Сканерлер және сканерлеу

Мазмұны

Сканер классификациясы

Сканер — үздіксіз оқуға арналған құрылғы: суретті, штрих-кодты немесе магниттік кодты, радиотолқындарды және т.б. электрондық түрге (әдетте цифрлық). Сканер ақпараттың сериялық ағындарын сканерлейді, оларды оқиды немесе тіркейді.

40-с Факс/сканердің бастаушысы деп атауға болатын бірінші құрылғыны ХNUMX-дың басында шотланд өнертапқышы жасаған. Александра Бірақол ең алдымен ретінде белгілі бірінші электр сағатының өнертапқышы.

27 жылы 1843 мамырда Бэйн өндіріс пен реттеуді жақсарту үшін британдық патентті (№ 9745) алды. электр тоғы ораз таймер жақсартулары, NS электрлік тығыздағыш содан кейін 1845 жылы шығарылған басқа патентке кейбір жақсартулар енгізді.

Бейн өзінің патенттік сипаттамасында өткізгіш және өткізбейтін материалдардан тұратын кез келген басқа бетті осы құралдарды пайдаланып көшіруге болатынын мәлімдеді. Дегенмен, оның механизмі сапасыз кескіндерді шығарды және оны пайдалану үнемсіз болды, негізінен таратқыш пен қабылдағыш ешқашан синхрондалмаған. Бейн факс түсінігі 1848 жылы ағылшын физигі біршама жетілдірді Фредерика Бейквеллбірақ Bakewell құрылғысы (1) сапасыз көшірмелер жасады.

1861 Коммерциялық түрде қолданылатын бірінші іс жүзінде жұмыс істейтін электромеханикалық факс аппараты «пантограф'(2) итальяндық физик ойлап тапқан Джованниго Касельего. ХNUMX-те пантелеграф телеграф желілері арқылы қолмен жазылған мәтінді, сызбаларды және қолтаңбаларды беруге арналған құрылғы болды. Ол банктік операцияларда қолтаңбаны тексеру құралы ретінде кеңінен қолданылды.

Шойыннан жасалған және биіктігі екі метрден асатын машина бүгінде біз үшін ол ебедейсіз, бірақ жеткілікті сол уақытта тиімдіол жіберушіге хабарды өткізбейтін сиямен қаңылтыр параққа жазуды талап ету арқылы әрекет етті. Содан кейін бұл парақ қисық металл пластинаға бекітілді. Жіберушінің стилусы түпнұсқа құжатты оның параллель сызықтарынан (миллиметрге үш жолдан) кейін сканерледі.

Сигналдарды қабылдау құрылғысындағы қағаз калий ферроцианидімен сіңдірілгендіктен, химиялық реакция нәтижесінде алынған хабарлама Пруссия көк сиясымен белгіленген станцияға телеграф арқылы жіберілді. Екі иненің бірдей жылдамдықпен сканерлеуін қамтамасыз ету үшін дизайнерлер маятникті басқаратын өте дәл екі сағатты пайдаланды, олар өз кезегінде инелердің қозғалысын басқаратын тісті доңғалақтар мен белдіктерге қосылған.

1913 көтеріледі белинографияфотоэлементтермен суреттерді сканерлей алатын. Идея Эдуард Белин (3) телефон желілері арқылы жіберуге рұқсат берді және AT&T Wirephoto қызметінің техникалық негізі болды. Белинография бұл суреттерді телеграф және телефон желілері арқылы қашықтағы орындарға жіберуге мүмкіндік берді.

1921 жылы бұл процесс жетілдірілді, осылайша фотосуреттер де қолданыла алады радиотолқындар. Белинограф жағдайында жарықтың қарқындылығын өлшеу үшін электрлік құрылғы қолданылады. Жарық қарқындылығы деңгейлері қабылдағышқа беріледімұнда жарық көзі таратқыш өлшенген қарқындылықты фотоқағазға басып шығару арқылы шығара алады. Заманауи ксерокөшіргіштер өте ұқсас принципті пайдаланады, онда жарық компьютермен басқарылатын сенсорлар арқылы алынады және басып шығару келесіге негізделген. лазерлік технология.

3. Эдуард Белин белинографпен

1914 Түбірлік дақылдар таңбаларды оптикалық тану технологиясы (Таңбаларды оптикалық тану), графикалық файлдағы таңбалар мен тұтас мәтіндерді тану үшін пайдаланылады, растрлық пішін, Бірінші дүниежүзілік соғыстың басынан басталады. Сосын мынау Эмануэль Голдберг i Эдмунд Фурнье д'Альбе алғашқы OCR құрылғыларын дербес әзірледі.

Голдберг кейіпкерлерді оқуға және оларды түрлендіруге қабілетті машина ойлап тапты код телеграфиялық. Осы уақытта д'Альбе оптофон деп аталатын құрылғыны жасады. Бұл әрқайсысы белгілі бір таңбаға немесе әріпке сәйкес келетін айқын және айқын реңктерді шығару үшін басып шығарылған мәтіннің жиегі бойымен жылжытылатын портативті сканер болды. OCR әдісі ондаған жылдар бойы дамығанымен, принципі бойынша бірінші құрылғыларға ұқсас жұмыс істейді.

1924 Ричард Х. Рейнджер өнертабыс сымсыз фоторадиограмма (4). Ол оны президенттің суретін жіберу үшін пайдаланады Кальвин Кулидж 1924 жылы Нью-Йорктен Лондонға дейін радио арқылы факспен жіберілген алғашқы фотосурет. Рейнджердің өнертабысы 1926 жылы коммерциялық мақсатта қолданылды және әлі күнге дейін ауа-райы диаграммалары мен ауа райы туралы басқа ақпаратты беру үшін қолданылады.

4. Ричард Х.Рейнджердің бірінші фоторентгенограммасының репродукциясы.

1950 Жобалаған Бенедикт Кассин медициналық түзу сызықты сканер бағытты сцинтилляциялық детектордың сәтті дамуының алдында болды. 1950 жылы Кассин мыналардан тұратын бірінші автоматтандырылған сканерлеу жүйесін құрастырды қозғалтқышпен басқарылатын сцинтилляциялық детектор релелік принтерге қосылған.

Бұл сканер радиоактивті йодты енгізгеннен кейін қалқанша безді визуализациялау үшін пайдаланылды. 1956 жылы Кул және оның әріптестері оның сезімталдығы мен ажыратымдылығын жақсартатын Cassin сканерінің камера қосымшасын жасады. Органға тән радиофармацевтикалық препараттардың дамуымен бұл жүйенің коммерциялық үлгісі 50 жылдардың аяғынан 70 жылдардың басына дейін дененің негізгі мүшелерін сканерлеу үшін кеңінен қолданылды.

1957 көтеріледі барабан сканері, бірінші сандық сканерлеуді орындау үшін компьютермен жұмыс істеуге арналған. Оны АҚШ Ұлттық стандарттар бюросында басқарған топ құрастырған Рассел А. КиршАмериканың бірінші ішкі бағдарламаланған (жадында сақталған) компьютерінде жұмыс істеу кезінде, Кирш тобына кескіндерді өңдеу және үлгіні танудағы алдыңғы қатарлы алгоритмдермен тәжірибе жасауға мүмкіндік беретін Стандартты Шығыс автоматты компьютерінде (SEAC).

Рассел және Киршови Жалпы мақсаттағы компьютерді аппараттық құралдарда енгізу ұсынылатын көптеген таңбаларды тану логикасын имитациялау үшін пайдалануға болатыны анықталды. Бұл кескінді сәйкес пішінге түрлендіруге болатын енгізу құрылғысын қажет етеді. компьютер жадында сақтау. Осылайша сандық сканер дүниеге келді.

CEAC сканері барабанға орнатылған шағын кескіннен шағылысуларды анықтау үшін айналмалы барабан мен фотокөбейткішті пайдаланды. Кескін мен фотокөбейткіштің арасына қойылған маска тесселизацияланған, яғни. кескінді көпбұрышты торға бөлді. Сканерде сканерленген бірінші сурет Кирштің үш айлық ұлы Уолденнің (5) 5×5 см фотосуреті болды. Қара және ақ кескіннің әр жағында 176 пиксел рұқсаты болды.

60-90 жж. ХХ ғасыр Алғашқы 3D сканерлеу технологиясы өткен ғасырдың 60-жылдарында құрылған. Алғашқы сканерлер шамдарды, камераларды және проекторларды пайдаланды. Аппараттық құралдардың шектеулеріне байланысты нысандарды дәл сканерлеу көп уақыт пен күш жұмсайды. 1985 жылдан кейін олар берілген бетті түсіру үшін ақ жарықты, лазерді және көлеңкелеуді пайдалана алатын сканерлермен ауыстырылды. Жердегі орташа диапазондағы лазерлік сканерлеу (TLS) ғарыштық және қорғаныс бағдарламаларындағы қолданбалардан әзірленді.

Бұл озық жобаларды қаржыландырудың негізгі көзі АҚШ-тың қорғаныс саласындағы жетілдірілген зерттеу жобалары агенттігі (DARPA) сияқты мемлекеттік мекемелерінен алынды. Бұл технология өнеркәсіптік және коммерциялық қолданбалар үшін құнды құрал ретінде танылған 90 жылдарға дейін жалғасты. Коммерциялық енгізуге келгенде серпіліс 3D лазерлік сканерлеу (6) триангуляцияға негізделген TLS жүйелерінің пайда болуы болды. Революциялық құрылғыны 1987 жылы Огюст Д'Алинни мен Мишель Парамитиоти негізін қалаған Менси үшін Син Чен жасаған.

5. SEAC сканерімен сканерленген бірінші сурет

6. TLS жерге негізделген сканерлеу лазерінің визуализациясы

1963 Неміс өнертапқышы Рудольф Жарнама тағы бір серпінді инновацияны білдіреді, Хромограф, зерттеулерде «тарихтағы бірінші сканер» ретінде сипатталған (бірақ оны полиграфиялық өнеркәсібіндегі осындай бірінші коммерциялық құрылғы деп түсіну керек). 1965 жылы ол жинақты ойлап тапты сандық жады бар алғашқы электронды теру жүйесі (компьютер жинағы) дүние жүзіндегі полиграфия өнеркәсібінде төңкеріс жасады.. Сол жылы алғашқы «цифрлық құрастырушы» - Digiset енгізілді. Рудольф Хелланың 300 жылғы DC 1971 коммерциялық сканері әлемдік деңгейдегі сканердің жетістігі ретінде бағаланды.

7. Курцвейл оқу машинасының өнертапқышы.

1974 бастау OCR құрылғыларыбіз бүгін білетініміздей. Ол сол кезде құрылды Kurzweil компьютерлік өнімдері, Inc. Кейінірек футуролог және «технологиялық ерекшеліктің» промоутері ретінде белгілі ол белгілер мен белгілерді сканерлеу және тану техникасының революциялық қолдануын ойлап тапты. Оның идеясы болды зағиптарға арналған оқу машинасын жасау, бұл көру қабілеті нашар адамдарға компьютер арқылы кітап оқуға мүмкіндік береді.

Рэй Курцвейл және оның командасы құрды Курцвейлдің оқу машинасы (7) және Omni-Font OCR Technology бағдарламалық құралы. Бұл бағдарламалық құрал сканерленген нысандағы мәтінді тану және оны мәтіндік пішіндегі деректерге түрлендіру үшін пайдаланылады. Оның күш-жігері кейінірек болған және әлі де үлкен маңызы бар екі техниканың дамуына әкелді. туралы айтатын болсақ сөз синтезаторы i планшетті сканер.

70-ші жылдардағы Kurzweil планшетті сканері. жады 64 килобайттан аспады. Уақыт өте келе инженерлер сканердің ажыратымдылығы мен жад сыйымдылығын жақсартты, бұл құрылғыларға 9600 нүкте/дюймге дейінгі кескіндерді түсіруге мүмкіндік берді. Оптикалық кескінді сканерлеу, мәтін, қолжазба құжаттар немесе объектілерді және оларды цифрлық кескінге түрлендіру 90-шы жылдардың басында кеңінен қол жетімді болды.

5400 ғасырда планшетті сканерлер алдымен кеңселерге, кейінірек үйлерге арналған (көбінесе факс машиналарымен, көшіргіштермен және принтерлермен біріктірілген) қымбат емес және сенімді жабдыққа айналды. Оны кейде шағылысатын сканерлеу деп те атайды. Ол сканерленген нысанды ақ жарықпен жарықтандыру және одан шағылған жарықтың қарқындылығы мен түсін оқу арқылы жұмыс істейді. Басылымдарды немесе басқа жалпақ, мөлдір емес материалдарды сканерлеуге арналған, олардың реттелетін үстіңгі жағы бар, яғни олар үлкен кітаптарды, журналдарды және т.б. оңай орналастырады.Бір кезде орташа сапалы кескіндер болған кезде, көптеген планшетті сканерлер енді дюйміне ХNUMX пиксельге дейін көшірмелер шығарады. .

1994 3D сканерлері деп аталатын шешімді іске қосуда REPLY. Бұл жүйе бөлшектердің жоғары деңгейін сақтай отырып, объектілерді жылдам және дәл сканерлеуге мүмкіндік берді. Екі жылдан кейін сол компания ұсынды ModelMaker техникасы (8), «нақты XNUMXD нысандарын түсірудің» алғашқы дәл әдісі ретінде танымал.

2013 Apple қосылады Touch ID саусақ ізі сканерлері (9) ол өндіретін смартфондар үшін. Жүйе iOS құрылғыларымен жоғары деңгейде біріктірілген, бұл пайдаланушыларға құрылғының құлпын ашуға, сондай-ақ әртүрлі Apple сандық дүкендерінен (iTunes Store, App Store, iBookstore) сатып алулар жасауға және Apple Pay төлемдерінің түпнұсқалығын тексеруге мүмкіндік береді. 2016 жылы саусақ ізі сканерімен ғана емес, сонымен қатар ирис сканерімен жабдықталған Samsung Galaxy Note 7 камерасы нарыққа шығады.

8. ModelMaker 3D сканер үлгілерінің бірі

9. iPhone телефонындағы сенсорлық идентификатор сканері

Сканер классификациясы

Демек, бұл қарапайым оқырман емес, қадамдық оқу құралы (мысалы, сурет сканері камера сияқты бір сәтте бүкіл кескінді түсірмейді, оның орнына суреттің дәйекті жолдарын жазады - сондықтан сканер оқиды басы қозғалады немесе астындағы орта сканерленеді).

оптикалық сканер

Компьютерлердегі оптикалық сканер нақты объектінің статикалық бейнесін (мысалы, жапырақ, жер беті, адамның тор қабығы) одан әрі компьютерлік өңдеу үшін цифрлық түрге түрлендіретін перифериялық енгізу құрылғысы. Кескінді сканерлеу нәтижесінде пайда болатын компьютерлік файл сканерлеу деп аталады. Оптикалық сканерлер кескінді өңдеуді дайындау (DTP), қолжазбаны тану, қауіпсіздік және қол жеткізуді басқару жүйелері, құжаттар мен ескі кітаптарды мұрағаттау, ғылыми және медициналық зерттеулер және т.б.

Оптикалық сканерлердің түрлері:

қол сканері
планшетті сканер
барабан сканері
слайд сканері
фильм сканері
Штрих-код сканері
3D сканер (кеңістіктік)
кітап сканері
айна сканері
призмалық сканер
талшықты-оптикалық сканер

Магнитті

Бұл оқырмандардың әдетте магниттік жолақта жазылған ақпаратты оқитын бастары бар. Ақпарат, мысалы, төлем карталарының көпшілігінде осылай сақталады.

Сандық

Оқырман нысандағы жүйемен тікелей байланыс арқылы нысанда сақталған ақпаратты оқиды. Осылайша, басқа нәрселермен қатар, компьютер пайдаланушысы сандық картаны пайдалана отырып авторизацияланады.

Радио

Радио оқу құралы (RFID) нысанда сақталған ақпаратты оқиды. Әдетте, мұндай оқырманның диапазоны бірнеше сантиметрден бірнеше сантиметрге дейін, дегенмен бірнеше ондаған сантиметр диапазоны бар оқырмандар да танымал. Пайдаланудың қарапайымдылығына байланысты олар магниттік оқу құралдарының шешімдерін, мысалы, қол жеткізуді басқару жүйелерінде көбірек ауыстырады.