Skaitytuvai ir skenavimas

Skaitytuvas – tai įrenginys, naudojamas nuolat nuskaityti: vaizdą, brūkšninį kodą arba magnetinį kodą, radijo bangas ir pan. į elektroninę formą (dažniausiai skaitmeninę). Skaitytuvas nuskaito nuoseklius informacijos srautus, juos nuskaito arba registruoja.

40-s Pirmąjį įrenginį, kurį galima pavadinti fakso / skaitytuvo pirmtaku, XNUMX pradžioje sukūrė škotų išradėjas. Aleksandra Butkuris pirmiausia žinomas kaip pirmojo elektrinio laikrodžio išradėjas.

27 m. gegužės 1843 d. Bainas gavo Didžiosios Britanijos patentą (Nr. 9745) už gamybos ir reguliavimo patobulinimą. elektros Orazas laikmačio patobulinimai, NS elektrinis sandariklis ir tada šiek tiek patobulino kitą patentą, išduotą 1845 m.

Savo patento aprašyme Bainas teigė, kad naudojant šias priemones galima nukopijuoti bet kokį kitą paviršių, sudarytą iš laidžių ir nelaidžių medžiagų. Tačiau jo mechanizmas gamino prastos kokybės vaizdus ir buvo neekonomiškas naudoti, daugiausia dėl to, kad siųstuvas ir imtuvas niekada nebuvo sinchronizuoti. Bain fakso koncepcija buvo šiek tiek patobulintas 1848 m. anglų fiziko Frederica Bakewellbet Bakewell prietaisas (1) taip pat gamino prastos kokybės reprodukcijas.

1861 Pirmasis komerciškai naudojamas praktiškai veikiantis elektromechaninis fakso aparatas vadinamas "pantografas„(2) išrado italų fizikas Giovannigo Casellego. XNUMX-ose pantelegrafas buvo ranka rašyto teksto, brėžinių ir parašų perdavimo telegrafo linijomis įrenginys. Jis buvo plačiai naudojamas kaip parašo tikrinimo įrankis atliekant bankines operacijas.

Daugiau nei dviejų metrų aukščio mašina iš ketaus, mums šiandien ji gremėzdiška, bet gana efektyvus tuo metujis pasielgė taip, kad siuntėjas žinutę parašė ant skardos lakšto su nelaidžiu rašalu. Tada šis lapas buvo pritvirtintas prie išlenktos metalinės plokštės. Siuntėjo rašiklis nuskaitė originalų dokumentą, vadovaudamasis lygiagrečiomis linijomis (trys eilutės viename milimetre).

Signalai buvo perduodami telegrafu į stotį, kur pranešimas buvo pažymėtas Prūsijos mėlynu rašalu, gautu cheminės reakcijos metu, nes popierius priėmimo įrenginyje buvo impregnuotas kalio ferocianidu. Siekdami užtikrinti, kad abi adatos skenuotų tuo pačiu greičiu, dizaineriai panaudojo du itin tikslius laikrodžius, kurie varo švytuoklę, kuri savo ruožtu buvo sujungta su adatų judėjimą valdančiomis pavaromis ir diržais.

1913 pakyla belinografaskurie galėtų nuskaityti vaizdus fotoelementu. Idėja Eduardas Belinas (3) leido perduoti telefono linijomis ir tapo techniniu AT&T Wirephoto paslaugos pagrindu. Belinografas tai leido telegrafo ir telefono tinklais siųsti vaizdus į atokias vietas.

1921 m. šis procesas buvo patobulintas, kad nuotraukos taip pat galėtų būti perduodamos naudojant Radio bangos. Belinografo atveju šviesos intensyvumui matuoti naudojamas elektrinis prietaisas. Šviesos intensyvumo lygiai perduodami į imtuvąkur šviesos šaltinis gali atkurti siųstuvo išmatuotą intensyvumą atspausdindamas juos ant fotopopieriaus. Šiuolaikiniai kopijavimo aparatai naudoja labai panašų principą, kai šviesą fiksuoja kompiuteriu valdomi jutikliai, o spausdinimas pagrįstas lazerinė technologija.

3. Eduardas Belinas su belinografu

1914 Корнеплоды optinė simbolių atpažinimo technologija (optinis simbolių atpažinimas), naudotas simboliams ir visam tekstui atpažinti grafiniame faile, bitmap formoje, datuojamas Pirmojo pasaulinio karo pradžia. Tada šis Emanuelis Goldbergas i Edmundas Furnier d'Albe savarankiškai sukūrė pirmuosius OCR įrenginius.

Goldbergas išrado mašiną, galinčią skaityti simbolius ir paversti juos į telegrafo kodas. Tuo tarpu d'Albe sukūrė įrenginį, žinomą kaip optofonas. Tai buvo nešiojamas skaitytuvas, kurį buvo galima perkelti palei spausdinto teksto kraštą, kad būtų sukurti skirtingi ir skirtingi tonai, kurių kiekvienas atitiktų konkretų simbolį ar raidę. OCR metodas, nors ir sukurtas dešimtmečius, iš esmės veikia panašiai kaip pirmieji įrenginiai.

1924 Richardas H. Rangeris išradimas belaidė fotoradiograma (4). Jis naudoja jį prezidento nuotraukai siųsti Kalvinas Coolidge'as iš Niujorko į Londoną 1924 m. – pirmoji nuotrauka, atsiųsta faksu per radiją. „Ranger“ išradimas buvo komerciškai panaudotas 1926 m. ir iki šiol naudojamas orų diagramoms ir kitai orų informacijai perduoti.

4. Richardo H. Rangerio pirmosios fotorentgenogramos atkūrimas.

1950 Suprojektuotas Benediktas Kasinas medicininis tiesus skaitytuvas prieš tai sėkmingai sukurtas krypties scintiliacijos detektorius. 1950 metais Cassin surinko pirmąją automatizuotą nuskaitymo sistemą, kurią sudarė variklio varomas scintiliacijos detektorius prijungtas prie relinio spausdintuvo.

Šis skaitytuvas buvo naudojamas skydliaukės vizualizavimui po radioaktyvaus jodo vartojimo. 1956 m. Kuhlas ir jo kolegos sukūrė Cassin skaitytuvą, kuris pagerino jo jautrumą ir skyrą. Kuriant organams būdingus radiofarmacinius preparatus, komercinis šios sistemos modelis buvo plačiai naudojamas nuo šeštojo dešimtmečio pabaigos iki aštuntojo dešimtmečio pradžios, kad būtų galima nuskaityti pagrindinius kūno organus.

1957 pakyla būgno skaitytuvas, pirmasis skirtas dirbti su kompiuteriu, kad būtų galima atlikti skaitmeninį nuskaitymą. Jį JAV Nacionaliniame standartų biure pastatė komanda, kuriai vadovavo Raselas A. Kiršas, dirbant su pirmuoju Amerikoje viduje užprogramuotu (saugomu atmintyje) kompiuteriu – Standartiniu Rytų automatiniu kompiuteriu (SEAC), kuris leido Kirscho grupei eksperimentuoti su algoritmais, kurie buvo vaizdo apdorojimo ir modelio atpažinimo pirmtakai.

Raselas ir Kiršovi paaiškėjo, kad bendrosios paskirties kompiuteris gali būti naudojamas daugeliui simbolių atpažinimo logikos, kurias buvo pasiūlyta įdiegti aparatinėje įrangoje, modeliavimui. Tam reikės įvesties įrenginio, galinčio konvertuoti vaizdą į atitinkamą formą. saugoti kompiuterio atmintyje. Taip gimė skaitmeninis skaitytuvas.

CEAC skaitytuvas naudojo besisukantį būgną ir fotodaugintuvą, kad aptiktų atspindžius iš mažo vaizdo, pritvirtinto ant būgno. Tarp vaizdo ir fotodaugiklio padėta kaukė buvo teseliuota, t.y. padalino vaizdą į daugiakampį tinklelį. Pirmasis skeneriu nuskenuotas vaizdas buvo 5×5 cm dydžio Kirscho trijų mėnesių sūnaus Waldeno (5) nuotrauka. Nespalvoto vaizdo skiriamoji geba buvo 176 pikseliai kiekvienoje pusėje.

60-90-ieji XX a Pirmoji 3D skenavimo technologija buvo sukurtas praėjusio amžiaus 60-aisiais. Ankstyvieji skaitytuvai naudojo šviesas, kameras ir projektorius. Dėl techninės įrangos apribojimų tikslus objektų nuskaitymas dažnai atimdavo daug laiko ir pastangų. Po 1985 m. jie buvo pakeisti skaitytuvais, galinčiais naudoti baltą šviesą, lazerius ir šešėliavimą tam tikram paviršiui užfiksuoti. Antžeminis vidutinio nuotolio lazerinis skenavimas (TLS) buvo sukurtas naudojant kosmoso ir gynybos programas.

Pagrindinis šių pažangiausių projektų finansavimo šaltinis buvo JAV vyriausybinės agentūros, tokios kaip Defence Advanced Research Projects Agency (DARPA). Tai tęsėsi iki 90-ųjų, kai ši technologija buvo pripažinta vertinga priemone pramoniniam ir komerciniam pritaikymui. Proveržis, kai kalbama apie komercinį įgyvendinimą 3D lazerinis skenavimas (6) buvo TLS sistemų, pagrįstų trikampiu, atsiradimas. Revoliucinį įrenginį sukūrė Xin Chen for Mensi, kurį 1987 m. įkūrė Auguste'as D'Aligny ir Michelis Paramitioti.

5. Pirmasis vaizdas, nuskaitytas SEAC skaitytuvu

6. TLS antžeminio skenavimo lazerio vizualizacija

1963 vokiečių išradėjas Rudolfas Ad yra dar viena proveržio naujovė, chromografas, studijose apibūdinamas kaip „pirmasis skaitytuvas istorijoje“ (nors jį reikėtų suprasti kaip pirmąjį tokio tipo komercinį įrenginį spausdinimo pramonėje). 1965 m. jis išrado rinkinį pirmoji elektroninė spausdinimo sistema su skaitmenine atmintimi (kompiuterio komplektas) padarė revoliuciją spausdinimo pramonėje visame pasaulyje.. Tais pačiais metais buvo pristatytas pirmasis „skaitmeninis kompozitorius“ – „Digiset“. Rudolfo Hella komercinis skaitytuvas DC 300 nuo 1971 m. buvo įvertintas kaip pasaulinio lygio skaitytuvo proveržis.

7. Kurzweil skaitymo mašinos išradėjas.

1974 pradėti OCR įrenginiaikaip mes tai žinome šiandien. Jis buvo įkurtas tada Kurzweil kompiuterių gaminiai, Inc. Vėliau žinomas kaip futuristas ir „technologinio išskirtinumo“ propaguotojas, jis išrado revoliucingą ženklų ir simbolių nuskaitymo ir atpažinimo techniką. Jo idėja buvo aklųjų skaitymo mašinos kūrimas, kuri leidžia žmonėms su regėjimo negalia skaityti knygas per kompiuterį.

Ray Kurzweil ir jo komanda sukūrė Kurzweilo skaitymo mašina (7) ir Omni-Font OCR technologijos programinė įranga. Ši programinė įranga naudojama tekstui atpažinti nuskaitytame objekte ir konvertuoti jį į duomenis teksto forma. Jo pastangos paskatino sukurti dvi technikas, kurios buvo vėliau ir vis dar yra labai svarbios. Kalbant apie žodžių sintezatorius i plokščiasis skaitytuvas.

70-ųjų Kurzweil plokščias skaitytuvas. turėjo ne daugiau kaip 64 kilobaitus atminties. Laikui bėgant inžinieriai pagerino skaitytuvo skiriamąją gebą ir atminties talpą, todėl šie įrenginiai leido užfiksuoti vaizdus iki 9600 dpi. Optinis vaizdo nuskaitymas, tekstas, ranka rašytus dokumentus ar objektai ir konvertuoti juos į skaitmeninį vaizdą tapo plačiai prieinami 90-ųjų pradžioje.

5400 amžiuje planšetiniai skaitytuvai tapo nebrangia ir patikima įranga, pirmiausia skirta biurams, o vėliau ir namams (dažniausiai integruota su fakso aparatais, kopijavimo aparatais ir spausdintuvais). Kartais tai vadinama atspindinčiu skenavimu. Jis veikia apšviesdamas nuskaitytą objektą balta šviesa ir nuskaitydamas nuo jo atsispindinčios šviesos intensyvumą ir spalvą. Sukurti spaudiniams ar kitoms plokščioms, nepermatomoms medžiagoms nuskaityti, jų viršus yra reguliuojamas, o tai reiškia, kad juose galima lengvai sutalpinti dideles knygas, žurnalus ir kt. Anksčiau buvo vidutinės kokybės vaizdai, daugelis plokščiųjų skaitytuvų dabar sukuria iki XNUMX pikselių colyje kopijas. .

1994 3D skaitytuvai pristato sprendimą, vadinamą REPLICA. Ši sistema leido greitai ir tiksliai nuskaityti objektus išlaikant aukštą detalumo lygį. Po dvejų metų ta pati įmonė pasiūlė ModelMaker technika (8), reklamuojama kaip pirmoji tokia tiksli technika, skirta „fiksuoti tikrus XNUMXD objektus“.

2013 Apple prisijungia Touch ID pirštų atspaudų skaitytuvai (9) jos gaminamiems išmaniesiems telefonams. Sistema puikiai integruota su iOS įrenginiais, todėl vartotojai gali atrakinti įrenginį, taip pat pirkti iš įvairių Apple skaitmeninių parduotuvių (iTunes Store, App Store, iBookstore) ir autentifikuoti Apple Pay mokėjimus. 2016 metais į rinką ateina Samsung Galaxy Note 7 kamera, aprūpinta ne tik pirštų atspaudų, bet ir rainelės skaitytuvu.

8. Vienas iš ModelMaker 3D skaitytuvo modelių

9. Touch ID Scanner iPhone

Skaitytuvo klasifikacija

Skaitytuvas – tai įrenginys, naudojamas nuolat nuskaityti: vaizdą, brūkšninį kodą arba magnetinį kodą, radijo bangas ir pan. į elektroninę formą (dažniausiai skaitmeninę). Skaitytuvas nuskaito nuoseklius informacijos srautus, juos nuskaito arba registruoja.

Taigi tai ne įprastas skaitytuvas, o laipsniškas skaitytuvas (pavyzdžiui, vaizdo skaitytuvas nefiksuoja viso vaizdo vienu momentu, kaip tai daro fotoaparatas, o rašo nuoseklias vaizdo eilutes – taip skaitytuvas nuskaito galva juda arba po juo skenuojama terpė).

optinis skaitytuvas

Optinis skaitytuvas kompiuteriuose periferinis įvesties įrenginys, kuris statinį realaus objekto (pavyzdžiui, lapo, žemės paviršiaus, žmogaus tinklainės) vaizdą paverčia skaitmenine forma, kad būtų galima toliau apdoroti kompiuteriu. Kompiuterinis failas, gautas nuskaitant vaizdą, vadinamas nuskaitymu. Optiniai skaitytuvai naudojami vaizdo apdorojimo paruošimui (DTP), rašysenos atpažinimui, apsaugos ir prieigos kontrolės sistemoms, dokumentų ir senų knygų archyvavimui, moksliniams ir medicininiams tyrimams ir kt.

Optinių skaitytuvų tipai:

• rankinis skaitytuvas
• plokščiasis skaitytuvas
• būgno skaitytuvas
• skaidrių skaitytuvas
• filmų skaitytuvas
• Brūkšninių kodų skaitytuvas
• 3D skaitytuvas (erdvinis)
• knygų skaitytuvas
• veidrodinis skaitytuvas
• prizmės skaitytuvas
• šviesolaidinis skaitytuvas

Magnetinis

Šie skaitytuvai turi galvas, kurios skaito informaciją, paprastai užrašytą ant magnetinės juostelės. Taip informacija saugoma, pavyzdžiui, daugumoje mokėjimo kortelių.

Skaitmeninis

Skaitytojas skaito objekte saugomą informaciją tiesiogiai susisiekdamas su objekto sistema. Taigi, be kita ko, kompiuterio vartotojas autorizuojamas naudojant skaitmeninę kortelę.

Radijas

Radijo skaitytuvas (RFID) nuskaito objekte saugomą informaciją. Įprastai tokio skaitytuvo diapazonas yra nuo kelių iki kelių centimetrų, nors populiarūs ir kelių dešimčių centimetrų skaitytuvai. Dėl savo naudojimo paprastumo jie vis dažniau pakeičia magnetinio skaitytuvo sprendimus, pavyzdžiui, prieigos kontrolės sistemose.