones, den fremstiller. Systemet er stærkt integreret med iOS-enheder, hvilket giver brugerne mulighed for at låse enheden op, samt foretage køb fra forskellige Apples digitale butikker (iTunes Store, App Store, iBookstore) og autentificere Apple Pay-betalinger. I 2016 kommer Samsung Galaxy Note 7-kameraet på markedet, udstyret ikke kun med en fingeraftryksscanner, men også med en irisscanner.

8. En af ModelMaker 3D-scannermodellerne

9. Tryk på ID Scanner på iPhone

Skanner klassificering

En scanner er en enhed, der bruges til løbende at læse: et billede, en stregkode eller magnetisk kode, radiobølger osv. i en elektronisk form (normalt digital). Scanneren scanner de serielle strømme af information, læser eller registrerer dem.

Det er altså ikke en normal læser, men en trin-for-trin-læser (en billedscanner optager f.eks. ikke hele billedet på et øjeblik, som et kamera gør, men skriver i stedet på hinanden følgende linjer af billedet - så scanneren læser hovedet bevæger sig, eller mediet, der scannes nedenunder).

optisk scanner

Optisk scanner i computere en perifer inputenhed, der konverterer et statisk billede af et virkeligt objekt (for eksempel et blad, jordens overflade, den menneskelige nethinde) til en digital form til yderligere computerbehandling. Computerfilen, der er resultatet af scanningen af ​​et billede, kaldes en scanning. Optiske scannere bruges til billedbehandlingsforberedelse (DTP), håndskriftsgenkendelse, sikkerheds- og adgangskontrolsystemer, arkivering af dokumenter og gamle bøger, videnskabelig og medicinsk forskning mv.

Typer af optiske scannere:

• håndholdt scanner
• flatbed scanner
• tromle scanner
• dias scanner
• film scanner
• Stregkodescanner
• 3D-scanner (rumlig)
• bog scanner
• spejl scanner
• prisme scanner
• fiberoptisk scanner

Magnetisk

Disse læsere har hoveder, der læser information, der normalt er skrevet på en magnetstribe. Sådan opbevares oplysninger for eksempel på de fleste betalingskort.

Digital

Læseren læser de oplysninger, der er lagret på anlægget, gennem direkte kontakt med systemet på anlægget. Således er blandt andet computerbrugeren autoriseret ved hjælp af et digitalt kort.

radio

Radiolæseren (RFID) læser den information, der er gemt i objektet. Typisk er rækkevidden for en sådan læser fra nogle få til flere centimeter, selvom læsere med en rækkevidde på flere snese centimeter også er populære. På grund af deres brugervenlighed erstatter de i stigende grad magnetlæserløsninger, for eksempel i adgangskontrolsystemer.