Escáneres e dixitalización

Un escáner é un dispositivo que serve para ler continuamente: unha imaxe, un código de barras ou código magnético, ondas de radio, etc. nunha forma electrónica (xeralmente dixital). O escáner escanea os fluxos de información en serie, lendo ou rexistrándoos.

40 O primeiro dispositivo que se pode chamar o proxenitor do fax/escáner foi desenvolvido a principios do XNUMX por un inventor escocés. Alexandra Boothque se coñece principalmente como inventor do primeiro reloxo eléctrico.

O 27 de maio de 1843, Bain recibiu unha patente británica (no 9745) para mellorar a fabricación e a regulación. electricidade Oraz melloras no temporizador, NS selo eléctrico e, despois, fixo algunhas melloras noutra patente emitida en 1845.

Na súa descrición da patente, Bain afirmou que calquera outra superficie, consistente en materiais condutores e non condutores, podería copiarse mediante estes medios. Non obstante, o seu mecanismo producía imaxes de mala calidade e era pouco económico de usar, principalmente porque o transmisor e o receptor nunca estaban sincronizados. Concepto de fax de baño foi algo mellorado en 1848 por un físico inglés Frederica Bakewellpero o dispositivo Bakewell (1) tamén produciu reproducións de mala calidade.

1861 A primeira máquina de fax electromecánica practicamente funcionando utilizada comercialmente chámase "pantógrafo'(2) foi inventado por un físico italiano Giovannigo Casellego. Nos XNUMX, o pantelégrafo era un dispositivo para transmitir texto manuscrito, debuxos e sinaturas sobre liñas telegráficas. Utilizouse amplamente como ferramenta de verificación de sinaturas nas transaccións bancarias.

Unha máquina de fundición de máis de dous metros de altura, para nós hoxe é torpe, pero bastante eficiente no seu momentoactuou facendo que o remitente escribise a mensaxe nunha folla de lata con tinta non condutora. Esta folla foi entón unida a unha placa metálica curva. O estilete do remitente escaneou o documento orixinal, seguindo as súas liñas paralelas (tres liñas por milímetro).

Os sinais eran transmitidos por telégrafo á estación, onde a mensaxe estaba marcada con tinta azul prusiana, obtida como consecuencia dunha reacción química, xa que o papel do dispositivo receptor estaba impregnado con ferrocianuro de potasio. Para garantir que ambas agullas escanean á mesma velocidade, os deseñadores utilizaron dous reloxos extremadamente precisos que accionaban un péndulo, que á súa vez estaba conectado a engrenaxes e correas que controlaban o movemento das agullas.

1913 sobe belinógrafoquen podería escanear imaxes cunha fotocélula. Idea Edward Belin (3) permitiu a transmisión a través de liñas telefónicas e converteuse na base técnica do servizo AT&T Wirephoto. Belinógrafo isto permitiu enviar imaxes a lugares distantes a través de redes telegráficas e telefónicas.

En 1921 mellorouse este proceso para que tamén se puidesen transmitir fotografías utilizando ondas de radio. No caso dun belinógrafo, utilízase un dispositivo eléctrico para medir a intensidade da luz. Os niveis de intensidade luminosa transmítense ao receptoronde a fonte de luz pode reproducir a intensidade medida polo transmisor imprimíndoas en papel fotográfico. As fotocopiadoras modernas usan un principio moi similar no que a luz é captada por sensores controlados por ordenador e a impresión baséase en tecnoloxía láser.

3. Eduard Belin cun belinógrafo

1914 Legumes raíz tecnoloxía de recoñecemento óptico de caracteres (recoñecemento óptico de caracteres), empregado para recoñecer caracteres e textos enteiros nun ficheiro gráfico, en forma de mapa de bits, remóntase ao comezo da Primeira Guerra Mundial. Entón isto Emmanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe desenvolveu de forma independente os primeiros dispositivos OCR.

Goldberg inventou unha máquina capaz de ler personaxes e convertelos en código telegráfico. Mentres tanto, d'Albe desenvolveu un dispositivo coñecido como optófono. Era un escáner portátil que podía moverse ao longo do bordo do texto impreso para producir tons distintos e distintos, cada un correspondente a un carácter ou letra específicos. O método OCR, aínda que se desenvolveu durante décadas, funciona en principio de forma similar aos primeiros dispositivos.

1924 Richard H. Ranger invención fotoradiografía sen fíos (catro). Utilízao para enviar unha foto do presidente Calvin Coolidge de Nova York a Londres en 1924, a primeira fotografía enviada por fax pola radio. O invento de Ranger utilizouse comercialmente en 1926 e aínda se usa para transmitir cartas meteorolóxicas e outra información meteorolóxica.

4. Reprodución do primeiro fotoroentxenograma de Richard H. Ranger.

1950 Deseñado por Benedict Cassen escáner médico rectilíneo precedido polo desenvolvemento exitoso dun detector de escintilación direccional. En 1950, Cassin montou o primeiro sistema de dixitalización automatizado, consistente en detector de centelleo accionado por motor conectado á impresora de relé.

Este escáner utilizouse para visualizar a glándula tireóide despois da administración de iodo radioactivo. En 1956, Kuhl e os seus colegas desenvolveron un escáner Cassin que mellorou a súa sensibilidade e resolución. Co desenvolvemento de radiofármacos específicos para órganos, un modelo comercial deste sistema utilizouse amplamente desde finais da década de 50 ata principios dos 70 para escanear os principais órganos do corpo.

1957 sobe escáner de batería, o primeiro pensado para traballar cun ordenador para realizar escaneado dixital. Foi construído na Oficina Nacional de Estándares dos Estados Unidos por un equipo dirixido por Russell A. Kirsch, mentres traballaba no primeiro ordenador programado internamente (almacenado na memoria) de Estados Unidos, o Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), que permitiu ao grupo de Kirsch experimentar con algoritmos que eran precursores do procesamento de imaxes e do recoñecemento de patróns.

Kirschs de Russell resultou que un ordenador de propósito xeral podería usarse para simular moitas lóxicas de recoñecemento de caracteres que se propuxeron para implementar no hardware. Isto requirirá un dispositivo de entrada que poida converter a imaxe na forma adecuada. almacenar na memoria do ordenador. Así naceu o escáner dixital.

Escáner SEAK utilizou un tambor xiratorio e un fotomultiplicador para detectar reflexos dunha pequena imaxe montada no tambor. A máscara colocada entre a imaxe e o fotomultiplicador foi teselada, é dicir. dividiu a imaxe nunha cuadrícula poligonal. A primeira imaxe dixitalizada no escáner foi unha fotografía de 5×5 cm do fillo de tres meses de Kirsch, Walden (5). A imaxe en branco e negro tiña unha resolución de 176 píxeles por lado.

Anos 60-90 Século XX Primeira tecnoloxía de dixitalización 3D foi creada nos anos 60 do século pasado. Os primeiros escáneres usaban luces, cámaras e proxectores. Debido ás limitacións do hardware, a dixitalización precisa de obxectos a miúdo levaba moito tempo e esforzo. Despois de 1985, foron substituídos por escáneres que podían usar luz branca, láseres e sombras para capturar unha determinada superficie. Escáner láser terrestre de medio alcance (TLS) foi desenvolvido a partir de aplicacións en programas espaciais e de defensa.

A principal fonte de financiamento destes proxectos de vangarda proviña de axencias gobernamentais estadounidenses como a Axencia de Proxectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA). Isto continuou ata a década de 90, cando a tecnoloxía foi recoñecida como unha ferramenta valiosa para aplicacións industriais e comerciais. Avance cando se trata de implantación comercial Escáner láser 3D (6) foi a aparición de sistemas TLS baseados na triangulación. O dispositivo revolucionario foi creado por Xin Chen para Mensi, fundada en 1987 por Auguste D'Aligny e Michel Paramitioti.

5. A primeira imaxe dixitalizada polo escáner SEAC

6. Visualización do láser de exploración terrestre TLS

1963 Inventor alemán Rodolfo Ad representa otra innovación revolucionaria, cromógrafo, descrito en estudos como "o primeiro escáner da historia" (aínda que debe entenderse como o primeiro dispositivo comercial deste tipo na industria gráfica). En 1965 inventou o kit primeiro sistema de mecanografía electrónica con memoria dixital (equipo informático) revolucionou a industria gráfica en todo o mundo.. No mesmo ano, presentouse o primeiro "compositor dixital" - Digiset. O escáner comercial DC 300 de Rudolf Hella de 1971 foi aclamado como un escáner de clase mundial.

7. Inventor da máquina de lectura Kurzweil.

1974 comezar Dispositivos OCRtal e como o coñecemos hoxe. Estableceuse entón Produtos informáticos Kurzweil, Inc. Máis tarde coñecido como futurista e promotor da “singularidade tecnolóxica”, inventou unha aplicación revolucionaria da técnica de dixitalización e recoñecemento de signos e símbolos. A súa idea foi construír unha máquina de lectura para cegos, que permite ás persoas con discapacidade visual ler libros a través dun ordenador.

Ray Kurzweil e o seu equipo crearon A máquina de lectura de Kurzweil (7) e Software de tecnoloxía OCR Omni-Font. Este software úsase para recoñecer texto nun obxecto dixitalizado e convertelo en datos en forma de texto. Os seus esforzos levaron ao desenvolvemento de dúas técnicas que foron posteriores e aínda teñen gran importancia. Falando de sintetizador de voz i escáner plano.

Escáner plano Kurzweil dos anos 70. non tiña máis de 64 kilobytes de memoria. Co paso do tempo, os enxeñeiros melloraron a resolución e a capacidade de memoria do escáner, o que permitiu que estes dispositivos capturasen imaxes de ata 9600 ppp. Escaneado de imaxes ópticas, o texto, documentos manuscritos ou obxectos e convertelos nunha imaxe dixital chegou a estar moi dispoñible a principios dos anos 90.

No século 5400, os escáneres planos convertéronse en equipos económicos e fiables, primeiro para oficinas e máis tarde para casas (a maioría das veces integrados con máquinas de fax, fotocopiadoras e impresoras). Ás veces chámase exploración reflexiva. Funciona iluminando o obxecto escaneado con luz branca e lendo a intensidade e cor da luz reflectida nel. Deseñados para dixitalizar impresións ou outros materiais planos e opacos, teñen unha parte superior axustable, o que significa que poden acomodar facilmente libros grandes, revistas e moito máis. Unha vez que imaxes de calidade media, moitos escáneres planos agora producen copias de ata XNUMX píxeles por polgada. .

1994 3D Scanners está lanzando unha solución chamada REPLICA. Este sistema permitiu dixitalizar obxectos con rapidez e precisión mantendo un alto nivel de detalle. Dous anos despois, a mesma empresa ofrecía Técnica ModelMaker (8), presentada como a primeira técnica tan precisa para "capturar obxectos XNUMXD reais".

2013 Apple únese Escáneres de pegadas dixitais Touch ID (9) para os teléfonos intelixentes que fabrica. O sistema está altamente integrado cos dispositivos iOS, o que permite aos usuarios desbloquear o dispositivo, así como facer compras en varias tendas dixitais de Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) e autenticar pagos de Apple Pay. En 2016, a cámara Samsung Galaxy Note 7 entra no mercado, equipada non só cun escáner de pegadas dixitais, senón tamén cun escáner de iris.

8. Un dos modelos de escáner 3D ModelMaker

9. Escáner de identificación táctil no iPhone

Clasificación do escáner

Un escáner é un dispositivo que serve para ler continuamente: unha imaxe, un código de barras ou código magnético, ondas de radio, etc. nunha forma electrónica (xeralmente dixital). O escáner escanea os fluxos de información en serie, lendo ou rexistrándoos.

Polo tanto, non é un lector normal, senón un lector paso a paso (por exemplo, un escáner de imaxes non captura toda a imaxe nun momento como o fai unha cámara, senón que escribe liñas sucesivas da imaxe, polo que a lectura do escáner). a cabeza está movendo ou o medio que se está escaneando debaixo).

escáner óptico

Escáner óptico en ordenadores un dispositivo de entrada periférico que converte unha imaxe estática dun obxecto real (por exemplo, unha folla, a superficie da terra, a retina humana) nunha forma dixital para o seu procesamento informático. O ficheiro informático resultante da dixitalización dunha imaxe chámase dixitalización. Os escáneres ópticos utilízanse para a preparación do procesamento de imaxes (DTP), o recoñecemento de escritura, os sistemas de seguridade e control de acceso, o arquivo de documentos e libros antigos, a investigación científica e médica, etc.

Tipos de escáneres ópticos:

• escáner de man
• escáner plano
• escáner de batería
• escáner de diapositivas
• escáner de película
• Escáner de código de barras
• Escáner 3D (espacial)
• escáner de libros
• escáner de espello
• escáner de prismas
• escáner de fibra óptica

Magnético

Estes lectores teñen cabezas que len información xeralmente escrita nunha banda magnética. Así é como se almacena a información, por exemplo, na maioría das tarxetas de pago.

Dixital

O lector le a información almacenada na instalación a través do contacto directo co sistema da instalación. Así, entre outras cousas, o usuario do ordenador está autorizado mediante unha tarxeta dixital.

Radio

O lector de radio (RFID) le a información almacenada no obxecto. Normalmente, o alcance deste lector é duns poucos a varios centímetros, aínda que tamén son populares os lectores cun rango de varias decenas de centímetros. Pola súa facilidade de uso, están a substituír cada vez máis as solucións de lectores magnéticos, por exemplo nos sistemas de control de acceso.