Skenerji in skeniranje
Tehnologija

Skenerji in skeniranje

26.05.2022 /

Skener je naprava, ki se uporablja za neprekinjeno branje: slike, črtne ali magnetne kode, radijskih valov ipd. v elektronsko (običajno digitalno) obliko. Optični bralnik skenira serijske tokove informacij, jih bere ali registrira.

40's Prvo napravo, ki jo lahko imenujemo prednik faksa/skenerja, je v zgodnjih XNUMX. letih razvil škotski izumitelj. Aleksandra Boothki je znan predvsem kot izumitelj prve električne ure.

27. maja 1843 je Bain prejel britanski patent (št. 9745) za izboljšanje proizvodnje in regulacije. električni tok Oraz izboljšave časovnika, NS električno tesnilo in nato naredil nekaj izboljšav drugega patenta, izdanega leta 1845.

V svojem opisu patenta je Bain trdil, da je mogoče s temi sredstvi kopirati katero koli drugo površino, sestavljeno iz prevodnih in neprevodnih materialov. Vendar pa je njegov mehanizem proizvajal slike slabe kakovosti in je bil negospodačen za uporabo, predvsem zato, ker oddajnik in sprejemnik nista bila nikoli sinhronizirana. Bain koncept faksa je leta 1848 nekoliko izboljšal angleški fizik Frederica Bakewellvendar je naprava Bakewell (1) ustvarila tudi reprodukcije slabe kakovosti.

1861 Prvi praktično delujoč elektromehanski faks, ki se komercialno uporablja, se imenuje "odjemnik toka'(2) je izumil italijanski fizik Giovannigo Casellego. V XNUMX. letih je bil pantelegraf naprava za prenos ročno napisanega besedila, risb in podpisov po telegrafskih linijah. Široko se uporablja kot orodje za preverjanje podpisa pri bančnih transakcijah.

Stroj iz litega železa in visok več kot dva metra je za nas danes neroden, a precej učinkovito v tistem časuravnal je tako, da je pošiljatelj naročil sporočilo na pločevinasto pločevino z neprevodnim črnilom. Ta list je bil nato pritrjen na ukrivljeno kovinsko ploščo. Pošiljateljevo pisalo je optično prebralo izvirni dokument po njegovih vzporednih črtah (tri vrstice na milimeter).

Signale so po telegrafu prenašali na postajo, kjer so sporočilo označili s prusko modrim črnilom, pridobljenim kot posledica kemične reakcije, saj je bil papir v sprejemni napravi impregniran s kalijevim ferocianidom. Da bi zagotovili, da obe igli skenirata z enako hitrostjo, so oblikovalci uporabili dve izjemno natančni uri, ki sta poganjali nihalo, to pa je bilo povezano z zobniki in jermeni, ki so nadzorovali gibanje igel.

1913 dvigne belinografki bi lahko skeniral slike s fotocelico. Ideja Edvard Belin (3) je omogočil prenos po telefonskih linijah in postal tehnična osnova za storitev AT&T Wirephoto. Belinograf to je omogočilo pošiljanje slik na oddaljene lokacije prek telegrafskih in telefonskih omrežij.

Leta 1921 so ta postopek izboljšali, tako da je bilo mogoče prenašati tudi fotografije z uporabo radijski valovi. Pri belinografu se uporablja električna naprava za merjenje jakosti svetlobe. Stopnje jakosti svetlobe se prenašajo na sprejemnikkjer lahko vir svetlobe reproducira jakost, ki jo meri oddajnik, tako da jih natisne na fotografski papir. Sodobni fotokopirni stroji uporabljajo zelo podoben princip, pri katerem svetlobo zajemajo računalniško vodeni senzorji, tisk pa temelji na lasersko tehnologijo.

3. Eduard Belin z belinografom

1914 Korenska zelenjava tehnologija optičnega prepoznavanja znakov (optično prepoznavanje znakov), ki se uporabljajo za prepoznavanje znakov in celih besedil v grafični datoteki, bitmap obliki, segajo v začetek prve svetovne vojne. Potem pa to Emmanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe neodvisno razvil prve naprave OCR.

Goldberg izumil stroj, ki je sposoben brati znake in jih pretvarjati v telegrafska koda. Medtem je d'Albe razvil napravo, znano kot optofon. To je bil prenosni skener, ki ga je bilo mogoče premikati po robu natisnjenega besedila, da bi proizvedel različne in razločne tone, od katerih vsak ustreza določenemu znaku ali črki. Metoda OCR, čeprav se je razvijala desetletja, načeloma deluje podobno kot prve naprave.

1924 Richard H. Ranger izum brezžični fotoradiogram (štiri). Z njim pošlje fotografijo predsednika Calvin Coolidge iz New Yorka v London leta 1924, prva fotografija, poslana po radiu. Rangerjev izum je bil komercialno uporabljen leta 1926 in se še vedno uporablja za prenos vremenskih kart in drugih vremenskih informacij.

4. Reprodukcija prvega fotorentgenograma Richarda H. Rangerja.

1950 Oblikovano od Benedict Cassen medicinski pravokotni skener pred tem je bil uspešen razvoj usmerjenega scintilacijskega detektorja. Leta 1950 je Cassin sestavil prvi avtomatski sistem za skeniranje, sestavljen iz scintilacijski detektor, ki ga poganja motor povezan z relejnim tiskalnikom.

Ta skener je bil uporabljen za vizualizacijo ščitnice po dajanju radioaktivnega joda. Leta 1956 so Kuhl in njegovi kolegi razvili nastavek za kamero skenerja Cassin, ki je izboljšal občutljivost in ločljivost. Z razvojem organsko specifičnih radiofarmacevtskih izdelkov se je komercialni model tega sistema široko uporabljal od poznih petdesetih do zgodnjih sedemdesetih let prejšnjega stoletja za skeniranje glavnih telesnih organov.

1957 dvigne skener bobna, prvi zasnovan za delo z računalnikom za izvajanje digitalnega skeniranja. Izdelala ga je ekipa, ki jo je vodil ameriški nacionalni urad za standarde Russell A. Kirsch, medtem ko je delal na prvem ameriškem interno programiranem (shranjenem v pomnilniku) računalniku, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), ki je Kirschevi skupini omogočil eksperimentiranje z algoritmi, ki so bili predhodniki obdelave slik in prepoznavanja vzorcev.

Russll's Kirschs izkazalo se je, da bi lahko računalnik za splošno rabo uporabili za simulacijo številnih logik prepoznavanja znakov, ki so bile predlagane za implementacijo v strojno opremo. To bo zahtevalo vhodno napravo, ki lahko pretvori sliko v ustrezno obliko. shraniti v pomnilnik računalnika. Tako se je rodil digitalni skener.

Skener SEAK uporabil vrteči se boben in fotopomnoževalec za zaznavanje odbojev majhne slike, nameščene na bobnu. Maska, postavljena med sliko in fotopomnoževalec, je bila teselirana, tj. razdelil sliko v poligonalno mrežo. Prva slika, skenirana na skenerju, je bila fotografija Kirschevega trimesečnega sina Waldena (5) velikosti 5×5 cm. Črno-bela slika je imela ločljivost 176 slikovnih pik na stran.

60-90-a dvajsetega stoletja Prva tehnologija 3D skeniranja je nastala v 60. letih prejšnjega stoletja. Zgodnji skenerji so uporabljali luči, kamere in projektorje. Zaradi omejitev strojne opreme je natančno skeniranje predmetov pogosto vzelo veliko časa in truda. Po letu 1985 so jih zamenjali skenerji, ki so lahko uporabljali belo svetlobo, laserje in senčenje za zajem določene površine. Terestrično lasersko skeniranje srednjega dosega (TLS) je bil razvit iz aplikacij v vesoljskih in obrambnih programih.

Glavni vir financiranja teh najsodobnejših projektov so bile ameriške vladne agencije, kot je Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA). To se je nadaljevalo do devetdesetih let prejšnjega stoletja, ko je bila tehnologija prepoznana kot dragoceno orodje za industrijske in komercialne aplikacije. Preboj, ko gre za komercialno izvedbo 3D lasersko skeniranje (6) je bil pojav sistemov TLS, ki temeljijo na triangulaciji. Revolucionarno napravo je ustvaril Xin Chen za Mensi, ki sta ga leta 1987 ustanovila Auguste D'Aligny in Michel Paramitioti.

5. Prva slika, skenirana s skenerjem SEAC

6. Vizualizacija zemeljskega skenirnega laserja TLS

1963 Nemški izumitelj Rudolph Ad predstavlja še eno prelomno inovacijo, kromograf, v študijah opisan kot "prvi skener v zgodovini" (čeprav ga je treba razumeti kot prvo komercialno napravo te vrste v tiskarski industriji). Leta 1965 je izumil komplet prvi elektronski tipkarski sistem z digitalnim pomnilnikom (računalniški komplet) revolucionirala tiskarsko industrijo po vsem svetu.. Istega leta je bil predstavljen prvi "digitalni skladalnik" - Digiset. Komercialni skener DC 300 Rudolfa Hella iz leta 1971 je bil razglašen za preboj v skenerju svetovnega razreda.

7. Izumitelj Kurzweilovega bralnega stroja.

1974 začetek OCR napravekot ga poznamo danes. Takrat je bila ustanovljena Računalniški izdelki Kurzweil, Inc. Pozneje znan kot futurist in promotor "tehnološke singularnosti", je izumil revolucionarno uporabo tehnike skeniranja in prepoznavanja znakov in simbolov. Njegova ideja je bila izdelava bralne naprave za slepe, ki slabovidnim omogoča branje knjig preko računalnika.

Ray Kurzweil in njegova ekipa so ustvarili Kurzweilov bralni stroj (7) in Programska oprema Omni-Font OCR Technology. Ta programska oprema se uporablja za prepoznavanje besedila na skeniranem predmetu in njegovo pretvorbo v podatke v besedilni obliki. Njegova prizadevanja so pripeljala do razvoja dveh tehnik, ki sta bili pozneje in še vedno zelo pomembni. Ko smo že pri sintetizator govora i ploski skener.

Ploski skener Kurzweil iz 70-ih. ni imel več kot 64 kilobajtov pomnilnika. Sčasoma so inženirji izboljšali ločljivost optičnega bralnika in zmogljivost pomnilnika, kar tem napravam omogoča zajemanje slik do 9600 dpi. Optično skeniranje slike, besedilo, ročno napisani dokumenti ali predmetov in njihovo pretvorbo v digitalno sliko je postalo splošno dostopno v zgodnjih 90. letih.

V stoletju 5400 so ploski skenerji postali poceni in zanesljivi kosi opreme, najprej za pisarne in nato za domove (najpogosteje integrirani s faksi, kopirnimi stroji in tiskalniki). Včasih se imenuje odsevno skeniranje. Deluje tako, da skenirani predmet osvetli z belo svetlobo in odčita intenzivnost in barvo svetlobe, ki se odbija od njega. Zasnovani so za skeniranje natisov ali drugih ravnih, neprozornih materialov, imajo nastavljiv zgornji del, kar pomeni, da zlahka sprejmejo velike knjige, revije in drugo. Mnogi ploski skenerji, ki so nekoč bili povprečne kakovosti, zdaj proizvajajo kopije do XNUMX slikovnih pik na palec. .

1994 3D Scanners lansira rešitev, imenovano REPLICA. Ta sistem je omogočil hitro in natančno skeniranje predmetov ob ohranjanju visoke stopnje podrobnosti. Dve leti kasneje se je ponudilo isto podjetje Tehnika ModelMaker (8), oglaševana kot prva tako natančna tehnika za "zajem resničnih XNUMXD objektov".

2013 Apple se pridruži Čitalnik prstnih odtisov Touch ID (9) za pametne telefone, ki jih proizvaja. Sistem je visoko integriran z napravami iOS, kar uporabnikom omogoča odklepanje naprave ter nakupovanje v različnih Applovih digitalnih trgovinah (iTunes Store, App Store, iBookstore) in preverjanje pristnosti plačil Apple Pay. Leta 2016 na trg vstopi kamera Samsung Galaxy Note 7, ki ni opremljena le s skenerjem prstnih odtisov, ampak tudi s skenerjem šarenice.

8. Eden od modelov skenerja 3D ModelMaker

9. Touch ID optični bralnik na iPhonu

Razvrstitev optičnega bralnika

Skener je naprava, ki se uporablja za neprekinjeno branje: slike, črtne ali magnetne kode, radijskih valov ipd. v elektronsko (običajno digitalno) obliko. Optični bralnik skenira serijske tokove informacij, jih bere ali registrira.

Torej ni običajen bralnik, ampak bralnik po korakih (na primer, optični bralnik slik ne zajame celotne slike v enem trenutku, kot to počne fotoaparat, ampak namesto tega zapiše zaporedne vrstice slike – tako da optični bralnik prebere glava se premika ali medij, ki se skenira pod njo).

optični čitalnik

Optični skener v računalnikih periferna vhodna naprava, ki pretvori statično sliko realnega predmeta (na primer list, zemeljska površina, človeška mrežnica) v digitalno obliko za nadaljnjo računalniško obdelavo. Računalniška datoteka, ki nastane pri skeniranju slike, se imenuje skeniranje. Optični skenerji se uporabljajo za pripravo slike (DTP), prepoznavanje rokopisa, sisteme varnosti in kontrole dostopa, arhiviranje dokumentov in starih knjig, znanstvene in medicinske raziskave itd.

Vrste optičnih bralnikov:

  • ročni skener
  • ploski skener
  • skener bobna
  • skener diapozitivov
  • filmski skener
  • Čitalnik črtne kode
  • 3D skener (prostorski)
  • čitalnik knjig
  • zrcalni skener
  • skener prizme
  • optični bralnik

Magnetno

Ti čitalniki imajo glave, ki berejo informacije, običajno zapisane na magnetnem traku. Tako so podatki shranjeni na primer na večini plačilnih kartic.

Digitalno

Čitalnik prebere podatke, ki so shranjeni v objektu, preko neposrednega stika s sistemom v objektu. Tako je uporabnik računalnika med drugim avtoriziran z uporabo digitalne kartice.

Radio

Radijski čitalnik (RFID) bere informacije, shranjene v predmetu. Običajno je domet takega čitalnika od nekaj do nekaj centimetrov, priljubljeni pa so tudi čitalniki z razponom več deset centimetrov. Zaradi enostavne uporabe vse bolj nadomeščajo rešitve magnetnih čitalnikov, na primer v sistemih za nadzor dostopa.

Dodaj komentar