История сканера и история появления технологии лазерного сканирования резюме

Прикрепленные файлы

Ска́нер (англ. ) — устройство, которое анализируя какой-либо объект (обычно изображение, текст), создаёт цифровую копию изображения объекта.

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли (Giovanni Caselli) изобрёл прибор для передачи изображения на расстояние, названный впоследствии пантелеграф. Передаваемая картинка наносилась на барабан токопроводящими чернилами и считывалась с помощью иглы.

В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном (Arthur Korn) была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая впоследствии название телефакс. Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на оси барабана призму и объектив попадал на селеновый фотоприёмник. Эта технология до сих пор применяется в барабанных сканерах.

В дальнейшем, с развитием полупроводников, усовершенствовался фотоприёмник, был изобретён планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остается почти неизменным.

Рассмотрим принцип действия планшетных сканеров, как наиболее распространенных моделей. Сканируемый объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем.

Принцип действия (схема)

Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу (англ. CCD — Couple-Charged Device), далее на АЦП и передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение.

Изображение всегда сканируется в формат RAW — а затем конвертируется в обычный графический формат с применением текущих настроек яркости, контрастности, и т.д. Эта конвертация осуществляется либо в самом сканере, либо в компьютере — в зависимости от модели конкретного сканера. На параметры и качество RAW-данных влияют такие аппаратные настройки сканера, как время экспозиции матрицы, уровни калибровки белого и чёрного, и т.п.

Все бытовые сканеры содержат собственные микропроцессоры, иногда это совмещённые с АЦП микропроцессоры, а иногда это микропроцессоры общего вида.

Привет, мой друг, тебе интересно узнать все про сканер изображений, тогда с вдохновением прочти до конца. Для того чтобы лучше понимать что такое
сканер изображений , настоятельно рекомендую прочитать все из категории электромеханические устройства электронных аппаратов.

Сканер изображений (англ. scanner) — устройство, выполняющее преобразование расположенного на плоском носителе (чаще всего бумаге) изображения в цифровой формат. Процесс получения такой цифровой копии называется сканированием.

Во время сканирования при помощи АЦП создается цифровое описание изображения внешнего для ЭВМ образа объекта, которое затем передается посредством системы ввода-вывода в ЭВМ.

Сканер — это специализированное устройство, которое используется для перевода изображений выбранной поверхности в цифровой вид. В качестве подобных поверхностей могут выступать страницы книг, журналов, тетрадей, фотоснимки, слайды и иные документы с графикой и текстовыми данными. Сканирующие устройства могут работать в виде периферийного от ПК или в качестве автономного устройства, то есть они могут самостоятельно передавать отсканированное изображение по глобальной сети или wi-fi.

Впервые технология сканирования появилась в 1857 году благодаря флорентийскому аббату Джованни Казелли. Он создал устройство пантелеграф, которое передавало изображения по проводам. При приеме оно наносилось на барабан с помощью токопроводящих чернил, затем считывалась иглой. Через пять лет был запатентован фотоэлектрический принцип сканирования. В дальнейшем прибор, работающий по данной технологии, начали называть телефакс. Современные сканирующие устройства претерпели существенные изменения, они стали на порядок эффективнее и производительнее.

Изображение ткани, сделанное сканером

Разрешение измеряется в точках на дюйм (англ. dots per inch — dpi). .

Является основной характеристикой сканера. Сканер снимает изображение не целиком, а по строчкам. По вертикали планшетного сканера движется полоска светочувствительных элементов и снимает по точкам изображение строку за строкой. Чем больше светочувствительных элементов у сканера, тем больше точек он может снять с каждой горизонтальной полосы изображения. Это и называется оптическим разрешением. Обычно его считают по количеству точек на дюйм — dpi (dots per inch). Сегодня считается нормой уровень разрешение не менее 600 dpi. Увеличивать разрешение еще дальше — значит, применять более дорогую оптику, более дорогие светочувствительные элементы, а также многократно затягивать время сканирования. Для обработки слайдов необходимо более высокое разрешение: не менее 1200 dpi.

Cледует отметить, что разрешение, о котором сказано выше называется оптическим, или физическим, или реальным. Оно описывает количество точек на дюйм, которые сканер в самом деле получает с объекта в процессе работы. Однако создаваемый сканером файл может оказаться и более высокого разрешения. Это разрешение, полученное при помощи математической обработки изображения называется уже интерполированным. Не все сканеры выполняют интерполяцию и, как правило, при сравнении сканеров сравнивают именно оптическое разрешение, так как именно от него более всего зависит качество изображения.

На сканерах указывается два значения например 600×1200 dpi, горизонтальное — определяется матрицей CCD, вертикальное — определяется количеством шагов двигателя на дюйм. Во внимание следует принимать минимальное значение

Искусственное разрешение сканера достигается при помощи программного обеспечения. Его практически не применяют, потому что лучшие результаты можно получить, увеличив разрешение с помощью графических программ после сканирования. Используется производителями в рекламных целях.

В отличие от принтеров, скорость работы сканеров указывают редко, поскольку она зависит от множества факторов. Иногда указывают скорость сканирования одной линии в миллисекундах.

Определяется качеством матрицы CCD и разрядностью АЦП. Измеряется количеством оттенков, которые устройство способно распознать. 24 бита соответствует 16 777 216 оттенков. Современные сканеры выпускают с глубиной цвета 24, 30, 36, 48 бит. Несмотря на то, что графические адаптеры пока не могут работать с глубиной цвета больше 24 бит, такая избыточность позволяет сохранить больше оттенков при преобразованиях картинки в графических редакторах.

Документ Microsoft Word. docx

Лазерное сканирование и геоинформационные технологии

Наземное лазерное сканирование

Основные области применения:

В зависимости от задач проекта, изыскательские бригады института используют либо высокоточный фазовый сканер — 0,2 мм до 100 метров — Surphaser 25 HSX, либо импульсный сканер Riegl VZ-400 с точностью 0,5 см, но максимальной дальностью до 600 м.

Подробнее о наземном лазерном сканировании: Описание технологии НЛС

Технология наземного лазерного сканирования применяется для получения геометрических параметров объекта и основана на измерении пространственных координат точек на его поверхности. Используя фазовый или импульсный лазерный дальномер и угломерное устройство, прибор измеряет расстояние до объекта и направление лазерного луча, а встроенное программное обеспечение пересчитывает измеренные величины в трехмерные координаты. В зависимости от модели и режима работы, сканер выполняет от нескольких тысяч до более миллиона измерений в секунду. Вращающееся зеркало или призма производит отклонение сканирующего луча в вертикальной плоскости, тем самым осуществляя вертикальную развертку сканера. Вращение сканера вокруг своей оси, с заданной скоростью, осуществляет горизонтальную развертку сканера. Результатом работы является так называемое облако точек. (рис. 1). Плотность такого облака зависит от расстояния до объекта и времени сканирования, и может достигать десятков тысяч точек на квадратный метр поверхности.

Рис.1 Облако точек, полученное с одной стоянки сканера

Высокая плотность получаемых методом НЛС данных (расстояние между соседними измеренными точками может достигать десятых долей миллиметра) позволяет получать информацию о мельчайших деталях объекта. Большинство моделей наземных лазерных сканеров оснащено встроенной или монтируемой на специальном кронштейне калиброванной цифровой фотокамерой. Использование фотоизображений дает возможность окрашивать точки лазерных отражений в истинные цвета, что облегчает визуальное восприятие данных сканирования и может быть использовано для дальнейшего текстурирования (рис. 2).

Рис. 2 Облако точек, раскрашенное по фотоснимкам

Сканер измеряет координаты точек в собственной условной системе координат с точностью до 0.2 мм (в зависимости от модели), таким образом, для каждой стоянки прибора получается отдельное облако точек. После чего данные с разных стоянок объединяются в единое геометрическое пространство и привязываются к требуемой системе координат. Точность уравнивания (объединения) облаков точек достигает нескольких миллиметров. Измерения с нескольких сканпозиций позволяют исключить мертвые зоны обусловленные наличием предметов помех и отсутствием прямой видимости до различных частей объекта. Объединенное облако точек несет в себе полную визуальную и геометрическую информацию об объекте съемки и используется для решения широкого спектра задач.

Технология наземного лазерного сканирования существует уже более 10 лет и постоянно развивается. Специалисты отрасли за эти годы научились применять полученные с помощью сканера данные для решения широкого спектра задач. Благодаря постоянному развитию появляются все новые методики съемки и способы представления данных, способные удовлетворить растущие потребности рынка.

Использование наземного сканера, в целях создания топографического плана, позволяет сократить время полевых работ в несколько раз, а полнота получаемых данных снижает до минимума вероятность отсутствия необходимой информации. Вследствие чего повышается качество, и сокращаются сроки выполнения работ, а сырые данные сканирования могут быть использованы для контроля или при возникновении спорных ситуаций.

Рис. 3 Топографический план М 1:500, созданный по данным сканирования

Как правило, сырые данные сканирования (облака точек), являются исходным материалом, для создания топографических планов, чертежей, 3Д моделирования и т.п. Однако стоит заметить, что информация, которую содержат раскрашенные по данным фотосъёмки, лазерные точки (см. рис.2), является наиболее точной, полной и достоверной. При изготовлении любого продукта, будь то топографический план или 3Д модель, помимо удорожания материалов, неизбежно теряются детали, которые могут быть полезны заказчику. Сырые данные сканирования можно импортировать в такие популярные САПР как AutoCAD, Microstation, AVEVA, Intergraph и т.п. Существует множество инструментов для работы с облаками точек. Любые геометрические промеры, создание поверхностей, вписывание твердотельных элементов, построение сечений – вот далеко не полный перечень того, что позволяет выполнять современное ПО. Помимо специализированных функций имеется возможность использования стандартных инструментов с привязкой к точкам лазерных отражений.

Рис. 4 Использование облака точек в среде Microstation

Рис. 5 Построение сечения по облаку точек в среде AutoCAD

Основными преимуществами использования облаков точек является относительная дешевизна и оперативность их получения, а также высокая степень детализации. Современные лазерные сканеры позволяют работать со скоростью до 1 200 000 измерений в секунду. Благодаря этому одна стоянка прибора занимает всего несколько минут, а съемка промышленной территории площадью до 5 га выполняется за один рабочий день. При этом плотность и точность получаемых данных в разы превышает аналогичную при выполнении классической инструментальной съемки. При использовании облаков точек исключается и такой процесс как моделирование, который несет в себе львиную долю временных и трудовых затрат. Кроме того при моделировании выполняется генерализация данных и часть информации опускается, в то время как облако точек сохраняет в себе весь объем данных.

Одним из видов продукции изготавливаемой по результатам лазерного сканирования являются классические двумерные чертежи и сечения. Соответствующим образом оформленные они понятны и привычны для большинства специалистов. Отчетная документация по проектам также сдается в виде чертежей. Точность и полнота данных сканирования, оперативность их получения позволяют повышать качество и достоверность результатов работ.

Рис. 6 Выполнение исполнительной съемки с использованием лазерного сканирования

Одним из основных видов продукции выпускаемой по данным лазерного сканирования остается трехмерная модель. Используя специализированный софт, создаются твердотельные или полигональные модели, в том числе ЦММ или ЦМР. Твердотельные модели в дальнейшем используются либо как основа для трехмерного проектирования, либо как материал для создания ГИС. Как и облако точек, твердотельная модель несет в себе полную геометрическую информацию об объекте, однако может быть дополнена еще и параметрическими данными. По данным лазерного сканирования создаются модели промышленных предприятий, городских кварталов, памятников архитектуры, инженерных сооружений и многого другого.

Рис. 7 Трехмерная твердотельная модель оборудования газо-перекачивающего агрегата

Помимо прочего трехмерные модели широко используются для создания анимации или в архитектуре, для моделирования чрезвычайных ситуаций или проектирования систем безопасности предприятия.

Рис. 8 Трехмерная модель конструкций железнодорожного моста

Рис. 9 Трехмерная модель здания Казанского вокзала в г. Москва

точность, беспроводная работа, очень высокая скорость сканирования

высокая точность и плотность, низкий уровень шума, сверхвысокая скорость сканирования

Лазерная техника и технологии — это совокупность технических устройств, с помощью которых лазерное излучение проходит процессы генерации, приема и преобразования. В докладах и рефератах по использованию лазерных технологий отражается огромный скачок, который произошел в этой сфере с момента открытия физических явлений, послуживших основанием для создания лазера.

Виды технологий

Лазерные технологии (ЛТ) условно можно поделить на два вида. Первый выделяется тонкой фокусировкой луча и точнейшим дозированием энергии, слабой мощностью, как в импульсном, так и в беспрерывном режиме.

С помощью слабых лазеров была разработана технология сверления тоненьких отверстий в рубинах и алмазах и техника создания фильеров. Основная сфера применения слабых устройств связана:

В последнее время в одной из важных областей электроники — фотолитографии, без которой нереально представить создание сверхминиатюрных плат для печати, интегральных схем и иных изделий микроэлектронной техники, стандартные световые источники заменяются на лазерные.

Второй вид ЛТ базируется на использовании устройств со средненькой и большой мощностью: от 1кВт и выше. Мощные устройства применяются в таких энергоемких работах как:

При сварке металлов с помощью лазера достигается высочайшее качество шва и не требуется эксплуатация вакуумных камер. Мощная технология нашла свое место в автомобилестроении (машиностроении), судостроении, и промышленности стройматериалов. Она помогает не только улучшить качество обработки материалов, но и повысить технико-экономические показатели производства. Какой, бы не была модель лазера, главное, это мощность.

Применение

Сканеры применяют для ввода в компьютер рисунков, которые сразу же можно обрабатывать в графическом редакторе. Сканеры лучше вводят плоское изображение в компьютер, чем цифровые камеры

Сканер применяется в самых разнообразных сферах деятельности в

Лазерные технологии сейчас являются востребованными во многих сферах, особенно в промышленных. В науке лазерные устройства считаются важным инструментом в нелинейной оптике. Лазеры можно назвать чудом, ведь они подарили миру новый способ получения объемных изображений, который сейчас называют голографией. Особую роль эти устройства играют в медицине (в хирургии, онкологии, офтальмологии).

Факультеты, которые готовят специалистов в этой области, стали очень популярны, так как эта сфера имеет огромные перспективы.

Лазеры с легкостью могут сформировать маленькое пятно. В офтальмологии посредством лазеров выполняется ряд сложнейших операций, не нарушая целостности глазного яблока. Примером подобной операции считается коррекция зрения с помощью лазерных аппаратов. В онкологии лазеры нужны для выжигания различных опухолей.

В хирургии направленный луч света лазера эксплуатируется в качестве острого и чистого скальпеля, который помогает осуществлять бескровные манипуляции. Помимо этого, лазерно-магнитные аппараты применяются для лечения: кровоточащих ран, язв и иных повреждений. Лазерного типа технологии в Минске часто используются для обработки металлических изделий.

Лазер считается незаменимым устройством в процессе обработки металлов.

С помощью лазерного аппарата дарит можно выполнить много сложных технологических манипуляций. К примеру, просверлить узкие каналы в тугоплавких металлах, поработать над созданием пленочных микроскопических схем. К тому же лазеры работают намного быстрее других агрегатов, поэтому их чаще используют для крупных проектов.

Для чего нужен сканер

Сканирующая техника может использоваться для разных задач. Все зависит от области применения и конкретного типа сканера. Так, сканеры OR-кодов предназначены для считывания данных только с них. А вот планшетная техника может оцифровывать информацию с разных по типу носителей – листов бумаги, книг, пластика.

Часто применяются именно для сканирования документов (паспортов, свидетельств о рождении, справок, ИНН и других). Нередко устройства используются и в учебе для получения цифровых копий рефератов, методичек и т. д.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

Если я не полностью рассказал про сканер изображений? Напиши в комментариях Надеюсь, что теперь ты понял что такое сканер изображений
и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания,
то нестесняся пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории
электромеханические устройства электронных аппаратов

Классификация сканеров

Однозначной классификации сканеров не существует. Рассматриваются сканеры по областям применения:

Сканеры изображений – устройство, которое выполняет преобразование изображений в цифровой формат:

$3D$-сканер – сканер считывания формы объёмного объекта (рис. 3);

биометрические сканеры – сканеры для идентификации личности:

сканеры портов – программные средства в области сетевых технологий;

Готовые работы на аналогичную тему

Рисунок 1. Сканер штрих-кода

Рисунок 2. Сканер кинопленки

Рисунок 3. 3D-сканер

Самыми распространенными являются классификации сканеров по двум критериям:

Классификация по конструкции (рис. 4):

Рисунок 4. Классификация сканеров по конструкции

Классификация по типу обрабатываемых изображений (рис. 5):

Рисунок 5. Классификация сканеров по типу обрабатываемых изображений

Рисунок 6. Ручные сканеры первого поколения

Рисунок 7. Современный ручной сканер

Настольные сканеры делятся на рулонные, планшетные, проекционные и барабанные.

У рулонных сканеров бумага перемещается относительно головки с помощью протяжного механизма. Недостаток: возможность сканирования только отдельных листов.

У проекционных сканеров, внешне напоминающих проектор, считывающая часть перемещается при помощи микромеханизма. Вводимый документ размещается на поверхности сканирования изображением вверх. Блок сканирования при этом находится сверху. Такие сканеры обладают низкой скоростью сканирования.

В барабанных сканерах сканируемое изображение закрепляется на прозрачном барабане, который вращается с большой скоростью. Считывающий элемент располагается максимально близко от оригинала. Такая конструкция обеспечивает наивысшее качество сканирования. Обычно в барабанные сканеры устанавливают три фотоумножителя и сканирование осуществляется за один проход. Барабанные сканеры применяются для сканирования любых типов оригиналов, в том числе прозрачных и непрозрачных одновременно. Бывают не только настольные.

Виды сканеров

Бывают ручные, рулонные (англ. Sheet-Feed), планшетные и проекционные сканеры. Разновидностью проекционных сканеров являются слайд-сканеры, предназначенные для сканирования фотопленок. В высококачественной полиграфии используются барабанные сканеры, в которых в качестве светочувствительного элемента используется фотоэлектронный умножитель (ФЭУ).

Принцип работы однопроходного планшетного сканера состоит в том, что вдоль сканируемого изображения, расположенного на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света. Отраженный свет через оптическую систему сканера (состоящую из объектива и зеркал или призмы) попадает на три расположенных параллельно друг другу фоточувствительных полупроводниковых элемента на основе ПЗС, каждый из которых принимает информацию о компонентах изображения.

Сканер условно может быть

Промышленные применяются на различных производствах. К ним предъявляются высокие требования по скорости работы, качеству сканирования, надежности и иным рабочим параметрам, ведь они предназначены для постоянного функционирования. Домашние используются редко, вследствие чего они дешевле и менее производительны. Тем не менее, в последнее время выпускаются устройства для дома, которые по скорости сканирования не уступают промышленным.

По области применения сканирующие устройства могут быть

Устройство

Сканер выполняет функцию сканирования, чтобы передать цифровое изображение на ПК или отправить по почте. С этой целью объект помещается на прозрачном стекле устройства. При запуске агрегата в движение приводится каретка, которая начинается светиться. Оптическая система устройства, включающая объектив и зеркала, направляет световой поток от отсканированной поверхности объекта на приемный элемент. В нем происходит преобразование данных.

Аналоговый сигнал направляется на преобразователь, где преобразуется в цифровой код. Далее в действие вступает контроллер, который через кабель передает код на персональный компьютер. На ПК полученное изображение можно отредактировать и использовать по назначению.

Общий принцип работы сканеров Свет от специальной лампы попадает на сканируемый оригинал в определенной точке, отражается и направляется на оптическую систему сканера. Оптическая система фокусирует свет на приборе с зарядовой связью (ПЗС). В результате получается сигнал, содержащий информацию о цвете в исходной точке изображения. Для приведения сигнала в вид, «понятный» компьютеру, служит аналогово-цифровой преобразователь(АЦП). От АЦП цифровой сигнал поступает в компьютер, где его анализирует программа для работы со сканером.

Как работает сканер

Принцип работы сканера практически идентичен для каждого вида и заключается в двух основных этапах:

Более подробно принцип описан на примере планшетного прибора:

Готовый скан получается не за один шаг, а в множество проходов. За шаг сканируется лишь маленькая полоса информации. Затем, все полосы компонуются в одну, так отсканированный документ становится цельным.

История

В 1857 году флорентийский аббат Джованни Казелли (итал. Giovanni Caselli) изобрел прибор для передачи изображения на расстояние, названный впоследствии пантелеграф. Передаваемая картинка наносилась на барабан токопроводящими чернилами и считывалась с помощью иглы.

В 1902 году, немецким физиком Артуром Корном (нем. Arthur Korn) была запатентована технология фотоэлектрического сканирования, получившая впоследствии название телефакс. Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на оси барабана призму и объектив попадал на селеновый фотоприемник. Эта технология до сих пор применяется в барабанных сканерах.

В начале 20-го века немецкий физик Корн изобрел «фототелеграф». Механическое сканирование изображения осуществлялось по двум координатам и освещение каждой точки в отдельности.

Фототелегра́фбильдаппара́т — ранняя технология факсимильной связи, разработанная для передачи полутоновых изображений на расстояние. Фототелеграф широко использовался в новостной фотожурналистике, начиная с первой половины XX века вплоть до распространения цифровых технологий и интернета. Регулярную передачу снимков с мест события в центральный офис начало агентство Ассошиэйтед Пресс в 1935 году . Советская «Фотохроника ТАСС» оснастила корпункты фототелеграфом в 1957 году . Фотографии, переданные фототелеграфом, назывались в СССРтелефото», а в западных странах — «Wirephoto». В профессиональной среде телефотоснимок называли «Бильд».

Немецкий бильдаппарат 1940 года

В дальнейшем, с развитием полупроводников, усовершенствовался фотоприемник, был изобретен планшетный способ сканирования, но сам принцип оцифровки изображения остается почти неизменным.

Принцип работы планшетного сканера

Вдоль сканируемого изображения, которое располагается на прозрачном неподвижном стекле, движется сканирующая каретка с источником света. Свет, который отражается через оптическую систему, состоящую из объектива и зеркал или призмы, попадает на три расположенные параллельно друг другу фоточувствительные полупроводниковые элементы, каждый из которых принимает информацию о компонентах изображения.

Во время сканирования в сканере создаётся цифровое описание внешнего изображения образа объекта в приемлемом для ЭВМ виде, которое затем передаётся посредством системы ввода-вывода на ЭВМ или другие устройства.

Процесс создания цифровой копии исходного изображения носит название сканирование.

История создания сканера.

Эксперименты с преобразованием оптического изображения в электрические сигналы начались еще до появления компьютеров.

В 1856 году флорентийский аббат Джованни Казелли создал свой прибор для передачи изображения на расстояние, названный впоследствии пантелеграф. Передаваемая картинка в пантелеграфе наносилась токопроводящими чернилами на металлический барабан и считывалась с помощью иглы.

В 1902 году немецкий физик Артур Корн запатентовал технологию фотоэлектрического сканирования, на основе которой был создан телефакс. Передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал, и через призму и объектив, попадал на селеновый фотоприёмник. Такой тип сканеров получил название барабанные сканеры. Они используются до сих пор.

В дальнейшем, с развитием полупроводников и вычислительной техники, начали совершенствоваться конструкции фотоприёмников, был изобретён планшетный способ сканирования, но сам принцип получения электрических сигналов сканируемого визуального изображения, предложенный Артуром Корном, остаётся практически неизменным.

В настоящее время разработано множество универсальных и специализированных сканеров.

Основные типы сканеров. Сканеры бывают: ручные сканеры, настольные сканеры, рулонные сканеры, планшетные сканеры, барабанные сканеры, проекционные сканеры, слайд сканеры и др.

Сканер — техническое приспособление, способное разложить на составные части какой-либо объект (обычно текст или картинка) и создать его цифровую копию. Процесс создания цифровой копии носит название сканирование.

В более привычном для нас виде сканер был создан в 1902 году немецким изобретателем Артуром Корном. Он представлял собой телефакс, построенный на методе фотоэлектрического сканирования. Его принцип работы заключался в следующем.

Объект-оригинал фиксировался на подвижном барабане бесцветного цвета. Сквозь барабан проходил луч света от мощной лампы. В дальнейшем посредством призмы и объектива объект-оригинал оказывался на селеновом фотоприёмнике. Последний создавал объект-копию. Такой тип сканеров получил название барабанные сканеры. Они используются до сих пор.

Помимо барабанных сканеров существуют еще планшетные и ручные сканеры. Первые – планшетные — являются ныне широко распространенными. Их принцип работы прост. Объект-оригинал располагают на стекло сканера нужной стороной. С нижней части стекла расположена лампа. Лампа посредством шагового двигателя двигается, фиксируя каждую строчку.

Испускаемый ее свет отражается от объекта-ориганала и посредством развитой системы зеркал оказывается на матрице. С матрицы изображение попадает на аналого-цифровой преобразователь, а затем в компьютер. В компьютере изображение обычно храниться в формате RAW.

Ручной сканер – это сканер, лишенный двигателя. Все изображение приходиться сканировать вручную. Качество его работы часто оставляет желать лучшего.

Почти каждый человек постоянно сталкивается с проблемой переноса информации от одного носителя к другому. Процедура ввода информации вручную отнимает огромное количество времени и чреватаошибками. Кроме того, вручную можно вводить только тексты, но не изображения. Выходом из положения является такое устройство как сканер, позволяющий вводить в компьютер как изображения, так и текстовые документы.

В своем реферате я бы хотела рассказать об этом уникальном устройстве. Я расскажу о том, что это за устройство. С чем связанно его появление, где используется сканер, как он работает и является ли он полезной и необходимой вещью в повседневной жизни или можно обойтись без этого устройства.

Что такое сканер?

Сканер (от английского языка scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта. Процесс получения этой копии называется сканированием.

Сканер по средствам аналого-цифрового преобразования позволяет создать цифровое описание изображения внешнего для электронной вычислительной машины образа объекта и передать его посредствам системы ввода или вывода на экран электронной вычислительной машины.

Можно сказать, что создание сканера началось со времен изобретения всем известного телеграфа. Был изобретен прибор, который передавал изображение на расстояния.

Но очень бурное развитие сканера началось в начале двадцатого века, в те времена, когда был изобретен фототелеграф, как мы привыкли его называть – телефакс.

1. сканера, обеспечивающего ввод данных;

2. электронного устройства, предназначенного для приема или передачи сигнала адресату;

Принцип действия был таков :передаваемое изображение закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, перемещающейся вдоль оси барабана, проходил сквозь оригинал и через расположенные на оси барабана призму и объектив попадал на селеновый фотоприёмник.

К 30-м годах XX века, системы, использующие основные принципы, разработанные Александром Бэйном, Джованни Касселли и Артуром Корном, уже широко использовались в офисах издательств (для передачи свежих выпусков газет), государственных служб (для передачи срочных документов), служб защиты правопорядка (для передачи фотографий и других графических материалов). Главным недостатком всех этих факсимильных устройств являлось то, что обмен информацией между ними был возможен только при условии их полной идентичности, так как различные производители использовали разные стандарты, технологии и даже некоторые основные принципы. Это не позволяло реализовать все возможности и удобства факсимильной связи.

Рассмотрим принцип действия сканеров. Сканируемый объект кладется на стекло планшета сканируемой поверхностью вниз. Под стеклом располагается подвижная лампа, движение которой регулируется шаговым двигателем. Свет, отраженный от объекта, через систему зеркал попадает на чувствительную матрицу, далее на аналого-цифровой преобразователь (входной аналоговый сигнал преобразуется в дискретный код) и передается в компьютер. За каждый шаг двигателя сканируется полоска объекта, которые потом объединяются программным обеспечением в общее изображение. Данная конструкция имеет ряд преимуществ перед своими предками, основное из которых – это то, что сканер передает изображение в компьютер.

Типы сканеров и их применение

Планшетный сканер (flatbedscanner) – сканер, предназначенный для малого офиса или домашнего использования. Как правило, устройство используется для сканирования документов или для оцифровки изображений или фотографий.

Широкоформатный сканер – Сканер с функциями для сканирования, копирования и рассылки по электронной почте, которые могут быть легко сконфигурированы под различные задачи. Как правило, используется в типографиях и на предприятиях. Сканеры с широким сканированием позволяют получать чистые и четкие изображения чертежей, эскизов и карт. Быстро и аккуратно сканируют как простые чистые изображения, так и слабые загрязненные оригиналы без потери данных.

Ручные – Применение в качестве устройства ввода, ограничен очень узким кругом задач.Его можно использовать дома, если надо процитировать отрывок из книги, когда планшетного сканера нет под рукой.

Планетарные – предназначены для сканирования книжных, сброшюрованных и деликатных оригиналов, толстых и крупноформатных документов.

Книжные – устройство для сканирования любых сброшюрованных документов.

Барабанные – в каждый момент времени сканер считывает информацию с одной точки носителя. Поэтому, для получения изображения, необходимо взаимное перемещение сканирующего элемента и носителя по двум координатам. Это достигается за счет вращения барабана с наклеенным на него носителем (слайдом) и линейного перемещения сканирующего элемента и источника света вдоль оси барабана.

Слайд-сканеры – предназначены для ввода изображения в компьютер с диапозитивов и фотопленки. Негативные кадры автоматически преобразуются самим сканером в позитивные.

Сканеры штрих-кода – как правило, предназначен для работы в составе высокопроизводительных POS-терминалов на кассовых узлах гипермаркетов.

Сканер сетчатки глаза – идентификатор личности на основе рисунка радужной оболочки глаза.

Оптический сканер отпечатка пальцев – предназначен для сканирования и преобразования изображения папиллярного рисунка пальца с последующей идентификацией личности.

Сканирование в медицине

Подводя итоги, хотелось бы отметить, что такое современное устройство как сканер является необходимой вещью в повседневной жизни не только служащих офисов или типографий, но и имеет место в быту. Таким примером служит сканер для считки штрих-кодов в магазинах.

Сканирование процесс передачи информации от одного носителя к другому является актуальным в наши дни именно поэтому ученые осуществляют исследования в данной области и развивают ее. Примером тому может служить изобретение сканера сетчатки глаза или сканера папиллярного рисунка пальца для последующего определения личности. Но на этом наука не останавливается и сейчас ведутся исследования в области 3В сканироания, что является актуальным в наше время.

Планшетный. Является самым распространенным и привычным для обычного пользователя. Часто применяется дома и в офисах. Пользоваться очень легко. Достаточно подключиться к компу, установить драйвера и отсканировать нужные документы. Планшетный называется потому, что лист кладется на ровную поверхность – стекло сканера. Сверху рабочая область закрывается крышкой.

Сканируются многие виды носителей, от обычной листовой бумаги, до толстых книг. В последнем случае, из-за сильного надавливания крышки на книгу, повреждается переплет.

Устройства могут быть как отдельными, так и входить в состав МФУ (многофункциональных устройств, 3 в 1) – принтер, сканер и копир в одном корпусе.

Протяжный. Внешне похож на обычный принтер, присутствует вход и выход для листа, который захватывается и протягивается через внутренние составляющие. Может сканировать с обеих сторон листа одновременно, что и является преимуществом над обычным планшетным видом. Сканирует только отдельные листы и стоимость техники больше в сравнении с обычным планшетным.

Ручной сканер. Портативное устройство, которое надо перемещать в процессе сканирования. Лист укладывается на ровную поверхность, устройство прислоняется к бумаге и постепенно с одной скоростью аппарат перемещается рукой по всему носителю.

Зарядка и передача файлов на компьютер производится через USB-шнур. Объем хранимых файлов внутри такого вида сканера зависит от количества памяти. При необходимости объем можно расширить картой памяти.

Единственное достоинство заключается в мобильности и относительной дешевизне. Можно взять с собой и когда понадобится сделать скан-копию. К недостаткам относятся качество и необходимость в некой четкости в работе с техникой- надо приловчиться ровно и плавно передвигать прибор.

К ручным также относятся:

Функция распознавания OR-кодов есть во многих современных телефонах по умолчанию или после установки специального приложения для поставленной задачи.

Сканер фотопленок. Предназначен для сканирования пленок, слайдов. Не может считывать непрозрачные материалы.

Планетарный сканер. Нужен для оцифровки старинных или уже ветхих книг, рукописей. Принцип сканирования не предполагает физического контакта со сканирующим предметом.

Поточный сканер (скоростной). Профессиональная техника, применяется в больших офисах и на предприятиях, где необходимо сканировать много и быстро. Есть функция автоматической подачи документов и вместительный лоток. За одну минуту позволят отсканировать до двух сотен листов. Возможна поддержка увеличенных форматов, например, А3.

Барабанные сканеры. Нашли применение в полиграфической индустрии. Сканируемый носитель крепится на внешней или внутренней стороне вала. Характеризуется высочайшим качеством оцифровки благодаря большому разрешению.

В $1857$ г. итальянский аббат Джованни Казелли изобрёл устройство для передачи изображений на расстояние, который впоследствии назвали пантелеграфом. Нанесение изображения на барабан происходило токопроводящими чернилами, а считывание – иглой.

В $1902$ г. немецкий физик Артур Корн запатентовал технологию фотоэлектрического сканирования, которая впоследствии была названа телефаксом. Изображение для передачи закреплялось на прозрачном вращающемся барабане, луч света от лампы, которая перемещалась вдоль оси барабана, проходил через оригинал и попадал на селеновый фотоприёмник через расположенные на оси барабана призму и объектив. Такая технология и сегодня применяется в барабанных сканерах.

С развитием полупроводников в сканерах был усовершенствован фотоприёмник, изобретён планшетный способ сканирования, но принцип оцифровки изображения практически не изменился.

Чем отличается от принтера и копира

Основное отличие от каждого вида устройств заключается в конечном результате от работы техники.

Копир является независимым устройством, которое может работать без подключения сторонних девайсов. Управление техникой выполняется через панель на корпусе. Для работы достаточно, чтобы ксерокс был исправным, и наличие бумаги в лотке.

Сканер всегда требует сопряжения с компьютером – физическое или беспроводное соединение, установка и, при необходимости, настройка программного обеспечения.

Принтер же может работать как автономно, так и только через компьютер. Возможности прямо зависят от модели и цены принтера. Во многих современных моделях можно печатать с флешки или подключать телефон к принтеру через разные программы, обходясь при этом без ПК.

Преимущества и функции

С помощью лазеров можно выполнить немало манипуляций. Современные ЛТ важны в микроэлектронике, где требуется сварка соединений. Плюсом лазера считается отсутствие механического контакта и возможность обработки недоступных элементов. Подобные аппараты также используются для локации и связи.

Достоинством устройств (если говорить кратко) считается узкое направление передачи и широкая полоса частотной пропускаемости. Лазерные измерительные гироскопы считаются главными элементами навигационной системы. Они имеют высочайшую точность, большой диапазон измерения угловых скоростей, свой небольшой дрейф.

Лазеры также можно использовать для определения скорости полетов.

Системы лазерного типа обеспечивают безопасность во время полета, связанную с увеличением точности посадочных систем. Сферы применения лазерных технологий велики и будут постоянно увеличиваться, следовательно, это направление будет развиваться и дальше.

Как сделать сканирование

Есть и другие варианты, как сканировать документы с принтера на компьютер. Можно использовать стороннее программное обеспечение или встроенные средства операционной системы Windows. Например, графический редактор Paint тоже позволяет отсканировать в несколько кликов мыши.

Ска́нер (scanner) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта.

Ска́нер ( scanner ) — устройство, которое, анализируя какой-либо объект, создаёт цифровую копию изображения объекта.

Процесс получения этой копии называется сканированием .

История появления сканера

Включается в сеть подвижная лампа и балластный дроссель

Электродвигатель приводит лампу в движение

Свет, отраженный от объекта ,попадает в чувствительную матрицу

Передача информации на компьютер

Сканер в медицине

применяются для сканирования книг или легко повреждающихся документов. При сканировании нет контакта со сканируемым объектом Сканирование производится лицевой стороной вверх — таким образом позволяя повысить сохранность документов в архиве.

Устройство сканера

Основным элементом, обеспечивающим весь процесс сканирования, является матрица, которая по типу делится на CCD и CIS.