Scanners e digitalização

Um scanner é um dispositivo usado para ler continuamente: uma imagem, um código de barras ou código magnético, ondas de rádio, etc. em formato eletrônico (geralmente digital). O scanner varre os fluxos seriais de informações, lendo ou registrando-os.

40-s O primeiro dispositivo que pode ser chamado de progenitor do fax/scanner foi desenvolvido nos primeiros XNUMXs por um inventor escocês. Aleksandra Masque é conhecido principalmente como inventor do primeiro relógio elétrico.

Em 27 de maio de 1843, Bain recebeu uma patente britânica (nº 9745) para uma melhoria na fabricação e regulamentação. eletricidade Oraz melhorias no temporizador, C selo elétrico e, em seguida, fez algumas melhorias em outra patente emitida em 1845.

Em sua descrição de patente, Bain afirmou que qualquer outra superfície, consistindo de materiais condutores e não condutores, poderia ser copiada usando esses meios. No entanto, seu mecanismo produzia imagens de baixa qualidade e era antieconômico de usar, principalmente porque o transmissor e o receptor nunca eram sincronizados. Conceito de fax Bain foi um pouco melhorada em 1848 por um físico inglês Frederica Bakewellmas o dispositivo Bakewell (1) também produziu reproduções de baixa qualidade.

1861 A primeira máquina de fax eletromecânica praticamente funcional usada comercialmente é chamada de "pantógrafo'(2) foi inventado por um físico italiano Giovannigo Casellego. Nos XNUMXs, o pantelégrafo era um dispositivo para transmitir texto manuscrito, desenhos e assinaturas por linhas telegráficas. Tem sido amplamente utilizado como ferramenta de verificação de assinaturas em transações bancárias.

Uma máquina feita de ferro fundido e mais de dois metros de altura, para nós hoje é desajeitada, mas bastante eficiente na horaele agia fazendo com que o remetente escrevesse a mensagem em uma folha de estanho com tinta não condutora. Esta folha foi então anexada a uma placa de metal curvada. A caneta do remetente digitalizou o documento original, seguindo suas linhas paralelas (três linhas por milímetro).

Os sinais eram transmitidos por telégrafo para a estação, onde a mensagem era marcada com tinta azul da Prússia, obtida como resultado de uma reação química, já que o papel do dispositivo receptor estava impregnado com ferrocianeto de potássio. Para garantir que ambas as agulhas escaneassem na mesma velocidade, os projetistas usaram dois relógios extremamente precisos que acionavam um pêndulo, que por sua vez era conectado a engrenagens e correias que controlavam o movimento das agulhas.

1913 sobe belinógrafoque poderia digitalizar imagens com uma fotocélula. Ideia Eduardo Belin (3) permitiu a transmissão por linhas telefônicas e tornou-se a base técnica do serviço AT&T Wirephoto. Belinógrafo isso permitia que as imagens fossem enviadas para locais remotos através de redes telegráficas e telegráficas.

Em 1921, esse processo foi aprimorado para que as fotografias também pudessem ser transmitidas usando ondas de rádio. No caso de um belinógrafo, um dispositivo elétrico é usado para medir a intensidade da luz. Os níveis de intensidade da luz são transmitidos para o receptoronde a fonte de luz pode reproduzir a intensidade medida pelo transmissor imprimindo-as em papel fotográfico. As fotocopiadoras modernas usam um princípio muito semelhante no qual a luz é capturada por sensores controlados por computador e a impressão é baseada em tecnologia laser.

3. Eduard Belin com um belinógrafo

1914 Culturas de raízes tecnologia de reconhecimento óptico de caracteres (reconhecimento óptico de caracteres), utilizado para reconhecer caracteres e textos inteiros em um arquivo gráfico, formato bitmap, datam do início da Primeira Guerra Mundial. Então isso Emanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe desenvolveu independentemente os primeiros dispositivos OCR.

Goldberg inventou uma máquina capaz de ler caracteres e convertê-los em código de telégrafo. Enquanto isso, d'Albe desenvolveu um dispositivo conhecido como optofone. Era um scanner portátil que podia ser movido ao longo da borda do texto impresso para produzir tons distintos e distintos, cada um correspondendo a um caractere ou letra específica. O método OCR, embora desenvolvido ao longo de décadas, funciona em princípio de forma semelhante aos primeiros dispositivos.

1924 Richard H. Ranger invenção fotorradiograma sem fio (4). Ele usa para enviar uma foto do presidente Calvin Coolidge de Nova York a Londres em 1924, a primeira fotografia a ser enviada por fax pelo rádio. A invenção de Ranger foi usada comercialmente em 1926 e ainda é usada para transmitir cartas meteorológicas e outras informações meteorológicas.

4. Reprodução do primeiro fotorgenograma de Richard H. Ranger.

1950 Projetado por Benedict Cassin scanner retilíneo médico precedido pelo desenvolvimento bem sucedido de um detector de cintilação direcional. Em 1950, a Cassin montou o primeiro sistema de escaneamento automatizado, composto por detector de cintilação acionado por motor conectado à impressora de relé.

Este scanner foi usado para visualizar a glândula tireoide após a administração de iodo radioativo. Em 1956, Kuhl e seus colegas desenvolveram um scanner Cassin que melhorou sua sensibilidade e resolução. Com o desenvolvimento de radiofármacos órgão-específicos, um modelo comercial desse sistema foi amplamente utilizado desde o final da década de 50 até o início da década de 70 para escanear os principais órgãos do corpo.

1957 sobe scanner de tambor, o primeiro projetado para funcionar com um computador para realizar a digitalização digital. Foi construído no US National Bureau of Standards por uma equipe liderada por Russel A. Kirsch, enquanto trabalhava no primeiro computador programado internamente (armazenado na memória) da América, o Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), que permitiu ao grupo de Kirsch experimentar algoritmos que eram precursores do processamento de imagens e reconhecimento de padrões.

Russel e Kirshovi descobriu-se que um computador de uso geral poderia ser usado para simular muitas lógicas de reconhecimento de caracteres que foram propostas para serem implementadas em hardware. Isso exigirá um dispositivo de entrada que possa converter a imagem no formato apropriado. armazenar na memória do computador. Assim nasceu o scanner digital.

Leitor CEAC usou um tambor rotativo e um fotomultiplicador para detectar reflexos de uma pequena imagem montada no tambor. A máscara colocada entre a imagem e o fotomultiplicador foi tesselada, ou seja, dividiu a imagem em uma grade poligonal. A primeira imagem digitalizada no scanner foi uma fotografia de 5 x 5 cm do filho de três meses de Kirsch, Walden (5). A imagem em preto e branco tinha uma resolução de 176 pixels por lado.

Décadas de 60-90 Século XX Primeira tecnologia de digitalização 3D foi criado na década de 60 do século passado. Os primeiros scanners usavam luzes, câmeras e projetores. Devido a limitações de hardware, a varredura precisa de objetos geralmente levava muito tempo e esforço. Depois de 1985, eles foram substituídos por scanners que podiam usar luz branca, lasers e sombreamento para capturar uma determinada superfície. Varredura a laser terrestre de médio alcance (TLS) foi desenvolvido a partir de aplicações em programas espaciais e de defesa.

A principal fonte de financiamento para esses projetos de ponta veio de agências governamentais dos EUA, como a Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Isso continuou até a década de 90, quando a tecnologia foi reconhecida como uma ferramenta valiosa para aplicações industriais e comerciais. Avanço quando se trata de implementação comercial Digitalização a laser 3D (6) foi o surgimento de sistemas TLS baseados em triangulação. O dispositivo revolucionário foi criado por Xin Chen para Mensi, fundado em 1987 por Auguste D'Aligny e Michel Paramitioti.

5. A primeira imagem digitalizada pelo scanner SEAC

6. Visualização do laser de varredura baseado em terra TLS

1963 inventor alemão Anúncio de Rudolf representa outra inovação revolucionária, cromógrafo, descrito em estudos como "o primeiro scanner da história" (embora deva ser entendido como o primeiro dispositivo comercial do gênero na indústria gráfica). Em 1965 ele inventou o kit primeiro sistema de digitação eletrônico com memória digital (kit de computador) revolucionou a indústria gráfica em todo o mundo.. No mesmo ano, foi introduzido o primeiro "compositor digital" - Digiset. O scanner comercial DC 300 de Rudolf Hella de 1971 foi aclamado como um avanço em scanner de classe mundial.

7. Inventor da máquina de leitura Kurzweil.

1974 começar Dispositivos OCRcomo a conhecemos hoje. Foi estabelecido então Produtos de informática Kurzweil, Inc. Mais tarde conhecido como futurista e promotor da "singularidade tecnológica", inventou uma aplicação revolucionária da técnica de digitalização e reconhecimento de signos e símbolos. A ideia dele era construir uma máquina de leitura para cegos, que permite que pessoas com deficiência visual leiam livros por meio de um computador.

Ray Kurzweil e sua equipe criaram A máquina de leitura de Kurzweil (7) e Software de tecnologia OCR Omni-Font. Este software é usado para reconhecer texto em um objeto digitalizado e convertê-lo em dados em formato de texto. Seus esforços levaram ao desenvolvimento de duas técnicas que foram mais tarde e ainda são de grande importância. Falando de sintetizador de palavras i Scanner de mesa.

Scanner de mesa Kurzweil dos anos 70. não tinha mais de 64 kilobytes de memória. Com o tempo, os engenheiros melhoraram a resolução e a capacidade de memória do scanner, permitindo que esses dispositivos capturem imagens de até 9600 dpi. Digitalização de imagem óptica, o texto, documentos manuscritos ou objetos e convertê-los em uma imagem digital tornou-se amplamente disponível no início dos anos 90.

No século 5400, os scanners de mesa tornaram-se equipamentos baratos e confiáveis, primeiro para escritórios e depois para residências (na maioria das vezes integrados a aparelhos de fax, copiadoras e impressoras). Às vezes é chamado de varredura reflexiva. Ele funciona iluminando o objeto digitalizado com luz branca e lendo a intensidade e a cor da luz refletida por ele. Projetados para digitalizar impressões ou outros materiais planos e opacos, eles têm uma parte superior ajustável, o que significa que podem acomodar facilmente livros grandes, revistas e muito mais. Antes imagens de qualidade média, muitos scanners de mesa agora produzem cópias de até XNUMX pixels por polegada. .

1994 A 3D Scanners está lançando uma solução chamada RESPOSTA. Este sistema tornou possível digitalizar objetos de forma rápida e precisa, mantendo um alto nível de detalhes. Dois anos depois, a mesma empresa ofereceu Técnica ModelMaker (8), apresentado como a primeira técnica tão precisa para "capturar objetos XNUMXD reais".

2013 A Apple se junta Leitores de impressão digital Touch ID (9) para os smartphones que fabrica. O sistema é altamente integrado aos dispositivos iOS, permitindo que os usuários desbloqueiem o dispositivo, bem como façam compras em diversas lojas digitais da Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) e autentiquem pagamentos no Apple Pay. Em 2016, a câmera Samsung Galaxy Note 7 entra no mercado, equipada não apenas com um scanner de impressão digital, mas também com um scanner de íris.

8. Um dos modelos de scanner 3D ModelMaker

9. Scanner Touch ID no iPhone

Classificação do scanner

Um scanner é um dispositivo usado para ler continuamente: uma imagem, um código de barras ou código magnético, ondas de rádio, etc. em formato eletrônico (geralmente digital). O scanner varre os fluxos seriais de informações, lendo ou registrando-os.

Portanto, não é um leitor normal, mas um leitor passo a passo (por exemplo, um scanner de imagem não captura a imagem inteira de uma vez como uma câmera faz, mas escreve linhas sucessivas da imagem - então o scanner lê cabeçote está se movendo ou o meio sendo escaneado por baixo).

scanner óptico

Scanner óptico em computadores um dispositivo de entrada periférico que converte uma imagem estática de um objeto real (por exemplo, uma folha, a superfície da terra, a retina humana) em uma forma digital para processamento posterior por computador. O arquivo de computador resultante da digitalização de uma imagem é chamado de digitalização. Os scanners ópticos são usados ​​para preparação de processamento de imagem (DTP), reconhecimento de escrita, sistemas de segurança e controle de acesso, arquivamento de documentos e livros antigos, pesquisas científicas e médicas, etc.

Tipos de scanners ópticos:

• scanner de mão
• Scanner de mesa
• scanner de tambor
• scanner de slides
• scanner de filme
• Scanner de código de barras
• Scanner 3D (espacial)
• scanner de livro
• scanner de espelho
• scanner de prisma
• scanner de fibra óptica

Magnético

Esses leitores têm cabeças que lêem informações geralmente escritas em uma tarja magnética. É assim que as informações são armazenadas, por exemplo, na maioria dos cartões de pagamento.

Digital

O leitor lê as informações armazenadas na unidade por meio do contato direto com o sistema da unidade. Assim, entre outras coisas, o usuário do computador é autorizado por meio de um cartão digital.

Rádio

O leitor de rádio (RFID) lê as informações armazenadas no objeto. Normalmente, o alcance de tal leitor é de alguns a vários centímetros, embora leitores com um alcance de várias dezenas de centímetros também sejam populares. Devido à sua facilidade de uso, eles estão substituindo cada vez mais as soluções de leitores magnéticos, por exemplo, em sistemas de controle de acesso.