Skanerlar va skanerlash

Skaner - doimiy ravishda o'qish uchun ishlatiladigan qurilma: tasvir, shtrix-kod yoki magnit kod, radio to'lqinlar va boshqalarni elektron shaklga (odatda raqamli). Skaner ma'lumotlarning ketma-ket oqimlarini skanerlaydi, ularni o'qiydi yoki ro'yxatga oladi.

40-lar Faks / skanerning progenitori deb atash mumkin bo'lgan birinchi qurilma XNUMX-yillarning boshlarida Shotlandiya ixtirochisi tomonidan ishlab chiqilgan. Aleksandra Lekinbirinchi navbatda sifatida tanilgan birinchi elektr soat ixtirochisi.

27 yil 1843 mayda Beyn ishlab chiqarish va tartibga solishni takomillashtirish uchun Britaniya patentini (№ 9745) oldi. elektr toki Oraz taymerni yaxshilash, NS elektr muhr va keyin 1845 yilda chiqarilgan boshqa patentga ba'zi yaxshilanishlar kiritdi.

O'zining patent tavsifida Beyn o'tkazuvchi va o'tkazmaydigan materiallardan tashkil topgan boshqa har qanday sirtni ushbu vositalar yordamida nusxalash mumkinligini da'vo qildi. Biroq, uning mexanizmi sifatsiz tasvirlarni ishlab chiqardi va ulardan foydalanish tejamkor edi, chunki asosan uzatuvchi va qabul qiluvchi hech qachon sinxronlashtirilmagan. Faks tushunchasi 1848 yilda ingliz fizigi tomonidan biroz takomillashtirilgan Frederik Beyvelllekin Bakewell qurilmasi (1) ham sifatsiz reproduktsiyalarni ishlab chiqardi.

1861 Tijoriy ravishda ishlatiladigan birinchi amaliy ishlaydigan elektromexanik faks mashinasi "deb nomlangan.pantograf'(2) italyan fizigi tomonidan ixtiro qilingan Jovannigo Kasellego. XNUMX-larda pantelegraf telegraf liniyalari orqali qo'lda yozilgan matn, chizmalar va imzolarni uzatish uchun qurilma edi. U bank operatsiyalarida imzoni tekshirish vositasi sifatida keng qo'llanilgan.

Cho'yandan yasalgan va balandligi ikki metrdan ortiq bo'lgan mashina, bugungi kunda biz uchun bu noqulay, ammo juda mos keladi vaqtida samaraliu jo'natuvchiga xabarni o'tkazmaydigan siyoh bilan qalay varag'iga yozib qo'yish orqali harakat qildi. Keyinchalik bu varaq kavisli metall plastinkaga biriktirilgan. Yuboruvchining qalami asl hujjatni uning parallel chiziqlaridan (millimetrga uchta chiziqdan) keyin skanerladi.

Signallar telegraf orqali stansiyaga uzatildi, u erda xabar kimyoviy reaktsiya natijasida olingan Prussiya ko'k siyoh bilan belgilandi, chunki qabul qiluvchi qurilmadagi qog'oz kaliy ferrosiyanid bilan singdirilgan. Ikkala igna bir xil tezlikda skanerlashini ta'minlash uchun dizaynerlar mayatnikni harakatga keltiradigan ikkita juda aniq soatlardan foydalanganlar, ular o'z navbatida ignalar harakatini boshqaradigan tishli va kamarlarga ulangan.

1913 ko'tariladi belinografkim fotosel bilan tasvirlarni skanerlashi mumkin edi. Fikr Edvard Belin (3) telefon liniyalari orqali uzatishga ruxsat berdi va AT&T Wirephoto xizmati uchun texnik asos bo'ldi. Belinograf bu telegraf va telefon tarmoqlari orqali tasvirlarni uzoq joylarga yuborish imkonini berdi.

1921 yilda bu jarayon takomillashtirildi, shunda fotosuratlar yordamida ham uzatilishi mumkin edi radio to'lqinlar. Belinografda yorug'lik intensivligini o'lchash uchun elektr moslamasi qo'llaniladi. Yorug'lik intensivligi darajalari qabul qiluvchiga uzatiladibu erda yorug'lik manbai transmitter tomonidan o'lchangan intensivlikni ularni fotografik qog'ozga bosib chiqarishi mumkin. Zamonaviy nusxa ko'chirish mashinalari juda o'xshash printsipdan foydalanadilar, bunda yorug'lik kompyuter tomonidan boshqariladigan sensorlar tomonidan olinadi va chop etish quyidagilarga asoslanadi. lazer texnologiyasi.

3. Eduard Belin belinograf bilan

1914 Ildizlar belgilarni optik aniqlash texnologiyasi (optik belgilarni aniqlash), grafik fayldagi belgilar va butun matnlarni tanib olish uchun ishlatiladi, bitmap shaklida, Birinchi jahon urushi boshlanishiga to'g'ri keladi. Keyin bu Emanuel Goldberg i Edmund Furnier d'Albe mustaqil ravishda birinchi OCR qurilmalarini ishlab chiqdi.

Goldberg belgilarni o‘qiy oladigan va ularni o‘zgartira oladigan mashina ixtiro qildi telegraf kodi. Shu bilan birga, d'Albe optofon deb nomlanuvchi qurilmani ishlab chiqdi. Bu har biri ma'lum bir belgi yoki harfga mos keladigan aniq va aniq ohanglarni ishlab chiqarish uchun chop etilgan matnning chetida harakatlanishi mumkin bo'lgan ko'chma skaner edi. OCR usuli, garchi o'nlab yillar davomida ishlab chiqilgan bo'lsa-da, printsipial jihatdan birinchi qurilmalarga o'xshash ishlaydi.

1924 Richard H. Reynjer ixtiro simsiz fotoradiogramma (4). U prezidentning suratini yuborish uchun foydalanadi Kalvin Kulidj 1924 yilda Nyu-Yorkdan Londonga, radio orqali fakslangan birinchi fotosurat. Reynjerning ixtirosi 1926 yilda tijorat maqsadlarida qo'llanilgan va hanuzgacha ob-havo jadvallari va boshqa ob-havo ma'lumotlarini uzatish uchun ishlatiladi.

4. Richard H. Ranger tomonidan birinchi fotorentgenogrammaning reproduktsiyasi.

1950 Tomonidan ishlab chiqilgan Benedikt Kassin tibbiy to'g'ri chiziqli skaner oldin yo'nalishli sintillyatsiya detektorining muvaffaqiyatli rivojlanishi. 1950 yilda Kassin o'z ichiga olgan birinchi avtomatlashtirilgan skanerlash tizimini yig'di dvigatel tomonidan boshqariladigan sintilatsiya detektori releyli printerga ulangan.

Ushbu skaner radioaktiv yod kiritilgandan keyin qalqonsimon bezni ko'rish uchun ishlatilgan. 1956 yilda Kuhl va uning hamkasblari Cassin skanerini ishlab chiqdilar, bu uning sezgirligi va ruxsatini oshirdi. Organlarga xos radiofarmatsevtika vositalarining rivojlanishi bilan ushbu tizimning tijorat modeli 50-yillarning oxiridan 70-yillarning boshigacha tananing asosiy organlarini skanerlash uchun keng qo'llanilgan.

1957 ko'tariladi baraban skaneri, birinchi raqamli skanerlashni amalga oshirish uchun kompyuter bilan ishlash uchun mo'ljallangan. U AQSh Milliy standartlar byurosida boshchiligidagi guruh tomonidan qurilgan Rassell A. Kirsch, Amerikaning birinchi ichki dasturlashtirilgan (xotirada saqlanadigan) kompyuteri, standart Sharqiy avtomatik kompyuter (SEAC) ustida ishlayotganda, bu Kirsch guruhiga tasvirni qayta ishlash va naqshni aniqlashning kashshoflari bo'lgan algoritmlar bilan tajriba o'tkazish imkonini berdi.

Rassellning Kirsch ma'lum bo'ldiki, umumiy maqsadli kompyuter apparatda amalga oshirilishi taklif qilingan ko'plab belgilarni aniqlash mantiqlarini taqlid qilish uchun ishlatilishi mumkin. Buning uchun tasvirni tegishli shaklga aylantira oladigan kiritish qurilmasi kerak bo'ladi. kompyuter xotirasida saqlash. Shunday qilib, raqamli skaner tug'ildi.

CEAC skaneri barabanga oʻrnatilgan kichik tasvirdagi akslarni aniqlash uchun aylanuvchi baraban va fotokoʻpaytirgichdan foydalangan. Tasvir va fotomultiplikator orasiga qo'yilgan niqob mozaikli, ya'ni. tasvirni ko'pburchakli panjaraga ajratdi. Skanerda skanerlangan birinchi rasm Kirshning uch oylik o'g'li Valdenning 5×5 sm o'lchamdagi fotosurati edi (5). Qora va oq tasvir har bir tomon uchun 176 piksel ruxsatiga ega edi.

60-90-yillar Yigirmanchi asr Birinchi 3D skanerlash texnologiyasi o'tgan asrning 60-yillarida yaratilgan. Ilk skanerlar chiroqlar, kameralar va proyektorlardan foydalangan. Uskuna cheklovlari tufayli ob'ektlarni aniq skanerlash ko'pincha ko'p vaqt va kuch talab qiladi. 1985 yildan keyin ularning o'rniga oq yorug'lik, lazerlar va ma'lum bir sirtni olish uchun soyalarni qo'llash mumkin bo'lgan skanerlar paydo bo'ldi. Er yuzidagi o'rta masofali lazerli skanerlash (TLS) kosmik va mudofaa dasturlaridagi ilovalardan ishlab chiqilgan.

Ushbu ilg'or loyihalarni moliyalashtirishning asosiy manbasi AQShning Mudofaa Ilg'or Tadqiqot Loyihalari Agentligi (DARPA) kabi davlat idoralaridan kelgan. Bu texnologiya sanoat va tijorat maqsadlarida foydalanish uchun qimmatli vosita sifatida tan olingan 90-yillargacha davom etdi. Tijoriy amalga oshirish haqida gap ketganda, yutuq 3D lazerli skanerlash (6) triangulyatsiyaga asoslangan TLS tizimlarining paydo bo'lishi edi. Inqilobiy qurilma 1987 yilda Auguste D'Aligny va Mishel Paramitioti tomonidan asos solingan Mensi uchun Xin Chen tomonidan yaratilgan.

5. SEAC skaneri tomonidan skanerlangan birinchi rasm

6. TLS yerga asoslangan skanerlash lazerining vizualizatsiyasi

1963 Nemis ixtirochi Rudolf reklama yana bir yutuq innovatsiyani ifodalaydi, xromograf, tadqiqotlarda "tarixdagi birinchi skaner" deb ta'riflangan (garchi bu matbaa sanoatidagi birinchi tijorat qurilmasi sifatida tushunilishi kerak). 1965 yilda u to'plamni ixtiro qildi raqamli xotiraga ega birinchi elektron yozish tizimi (kompyuter to'plami) butun dunyo bo'ylab poligrafiya sanoatida inqilob qildi.. Xuddi shu yili birinchi "raqamli kompozitor" - Digiset taqdim etildi. Rudolf Hellaning 300-yilda ishlab chiqarilgan DC 1971 tijorat skaneri jahon miqyosidagi skaner yutug‘i sifatida e’tirof etildi.

7. Kurzweil o'qish mashinasi ixtirochisi.

1974 boshlang OCR qurilmalaribiz bugun bilganimizdek. O'shanda tashkil etilgan Kurzweil kompyuter mahsulotlari, Inc. Keyinchalik futurist va "texnologik yagonalik" targ'ibotchisi sifatida tanilgan u belgilar va belgilarni skanerlash va tanib olish texnikasining inqilobiy qo'llanilishini ixtiro qildi. Uning fikri edi ko'zi ojizlar uchun o'qish mashinasini qurish, bu esa ko‘zi ojiz odamlarga kompyuter orqali kitob o‘qish imkonini beradi.

Rey Kurzveyl va uning jamoasi yaratgan Kurzweilning o'qish mashinasi (7) va Omni-Font OCR Technology dasturi. Ushbu dastur skanerlangan ob'ektdagi matnni tanib olish va uni matn shaklidagi ma'lumotlarga aylantirish uchun ishlatiladi. Uning sa'y-harakatlari keyinchalik katta ahamiyatga ega bo'lgan ikkita texnikaning rivojlanishiga olib keldi. haqida gapirganda nutq sintezatori i tekis skaner.

70-yillardagi Kurzweil tekis skaner. xotirasi 64 kilobaytdan oshmagan. Vaqt o‘tishi bilan muhandislar skanerning ruxsati va xotira sig‘imini oshirib, ushbu qurilmalarga 9600 dpi gacha bo‘lgan tasvirlarni olish imkonini berdi. Optik tasvirni skanerlash, matn, qo'lda yozilgan hujjatlar yoki ob'ektlar va ularni raqamli tasvirga aylantirish 90-yillarning boshlarida keng tarqalgan.

5400-asrda tekis skanerlar arzon va ishonchli uskunalarga aylandi, avval ofislar, keyinroq esa uylar uchun (ko'pincha faks mashinalari, nusxa ko'chirish mashinalari va printerlar bilan birlashtirilgan). Bu ba'zan aks ettiruvchi skanerlash deb ataladi. U skanerlangan ob'ektni oq yorug'lik bilan yoritish va undan aks ettirilgan yorug'likning intensivligi va rangini o'qish orqali ishlaydi. Chop etish yoki boshqa tekis, shaffof bo'lmagan materiallarni skanerlash uchun mo'ljallangan, ular sozlanishi yuqori qismga ega, ya'ni ular katta kitoblar, jurnallar va boshqalarni osongina joylashtirishlari mumkin.O'rtacha sifatli tasvirlar bir marta, ko'plab tekis skanerlar endi bir dyuym uchun XNUMX pikselgacha bo'lgan nusxalarni ishlab chiqaradi. .

1994 3D Scanners deb nomlangan yechimni ishga tushirmoqda REPLICA. Ushbu tizim yuqori darajadagi tafsilotlarni saqlab, ob'ektlarni tez va aniq skanerlash imkonini berdi. Ikki yil o'tgach, xuddi shu kompaniya taklif qildi ModelMaker texnikasi (8), "haqiqiy XNUMXD ob'ektlarni qo'lga olish" uchun birinchi bunday aniq texnika sifatida e'tirof etilgan.

2013 Apple qo'shiladi Touch ID barmoq izlari skanerlari (9) u ishlab chiqaradigan smartfonlar uchun. Tizim iOS qurilmalari bilan yuqori darajada integratsiyalashgan boʻlib, foydalanuvchilarga qurilmani qulfdan chiqarish, shuningdek, turli Apple raqamli doʻkonlaridan (iTunes Store, App Store, iBookstore) xaridlarni amalga oshirish va Apple Pay toʻlovlarini autentifikatsiya qilish imkonini beradi. 2016 yilda Samsung Galaxy Note 7 kamerasi bozorga chiqadi, u nafaqat barmoq izi skaneri, balki iris skaneri bilan ham jihozlangan.

8. 3D ModelMaker skanerlaridan biri

9. iPhone’dagi Touch ID skaneri

Skanerlar tasnifi

Skaner - doimiy ravishda o'qish uchun ishlatiladigan qurilma: tasvir, shtrix-kod yoki magnit kod, radio to'lqinlar va boshqalarni elektron shaklga (odatda raqamli). Skaner ma'lumotlarning ketma-ket oqimlarini skanerlaydi, ularni o'qiydi yoki ro'yxatga oladi.

Demak, bu oddiy o‘quvchi emas, balki bosqichma-bosqich o‘quvchi (masalan, tasvir skaneri kamera kabi bir lahzada butun tasvirni suratga olmaydi, aksincha tasvirning ketma-ket satrlarini yozadi - shuning uchun skaner o‘qiydi. bosh harakatlanyapti yoki uning ostidagi muhit skanerdan o'tkazilmoqda).

optik skaner

Kompyuterda optik skaner real ob'ektning (masalan, barg, er yuzasi, odamning ko'r pardasi) statik tasvirini kompyuterda keyingi qayta ishlash uchun raqamli shaklga o'tkazuvchi periferik kiritish qurilmasi. Tasvirni skanerlash natijasida yuzaga keladigan kompyuter fayli skanerlash deb ataladi. Optik skanerlar tasvirni qayta ishlashni tayyorlash (DTP), qo'l yozuvini aniqlash, xavfsizlik va kirishni boshqarish tizimlari, hujjatlar va eski kitoblarni arxivlash, ilmiy va tibbiy tadqiqotlar va boshqalar uchun ishlatiladi.

Optik skanerlarning turlari:

• qo'lda skaner
• tekis skaner
• baraban skaneri
• slayd skaneri
• kino skaneri
• Shtrix-kod skaneri
• 3D skaner (fazoviy)
• kitob skaneri
• oyna skaneri
• prizma skaneri
• optik tolali skaner

Magnit

Bu o'quvchilarning boshlari bor, ular odatda magnit chiziqda yozilgan ma'lumotlarni o'qiydilar. Ma'lumotlar, masalan, ko'pgina to'lov kartalarida shunday saqlanadi.

Raqamli

O'quvchi ob'ektdagi tizim bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa qilish orqali ob'ektda saqlanadigan ma'lumotlarni o'qiydi. Shunday qilib, boshqa narsalar qatorida, kompyuter foydalanuvchisi raqamli kartadan foydalangan holda avtorizatsiya qilinadi.

Radio

Radio orqali o'quvchi (RFID) ob'ektda saqlangan ma'lumotlarni o'qiydi. Odatda, bunday o'quvchining diapazoni bir necha santimetrdan bir necha santimetrgacha, garchi bir necha o'n santimetr diapazonga ega bo'lgan o'quvchilar ham mashhur. Foydalanish qulayligi tufayli ular magnit o'quvchi echimlarini, masalan, kirishni boshqarish tizimlarida tobora ko'proq almashtirmoqda.