Scanners en scannen

Een scanner is een apparaat dat wordt gebruikt om continu te lezen: een afbeelding, een streepjescode of magnetische code, radiogolven, enz. in een elektronische vorm (meestal digitaal). De scanner scant de seriële informatiestromen, leest of registreert ze.

40-ies Het eerste apparaat dat de voorloper van de fax/scanner genoemd mag worden, werd begin jaren 'XNUMX ontwikkeld door een Schotse uitvinder. Alexandra Boothdie vooral bekend staat als uitvinder van de eerste elektrische klok.

Op 27 mei 1843 ontving Bain een Brits patent (nr. 9745) voor een verbetering van de productie en regelgeving. elektriciteit Orazo timer verbeteringen, met elektrische afdichting en bracht vervolgens enkele verbeteringen aan in een ander patent uitgegeven in 1845.

In zijn patentbeschrijving beweerde Bain dat elk ander oppervlak, bestaande uit geleidende en niet-geleidende materialen, met deze middelen kon worden gekopieerd. Het mechanisme produceerde echter beelden van slechte kwaliteit en was oneconomisch in gebruik, vooral omdat de zender en ontvanger nooit waren gesynchroniseerd. Bain-faxconcept werd in 1848 enigszins verbeterd door een Engelse natuurkundige Frederica Bakwellmaar het Bakewell-apparaat (1) produceerde ook reproducties van slechte kwaliteit.

1861 Het eerste praktisch werkende elektromechanische faxapparaat dat commercieel wordt gebruikt, heet "pantograaf'(2) is uitgevonden door een Italiaanse natuurkundige Giovannigo Casellego. In de jaren XNUMX was de pantelegraaf een apparaat om handgeschreven tekst, tekeningen en handtekeningen over telegraaflijnen te verzenden. Het wordt veel gebruikt als hulpmiddel voor handtekeningverificatie bij banktransacties.

Een machine van gietijzer en ruim twee meter hoog, voor ons tegenwoordig onhandig, maar best wel destijds efficiënthij handelde door de afzender het bericht op een blikken vel te laten schrijven met niet-geleidende inkt. Dit vel werd vervolgens op een gebogen metalen plaat bevestigd. De stylus van de afzender scande het originele document en volgde daarbij de parallelle lijnen (drie lijnen per millimeter).

Signalen werden per telegraaf naar het station gestuurd, waar het bericht werd gemarkeerd met Pruisisch blauwe inkt, verkregen als resultaat van een chemische reactie, aangezien het papier in het ontvangstapparaat was geïmpregneerd met kaliumferrocyanide. Om ervoor te zorgen dat beide naalden met dezelfde snelheid scannen, gebruikten de ontwerpers twee uiterst nauwkeurige klokken die een slinger aandreven, die op zijn beurt was verbonden met tandwielen en riemen die de beweging van de naalden regelden.

1913 stijgt bellinograafdie beelden kon scannen met een fotocel. Idee Eduard Belin (3) maakte transmissie via telefoonlijnen mogelijk en werd de technische basis voor de AT&T Wirephoto-service. Bellinograaf hierdoor konden afbeeldingen via telegraaf- en telefoonnetwerken naar afgelegen locaties worden verzonden.

In 1921 werd dit proces verbeterd, zodat ook foto's konden worden verzonden met behulp van Radio golven. In het geval van een belinograaf wordt een elektrisch apparaat gebruikt om de intensiteit van het licht te meten. Lichtintensiteitsniveaus worden naar de ontvanger verzondenwaar de lichtbron de door de zender gemeten intensiteit kan reproduceren door ze op fotopapier af te drukken. Moderne fotokopieerapparaten gebruiken een zeer vergelijkbaar principe waarbij licht wordt opgevangen door computergestuurde sensoren en waarop de afdruk is gebaseerd lasertechnologie.

3. Eduard Belin met een belinograaf

1914 Wortelgewassen technologie voor optische tekenherkenning (optische tekenherkenning), gebruikt om tekens en hele teksten in een grafisch bestand, bitmapvorm, te herkennen, dateren uit het begin van de Eerste Wereldoorlog. Dan dit Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe ontwikkelde onafhankelijk de eerste OCR-apparaten.

Goudberg vond een machine uit die in staat was om karakters te lezen en om te zetten in telegraaf code. Ondertussen ontwikkelde d'Albe een apparaat dat bekend staat als de optophone. Het was een draagbare scanner die langs de rand van gedrukte tekst kon worden bewogen om duidelijke en duidelijke tonen te produceren, die elk correspondeerden met een specifiek teken of een specifieke letter. De OCR-methode, hoewel ontwikkeld gedurende tientallen jaren, werkt in principe vergelijkbaar met de eerste apparaten.

1924 Richard H. Ranger uitvinding draadloos fotoradiogram (4). Hij gebruikt het om een ​​foto van de president te sturen Calvijn Coolidge van New York naar Londen in 1924, de eerste foto die via de radio werd gefaxt. De uitvinding van Ranger werd in 1926 commercieel gebruikt en wordt nog steeds gebruikt om weerkaarten en andere weersinformatie door te geven.

4. Reproductie van het eerste fotoröntgenogram door Richard H. Ranger.

1950 Ontworpen door Benedictus Cass medische rechtlijnige scanner voorafgegaan door de succesvolle ontwikkeling van een directionele scintillatiedetector. In 1950 monteerde Cassin het eerste geautomatiseerde scansysteem, bestaande uit door een motor aangedreven scintillatiedetector aangesloten op relay-printer.

Deze scanner werd gebruikt om de schildklier na toediening van radioactief jodium in beeld te brengen. In 1956 ontwikkelden Kuhl en zijn collega's een Cassin-scannercamera-hulpstuk dat de gevoeligheid en resolutie verbeterde. Met de ontwikkeling van orgaanspecifieke radiofarmaceutica werd van eind jaren vijftig tot begin jaren zeventig een commercieel model van dit systeem op grote schaal gebruikt om de belangrijkste organen van het lichaam te scannen.

1957 stijgt drum scanner, de eerste die is ontworpen om met een computer te werken om digitaal te scannen. Het werd gebouwd bij het Amerikaanse National Bureau of Standards door een team onder leiding van Russell A.Kirschterwijl hij werkte aan Amerika's eerste intern geprogrammeerde (opgeslagen in het geheugen) computer, de Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), waarmee de groep van Kirsch kon experimenteren met algoritmen die voorlopers waren op het gebied van beeldverwerking en patroonherkenning.

Russells Kirschs het bleek dat een computer voor algemeen gebruik kon worden gebruikt om veel karakterherkenningslogica's te simuleren die waren voorgesteld om in hardware te worden geïmplementeerd. Hiervoor is een invoerapparaat nodig dat de afbeelding in de juiste vorm kan omzetten. opslaan in het computergeheugen. Zo ontstond de digitale scanner.

ZOEK scanner gebruikte een roterende trommel en een fotomultiplicator om reflecties te detecteren van een klein beeld dat op de trommel was gemonteerd. Het tussen de afbeelding en de fotovermenigvuldiger geplaatste masker was mozaïekvormig, d.w.z. verdeelde de afbeelding in een veelhoekig raster. Het eerste beeld dat door de scanner werd gescand, was een foto van 5 x 5 cm van Kirsch' drie maanden oude zoontje Walden (5). Het zwart-witbeeld had een resolutie van 176 pixels per zijde.

Jaren 60-90 Twintigste eeuw Eerste 3D-scantechnologie is ontstaan ​​in de jaren 60 van de vorige eeuw. Vroege scanners gebruikten lichten, camera's en projectoren. Vanwege hardwarebeperkingen kostte het nauwkeurig scannen van objecten vaak veel tijd en moeite. Na 1985 werden ze vervangen door scanners die wit licht, lasers en schaduw konden gebruiken om een ​​bepaald oppervlak vast te leggen. Terrestrische laserscanning op middellange afstand (TLS) is ontwikkeld op basis van toepassingen in ruimtevaart- en defensieprogramma's.

De belangrijkste financieringsbron voor deze baanbrekende projecten kwam van Amerikaanse overheidsinstanties zoals het Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Dit ging zo door tot de jaren negentig, toen de technologie werd erkend als een waardevol hulpmiddel voor industriële en commerciële toepassingen. Doorbraak als het gaat om commerciële implementatie 3D laserscannen (6) was de opkomst van TLS-systemen op basis van triangulatie. Het revolutionaire apparaat is gemaakt door Xin Chen voor Mensi, opgericht in 1987 door Auguste D'Aligny en Michel Paramitioti.

5. De eerste afbeelding die door de SEAC-scanner is gescand

6. Visualisatie van de TLS-scanlaser op de grond

1963 Duitse uitvinder Rudolph advertentie vertegenwoordigt een andere baanbrekende innovatie, chromograaf, in studies beschreven als "de eerste scanner in de geschiedenis" (hoewel het moet worden opgevat als het eerste commerciële apparaat in zijn soort in de grafische industrie). In 1965 vond hij de kit uit eerste elektronische typsysteem met digitaal geheugen (computerkit) zorgde voor een revolutie in de grafische industrie over de hele wereld.. In hetzelfde jaar werd de eerste "digitale compositor" geïntroduceerd - Digiset. Rudolf Hella's DC 300 commerciële scanner uit 1971 wordt geprezen als een scannerdoorbraak van wereldklasse.

7. Uitvinder van de Kurzweil-leesmachine.

1974 Start OCR-apparatenzoals we die vandaag kennen. Die is toen opgericht Kurzweil-computerproducten, Inc. Later bekend als futurist en promotor van de "technologische singulariteit", vond hij een revolutionaire toepassing uit van de techniek van scannen en herkennen van tekens en symbolen. Zijn idee was het bouwen van een leesmachine voor blinden, waarmee slechtzienden boeken kunnen lezen via een computer.

Ray Kurzweil en zijn team creëerden Kurzweils leesmachine (7) en Omni-Font OCR-technologiesoftware. Deze software wordt gebruikt om tekst op een gescand object te herkennen en om te zetten in gegevens in tekstvorm. Zijn inspanningen leidden tot de ontwikkeling van twee technieken die later en nog steeds van groot belang zijn. Over dat gesproken spraak synthesizer i flatbed-scanner.

Kurzweil flatbed scanner uit de jaren 70. had niet meer dan 64 kilobyte geheugen. In de loop van de tijd hebben technici de resolutie en geheugencapaciteit van de scanner verbeterd, waardoor deze apparaten afbeeldingen tot 9600 dpi kunnen vastleggen. Scannen van optische afbeeldingen, текст, handgeschreven documenten of objecten en het omzetten ervan in een digitale afbeelding werd begin jaren 90 algemeen beschikbaar.

In de 5400 eeuw werden flatbedscanners goedkope en betrouwbare apparaten, eerst voor kantoren en daarna voor woningen (meestal geïntegreerd met faxmachines, kopieerapparaten en printers). Het wordt ook wel reflectief scannen genoemd. Het werkt door het gescande object te verlichten met wit licht en de intensiteit en kleur van het gereflecteerde licht te lezen. Ze zijn ontworpen om afdrukken of andere platte, ondoorzichtige materialen te scannen en hebben een verstelbare bovenkant, wat betekent dat ze gemakkelijk plaats bieden aan grote boeken, tijdschriften enz. Eens afbeeldingen van gemiddelde kwaliteit, produceren veel flatbedscanners nu kopieën tot XNUMX pixels per inch. .

1994 3D Scanners lanceert een oplossing genaamd REPLICA. Dit systeem maakte het mogelijk om objecten snel en nauwkeurig te scannen met behoud van een hoog detailniveau. Twee jaar later bood hetzelfde bedrijf aan ModelMaker-techniek (8), aangeprezen als de eerste dergelijke precieze techniek om "echte XNUMXD-objecten vast te leggen".

2013 Apple doet mee Touch ID-vingerafdrukscanners (9) voor de smartphones die het produceert. Het systeem is sterk geïntegreerd met iOS-apparaten, waardoor gebruikers het apparaat kunnen ontgrendelen, aankopen kunnen doen bij verschillende digitale winkels van Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) en Apple Pay-betalingen kunnen verifiëren. In 2016 komt de Samsung Galaxy Note 7 camera op de markt, niet alleen uitgerust met een vingerafdrukscanner, maar ook met een irisscanner.

8. Een van de scannermodellen van 3D ModelMaker

9. iPhone Touch ID-scanner

Scannerclassificatie

Een scanner is een apparaat dat wordt gebruikt om continu te lezen: een afbeelding, een streepjescode of magnetische code, radiogolven, enz. in een elektronische vorm (meestal digitaal). De scanner scant de seriële informatiestromen, leest of registreert ze.

Het is dus geen normale lezer, maar een stapsgewijze lezer (een beeldscanner legt bijvoorbeeld niet het hele beeld op een bepaald moment vast zoals een camera doet, maar schrijft in plaats daarvan opeenvolgende regels van het beeld - dus de scanner leest hoofd beweegt, of het medium wordt eronder gescand).

optische scanner

Optische scanner in computers een perifeer invoerapparaat dat een statisch beeld van een echt object (bijvoorbeeld een blad, het aardoppervlak, het menselijk netvlies) omzet in een digitale vorm voor verdere computerverwerking. Het computerbestand dat het resultaat is van het scannen van een afbeelding, wordt een scan genoemd. Optische scanners worden gebruikt voor beeldverwerkingsvoorbereiding (DTP), handschriftherkenning, beveiligings- en toegangscontrolesystemen, archivering van documenten en oude boeken, wetenschappelijk en medisch onderzoek, enz.

Soorten optische scanners:

• handscanner
• flatbed-scanner
• drum scanner
• dia scanner
• film scanner
• Streepjescodescanner
• 3D-scanner (ruimtelijk)
• boek scanner
• spiegel scanner
• prisma scanner
• glasvezel scanner

Magnetisch

Deze lezers hebben koppen die informatie lezen die meestal op een magneetstrip is geschreven. Dit is hoe informatie wordt opgeslagen, bijvoorbeeld op de meeste betaalkaarten.

Digitaal

De lezer leest de informatie die is opgeslagen in de faciliteit door direct contact met het systeem in de faciliteit. Zo wordt onder meer de computergebruiker geautoriseerd met behulp van een digitale kaart.

Radio

De radiolezer (RFID) leest de informatie die in het object is opgeslagen. Meestal is het bereik van een dergelijke lezer van enkele tot enkele centimeters, hoewel lezers met een bereik van enkele tientallen centimeters ook populair zijn. Door hun gebruiksgemak vervangen ze steeds vaker magnetische lezeroplossingen, bijvoorbeeld in toegangscontrolesystemen.