Skanner och skanning

En skanner är en enhet som används för att kontinuerligt läsa av: en bild, en streckkod eller magnetisk kod, radiovågor, etc. i elektronisk form (vanligtvis digital). Skannern skannar de seriella strömmarna av information, läser eller registrerar dem.

40-ies Den första enheten som kan kallas faxens/skannerns stamfader utvecklades i början av XNUMXs av en skotsk uppfinnare. Alexandra Boothsom främst är känd som uppfinnaren av den första elektriska klockan.

Den 27 maj 1843 fick Bain ett brittiskt patent (nr 9745) för en förbättring av tillverkning och reglering. elektricitet Oraz timerförbättringar, NS elektrisk tätning och gjorde sedan några förbättringar av ett annat patent utfärdat 1845.

I sin patentbeskrivning hävdade Bain att vilken annan yta som helst, bestående av ledande och icke-ledande material, kunde kopieras med dessa medel. Dess mekanism producerade dock bilder av dålig kvalitet och var oekonomisk att använda, främst eftersom sändaren och mottagaren aldrig var synkroniserade. Bain fax koncept förbättrades något 1848 av en engelsk fysiker Frederica Bakewellmen Bakewell-anordningen (1) producerade också reproduktioner av dålig kvalitet.

1861 Den första praktiskt fungerande elektromekaniska faxen som används kommersiellt kallas "strömavtagare'(2) uppfanns av en italiensk fysiker Giovannigo Casellego. I XNUMXs var pantelegrafen en anordning för att överföra handskriven text, ritningar och signaturer över telegraflinjer. Det har använts i stor utsträckning som ett signaturverifieringsverktyg i banktransaktioner.

En maskin av gjutjärn och mer än två meter hög, för oss idag är den klumpig, men ganska effektiv på den tidenhan agerade genom att avsändaren skrev meddelandet på en plåt med icke-ledande bläck. Detta ark fästes sedan på en böjd metallplatta. Avsändarens penna skannade originaldokumentet efter dess parallella linjer (tre linjer per millimeter).

Signaler sändes med telegraf till stationen, där meddelandet var markerat med preussiskt blått bläck, erhållet till följd av en kemisk reaktion, eftersom papperet i mottagningsanordningen var impregnerat med kaliumferrocyanid. För att säkerställa att båda nålarna skannar i samma hastighet använde formgivarna två extremt precisa klockor som drev en pendel, som i sin tur var kopplad till kugghjul och bälten som styrde nålarnas rörelse.

1913 stiger bellinografsom kunde skanna bilder med en fotocell. Aning Edward Belin (3) tillät överföring över telefonlinjer och blev den tekniska grunden för AT&T Wirephoto-tjänsten. Bellinograf detta gjorde att bilder kunde skickas till avlägsna platser över telegraf- och telefonnät.

1921 förbättrades denna process så att fotografier också kunde överföras med hjälp av radiovågor. När det gäller en belinograf används en elektrisk anordning för att mäta ljusets intensitet. Ljusintensitetsnivåer sänds till mottagarendär ljuskällan kan återge den intensitet som mäts av sändaren genom att skriva ut dem på fotopapper. Moderna kopiatorer använder en mycket liknande princip där ljus fångas upp av datorstyrda sensorer och utskriften baseras på laserteknik.

3. Eduard Belin med en belinograf

1914 Röda grödor teknologi för optisk teckenigenkänning (optisk teckenigenkänning), används för att känna igen tecken och hela texter i en grafisk fil, bitmappsform, från början av första världskriget. Sedan det här Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe självständigt utvecklat de första OCR-enheterna.

Goldberg uppfann en maskin som kan läsa tecken och omvandla dem till telegrafkod. Samtidigt utvecklade d'Albe en enhet som kallas optofonen. Det var en bärbar skanner som kunde flyttas längs kanten av tryckt text för att producera distinkta och distinkta toner, som var och en motsvarade ett specifikt tecken eller bokstav. OCR-metoden, även om den har utvecklats under decennier, fungerar i princip på samma sätt som de första enheterna.

1924 Richard H. Ranger uppfinning trådlöst fotoradiogram (4). Han använder den för att skicka ett foto av presidenten Calvin Coolidge från New York till London 1924, det första fotografiet som faxades över radio. Rangers uppfinning användes kommersiellt 1926 och används fortfarande för att överföra väderkartor och annan väderinformation.

4. Reproduktion av det första fotoroentgenogrammet av Richard H. Ranger.

1950 Designad av Benedict Cassen medicinsk rätlinjig skanner föregås av den framgångsrika utvecklingen av en riktningsscintillationsdetektor. 1950 monterade Cassin det första automatiserade skanningssystemet, bestående av motordriven scintillationsdetektor ansluten till reläskrivare.

Denna skanner användes för att visualisera sköldkörteln efter administrering av radioaktivt jod. 1956 utvecklade Kuhl och hans kollegor en Cassin-skannerkameratillbehör som förbättrade dess känslighet och upplösning. Med utvecklingen av organspecifika radiofarmaceutika användes en kommersiell modell av detta system i stor utsträckning från slutet av 50-talet till början av 70-talet för att skanna kroppens större organ.

1957 stiger trumskanner, den första designad för att fungera med en dator för att utföra digital skanning. Den byggdes på US National Bureau of Standards av ett team ledd av Russell A. Kirschmedan han arbetade på USA:s första internt programmerade (lagrade i minnet) dator, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), som gjorde det möjligt för Kirschs grupp att experimentera med algoritmer som var föregångare inom bildbehandling och mönsterigenkänning.

Russells Kirschs det visade sig att en dator för allmänt bruk kunde användas för att simulera många teckenigenkänningslogiker som föreslogs implementerade i hårdvara. Detta kräver en inmatningsenhet som kan konvertera bilden till lämplig form. lagra i datorns minne. Därmed föddes den digitala skannern.

Scanner SEAK använde en roterande trumma och en fotomultiplikator för att detektera reflektioner från en liten bild monterad på trumman. Masken placerad mellan bilden och fotomultiplikatorn var tessellerad, dvs. delade upp bilden i ett polygonalt rutnät. Den första bilden som skannades på skannern var ett 5×5 cm fotografi av Kirschs tre månader gamla son, Walden (5). Den svartvita bilden hade en upplösning på 176 pixlar per sida.

60-90-talet nittonhundratalet Första 3D-skanningstekniken skapades på 60-talet av förra seklet. Tidiga skannrar använde lampor, kameror och projektorer. På grund av hårdvarubegränsningar tog det ofta mycket tid och ansträngning att korrekt skanna objekt. Efter 1985 ersattes de av skannrar som kunde använda vitt ljus, lasrar och skuggning för att fånga en given yta. Markbaserad laserskanning med medeldistans (TLS) utvecklades från applikationer i rymd- och försvarsprogram.

Den huvudsakliga finansieringskällan för dessa banbrytande projekt kom från amerikanska statliga myndigheter som Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Detta fortsatte fram till 90-talet, då tekniken erkändes som ett värdefullt verktyg för industriella och kommersiella tillämpningar. Genombrott när det kommer till kommersiell implementering 3D laserskanning (6) var framväxten av TLS-system baserade på triangulering. Den revolutionerande enheten skapades av Xin Chen för Mensi, grundad 1987 av Auguste D'Aligny och Michel Paramitioti.

5. Den första bilden som skannas av SEAC-skannern

6. Visualisering av TLS markbaserad skanningslaser

1963 tysk uppfinnare Rudolf helvete representerar en annan banbrytande innovation, kromograf, beskrivs i studier som "den första skannern i historien" (även om den bör förstås som den första kommersiella enheten i sitt slag i tryckeribranschen). 1965 uppfann han satsen första elektroniska skrivsystemet med digitalt minne (datorpaket) revolutionerade tryckeribranschen runt om i världen.. Samma år introducerades den första "digitala kompositören" - Digiset. Rudolf Hellas kommersiella skanner DC 300 från 1971 har hyllats som ett skannergenombrott i världsklass.

7. Uppfinnare av läsmaskinen Kurzweil.

1974 start OCR-enhetersom vi känner det idag. Det etablerades då Kurzweil datorprodukter, Inc. Senare känd som en futurist och främjare av den "teknologiska singulariteten", uppfann han en revolutionerande tillämpning av tekniken för skanning och igenkänning av tecken och symboler. Hans idé var bygga en läsmaskin för blinda, vilket gör att synskadade kan läsa böcker via en dator.

Ray Kurzweil och hans team skapade Kurzweils läsmaskin (7) och Omni-Font OCR Technology Software. Denna programvara används för att känna igen text på ett skannat objekt och konvertera det till data i textform. Hans ansträngningar ledde till utvecklingen av två tekniker som senare var och fortfarande är av stor betydelse. På tal om talsyntes i flatbäddsskanner.

Kurzweil flatbäddsskanner från 70-talet. hade inte mer än 64 kilobyte minne. Med tiden har ingenjörer förbättrat skannerns upplösning och minneskapacitet, vilket gör att dessa enheter kan ta bilder upp till 9600 dpi. Optisk bildskanning, текст, handskrivna dokument eller objekt och konvertera dem till en digital bild blev allmänt tillgänglig i början av 90-talet.

På 5400-talet blev flatbäddsskannrar en billig och pålitlig utrustning, först för kontor och sedan för hem (oftast integrerade med faxmaskiner, kopiatorer och skrivare). Det kallas ibland för reflekterande skanning. Det fungerar genom att belysa det skannade objektet med vitt ljus och läsa av intensiteten och färgen på ljuset som reflekteras från det. Designade för att skanna utskrifter eller andra platta, ogenomskinliga material, de har en justerbar topp, vilket innebär att de enkelt kan rymma stora böcker, tidningar mm. En gång i tiden genomsnittliga bilder, producerar många flatbäddsskannrar nu kopior med upp till XNUMX pixlar per tum. .

1994 3D Scanners lanserar en lösning som heter KOPIA. Detta system gjorde det möjligt att snabbt och exakt skanna objekt med bibehållen hög detaljnivå. Två år senare erbjöd samma företag ModelMaker-teknik (8), utpekad som den första så exakta tekniken för att "fånga riktiga XNUMXD-objekt".

2013 Apple ansluter sig Touch ID fingeravtrycksläsare (9) för de smartphones som den tillverkar. Systemet är mycket integrerat med iOS-enheter, vilket gör det möjligt för användare att låsa upp enheten samt göra inköp från olika Apples digitala butiker (iTunes Store, App Store, iBookstore) och autentisera Apple Pay-betalningar. 2016 kommer Samsung Galaxy Note 7-kameran in på marknaden, utrustad inte bara med en fingeravtrycksläsare utan också med en irisskanner.

8. En av 3D ModelMaker-skannermodellerna

9. Tryck på ID-skanner på iPhone

Skannerklassificering

En skanner är en enhet som används för att kontinuerligt läsa av: en bild, en streckkod eller magnetisk kod, radiovågor, etc. i elektronisk form (vanligtvis digital). Skannern skannar de seriella strömmarna av information, läser eller registrerar dem.

Det är alltså inte en vanlig läsare, utan en steg-för-steg-läsare (till exempel, en bildskanner fångar inte hela bilden i ett ögonblick som en kamera gör, utan skriver istället på varandra följande rader av bilden - så skannerns läshuvud rör sig, eller mediet som skannas under).

optisk skanner

Optisk skanner i datorer en perifer inmatningsenhet som omvandlar en statisk bild av ett verkligt föremål (till exempel ett löv, jordens yta, den mänskliga näthinnan) till digital form för vidare datorbehandling. Datorfilen som är resultatet av skanningen av en bild kallas skanning. Optiska skannrar används för bildbehandlingsförberedelser (DTP), handskriftsigenkänning, säkerhets- och åtkomstkontrollsystem, arkivering av dokument och gamla böcker, vetenskaplig och medicinsk forskning m.m.

Typer av optiska skannrar:

• handhållen skanner
• flatbäddsskanner
• trumskanner
• diascanner
• filmskanner
• Streckkodsläsare
• 3D-skanner (spatial)
• bokskanner
• spegelskanner
• prisma skanner
• fiberoptisk skanner

Magnetisk

Dessa läsare har huvuden som läser information som vanligtvis är skriven på en magnetremsa. Så lagras information till exempel på de flesta betalkort.

Digital

Läsaren läser informationen som lagras på anläggningen genom direktkontakt med systemet på anläggningen. Därmed är bland annat datoranvändaren behörig med hjälp av ett digitalkort.

Radio

Radioläsaren (RFID) läser informationen som är lagrad i objektet. Vanligtvis är räckvidden för en sådan läsare från några till flera centimeter, även om läsare med en räckvidd på flera tiotals centimeter också är populära. På grund av sin enkla användning ersätter de i allt större utsträckning magnetläsarlösningar, till exempel i passersystem.