Սկաներներ և սկանավորում

Սկաները սարք է, որն օգտագործվում է անընդհատ կարդալու համար՝ պատկեր, շտրիխ կամ մագնիսական ծածկագիր, ռադիոալիքներ և այլն էլեկտրոնային ձևով (սովորաբար թվային): Սկաները սկանավորում է տեղեկատվության սերիական հոսքերը՝ կարդալով կամ գրանցելով դրանք:

40- ի Առաջին սարքը, որը կարելի է անվանել ֆաքսի/սկաների նախահայրը, մշակվել է XNUMX-ի սկզբին շոտլանդացի գյուտարարի կողմից: Ալեքսանդրա Բութորը հիմնականում հայտնի է որպես առաջին էլեկտրական ժամացույցի գյուտարարը.

27 թվականի մայիսի 1843-ին Բեյնը ստացավ բրիտանական արտոնագիր (թիվ 9745)՝ արտադրության և կարգավորման բարելավման համար։ էլեկտրականություն Օրազ ժմչփի բարելավումներ, շ էլեկտրական կնիք և այնուհետև որոշ բարելավումներ արեց 1845 թվականին տրված մեկ այլ արտոնագրում:

Իր արտոնագրային նկարագրության մեջ Բեյնը պնդում էր, որ ցանկացած այլ մակերես, որը բաղկացած է հաղորդիչ և ոչ հաղորդիչ նյութերից, կարող է պատճենվել այդ միջոցների միջոցով: Այնուամենայնիվ, դրա մեխանիզմն արտադրում էր վատ որակի պատկերներ և օգտագործման համար ոչ տնտեսական էր, հիմնականում այն ​​պատճառով, որ հաղորդիչն ու ստացողը երբեք չեն համաժամանակացվել: Bain ֆաքսի հայեցակարգ որոշ չափով բարելավվել է 1848 թվականին անգլիացի ֆիզիկոսի կողմից Ֆրեդերիկա Բեյքուելբայց Bakewell սարքը (1) նույնպես արտադրում էր անորակ վերարտադրություններ:

1861 Առաջին գործնականում աշխատող էլեկտրամեխանիկական ֆաքսը, որն օգտագործվում է առևտրային ոլորտում, կոչվում է «պանթոգրաֆ«(2)-ը հորինել է իտալացի ֆիզիկոսը Ջովանիգո Կազելեգո. XNUMX-երում pantelegraph-ը ձեռքով գրված տեքստ, գծագրեր և ստորագրություններ հեռագրական գծերի միջոցով փոխանցելու սարք էր: Այն լայնորեն օգտագործվել է որպես ստորագրության ստուգման գործիք բանկային գործարքներում:

Չուգունից և ավելի քան երկու մետր բարձրությամբ մեքենա, այսօր մեզ համար անշնորհք է, բայց բավականին արդյունավետ տվյալ պահիննա գործեց՝ ուղարկելով ուղարկողին գրել հաղորդագրությունը թիթեղյա թերթիկի վրա ոչ հաղորդիչ թանաքով: Այս թերթիկը այնուհետև ամրացվեց կոր մետաղյա ափսեի վրա: Ուղարկողի գրիչը սկանավորել է փաստաթղթի բնօրինակը` հետևելով դրա զուգահեռ գծերին (երեք տող մեկ միլիմետրում):

Ազդանշանները հեռագրով փոխանցվել են կայան, որտեղ հաղորդագրությունը նշված է եղել պրուսական կապույտ թանաքով, որը ստացվել է քիմիական ռեակցիայի արդյունքում, քանի որ ստացող սարքի թուղթը ներծծված է կալիումի ֆերոցիանիդով։ Ապահովելու համար, որ երկու ասեղներն էլ սկանավորում են նույն արագությամբ, դիզայներներն օգտագործել են երկու չափազանց ճշգրիտ ժամացույցներ, որոնք ճոճանակ էին վարում, որն իր հերթին միացված էր շարժակների և գոտիների, որոնք վերահսկում էին ասեղների շարժումը:

1913 բարձրանում է բելինոգրաֆով կարող էր պատկերները սկանավորել ֆոտոցելով: Գաղափար Էդվարդ Բելին (3) թույլատրեց փոխանցումը հեռախոսային գծերով և դարձավ AT&T Wirephoto ծառայության տեխնիկական հիմքը: Բելինոգրաֆ դա թույլ տվեց պատկերներ ուղարկել հեռավոր վայրեր հեռագրային և հեռախոսային ցանցերի միջոցով:

1921 թվականին այս գործընթացը բարելավվեց, որպեսզի լուսանկարները նույնպես հնարավոր լիներ փոխանցել օգտագործելով ռադիոալիքներ. Բելինոգրաֆի դեպքում լույսի ինտենսիվությունը չափելու համար օգտագործվում է էլեկտրական սարք։ Լույսի ինտենսիվության մակարդակները փոխանցվում են ստացողինորտեղ լույսի աղբյուրը կարող է վերարտադրել հաղորդիչի կողմից չափված ինտենսիվությունը՝ դրանք տպելով լուսանկարչական թղթի վրա։ Ժամանակակից լուսապատճենահանող սարքերը օգտագործում են շատ նման սկզբունք, երբ լույսը գրավում են համակարգչային կառավարվող սենսորները, և տպագրությունը հիմնված է. լազերային տեխնոլոգիա.

3. Էդուարդ Բելին բելինոգրաֆով

1914 Կոռնելիե Նիշերի ճանաչման օպտիկական տեխնոլոգիա (օպտիկական նիշերի ճանաչում), որն օգտագործվում է գրաֆիկական ֆայլում նիշերը և ամբողջական տեքստերը ճանաչելու համար, bitmap ձևով, թվագրվում է Առաջին համաշխարհային պատերազմի սկզբից: Հետո սա Էմանուել Գոլդբերգ i Էդմունդ Ֆուրնիե դ'Ալբե ինքնուրույն մշակել է առաջին OCR սարքերը:

Գոլդբերգը հորինել է մեքենա, որը կարող է կարդալ նիշերը և դրանք վերածել հեռագրային ծածկագիր. Միևնույն ժամանակ, դ'Ալբը մշակեց մի սարք, որը հայտնի է որպես օպտոֆոն: Դա շարժական սկաներ էր, որը կարելի էր տեղափոխել տպագիր տեքստի եզրով` արտադրելու հստակ և հստակ տոներ, որոնցից յուրաքանչյուրը համապատասխանում էր որոշակի նիշի կամ տառի: OCR մեթոդը, թեև մշակվել է տասնամյակների ընթացքում, սկզբունքորեն աշխատում է առաջին սարքերի նման:

1924 Ռիչարդ Հ. Ռեյնջեր գյուտ անլար ֆոտոռադիոգրամ (չորս): Նա դա օգտագործում է նախագահի լուսանկարն ուղարկելու համար Քելվին Քուլիջ Նյու Յորքից Լոնդոն 1924 թվականին, առաջին լուսանկարը, որն ուղարկվել է ռադիոյով: Ռեյնջերի գյուտը կոմերցիոնորեն օգտագործվել է 1926 թվականին և մինչ օրս օգտագործվում է եղանակային գծապատկերներ և եղանակային այլ տեղեկություններ փոխանցելու համար։

4. Ռիչարդ Հ. Ռեյնջերի առաջին ֆոտոռենտգենոգրամայի վերարտադրումը:

1950 Նախագծված է Բենեդիկտ Կասսեն բժշկական ուղղագիծ սկաներ նախորդել է ուղղորդված ցինտիլացիոն դետեկտորի հաջող մշակումը: 1950 թվականին Կասինը հավաքեց առաջին ավտոմատացված սկանավորման համակարգը, որը բաղկացած էր շարժիչով շարժվող ցինտիլյացիայի դետեկտոր միացված է ռելե տպիչին.

Այս սկաները օգտագործվել է վահանաձև գեղձը ռադիոակտիվ յոդի ընդունումից հետո պատկերացնելու համար: 1956 թվականին Կուլը և նրա գործընկերները մշակեցին Cassin սկաների տեսախցիկի կցորդը, որը բարելավեց դրա զգայունությունն ու լուծումը: Օրգաններին հատուկ ռադիոդեղամիջոցների մշակման հետ մեկտեղ այս համակարգի կոմերցիոն մոդելը լայնորեն օգտագործվում էր 50-ականների վերջից մինչև 70-ականների սկիզբը՝ մարմնի հիմնական օրգանները սկանավորելու համար:

1957 բարձրանում է թմբուկի սկաներ, առաջինը, որը նախատեսված է համակարգչի հետ աշխատելու համար՝ թվային սկանավորում կատարելու համար: Այն կառուցվել է ԱՄՆ Ստանդարտների ազգային բյուրոյում թիմի գլխավորությամբ Ռասել Ա. Կիրշաշխատելիս Ամերիկայի առաջին ներքին ծրագրավորված (հիշողության մեջ պահվող) համակարգչի վրա՝ Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), որը Կիրշի խմբին թույլ տվեց փորձարկել ալգորիթմներ, որոնք նախաստեղծ էին պատկերների մշակման և օրինաչափությունների ճանաչման մեջ:

Ռասելի Կիրշները Պարզվեց, որ ընդհանուր նշանակության համակարգիչը կարող է օգտագործվել նիշերի ճանաչման բազմաթիվ տրամաբանություններ մոդելավորելու համար, որոնք առաջարկվում էր ներդրվել սարքաշարում: Սա կպահանջի մուտքագրման սարք, որը կարող է փոխակերպել պատկերը համապատասխան ձևի: պահել համակարգչի հիշողության մեջ. Այսպիսով, թվային սկաները ծնվեց:

Սկաներ SEAK օգտագործել է պտտվող թմբուկ և ֆոտոբազմապատկիչ՝ թմբուկի վրա տեղադրված փոքրիկ պատկերից արտացոլումները հայտնաբերելու համար: Պատկերի և ֆոտոմուլտիպլիկատորի միջև դրված դիմակը թեսելացված էր, այսինքն. պատկերը բաժանեց բազմանկյուն ցանցի: Առաջին պատկերը, որը սկանավորվել է սկաների վրա, Կիրշի երեք ամսական որդու՝ Ուոլդենի (5) 5×5 սմ լուսանկարն էր: Սև ու սպիտակ պատկերն ուներ 176 պիքսել մեկ կողմի լուծաչափ:

60-90-ականներ Քսաներորդ դար Առաջին 3D սկանավորման տեխնոլոգիան ստեղծվել է անցյալ դարի 60-ական թթ. Վաղ սկաներներն օգտագործում էին լույսեր, տեսախցիկներ և պրոյեկտորներ։ Սարքավորումների սահմանափակումների պատճառով օբյեկտների ճշգրիտ սկանավորումը հաճախ պահանջում էր շատ ժամանակ և ջանք: 1985 թվականից հետո դրանք փոխարինվեցին սկաներներով, որոնք կարող էին օգտագործել սպիտակ լույս, լազերներ և ստվերներ՝ տվյալ մակերեսը գրավելու համար: Երկրային միջին հեռահարության լազերային սկանավորում (TLS) մշակվել է տիեզերական և պաշտպանական ծրագրերի կիրառություններից:

Այս առաջադեմ նախագծերի ֆինանսավորման հիմնական աղբյուրը ստացվել է ԱՄՆ կառավարական գործակալություններից, ինչպիսիք են Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA): Սա շարունակվեց մինչև 90-ականները, երբ տեխնոլոգիան ճանաչվեց որպես արժեքավոր գործիք արդյունաբերական և առևտրային կիրառությունների համար: Բեկում, երբ խոսքը վերաբերում է կոմերցիոն իրականացմանը 3D լազերային սկանավորում (6) եռանկյունացման վրա հիմնված TLS համակարգերի առաջացումն էր: Հեղափոխական սարքը ստեղծվել է Սին Չենի կողմից Mensi-ի համար, որը հիմնադրվել է 1987 թվականին Օգյուստ Դ'Ալինիի և Միշել Պարամիտիոտիի կողմից:

5. Առաջին պատկերը, որը սկանավորվել է SEAC սկաների կողմից

6. TLS ցամաքային սկանավորման լազերի պատկերացում

1963 Գերմանացի գյուտարար Ռուդոլֆ Ադ ներկայացնում է ևս մեկ բեկումնային նորամուծություն, քրոմոգրաֆ, ուսումնասիրություններում նկարագրված է որպես «պատմության մեջ առաջին սկաները» (չնայած այն պետք է հասկանալ որպես տպագրական արդյունաբերության մեջ իր տեսակի մեջ առաջին առևտրային սարք): 1965 թվականին նա հորինել է հանդերձանքը առաջին էլեկտրոնային մուտքագրման համակարգը թվային հիշողությամբ (համակարգչային հավաքածու) հեղափոխություն արեց տպագրական արդյունաբերությունն ամբողջ աշխարհում:. Նույն թվականին ներկայացվեց առաջին «թվային կոմպոզիտորը»՝ Digiset-ը։ Ռուդոլֆ Հելլայի 300 թվականի DC 1971 կոմերցիոն սկաները ողջունվել է որպես սկաների համաշխարհային մակարդակի առաջընթաց:

7. Կուրցվեյլի ընթերցանության մեքենայի գյուտարարը:

1974 սկիզբ OCR սարքերինչպես գիտենք այսօր: Այն ժամանակ հաստատվեց Kurzweil համակարգչային արտադրանք, Inc. Հետագայում հայտնի դարձավ որպես ֆուտուրիստ և «տեխնոլոգիական եզակիության» խթանող, նա հորինեց նշանների և խորհրդանիշների սկանավորման և ճանաչման տեխնիկայի հեղափոխական կիրառումը: Նրա գաղափարն էր կույրերի համար ընթերցանության մեքենա կառուցելը, որը թույլ է տալիս տեսողության խնդիրներ ունեցողներին համակարգչի միջոցով գրքեր կարդալ։

Ռեյ Կուրցվեյլը և նրա թիմը ստեղծել են Կուրցվեյլի ընթերցանության մեքենա (7) եւ Omni-Font OCR Technology Software. Այս ծրագիրը օգտագործվում է սկանավորված օբյեկտի վրա տեքստը ճանաչելու և այն տեքստային ձևով տվյալների վերածելու համար: Նրա ջանքերը հանգեցրին երկու տեխնիկայի զարգացմանը, որոնք հետագայում եղան և այժմ էլ մեծ նշանակություն ունեն։ Խոսելով խոսքի սինթեզատոր i հարթ մահճակալի սկաներ.

Kurzweil հարթ մահճակալով սկաներ 70-ականներից: ուներ ոչ ավելի, քան 64 կիլոբայթ հիշողություն: Ժամանակի ընթացքում ինժեներները բարելավել են սկաների լուծաչափը և հիշողության հզորությունը՝ թույլ տալով այս սարքերին նկարներ վերցնել մինչև 9600 dpi: Պատկերի օպտիկական սկանավորում, տեքստը, ձեռագիր փաստաթղթեր կամ առարկաներ և դրանք թվային պատկերի վերածելը լայն տարածում գտավ 90-ականների սկզբին:

5400 դարում հարթ սկաներները դարձան էժան և հուսալի սարքավորումներ՝ սկզբում գրասենյակների, իսկ ավելի ուշ՝ տների համար (առավել հաճախ ինտեգրված ֆաքսի, պատճենահանման և տպիչների հետ): Այն երբեմն կոչվում է ռեֆլեկտիվ սկանավորում: Այն աշխատում է սկանավորված առարկան լուսավորելով սպիտակ լույսով և կարդալով նրանից արտացոլվող լույսի ինտենսիվությունն ու գույնը: Նախագծված տպագիր կամ այլ հարթ, անթափանց նյութեր սկանավորելու համար, դրանք ունեն կարգավորելի վերնամաս, ինչը նշանակում է, որ կարող են հեշտությամբ տեղավորել մեծ գրքեր, ամսագրեր և այլն: Երբ միջին որակի պատկերներ էին, շատ հարթ սկաներներ այժմ արտադրում են մինչև XNUMX պիքսել մեկ դյույմում: .

1994 3D Scanners-ը գործարկում է լուծում, որը կոչվում է ՌԵՊԼԻԿԱ. Այս համակարգը հնարավորություն տվեց արագ և ճշգրիտ սկանավորել օբյեկտները՝ պահպանելով դետալների բարձր մակարդակ։ Երկու տարի անց նույն ընկերությունը առաջարկեց ModelMaker տեխնիկա (8), առաջարկվում է որպես «իրական XNUMXD օբյեկտներ որսալու» առաջին նման ճշգրիտ տեխնիկան։

2013 Apple-ը միանում է Touch ID մատնահետքի սկաներներ (9) իր արտադրած սմարթֆոնների համար: Համակարգը մեծապես ինտեգրված է iOS սարքերի հետ՝ թույլ տալով օգտվողներին ապակողպել սարքը, ինչպես նաև կատարել գնումներ Apple-ի տարբեր թվային խանութներից (iTunes Store, App Store, iBookstore) և նույնականացնել Apple Pay վճարումները: 2016 թվականին շուկա է դուրս գալիս Samsung Galaxy Note 7 տեսախցիկը, որը հագեցած է ոչ միայն մատնահետքի սկաներով, այլև ծիածանաթաղանթի սկաներով։

8. 3D ModelMaker սկաների մոդելներից մեկը

9. iPhone Touch ID սկաներ

Սկաների դասակարգում

Սկաները սարք է, որն օգտագործվում է անընդհատ կարդալու համար՝ պատկեր, շտրիխ կամ մագնիսական ծածկագիր, ռադիոալիքներ և այլն էլեկտրոնային ձևով (սովորաբար թվային): Սկաները սկանավորում է տեղեկատվության սերիական հոսքերը՝ կարդալով կամ գրանցելով դրանք:

Այսպիսով, դա սովորական ընթերցող չէ, այլ քայլ առ քայլ ընթերցող (օրինակ, պատկերի սկաները չի ֆիքսում ամբողջ պատկերը մի պահ, ինչպես տեսախցիկը, այլ փոխարենը գրում է պատկերի հաջորդական տողերը, այնպես որ սկաները կարդում է: գլուխը շարժվում է, կամ կրիչը սկանավորվում է տակից):

օպտիկական սկաներ

Օպտիկական սկաներ համակարգիչներում ծայրամասային մուտքային սարք, որը իրական առարկայի ստատիկ պատկերը (օրինակ՝ տերևը, երկրի մակերեսը, մարդու ցանցաթաղանթը) վերածում է թվային ձևի՝ հետագա համակարգչային մշակման համար: Պատկերի սկանավորման արդյունքում առաջացող համակարգչային ֆայլը կոչվում է սկան: Օպտիկական սկաներները օգտագործվում են պատկերի մշակման (DTP), ձեռագրի ճանաչման, անվտանգության և մուտքի վերահսկման համակարգերի, փաստաթղթերի և հին գրքերի արխիվացման, գիտական ​​և բժշկական հետազոտությունների համար և այլն:

Օպտիկական սկաներների տեսակները.

• ձեռքի սկաներ
• հարթ մահճակալի սկաներ
• թմբուկի սկաներ
• սլայդ սկաներ
• ֆիլմի սկաներ
• Շտրիխ կոդի սկաներ
• 3D սկաներ (տարածական)
• գրքի սկաներ
• հայելու սկաներ
• պրիզմայի սկաներ
• օպտիկամանրաթելային սկաներ

Մագնիսական

Այս ընթերցողներն ունեն գլուխներ, որոնք կարդում են տեղեկատվությունը, որը սովորաբար գրված է մագնիսական շերտի վրա: Այսպես է տեղեկատվությունը պահվում, օրինակ, վճարային քարտերի մեծ մասում:

Թվային

Ընթերցողը կարդում է հաստատությունում պահվող տեղեկատվությունը հաստատության համակարգի հետ անմիջական շփման միջոցով: Այսպիսով, ի թիվս այլ բաների, համակարգչից օգտվողը լիազորված է օգտագործել թվային քարտ:

Ռադիո

Ռադիոընթերցիչը (RFID) կարդում է օբյեկտում պահվող տեղեկատվությունը: Սովորաբար, նման ընթերցողի տիրույթը մի քանի սանտիմետր է, թեև մի քանի տասնյակ սանտիմետր տիրույթ ունեցող ընթերցողները նույնպես հայտնի են: Օգտագործման հեշտության շնորհիվ դրանք ավելի ու ավելի են փոխարինում մագնիսական ընթերցող լուծումներին, օրինակ՝ մուտքի վերահսկման համակարգերում: