Skeneri i skeniranje

Skener je uređaj koji se koristi za kontinuirano čitanje: slike, bar koda ili magnetnog koda, radio talasa, itd. u elektronski oblik (obično digitalni). Skener skenira serijske tokove informacija, čita ih ili registruje.

40-s Prvi uređaj koji se može nazvati rodonačelnikom faksa/skenera razvio je škotski izumitelj u ranim XNUMX-ima. Aleksandra Butkoji je prvenstveno poznat kao izumitelj prvog električnog sata.

Dana 27. maja 1843. godine, Bain je dobio britanski patent (br. 9745) za poboljšanje proizvodnje i regulacije. struja Oraz poboljšanja tajmera, NS električna brtva i, a zatim napravio neka poboljšanja na drugom patentu izdatom 1845.

U svom opisu patenta, Bain je tvrdio da se bilo koja druga površina, koja se sastoji od provodljivih i neprovodnih materijala, može kopirati pomoću ovih sredstava. Međutim, njegov mehanizam je proizvodio slike lošeg kvaliteta i bio je neekonomičan za korištenje, uglavnom zato što predajnik i prijemnik nikada nisu bili sinkronizirani. Bain fax koncept je 1848. godine donekle poboljšao engleski fizičar Frederica Bakewellali Bakewell uređaj (1) je također proizveo reprodukcije lošeg kvaliteta.

1861 Prvi praktično funkcionalni elektromehanički faks uređaj koji se komercijalno koristi zove se "pantograf'(2) izumio je italijanski fizičar Giovannigo Casellego. U XNUMX-ima, pantelegraf je bio uređaj za prijenos rukom pisanog teksta, crteža i potpisa preko telegrafskih linija. Široko se koristio kao alat za provjeru potpisa u bankarskim transakcijama.

Mašina od livenog gvožđa i visoka više od dva metra, za nas danas je nespretna, ali prilično efikasan u to vremepostupio je tako što je pošiljalac natjerao da napiše poruku na limenom listu neprovodljivom tintom. Ovaj list je zatim pričvršćen na zakrivljenu metalnu ploču. Olovka pošiljaoca je skenirala originalni dokument, prateći njegove paralelne linije (tri linije po milimetru).

Signali su prenošeni telegrafom do stanice, gdje je poruka označena pruskom plavom tintom, dobijenom kao rezultat hemijske reakcije, budući da je papir u prijemnom uređaju bio impregniran kalijum-ferocijanidom. Kako bi osigurali da obje igle skeniraju istom brzinom, dizajneri su koristili dva izuzetno precizna sata koja su pokretala klatno, koje je zauzvrat bilo povezano sa zupčanicima i remenima koji su kontrolirali kretanje igala.

1913 raste belinographkoji bi mogao da skenira slike fotoćelijom. Ideja Eduard Belin (3) dozvolio prenos preko telefonskih linija i postao tehnička osnova za AT&T Wirephoto uslugu. Belinograf ovo je omogućilo slanje slika na udaljene lokacije preko telegrafske i telefonske mreže.

Godine 1921. ovaj proces je poboljšan tako da se i fotografije mogu prenositi pomoću radio talasi. U slučaju belinografa, za mjerenje intenziteta svjetlosti koristi se električni uređaj. Nivoi intenziteta svjetlosti se prenose do prijemnikagdje izvor svjetlosti može reproducirati intenzitet koji je izmjerio predajnik tako što će ih ispisati na fotografskom papiru. Moderni fotokopirni uređaji koriste vrlo sličan princip u kojem svjetlo hvataju kompjuterski kontrolirani senzori, a otisak se zasniva na laserska tehnologija.

3. Eduard Belin sa belinografom

1914 Koreni usevi tehnologija optičkog prepoznavanja znakova (optičko prepoznavanje znakova), koji se koristi za prepoznavanje znakova i cijelih tekstova u grafičkoj datoteci, bitmap obliku, datira još od početka Prvog svjetskog rata. Onda ovo Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe samostalno razvio prve OCR uređaje.

Goldberg izumio mašinu sposobnu da čita znakove i pretvori ih u njih telegrafski kod. U međuvremenu, d'Albe je razvio uređaj poznat kao optofon. Bio je to prijenosni skener koji se mogao pomicati duž ruba odštampanog teksta kako bi proizveo jasne i jasne tonove, od kojih svaki odgovara određenom znaku ili slovu. OCR metoda, iako se razvijala decenijama, funkcionira u principu slično prvim uređajima.

1924 Richard H. Ranger izum bežični fotoradiogram (4). Koristi ga za slanje fotografije predsjednika Calvin Coolidge od New Yorka do Londona 1924. godine, prva fotografija koja je poslana faksom preko radija. Rangerov izum je komercijalno korišten 1926. godine i još uvijek se koristi za prijenos vremenskih karata i drugih vremenskih informacija.

4. Reprodukcija prvog fotoroentgenograma Richarda H. Rangera.

1950 Kreirao Benedict Cassin medicinski pravolinijski skener prethodio je uspješan razvoj usmjerenog scintilacionog detektora. 1950. Cassin je sastavio prvi automatizovani sistem za skeniranje, koji se sastojao od scintilacijski detektor na motor povezan na relejni štampač.

Ovaj skener je korišten za vizualizaciju štitne žlijezde nakon davanja radioaktivnog joda. Godine 1956. Kuhl i njegove kolege razvili su dodatak za kameru za skener Cassin koji je poboljšao njegovu osjetljivost i rezoluciju. Sa razvojem radiofarmaceutika specifičnih za organe, komercijalni model ovog sistema se široko koristio od kasnih 50-ih do ranih 70-ih za skeniranje glavnih organa tijela.

1957 raste bubanj skener, prvi dizajniran za rad sa računarom za obavljanje digitalnog skeniranja. Izgrađena je u Američkom nacionalnom birou za standarde od strane tima predvođenog Russell A. Kirsch, dok je radio na prvom američkom interno programiranom (pohranjenom u memoriji) računaru, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), koji je omogućio Kiršovoj grupi da eksperimentiše sa algoritmima koji su bili prethodnici za obradu slika i prepoznavanje uzoraka.

Russell i Kirshovi pokazalo se da se kompjuter opšte namene može koristiti za simulaciju mnogih logika prepoznavanja karaktera za koje je predloženo da se implementiraju u hardver. Ovo će zahtijevati ulazni uređaj koji može pretvoriti sliku u odgovarajući oblik. pohraniti u memoriju računara. Tako je rođen digitalni skener.

CEAC skener koristio je rotirajući bubanj i fotomultiplikator za detekciju refleksije od male slike postavljene na bubanj. Maska postavljena između slike i fotomultiplikatora bila je teselirana, tj. podijelio sliku u poligonalnu mrežu. Prva slika skenirana na skeneru bila je fotografija Kirschovog tromjesečnog sina Waldena (5) veličine 5×5 cm. Crno-bijela slika imala je rezoluciju od 176 piksela po strani.

60-90-te Dvadeseti vek Prva tehnologija 3D skeniranja nastala je 60-ih godina prošlog veka. Rani skeneri su koristili svjetla, kamere i projektore. Zbog hardverskih ograničenja, precizno skeniranje objekata često je oduzimalo mnogo vremena i truda. Nakon 1985. zamijenili su ih skeneri koji su mogli koristiti bijelo svjetlo, lasere i sjenčanje za snimanje određene površine. Zemaljsko lasersko skeniranje srednjeg dometa (TLS) je razvijen iz aplikacija u svemiru i odbrambenim programima.

Glavni izvor finansiranja ovih vrhunskih projekata došao je od vladinih agencija SAD-a, kao što je Agencija za napredna istraživanja u oblasti odbrane (DARPA). To se nastavilo sve do 90-ih, kada je tehnologija prepoznata kao vrijedan alat za industrijsku i komercijalnu primjenu. Proboj kada je u pitanju komercijalna implementacija 3D lasersko skeniranje (6) je pojava TLS sistema zasnovanih na triangulaciji. Revolucionarni uređaj kreirao je Xin Chen za Mensi, koji su 1987. osnovali Auguste D'Aligny i Michel Paramitioti.

5. Prva slika koju je skenirao SEAC skener

6. Vizualizacija TLS lasera za skeniranje na zemlji

1963 Nemački pronalazač Rudolf Ad predstavlja još jednu revolucionarnu inovaciju, hromograf, opisan u studijama kao "prvi skener u istoriji" (iako ga treba shvatiti kao prvi komercijalni uređaj te vrste u štamparskoj industriji). Godine 1965. izumio je komplet prvi elektronski sistem kucanja sa digitalnom memorijom (kompjuterski komplet) revolucionirao je štamparsku industriju širom svijeta.. Iste godine predstavljen je i prvi "digitalni kompozitor" - Digiset. Komercijalni skener DC 300 Rudolfa Helle iz 1971. je pozdravljen kao skener svjetske klase.

7. Izumitelj Kurzweil mašine za čitanje.

1974 počnite OCR uređajikakvu danas poznajemo. Tada je ustanovljeno Kurzweil Computer Products, Inc. Kasnije poznat kao futurist i promotor "tehnološke singularnosti", izumio je revolucionarnu primjenu tehnike skeniranja i prepoznavanja znakova i simbola. Njegova ideja je bila pravljenje mašine za čitanje za slepe, koji omogućava osobama sa oštećenim vidom da čitaju knjige preko računara.

Ray Kurzweil i njegov tim su kreirali Kurzweilova mašina za čitanje (7) i Omni-Font OCR tehnološki softver. Ovaj softver se koristi za prepoznavanje teksta na skeniranom objektu i pretvaranje u podatke u tekstualnom obliku. Njegovi napori doveli su do razvoja dvije tehnike koje su bile kasnije i još uvijek su od velikog značaja. Govoreći o sintisajzer reči i ravni skener.

Kurzweil ravni skener iz 70-ih. nije imao više od 64 kilobajta memorije. Vremenom su inženjeri poboljšali rezoluciju skenera i kapacitet memorije, omogućavajući ovim uređajima da snimaju slike do 9600 dpi. Optičko skeniranje slike, tekst, rukom pisani dokumenti ili objekata i njihovo pretvaranje u digitalnu sliku postalo je široko dostupno početkom 90-ih.

U 5400. veku, ravni skeneri su postali jeftin i pouzdan komad opreme, prvo za kancelarije, a kasnije i za kuće (najčešće integrisani sa faks mašinama, fotokopir aparatima i štampačima). Ponekad se naziva i refleksivno skeniranje. Djeluje tako što obasjava skenirani objekt bijelim svjetlom i očitava intenzitet i boju svjetlosti koja se odbija od njega. Dizajnirani za skeniranje otisaka ili drugih ravnih, neprozirnih materijala, imaju podesivu gornju stranu, što znači da mogu lako smjestiti velike knjige, časopise i još mnogo toga. Nekada prosječnog kvaliteta slike, mnogi ravni skeneri sada proizvode kopije do XNUMX piksela po inču. .

1994 3D Scanners lansira rješenje pod nazivom REPLICA. Ovaj sistem je omogućio brzo i precizno skeniranje objekata uz održavanje visokog nivoa detalja. Dvije godine kasnije ponudila se ista kompanija ModelMaker tehnika (8), reklamiran kao prva takva precizna tehnika za "hvatanje stvarnih XNUMXD objekata".

2013 Apple se pridružuje Touch ID skeneri otiska prsta (9) za pametne telefone koje proizvodi. Sistem je visoko integrisan sa iOS uređajima, omogućavajući korisnicima da otključaju uređaj, kao i da kupuju iz različitih Apple digitalnih prodavnica (iTunes Store, App Store, iBookstore) i autentifikuju Apple Pay plaćanja. 2016. godine na tržište izlazi kamera Samsung Galaxy Note 7, opremljena ne samo skenerom otiska prsta, već i skenerom irisa.

8. Jedan od modela ModelMaker 3D skenera

9. Dodirnite ID Scanner na iPhone uređaju

Klasifikacija skenera

Skener je uređaj koji se koristi za kontinuirano čitanje: slike, bar koda ili magnetnog koda, radio talasa, itd. u elektronski oblik (obično digitalni). Skener skenira serijske tokove informacija, čita ih ili registruje.

Dakle, to nije običan čitač, već čitač korak po korak (na primjer, skener slike ne snima cijelu sliku u jednom trenutku kao kamera, već umjesto toga upisuje uzastopne redove slike - tako da skener čita glava se kreće ili se medij skenira ispod).

optički skener

Optički skener u računarima periferni ulazni uređaj koji pretvara statičnu sliku stvarnog objekta (na primjer, list, površina zemlje, ljudska mrežnica) u digitalni oblik za dalju kompjutersku obradu. Računalni fajl koji nastaje skeniranjem slike naziva se skeniranje. Optički skeneri se koriste za pripremu obrade slike (DTP), prepoznavanje rukopisa, sisteme sigurnosti i kontrole pristupa, arhiviranje dokumenata i starih knjiga, naučna i medicinska istraživanja itd.

Vrste optičkih skenera:

• ručni skener
• ravni skener
• bubanj skener
• skener slajdova
• filmski skener
• Barcode Scanner
• 3D skener (prostorni)
• skener knjiga
• skener ogledala
• prizma skener
• optički skener

Magnetic

Ovi čitači imaju glave koje čitaju informacije koje su obično napisane na magnetnoj traci. Ovako se pohranjuju podaci, na primjer, na većini platnih kartica.

Digitalno

Čitač čita informacije pohranjene u objektu putem direktnog kontakta sa sistemom u objektu. Tako se, između ostalog, korisnik računala ovlašćuje korištenjem digitalne kartice.

Radio

Radio čitač (RFID) čita informacije pohranjene u objektu. Obično je domet takvog čitača od nekoliko do nekoliko centimetara, iako su popularni i čitači s dometom od nekoliko desetina centimetara. Zbog svoje lakoće upotrebe, sve više zamjenjuju rješenja magnetnih čitača, na primjer u sistemima kontrole pristupa.