اسکنر و اسکن

اسکنر وسیله ای است که برای خواندن پیوسته: تصویر، بارکد یا کد مغناطیسی، امواج رادیویی و غیره به شکل الکترونیکی (معمولا دیجیتال) استفاده می شود. اسکنر جریان های متوالی اطلاعات را اسکن می کند، آنها را می خواند یا ثبت می کند.

40-s اولین وسیله ای که می توان آن را مولد فکس/اسکنر نامید در اوایل XNUMX توسط یک مخترع اسکاتلندی ساخته شد. غرفه الکساندراکه در درجه اول به عنوان شناخته شده است مخترع اولین ساعت برقی.

در 27 می 1843، باین یک حق اختراع بریتانیایی (شماره 9745) را برای بهبود در تولید و مقررات دریافت کرد. برق اوراز بهبود تایمر، NS مهر و موم برق و سپس در اختراع دیگری که در سال 1845 صادر شد، بهبودهایی ایجاد کرد.

باین در توضیحات ثبت اختراع خود ادعا کرد که هر سطح دیگری که از مواد رسانا و غیر رسانا تشکیل شده باشد را می توان با استفاده از این وسایل کپی کرد. با این حال، مکانیسم آن تصاویر با کیفیت پایینی تولید می کرد و استفاده از آن مقرون به صرفه نبود، عمدتاً به این دلیل که فرستنده و گیرنده هرگز همگام نبودند. مفهوم فاکس Bain در سال 1848 توسط یک فیزیکدان انگلیسی کمی بهبود یافت فردریکا باکولاما دستگاه Bakewell (1) نیز تولید مثل با کیفیت پایینی تولید کرد.

1861 اولین دستگاه فکس الکترومکانیکی عملی مورد استفاده تجاری به نام "پانتوگراف"(2) توسط یک فیزیکدان ایتالیایی اختراع شد جووانیگو کاسلیگو. در XNUMX ها، پانتلگراف وسیله ای برای انتقال متن، نقاشی ها و امضاهای دست نویس از طریق خطوط تلگراف بود. به طور گسترده ای به عنوان ابزار تأیید امضا در تراکنش های بانکی استفاده می شود.

این دستگاه از چدن ساخته شده است و بیش از دو متر ارتفاع دارد؛ برای ما امروز دست و پا چلفتی است، اما کاملاً موثر در زمان مقرربا وادار کردن فرستنده به نوشتن پیامی بر روی یک ورق حلبی با جوهر نارسانا عمل کرد. سپس این ورق به یک صفحه فلزی منحنی متصل شد. قلم فرستنده سند اصلی را با دنبال کردن خطوط موازی آن (سه خط در میلی‌متر) اسکن کرد.

سیگنال ها از طریق تلگراف به ایستگاه منتقل شدند، جایی که پیام با جوهر آبی پروس علامت گذاری شد، که در نتیجه یک واکنش شیمیایی به دست آمد، زیرا کاغذ موجود در دستگاه گیرنده با فروسیانید پتاسیم آغشته شده بود. برای اطمینان از اینکه هر دو سوزن با سرعت یکسان اسکن می شوند، طراحان از دو ساعت بسیار دقیق استفاده کردند که یک آونگ را به حرکت در می آورد، که به نوبه خود به چرخ دنده ها و تسمه هایی متصل بود که حرکت سوزن ها را کنترل می کرد.

1913 بالا می رود بلینوگرافیکه می تواند تصاویر را با فتوسل اسکن کند. اندیشه ادوارد بیلین (3) انتقال از طریق خطوط تلفن را مجاز کرد و مبنای فنی سرویس AT&T Wirephoto شد. بلینوگرافی این امر امکان ارسال تصاویر را به نقاط دور از طریق شبکه های تلگراف و تلفن فراهم می کرد.

در سال 1921، این روند بهبود یافت تا عکس ها نیز با استفاده از آن منتقل شوند امواج رادیویی. در مورد بلنوگراف، از یک دستگاه الکتریکی برای اندازه گیری شدت نور استفاده می شود. سطوح شدت نور به گیرنده منتقل می شودجایی که منبع نور می تواند شدت های اندازه گیری شده توسط فرستنده را با چاپ کردن آنها بر روی کاغذ عکاسی بازتولید کند. دستگاه‌های فتوکپی مدرن از یک اصل بسیار مشابه استفاده می‌کنند، جایی که نور توسط حسگرهای کنترل‌شده توسط کامپیوتر گرفته می‌شود و چاپ بر اساس آن است. تکنولوژی لیزر.

3. ادوارد بلین با بلینوگرافی

1914 Корнеплоды فناوری تشخیص کاراکتر نوری (تشخیص کاراکتر نوری)، که برای تشخیص کاراکترها و کل متون در یک فایل گرافیکی، به شکل شطرنجی استفاده می‌شود، قدمت آن به آغاز جنگ جهانی اول بازمی‌گردد. بعد این امانوئل گلدبرگ i ادموند فورنیه دالبه به طور مستقل اولین دستگاه های OCR را توسعه داد.

گلدبرگ ماشینی اختراع کرد که قادر به خواندن نمادها و تبدیل آنها به آنها بود کد تلگراف. در همین حال، d'Albe دستگاهی به نام optophone را توسعه داد. این یک اسکنر قابل حمل بود که می توانست در امتداد لبه متن چاپ شده حرکت داده شود تا صداهای متفاوت و متمایز تولید کند که هر کدام مربوط به یک کاراکتر یا حرف خاص است. روش OCR، اگرچه در طول دهه ها توسعه یافته است، اما در اصل به روشی مشابه دستگاه های اول عمل می کند.

1924 ریچارد اچ رنجر اختراع عکس رادیوگرام بی سیم (4). او از آن برای ارسال عکس رئیس جمهور استفاده می کند کالوین کولیج از نیویورک تا لندن در سال 1924، اولین عکسی که توسط رادیو فکس شد. اختراع رنجر در سال 1926 به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفت و هنوز هم برای انتقال نقشه های آب و هوا و سایر اطلاعات آب و هوا استفاده می شود.

4. بازتولید اولین رادیوگرافی عکاسی ریچارد اچ رنجر.

1950 طراحی شده توسط بندیکت کاسن اسکنر خط مستقیم پزشکی پیش از توسعه موفقیت آمیز یک آشکارساز سوسوزن جهت دار بود. در سال 1950، کاسین اولین سیستم اسکن خودکار را مونتاژ کرد که شامل آشکارساز سوسوزن موتور رانده متصل به چاپگر رله.

این اسکنر برای تصویربرداری از تیروئید پس از تجویز ید رادیواکتیو استفاده شد. در سال 1956، کوهل و همکارانش یک پیوست عکاسی برای اسکنر کاسین ساختند که حساسیت و وضوح آن را بهبود بخشید. با توسعه رادیوداروهای خاص اندام، یک مدل تجاری از این سیستم به طور گسترده از اواخر دهه 50 تا اوایل دهه 70 برای اسکن اعضای اصلی بدن مورد استفاده قرار گرفت.

1957 بالا می رود اسکنر درام، اولین طراحی شده برای کار با رایانه برای انجام اسکن دیجیتال. این در اداره ملی استاندارد ایالات متحده توسط تیمی به رهبری ساخته شد راسل A. Kirsch، کار بر روی اولین کامپیوتر آمریکایی قابل برنامه ریزی داخلی (ذخیره شده در حافظه) ، رایانه استاندارد شرقی خودکار (SEAC) که به گروه کیرش اجازه داد تا الگوریتم هایی را آزمایش کنند که در زمینه های پردازش تصویر و تشخیص الگو پیشرو بودند.

کیرش های راسل معلوم شد که می توان از یک کامپیوتر همه منظوره برای شبیه سازی بسیاری از منطق های تشخیص کاراکتر که برای پیاده سازی در سخت افزار پیشنهاد شده بود استفاده کرد. این به یک دستگاه ورودی نیاز دارد که بتواند تصویر را به فرم مناسب تبدیل کند. ذخیره در حافظه کامپیوتر. بنابراین اسکنر دیجیتال متولد شد.

اسکنر SEAK از یک درام چرخان و یک لوله فتو ضربی برای تشخیص انعکاس از یک تصویر کوچک نصب شده بر روی درام استفاده کرد. ماسکی که بین تصویر و لوله فتومولتیپلایر قرار داده می‌شود، به صورت تسلّه بود، یعنی. تصویر را به یک شبکه چند ضلعی تقسیم کرد. اولین تصویری که روی اسکنر اسکن شد یک عکس 5×5 سانتی متری از پسر سه ماهه کیرش، والدن (5) بود. تصویر سیاه و سفید دارای وضوح 176 پیکسل در هر طرف بود.

دهه 60-90 قرن بیستم اولین فناوری اسکن سه بعدی در دهه 60 قرن گذشته ایجاد شد. اسکنرهای اولیه از نور، دوربین و پروژکتور استفاده می کردند. به دلیل محدودیت های سخت افزاری، اسکن دقیق اشیا اغلب زمان و تلاش زیادی می برد. پس از سال 1985، آنها با اسکنرهایی جایگزین شدند که می توانستند از نور سفید، لیزر و سایه برای گرفتن یک سطح معین استفاده کنند. اسکن لیزری زمینی با برد متوسط (TLS) بر اساس برنامه های کاربردی در فضا و برنامه های دفاعی توسعه یافته است.

منبع اصلی تامین مالی این پروژه های پیشرفته، سازمان های دولتی ایالات متحده مانند آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی (دارپا) بودند. این امر تا دهه 90 ادامه یافت، زمانی که این فناوری به عنوان یک ابزار ارزشمند برای کاربردهای صنعتی و تجاری شناخته شد. موفقیت در اجرای تجاری اسکن لیزری سه بعدی (6) ظهور سیستم های TLS مبتنی بر مثلث بندی بود. این دستگاه انقلابی توسط Xin Chen برای شرکت Mensi ساخته شد که در سال 1987 توسط Auguste D'Aligny و Michel Paramitioti تاسیس شد.

5. اولین تصویر اسکن شده توسط اسکنر SEAC

6. تجسم عملکرد لیزر اسکن زمینی TLS

1963 مخترع آلمانی رودلف اد یک نوآوری موفق دیگر را معرفی می کند، کروموگراف، در مطالعات به عنوان "اولین اسکنر در تاریخ" توصیف شده است (اگرچه باید آن را به عنوان اولین دستگاه تجاری از نوع خود در صنعت چاپ درک کرد). در سال 1965 کیت را اختراع کرد اولین سیستم تایپ الکترونیکی با حافظه دیجیتال (کیت کامپیوتر) که صنعت چاپ را در سراسر جهان متحول کرد.. در همان سال، اولین «تایپ‌نویس دیجیتال»، Digiset، معرفی شد. اسکنر تجاری رودولف هلا مدل DC 300 سال 1971 پیشرفتی در زمینه اسکنرها در مقیاس جهانی نامیده می شود.

7. مخترع دستگاه مطالعه کورزویل.

1974 شروع دستگاه های OCRهمانطور که امروز می شناسیم. آن زمان تأسیس شد محصولات کامپیوتری Kurzweil، شرکت او که بعدها به عنوان آینده‌پژوه و مروج «تکینگی فناوری» شناخته شد، یک کاربرد انقلابی از فناوری اسکن و تشخیص علائم و نمادها را اختراع کرد. ایده او بود ساخت دستگاه مطالعه برای نابینایانکه به افراد کم بینا اجازه می دهد از طریق کامپیوتر کتاب بخوانند.

ری کورزویل و تیمش خلق کردند دستگاه خواندن کورزویل (7) و نرم افزار فناوری OCR Omni-Font. این نرم افزار برای تشخیص متن روی یک شیء اسکن شده و تبدیل آن به داده به صورت متن استفاده می شود. تلاش های او منجر به توسعه دو تکنیک شد که بعدها از اهمیت بالایی برخوردار بودند. صحبت کردن در مورد سینت سایزر گفتار i اسکنر تخت.

اسکنر تخت کورزویل از دهه 70. بیش از 64 کیلوبایت حافظه نداشت. با گذشت زمان، مهندسان وضوح اسکنر و ظرفیت حافظه را بهبود بخشیدند و به این دستگاه‌ها اجازه دادند تا تصاویر را با وضوح 9600 dpi ضبط کنند. اسکن اپتیکال تصویر, متن, اسناد دست نویس یا اشیا و تبدیل آنها به تصاویر دیجیتال در اوایل دهه 90 به طور گسترده در دسترس قرار گرفت.

در قرن 5400، اسکنرهای تخت به قطعات ارزان قیمت و قابل اعتمادی تبدیل شدند، ابتدا برای دفاتر و سپس برای خانه ها (اغلب با دستگاه های فکس، دستگاه های کپی و چاپگر ادغام می شوند). گاهی اوقات به این اسکن بازتابی می گویند. با تابش نور سفید به جسم مورد اسکن و خواندن شدت و رنگ نور منعکس شده از آن کار می کند. آنها که برای اسکن چاپ یا سایر مواد مسطح و مات طراحی شده اند، دارای قسمت بالایی قابل تنظیم هستند، به این معنی که می توانند به راحتی کتاب ها، مجلات، و غیره را در خود جای دهند. زمانی که تصاویر با کیفیت متوسط ​​بودند، بسیاری از اسکنرهای مسطح اکنون کپی هایی با وضوح حداکثر XNUMX پیکسل در هر اینچ تولید می کنند. .

1994 اسکنر سه بعدی راه حلی به نام راه اندازی می کند المثنی، کپی دقیق. این سیستم امکان اسکن سریع و دقیق اشیاء را در عین حفظ سطح بالایی از جزئیات فراهم می‌کرد. دو سال بعد همین شرکت پیشنهاد داد تکنولوژی ModelMaker (8)، به عنوان اولین تکنیک دقیق برای "گرفتن اشیاء سه بعدی واقعی" تبلیغ می شود.

2013 اپل می پیوندد اسکنر اثر انگشت تاچ آیدی (9) برای گوشی های هوشمندی که تولید می کند. این سیستم به شدت با دستگاه‌های iOS ادغام شده است و به کاربران امکان می‌دهد قفل دستگاه را باز کنند و همچنین از فروشگاه‌های دیجیتالی مختلف اپل (iTunes Store، App Store، iBookstore) خرید کنند و پرداخت‌های Apple Pay را تأیید کنند. در سال 2016 دوربین گلکسی نوت 7 سامسونگ نه تنها به اسکنر اثر انگشت، بلکه به اسکنر عنبیه چشم نیز مجهز شد.

8. یکی از مدل های اسکنر 3D ModelMaker

9. اسکنر ID را در آیفون لمس کنید

طبقه بندی اسکنرها

اسکنر وسیله ای است که برای خواندن پیوسته: تصویر، بارکد یا کد مغناطیسی، امواج رادیویی و غیره به شکل الکترونیکی (معمولا دیجیتال) استفاده می شود. اسکنر جریان های متوالی اطلاعات را اسکن می کند، آنها را می خواند یا ثبت می کند.

بنابراین یک خواننده معمولی نیست، بلکه یک خواننده گام به گام است (به عنوان مثال، یک اسکنر تصویر کل تصویر را در یک زمان مانند یک دوربین نمی گیرد، اما در عوض خطوط بعدی تصویر را ضبط می کند - بنابراین اسکنر خوانده می شود. سر حرکت می کند یا رسانه ای که در زیر آن اسکن می شود).

اسکنر نوری

اسکنر نوری در کامپیوتر یک دستگاه ورودی محیطی که به شما امکان می دهد تصویر ایستا از یک شی واقعی (به عنوان مثال، یک برگ، سطح زمین، شبکیه چشم یک فرد) را به شکل دیجیتال برای پردازش بیشتر رایانه ای تبدیل کنید. فایل کامپیوتری حاصل از اسکن یک تصویر اسکن نامیده می شود. از اسکنرهای نوری برای تهیه تصویربرداری (DTP)، تشخیص دست خط، سیستم های امنیتی و کنترل دسترسی، آرشیو اسناد و کتاب های عتیقه، تحقیقات علمی و پزشکی و غیره استفاده می شود.

انواع اسکنرهای نوری:

• اسکنر دست
• اسکنر تخت
• اسکنر درام
• اسکنر اسلاید
• اسکنر فیلم
• اسکنر بارکد
• اسکنر سه بعدی (فضایی)
• اسکنر کتاب
• اسکنر آینه
• اسکنر منشور
• اسکنر فیبر نوری

مغناطیسی

این خوانندگان دارای سرهایی هستند که معمولاً اطلاعاتی را که روی نوار مغناطیسی نوشته شده است می خوانند. برای مثال، اطلاعات در اکثر کارت های پرداخت به این ترتیب ذخیره می شود.

دیجیتال

خواننده اطلاعات ذخیره شده در سایت را از طریق تماس مستقیم با سیستم موجود در سایت می خواند. بنابراین، از جمله موارد دیگر، کاربر رایانه مجاز به استفاده از کارت دیجیتال است.

رادیو

یک خواننده شناسایی فرکانس رادیویی (RFID) اطلاعات ذخیره شده در یک شی را می خواند. به طور معمول، برد چنین خواننده ای از چندین تا چند سانتی متر است، اگرچه خوانندگان با برد چند ده سانتی متر نیز محبوب هستند. به دلیل سهولت استفاده، آنها به طور فزاینده ای جایگزین راه حل های مبتنی بر خواننده های مغناطیسی می شوند، به عنوان مثال در سیستم های کنترل دسترسی.