Scanner und Scannen

Ein Scanner ist ein Gerät, das verwendet wird, um kontinuierlich Folgendes zu lesen: ein Bild, einen Barcode oder Magnetcode, Funkwellen usw. in elektronischer Form (normalerweise digital). Der Scanner scannt die seriellen Informationsströme, liest oder registriert sie.

40-er Jahren Das erste Gerät, das als Vorläufer des Fax/Scanners bezeichnet werden kann, wurde in den frühen XNUMXer Jahren von einem schottischen Erfinder entwickelt. Aleksandra Butwas vor allem bekannt ist als Erfinder der ersten elektrischen Uhr.

Am 27. Mai 1843 erhielt Bain ein britisches Patent (Nr. 9745) für eine Verbesserung der Herstellung und Regulierung. elektrischer Strom Oraz Timer-Verbesserungen, w elektrische Dichtung und nahm dann einige Verbesserungen an einem anderen Patent vor, das 1845 erteilt wurde.

In seiner Patentbeschreibung behauptete Bain, dass jede andere Oberfläche, bestehend aus leitfähigen und nicht leitfähigen Materialien, mit diesen Mitteln kopiert werden könne. Sein Mechanismus erzeugte jedoch Bilder von schlechter Qualität und war unwirtschaftlich zu verwenden, hauptsächlich weil Sender und Empfänger nie synchronisiert waren. Bain-Fax-Konzept wurde 1848 von einem englischen Physiker etwas verbessert Frederika Bakewellaber auch das Bakewell-Gerät (1) produzierte Reproduktionen in schlechter Qualität.

1861 Das erste praktisch funktionierende, kommerziell genutzte elektromechanische Faxgerät heißt "Pantograph„(2) wurde von einem italienischen Physiker erfunden Giovannigo Casellego. In den XNUMXer Jahren war der Pantelegraph ein Gerät zur Übertragung handgeschriebener Texte, Zeichnungen und Unterschriften über Telegrafenleitungen. Es wurde häufig als Signaturüberprüfungstool bei Banktransaktionen verwendet.

Eine Maschine aus Gusseisen und mehr als zwei Meter hoch, für uns heute klobig, aber ziemlich damals effizientEr handelte, indem er den Absender die Nachricht mit nichtleitender Tinte auf ein Blechblatt schreiben ließ. Dieses Blech wurde dann an einer gebogenen Metallplatte befestigt. Der Stift des Absenders scannte das Originaldokument und folgte seinen parallelen Linien (drei Linien pro Millimeter).

Die Signale wurden per Telegraf an die Station übertragen, wo die Nachricht mit preußischblauer Tinte markiert wurde, die als Ergebnis einer chemischen Reaktion erhalten wurde, da das Papier im Empfangsgerät mit Kaliumferrocyanid imprägniert war. Um sicherzustellen, dass beide Nadeln mit der gleichen Geschwindigkeit scannen, verwendeten die Designer zwei äußerst präzise Uhren, die ein Pendel antreiben, das wiederum mit Zahnrädern und Riemen verbunden ist, die die Bewegung der Nadeln steuern.

1913 steigt auf Belinographder Bilder mit einer Fotozelle scannen könnte. Idee Eduard Belin (3) ermöglichte die Übertragung über Telefonleitungen und wurde zur technischen Grundlage für den AT&T Wirephoto-Dienst. Belinograph Dadurch konnten Bilder über Telegrafen- und Telefonnetze an entfernte Orte gesendet werden.

1921 wurde dieses Verfahren verbessert, so dass auch Fotografien mit übertragen werden konnten Radiowellen. Bei einem Belinographen wird ein elektrisches Gerät verwendet, um die Lichtintensität zu messen. Lichtintensitätspegel werden an den Empfänger übertragenwo die Lichtquelle die vom Sender gemessene Intensität reproduzieren kann, indem sie auf Fotopapier gedruckt wird. Moderne Fotokopierer verwenden ein sehr ähnliches Prinzip, bei dem Licht von computergesteuerten Sensoren erfasst und dem Druck zugrunde gelegt wird Lasertechnologie.

3. Eduard Belin mit einem Belinographen

1914 Hackfrüchte optische Zeichenerkennungstechnologie (Optical Character Recognition), zur Erkennung von Zeichen und ganzen Texten in einer Grafikdatei, Bitmap-Form, stammen aus dem Beginn des Ersten Weltkriegs. Dann das Emmanuel Goldberg i Edmund Fournier d’Albe selbstständig die ersten OCR-Geräte entwickelt.

Goldberg erfand eine Maschine, die Zeichen lesen und in umwandeln kann Telegrafencode. In der Zwischenzeit entwickelte d'Albe ein Gerät, das als Optophon bekannt ist. Es war ein tragbarer Scanner, der am Rand des gedruckten Textes entlang bewegt werden konnte, um unterschiedliche und unterschiedliche Töne zu erzeugen, die jeweils einem bestimmten Zeichen oder Buchstaben entsprachen. Das OCR-Verfahren, obwohl über Jahrzehnte entwickelt, funktioniert im Prinzip ähnlich wie die ersten Geräte.

1924 Richard H. Ranger Erfindung drahtloses Fotoradiogramm (4). Damit schickt er ein Foto des Präsidenten Calvin Coolidge von New York nach London im Jahr 1924, das erste Foto, das über Funk gefaxt wurde. Die Erfindung von Ranger wurde 1926 kommerziell genutzt und wird immer noch zur Übertragung von Wetterkarten und anderen Wetterinformationen verwendet.

4. Reproduktion des ersten Photoröntgenogramms von Richard H. Ranger.

1950 Entworfen von Benedikt Kassin medizinischer geradliniger Scanner vorausgegangen war die erfolgreiche Entwicklung des Richtszintillationsdetektors. 1950 stellte Cassin das erste automatisierte Scansystem zusammen, bestehend aus Motorgetriebener Szintillationsdetektor an Relaisdrucker angeschlossen.

Dieser Scanner wurde verwendet, um die Schilddrüse nach der Verabreichung von radioaktivem Jod sichtbar zu machen. 1956 entwickelten Kuhl und seine Kollegen einen Cassin-Scanner, der seine Empfindlichkeit und Auflösung verbesserte. Mit der Entwicklung organspezifischer Radiopharmazeutika wurde ein kommerzielles Modell dieses Systems von Ende der 50er bis Anfang der 70er Jahre weit verbreitet verwendet, um die wichtigsten Organe des Körpers zu scannen.

1957 steigt auf Trommelscanner, das erste, das für die Zusammenarbeit mit einem Computer zum digitalen Scannen entwickelt wurde. Es wurde im US National Bureau of Standards von einem Team unter der Leitung von gebaut Russell A. Kirsch, während er an Amerikas erstem intern programmierten (im Speicher gespeicherten) Computer arbeitete, dem Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), der es Kirschs Gruppe ermöglichte, mit Algorithmen zu experimentieren, die Vorläufer der Bildverarbeitung und Mustererkennung waren.

Russell und Kirshovi Es stellte sich heraus, dass ein Allzweckcomputer verwendet werden konnte, um viele Zeichenerkennungslogiken zu simulieren, die zur Implementierung in Hardware vorgeschlagen wurden. Dies erfordert ein Eingabegerät, das das Bild in die entsprechende Form umwandeln kann. im Computerspeicher speichern. So war der digitale Scanner geboren.

CEAC-Scanner verwendeten eine rotierende Trommel und einen Photomultiplier, um Reflexionen von einem kleinen Bild zu erkennen, das auf der Trommel montiert war. Die zwischen dem Bild und dem Photomultiplier platzierte Maske wurde tesselliert, d. h. teilte das Bild in ein polygonales Gitter. Das erste mit dem Scanner gescannte Bild war ein 5 x 5 cm großes Foto von Kirschs drei Monate altem Sohn Walden (5). Das Schwarz-Weiß-Bild hatte eine Auflösung von 176 Pixeln pro Seite.

60er-90er Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts Erste 3D-Scantechnologie wurde in den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts erstellt. Frühe Scanner verwendeten Lichter, Kameras und Projektoren. Aufgrund von Hardwarebeschränkungen erforderte das genaue Scannen von Objekten oft viel Zeit und Mühe. Nach 1985 wurden sie durch Scanner ersetzt, die weißes Licht, Laser und Schattierung verwenden konnten, um eine bestimmte Oberfläche zu erfassen. Terrestrisches Mittelstrecken-Laserscanning (TLS) wurde aus Anwendungen in Raumfahrt- und Verteidigungsprogrammen entwickelt.

Die Hauptfinanzierungsquelle für diese hochmodernen Projekte stammte von US-Regierungsbehörden wie der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Dies dauerte bis in die 90er Jahre, als die Technologie als wertvolles Werkzeug für industrielle und kommerzielle Anwendungen anerkannt wurde. Durchbruch in der kommerziellen Umsetzung 3D-Laserscanning (6) war das Aufkommen von TLS-Systemen basierend auf Triangulation. Das revolutionäre Gerät wurde von Xin Chen für Mensi entwickelt, das 1987 von Auguste D'Aligny und Michel Paramitioti gegründet wurde.

5. Das erste vom SEAC-Scanner gescannte Bild

6. Visualisierung des bodengestützten TLS-Scanning-Lasers

1963 Deutscher Erfinder Rudolf Hölle stellt eine weitere bahnbrechende Innovation dar, Chromograph, der in Studien als „der erste Scanner der Geschichte“ bezeichnet wird (obwohl er als erstes kommerzielles Gerät seiner Art in der Druckindustrie zu verstehen ist). 1965 erfand er den Bausatz erstes elektronisches Schreibsystem mit digitalem Speicher (Computerbausatz) revolutionierte die Druckindustrie auf der ganzen Welt.. Im selben Jahr wurde der erste „digitale Compositor“ vorgestellt – Digiset. Der kommerzielle Scanner DC 300 von Rudolf Hella aus dem Jahr 1971 wurde als Scanner-Durchbruch der Weltklasse gefeiert.

7. Erfinder der Kurzweil-Lesemaschine.

1974 starten OCR-Gerätewie wir es heute kennen. Es wurde damals gegründet Kurzweil Computerprodukte, Inc. Später als Futurist und Förderer der „technologischen Singularität“ bekannt, erfand er eine revolutionäre Anwendung der Technik des Scannens und Erkennens von Zeichen und Symbolen. Seine Idee war Bau einer Lesemaschine für Blinde, das es sehbehinderten Menschen ermöglicht, Bücher über einen Computer zu lesen.

Ray Kurzweil und sein Team erstellt Kurzweils Lesemaschine (7) und Omni-Font OCR-Technologie-Software. Diese Software wird verwendet, um Text auf einem gescannten Objekt zu erkennen und ihn in Daten in Textform umzuwandeln. Seine Bemühungen führten zur Entwicklung von zwei Techniken, die später und noch immer von großer Bedeutung waren. Apropos Sprachsynthesizer i Flachbettscanner.

Kurzweil Flachbettscanner aus den 70er Jahren. hatte nicht mehr als 64 Kilobyte Speicher. Im Laufe der Zeit haben Ingenieure die Auflösung und Speicherkapazität des Scanners verbessert, sodass diese Geräte Bilder mit bis zu 9600 dpi erfassen können. Optische Bildabtastung, текст, handschriftliche Dokumente oder Objekten und deren Umwandlung in ein digitales Bild wurde in den frühen 90er Jahren weit verbreitet.

Im 5400. Jahrhundert wurden Flachbettscanner zu kostengünstigen und zuverlässigen Geräten, zunächst für Büros und später für Privathaushalte (meistens integriert in Faxgeräte, Kopierer und Drucker). Es wird manchmal als Reflexionsscannen bezeichnet. Es funktioniert, indem es das gescannte Objekt mit weißem Licht beleuchtet und die Intensität und Farbe des davon reflektierten Lichts liest. Sie wurden entwickelt, um Drucke oder andere flache, undurchsichtige Materialien zu scannen, und verfügen über eine verstellbare Oberseite, sodass sie problemlos große Bücher, Zeitschriften usw. aufnehmen können.Viele Flachbettscanner, die früher Bilder in durchschnittlicher Qualität lieferten, erstellen heute Kopien mit bis zu XNUMX Pixel pro Zoll. .

1994 3D Scanners startet eine Lösung namens Antwort. Dieses System ermöglichte es, Objekte schnell und genau zu scannen und gleichzeitig eine hohe Detailtreue beizubehalten. Zwei Jahre später bot dieselbe Firma an ModelMaker-Technik (8), angepriesen als die erste so präzise Technik zur „Erfassung echter XNUMXD-Objekte“.

2013 Apple schließt sich an Touch-ID-Fingerabdruckscanner (9) für die von ihm hergestellten Smartphones. Das System ist hochgradig in iOS-Geräte integriert, sodass Benutzer das Gerät entsperren sowie Einkäufe in verschiedenen digitalen Apple-Stores (iTunes Store, App Store, iBookstore) tätigen und Apple Pay-Zahlungen authentifizieren können. 2016 kommt die Kamera des Samsung Galaxy Note 7 auf den Markt, die nicht nur mit einem Fingerabdruckscanner, sondern auch mit einem Iris-Scanner ausgestattet ist.

8. Einer der 3D-ModelMaker-Scanner

9. Berühren Sie den ID-Scanner auf dem iPhone

Scanner-Klassifizierung

Ein Scanner ist ein Gerät, das verwendet wird, um kontinuierlich Folgendes zu lesen: ein Bild, einen Barcode oder Magnetcode, Funkwellen usw. in elektronischer Form (normalerweise digital). Der Scanner scannt die seriellen Informationsströme, liest oder registriert sie.

Es ist also kein normales Lesegerät, sondern ein Schritt-für-Schritt-Lesegerät (ein Bildscanner erfasst beispielsweise nicht das gesamte Bild in einem Moment wie eine Kamera, sondern schreibt stattdessen aufeinanderfolgende Zeilen des Bildes - so liest der Scanner bewegt sich der Kopf oder das darunter gescannte Medium).

optischer Scanner

Optischer Scanner in Computern ein peripheres Eingabegerät, das ein statisches Bild eines realen Objekts (z. B. ein Blatt, die Erdoberfläche, die menschliche Netzhaut) in eine digitale Form zur weiteren Computerverarbeitung umwandelt. Die aus dem Scannen eines Bildes resultierende Computerdatei wird als Scan bezeichnet. Optische Scanner werden für Bildverarbeitungsvorbereitung (DTP), Handschriftenerkennung, Sicherheits- und Zugangskontrollsysteme, Archivierung von Dokumenten und alten Büchern, wissenschaftliche und medizinische Forschung usw. verwendet.

Arten von optischen Scannern:

• Handheld-Scanner
• Flachbettscanner
• Trommelscanner
• Dia-Scanner
• Filmscanner
• Barcodelesegerät
• 3D-Scanner (räumlich)
• Buchscanner
• Spiegelscanner
• Prismenscanner
• faseroptischer Scanner

Magnetisch

Diese Lesegeräte haben Köpfe, die Informationen lesen, die normalerweise auf einem Magnetstreifen geschrieben sind. Auf diese Weise werden beispielsweise Informationen auf den meisten Zahlungskarten gespeichert.

Digital

Das Lesegerät liest die in der Einrichtung gespeicherten Informationen durch direkten Kontakt mit dem System in der Einrichtung. So wird unter anderem der Computernutzer mit einer digitalen Karte autorisiert.

Radio

Das Funklesegerät (RFID) liest die im Objekt gespeicherten Informationen aus. Typischerweise beträgt die Reichweite eines solchen Lesegeräts wenige bis mehrere Zentimeter, obwohl auch Lesegeräte mit einer Reichweite von mehreren zehn Zentimetern beliebt sind. Aufgrund ihrer einfachen Handhabung ersetzen sie zunehmend Magnetleselösungen, beispielsweise in Zutrittskontrollsystemen.