Pengimbas dan pengimbasan

Pengimbas ialah peranti yang digunakan untuk membaca secara berterusan: imej, kod bar atau kod magnet, gelombang radio, dsb. ke dalam bentuk elektronik (biasanya digital). Pengimbas mengimbas aliran maklumat bersiri, membaca atau mendaftarkannya.

40 tahun Peranti pertama yang boleh dipanggil progenitor faks/pengimbas telah dibangunkan pada awal XNUMX oleh seorang pencipta Scotland. Gerai Alexandrayang terutamanya dikenali sebagai pencipta jam elektrik pertama.

Pada 27 Mei 1843, Bain menerima paten British (No. 9745) untuk penambahbaikan dalam pembuatan dan peraturan. elektrik Oraz penambahbaikan pemasa, NS meterai elektrik dan, dan kemudian membuat beberapa penambahbaikan kepada paten lain yang dikeluarkan pada tahun 1845.

Dalam penerangan patennya, Bain mendakwa bahawa mana-mana permukaan lain, yang terdiri daripada bahan konduktif dan bukan konduktif, boleh disalin menggunakan cara ini. Walau bagaimanapun, mekanismenya menghasilkan imej yang tidak berkualiti dan tidak ekonomik untuk digunakan, terutamanya kerana pemancar dan penerima tidak pernah disegerakkan. Konsep faks Bain telah diperbaiki sedikit pada tahun 1848 oleh seorang ahli fizik Inggeris Frederica Bakewelltetapi peranti Bakewell (1) juga menghasilkan pembiakan berkualiti rendah.

1861 Mesin faks elektromekanikal yang berfungsi secara praktikal yang pertama digunakan secara komersial dipanggil "pantograf'(2) telah dicipta oleh seorang ahli fizik Itali Giovanni Casselgo. Pada tahun XNUMX, pantelegraf adalah peranti untuk menghantar teks tulisan tangan, lukisan dan tandatangan melalui talian telegraf. Ia telah digunakan secara meluas sebagai alat pengesahan tandatangan dalam transaksi perbankan.

Mesin yang diperbuat daripada besi tuang dan lebih daripada dua meter tinggi, bagi kita hari ini ia adalah kekok, tetapi agak cekap pada masa itudia bertindak dengan meminta penghantar menulis mesej pada kepingan timah dengan dakwat tidak konduktif. Lembaran ini kemudiannya dilekatkan pada plat logam melengkung. Stilus penghantar mengimbas dokumen asal, mengikut garis selarinya (tiga baris setiap milimeter).

Isyarat dihantar melalui telegraf ke stesen, di mana mesej itu ditandakan dengan dakwat biru Prusia, diperoleh hasil daripada tindak balas kimia, kerana kertas dalam peranti penerima telah diresapi dengan kalium ferrocyanide. Untuk memastikan kedua-dua jarum mengimbas pada kelajuan yang sama, pereka bentuk menggunakan dua jam yang sangat tepat yang memacu bandul, yang seterusnya disambungkan ke gear dan tali pinggang yang mengawal pergerakan jarum.

1913 naik belinografyang boleh mengimbas imej dengan photocell. Idea Eduard Belin (3) membenarkan penghantaran melalui talian telefon dan menjadi asas teknikal untuk perkhidmatan Wirephoto AT&T. Belinograf ini membenarkan imej dihantar ke lokasi yang jauh melalui rangkaian telegraf dan telefon.

Pada tahun 1921, proses ini telah ditambah baik supaya gambar juga boleh dihantar menggunakan gelombang radio. Dalam kes belinograf, peranti elektrik digunakan untuk mengukur keamatan cahaya. Tahap keamatan cahaya dihantar ke penerimadi mana sumber cahaya boleh menghasilkan semula keamatan yang diukur oleh pemancar dengan mencetaknya di atas kertas fotografi. Mesin fotostat moden menggunakan prinsip yang hampir sama di mana cahaya ditangkap oleh penderia dikawal komputer dan cetakan adalah berdasarkan teknologi laser.

3. Eduard Belin dengan ahli belinograf

1914 Sayur-sayuran akar teknologi pengecaman aksara optik (pengecaman aksara optik), digunakan untuk mengenali aksara dan keseluruhan teks dalam fail grafik, bentuk bitmap, bermula sejak permulaan Perang Dunia Pertama. Kemudian ini Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe membangunkan peranti OCR pertama secara bebas.

Goldberg mencipta mesin yang mampu membaca aksara dan menukarnya menjadi kod telegraf. Sementara itu, d'Albe membangunkan peranti yang dikenali sebagai optophone. Ia adalah pengimbas mudah alih yang boleh dialihkan di sepanjang tepi teks bercetak untuk menghasilkan nada yang berbeza dan berbeza, setiap satu sepadan dengan aksara atau huruf tertentu. Kaedah OCR, walaupun dibangunkan selama beberapa dekad, berfungsi pada prinsipnya serupa dengan peranti pertama.

1924 Richard H. Renjer penemuan fotoradiogram tanpa wayar (4). Dia menggunakannya untuk menghantar gambar presiden Calvin Coolidge dari New York ke London pada tahun 1924, gambar pertama yang difakskan melalui radio. Ciptaan Renjer telah digunakan secara komersial pada tahun 1926 dan masih digunakan untuk menghantar carta cuaca dan maklumat cuaca lain.

4. Pengeluaran semula fotoroentgenogram pertama oleh Richard H. Ranger.

1950 Direka oleh Benedict Cassin pengimbas rectilinear perubatan didahului dengan kejayaan pembangunan pengesan kilauan arah. Pada tahun 1950, Cassin memasang sistem pengimbasan automatik pertama, yang terdiri daripada pengesan kilauan dipacu enjin disambungkan ke pencetak geganti.

Pengimbas ini digunakan untuk menggambarkan kelenjar tiroid selepas pemberian iodin radioaktif. Pada tahun 1956, Kuhl dan rakan-rakannya membangunkan lampiran kamera pengimbas Cassin yang meningkatkan sensitiviti dan resolusinya. Dengan pembangunan radiofarmaseutikal khusus organ, model komersial sistem ini digunakan secara meluas dari akhir 50-an hingga awal 70-an untuk mengimbas organ-organ utama badan.

1957 naik pengimbas dram, yang pertama direka untuk bekerja dengan komputer untuk melakukan pengimbasan digital. Ia dibina di Biro Piawaian Kebangsaan AS oleh pasukan yang diketuai oleh Russell A. Kirsch, semasa mengusahakan komputer pertama yang diprogramkan secara dalaman (disimpan dalam ingatan) Amerika, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), yang membenarkan kumpulan Kirsch bereksperimen dengan algoritma yang menjadi pelopor kepada pemprosesan imej dan pengecaman corak.

Russell dan Kirshovi ternyata bahawa komputer tujuan umum boleh digunakan untuk mensimulasikan banyak logik pengecaman aksara yang dicadangkan untuk dilaksanakan dalam perkakasan. Ini memerlukan peranti input yang boleh menukar imej ke dalam bentuk yang sesuai. simpan dalam ingatan komputer. Oleh itu pengimbas digital dilahirkan.

Pengimbas CEAC menggunakan dram berputar dan fotomultiplier untuk mengesan pantulan daripada imej kecil yang dipasang pada dram. Topeng yang diletakkan di antara imej dan photomultiplier telah diteselasi, i.e. membahagikan imej kepada grid poligon. Imej pertama yang diimbas pada pengimbas ialah gambar 5×5 cm anak lelaki Kirsch yang berusia tiga bulan, Walden (5). Imej hitam dan putih mempunyai resolusi 176 piksel setiap sisi.

60-90an Abad kedua puluh Teknologi pengimbasan 3D pertama telah dicipta pada 60-an abad yang lalu. Pengimbas awal menggunakan lampu, kamera dan projektor. Disebabkan oleh had perkakasan, mengimbas objek dengan tepat selalunya mengambil banyak masa dan usaha. Selepas 1985, ia telah digantikan oleh pengimbas yang boleh menggunakan cahaya putih, laser, dan teduhan untuk menangkap permukaan tertentu. Pengimbasan laser jarak sederhana darat (TLS) dibangunkan daripada aplikasi dalam program angkasa dan pertahanan.

Sumber pembiayaan utama untuk projek canggih ini datang daripada agensi kerajaan AS seperti Agensi Projek Penyelidikan Lanjutan Pertahanan (DARPA). Ini berterusan sehingga tahun 90-an, apabila teknologi itu diiktiraf sebagai alat yang berharga untuk aplikasi perindustrian dan komersil. Kejayaan apabila melibatkan pelaksanaan komersial Pengimbasan laser 3D (6) ialah kemunculan sistem TLS berdasarkan triangulasi. Peranti revolusioner telah dicipta oleh Xin Chen untuk Mensi, yang diasaskan pada tahun 1987 oleh Auguste D'Aligny dan Michel Paramitioti.

5. Imej pertama yang diimbas oleh pengimbas SEAC

6. Visualisasi laser pengimbasan berasaskan tanah TLS

1963 pencipta Jerman Iklan Rudolf mewakili satu lagi inovasi terobosan, kromograf, diterangkan dalam kajian sebagai "pengimbas pertama dalam sejarah" (walaupun ia harus difahami sebagai peranti komersial pertama seumpamanya dalam industri percetakan). Pada tahun 1965 dia mencipta kit sistem menaip elektronik pertama dengan memori digital (kit komputer) merevolusikan industri percetakan di seluruh dunia.. Pada tahun yang sama, "penggubah digital" pertama diperkenalkan - Digiset. Pengimbas komersial DC 300 Rudolf Hella dari 1971 telah dipuji sebagai penemuan pengimbas bertaraf dunia.

7. Pencipta mesin membaca Kurzweil.

1974 Mula peranti OCRseperti yang kita ketahui hari ini. Ia ditubuhkan ketika itu Produk Komputer Kurzweil, Inc. Kemudian dikenali sebagai futuris dan penganjur "singulariti teknologi", dia mencipta aplikasi revolusioner teknik pengimbasan dan pengecaman tanda dan simbol. Idea beliau ialah membina mesin membaca untuk orang buta, yang membolehkan orang cacat penglihatan membaca buku melalui komputer.

Ray Kurzweil dan pasukannya mencipta Mesin membaca Kurzweil (7) dan Perisian Omni-Font OCR Technology. Perisian ini digunakan untuk mengecam teks pada objek yang diimbas dan menukarnya kepada data dalam bentuk teks. Usaha beliau membawa kepada pembangunan dua teknik yang kemudian dan masih sangat penting. Bercakap tentang pensintesis perkataan i pengimbas katil rata.

Pengimbas katil rata Kurzweil dari tahun 70-an. mempunyai memori tidak lebih daripada 64 kilobait. Dari masa ke masa, jurutera telah meningkatkan resolusi pengimbas dan kapasiti memori, membolehkan peranti ini menangkap imej sehingga 9600 dpi. Pengimbasan imej optik, teks itu, dokumen tulisan tangan atau objek dan menukarkannya kepada imej digital menjadi tersedia secara meluas pada awal 90-an.

Pada abad ke-5400, pengimbas flatbed menjadi peralatan yang murah dan boleh dipercayai, pertama untuk pejabat dan kemudian untuk rumah (paling kerap disepadukan dengan mesin faks, mesin penyalin dan pencetak). Ia kadangkala dipanggil pengimbasan reflektif. Ia berfungsi dengan menerangi objek yang diimbas dengan cahaya putih dan membaca keamatan dan warna cahaya yang dipantulkan daripadanya. Direka bentuk untuk mengimbas cetakan atau bahan legap lain yang rata, ia mempunyai bahagian atas boleh laras, yang bermaksud ia boleh memuatkan buku besar, majalah dan banyak lagi dengan mudah. ​​Setelah imej berkualiti purata, banyak pengimbas rata kini menghasilkan salinan sehingga XNUMX piksel per inci. .

1994 Pengimbas 3D sedang melancarkan penyelesaian yang dipanggil REPLIKA. Sistem ini memungkinkan untuk mengimbas objek dengan cepat dan tepat sambil mengekalkan tahap perincian yang tinggi. Dua tahun kemudian, syarikat yang sama menawarkan Teknik ModelMaker (8), disebut-sebut sebagai teknik tepat yang pertama untuk "menangkap objek XNUMXD sebenar".

2013 Apple menyertai Pengimbas cap jari ID Sentuh (9) untuk telefon pintar yang dikeluarkannya. Sistem ini sangat bersepadu dengan peranti iOS, membolehkan pengguna membuka kunci peranti, serta membuat pembelian daripada pelbagai kedai digital Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) dan mengesahkan pembayaran Apple Pay. Pada tahun 2016, kamera Samsung Galaxy Note 7 memasuki pasaran, dilengkapi bukan sahaja dengan pengimbas cap jari, tetapi juga dengan pengimbas iris.

8. Salah satu model pengimbas ModelMaker 3D

9. Pengimbas ID Sentuh pada iPhone

Klasifikasi pengimbas

Pengimbas ialah peranti yang digunakan untuk membaca secara berterusan: imej, kod bar atau kod magnet, gelombang radio, dsb. ke dalam bentuk elektronik (biasanya digital). Pengimbas mengimbas aliran maklumat bersiri, membaca atau mendaftarkannya.

Jadi ia bukan pembaca biasa, tetapi pembaca langkah demi langkah (contohnya, pengimbas imej tidak menangkap keseluruhan imej pada satu masa seperti kamera, sebaliknya menulis baris imej berturut-turut - jadi pengimbas membaca kepala bergerak, atau medium sedang diimbas di bawah).

pengimbas optik

Pengimbas optik dalam komputer peranti input persisian yang menukarkan imej statik objek sebenar (contohnya, daun, permukaan bumi, retina manusia) kepada bentuk digital untuk pemprosesan komputer selanjutnya. Fail komputer yang terhasil daripada pengimbasan imej dipanggil imbasan. Pengimbas optik digunakan untuk penyediaan pemprosesan imej (DTP), pengecaman tulisan tangan, keselamatan dan sistem kawalan akses, pengarkiban dokumen dan buku lama, penyelidikan saintifik dan perubatan, dsb.

Jenis pengimbas optik:

• pengimbas pegang tangan
• pengimbas katil rata
• pengimbas dram
• pengimbas slaid
• pengimbas filem
• Pengimbas kod bar
• Pengimbas 3D (ruang)
• pengimbas buku
• pengimbas cermin
• pengimbas prisma
• pengimbas gentian optik

Magnetik

Pembaca ini mempunyai kepala yang membaca maklumat yang biasanya ditulis pada jalur magnetik. Beginilah cara maklumat disimpan, contohnya, pada kebanyakan kad pembayaran.

Digital

Pembaca membaca maklumat yang disimpan di kemudahan melalui hubungan terus dengan sistem di kemudahan itu. Oleh itu, antara lain, pengguna komputer diberi kuasa menggunakan kad digital.

Radio

Pembaca melalui radio (RFID) membaca maklumat yang disimpan dalam objek. Biasanya, julat pembaca sedemikian adalah dari beberapa hingga beberapa sentimeter, walaupun pembaca dengan julat beberapa puluh sentimeter juga popular. Disebabkan kemudahan penggunaannya, mereka semakin menggantikan penyelesaian pembaca magnetik, contohnya dalam sistem kawalan akses.