Scanners et numérisation

Un scanner est un appareil permettant de lire en continu : une image, un code barre ou magnétique, des ondes radio, etc. sous forme électronique (généralement numérique). Le scanner analyse les flux série d'informations, les lit ou les enregistre.

40-s Le premier appareil que l'on peut appeler l'ancêtre du fax/scanner a été développé au début des années XNUMX par un inventeur écossais. Alexandre Maisqui est principalement connu sous le nom de inventeur de la première horloge électrique.

Le 27 mai 1843, Bain a reçu un brevet britannique (n ° 9745) pour une amélioration de la fabrication et de la réglementation. électricité раз améliorations de la minuterie, w joint électrique et, puis a apporté quelques améliorations à un autre brevet délivré en 1845.

Dans sa description de brevet, Bain a affirmé que toute autre surface, composée de matériaux conducteurs et non conducteurs, pouvait être copiée à l'aide de ces moyens. Cependant, son mécanisme produisait des images de mauvaise qualité et n'était pas économique à utiliser, principalement parce que l'émetteur et le récepteur n'étaient jamais synchronisés. Concept bain fax a été quelque peu amélioré en 1848 par un physicien anglais Frédérica Bakewellmais l'appareil Bakewell (1) produisait également des reproductions de mauvaise qualité.

1861 Le premier télécopieur électromécanique fonctionnant pratiquement et utilisé dans le commerce s'appelle "pantographe'(2) a été inventé par un physicien italien Giovannigo Casellego. Dans les années XNUMX, le pantélégraphe était un appareil permettant de transmettre des textes manuscrits, des dessins et des signatures sur des lignes télégraphiques. Il a été largement utilisé comme outil de vérification de signature dans les transactions bancaires.

Une machine en fonte et de plus de deux mètres de haut, pour nous aujourd'hui c'est maladroit, mais assez efficace à l'époqueil a agi en demandant à l'expéditeur d'écrire le message sur une feuille d'étain avec de l'encre non conductrice. Cette feuille était ensuite attachée à une plaque métallique incurvée. Le stylet de l'expéditeur a scanné le document original en suivant ses lignes parallèles (trois lignes par millimètre).

Les signaux étaient transmis par télégraphe à la station, où le message était marqué à l'encre bleue de Prusse, obtenue à la suite d'une réaction chimique, puisque le papier de l'appareil récepteur était imprégné de ferrocyanure de potassium. Pour s'assurer que les deux aiguilles balayent à la même vitesse, les concepteurs ont utilisé deux horloges extrêmement précises qui entraînaient un pendule, qui à son tour était relié à des engrenages et des courroies qui contrôlaient le mouvement des aiguilles.

1913 monte bélinographequi pourrait numériser des images avec une cellule photoélectrique. Idée Edouard Belin (3) a permis la transmission sur les lignes téléphoniques et est devenu la base technique du service AT&T Wirephoto. Bélinographe cela a permis d'envoyer des images à des endroits éloignés sur les réseaux télégraphiques et téléphoniques.

En 1921, ce procédé a été amélioré afin que les photographies puissent également être transmises à l'aide les ondes radio. Dans le cas d'un bélinographe, un appareil électrique est utilisé pour mesurer l'intensité de la lumière. Les niveaux d'intensité lumineuse sont transmis au récepteuroù la source lumineuse peut reproduire l'intensité mesurée par l'émetteur en les imprimant sur du papier photographique. Les photocopieurs modernes utilisent un principe très similaire dans lequel la lumière est capturée par des capteurs contrôlés par ordinateur et l'impression est basée sur technologie laser.

3. Eduard Belin avec un bélinographe

1914 Корнеплоды technologie de reconnaissance optique de caractères (reconnaissance optique de caractères), utilisée pour reconnaître des caractères et des textes entiers dans un fichier graphique, sous forme bitmap, remonte au début de la Première Guerre mondiale. Ensuite ceci Emmanuel Goldberg i Edmond Fournier d'Albe développé indépendamment les premiers appareils OCR.

Goldberg a inventé une machine capable de lire des caractères et de les convertir en code télégraphique. Pendant ce temps, d'Albe a développé un appareil connu sous le nom d'optophone. C'était un scanner portable qui pouvait être déplacé le long du bord du texte imprimé pour produire des tons distincts et distincts, chacun correspondant à un caractère ou une lettre spécifique. La méthode OCR, bien que développée au fil des décennies, fonctionne en principe de la même manière que les premiers appareils.

1924 Richard H. Ranger invention photoradiogramme sans fil (4). Il l'utilise pour envoyer une photo du président Calvin Coolidge de New York à Londres en 1924, la première photographie à être faxée par radio. L'invention de Ranger a été utilisée commercialement en 1926 et est toujours utilisée pour transmettre des cartes météorologiques et d'autres informations météorologiques.

4. Reproduction du premier photoroentgenogramme de Richard H. Ranger.

1950 Conçu par Benoît Cassin scanner médical rectiligne précédé par le développement réussi du détecteur à scintillation directionnelle. En 1950, Cassin assemble le premier système de balayage automatisé, composé de détecteur à scintillation entraîné par moteur connecté à l'imprimante relais.

Ce scanner a été utilisé pour visualiser la glande thyroïde après l'administration d'iode radioactif. En 1956, Kuhl et ses collègues ont développé un scanner Cassin qui a amélioré sa sensibilité et sa résolution. Avec le développement de produits radiopharmaceutiques spécifiques à un organe, un modèle commercial de ce système a été largement utilisé de la fin des années 50 au début des années 70 pour scanner les principaux organes du corps.

1957 monte scanner à tambour, le premier conçu pour fonctionner avec un ordinateur pour effectuer une numérisation numérique. Il a été construit au National Bureau of Standards des États-Unis par une équipe dirigée par Russel A. Kirsch, tout en travaillant sur le premier ordinateur américain programmé en interne (stocké en mémoire), le Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), qui a permis au groupe de Kirsch d'expérimenter des algorithmes précurseurs du traitement d'image et de la reconnaissance de formes.

Russel et Kirshovi il s'est avéré qu'un ordinateur à usage général pouvait être utilisé pour simuler de nombreuses logiques de reconnaissance de caractères qu'il était proposé d'implémenter dans le matériel. Cela nécessitera un périphérique d'entrée capable de convertir l'image dans la forme appropriée. stocker dans la mémoire de l'ordinateur. Ainsi est né le scanner numérique.

Numériseur CEAC utilisé un tambour rotatif et un photomultiplicateur pour détecter les réflexions d'une petite image montée sur le tambour. Le masque placé entre l'image et le photomultiplicateur était tessellé, c'est-à-dire divisé l'image en une grille polygonale. La première image scannée sur le scanner était une photographie 5 × 5 cm du fils de Kirsch, âgé de trois mois, Walden (5). L'image en noir et blanc avait une résolution de 176 pixels par côté.

Années 60-90 XXe siècle Première technologie de numérisation 3D a été créé dans les années 60 du siècle dernier. Les premiers scanners utilisaient des lumières, des caméras et des projecteurs. En raison des limitations matérielles, la numérisation précise d'objets prenait souvent beaucoup de temps et d'efforts. Après 1985, ils ont été remplacés par des scanners qui pouvaient utiliser la lumière blanche, les lasers et l'ombrage pour capturer une surface donnée. Balayage laser terrestre moyenne portée (TLS) a été développé à partir d'applications dans les programmes spatiaux et de défense.

La principale source de financement de ces projets de pointe provenait d'agences gouvernementales américaines telles que la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Cela s'est poursuivi jusqu'aux années 90, lorsque la technologie a été reconnue comme un outil précieux pour les applications industrielles et commerciales. Percée en matière de mise en œuvre commerciale Numérisation laser 3D (6) a été l'émergence des systèmes TLS basés sur la triangulation. L'appareil révolutionnaire a été créé par Xin Chen pour Mensi, fondée en 1987 par Auguste D'Aligny et Michel Paramitioti.

5. La première image numérisée par le scanner SEAC

6. Visualisation du laser à balayage au sol TLS

1963 Inventeur allemand Annonce Rudolf représente une autre innovation de rupture, chromatographe, décrit dans les études comme "le premier scanner de l'histoire" (bien qu'il faille le comprendre comme le premier appareil commercial de ce type dans l'industrie de l'imprimerie). En 1965, il invente le kit premier système de frappe électronique à mémoire numérique (kit informatique) révolutionné l'industrie de l'imprimerie dans le monde entier.. La même année, le premier "compositeur numérique" a été introduit - Digiset. Le scanner commercial DC 300 de Rudolf Hella de 1971 a été salué comme une percée de classe mondiale.

7. Inventeur de la machine à lire Kurzweil.

1974 commencer Périphériques ROCtelle que nous la connaissons aujourd'hui. Il a été établi alors Produits informatiques Kurzweil, Inc. Plus tard connu comme futuriste et promoteur de la "singularité technologique", il invente une application révolutionnaire de la technique de balayage et de reconnaissance des signes et des symboles. Son idée était construire une machine à lire pour les aveugles, qui permet aux personnes malvoyantes de lire des livres via un ordinateur.

Ray Kurzweil et son équipe ont créé La machine à lire de Kurzweil (7) et Logiciel de technologie OCR Omni-Font. Ce logiciel est utilisé pour reconnaître le texte sur un objet numérisé et le convertir en données sous forme de texte. Ses efforts ont conduit au développement de deux techniques qui ont été plus tard et sont toujours d'une grande importance. En parlant de synthétiseur de mots i scanner à plat.

Scanner à plat Kurzweil des années 70. n'avait pas plus de 64 kilo-octets de mémoire. Au fil du temps, les ingénieurs ont amélioré la résolution et la capacité de mémoire du scanner, permettant à ces appareils de capturer des images jusqu'à 9600 dpi. Numérisation optique d'images, текст, documents manuscrits ou des objets et leur conversion en une image numérique est devenue largement disponible au début des années 90.

Au 5400 siècle, les scanners à plat sont devenus des équipements peu coûteux et fiables, d'abord pour les bureaux et plus tard pour les maisons (le plus souvent intégrés à des télécopieurs, des copieurs et des imprimantes). Il est parfois appelé balayage réfléchissant. Il fonctionne en éclairant l'objet numérisé avec une lumière blanche et en lisant l'intensité et la couleur de la lumière réfléchie par celui-ci. Conçus pour numériser des impressions ou d'autres matériaux plats et opaques, ils ont un dessus réglable, ce qui signifie qu'ils peuvent facilement accueillir de grands livres, magazines, etc.. Autrefois des images de qualité moyenne, de nombreux scanners à plat produisent désormais des copies jusqu'à XNUMX pixels par pouce. .

1994 3D Scanners lance une solution appelée Réplique. Ce système a permis de numériser rapidement et avec précision des objets tout en conservant un haut niveau de détail. Deux ans plus tard, la même société proposait Technique de modéliste (8), présentée comme la première technique aussi précise pour "capturer de vrais objets XNUMXD".

2013 Apple rejoint Lecteurs d'empreintes digitales Touch ID (9) pour les smartphones qu'elle fabrique. Le système est hautement intégré aux appareils iOS, permettant aux utilisateurs de déverrouiller l'appareil, ainsi que d'effectuer des achats dans divers magasins numériques Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) et d'authentifier les paiements Apple Pay. En 2016, l'appareil photo Samsung Galaxy Note 7 entre sur le marché, équipé non seulement d'un scanner d'empreintes digitales, mais également d'un scanner d'iris.

8. L'un des modèles de scanner 3D ModelMaker

9. Scanner d'identification tactile sur iPhone

Classement des scanners

Un scanner est un appareil permettant de lire en continu : une image, un code barre ou magnétique, des ondes radio, etc. sous forme électronique (généralement numérique). Le scanner analyse les flux série d'informations, les lit ou les enregistre.

Il ne s'agit donc pas d'un lecteur normal, mais d'un lecteur pas à pas (par exemple, un scanner d'image ne capture pas l'intégralité de l'image à un moment donné comme le fait un appareil photo, mais écrit à la place des lignes successives de l'image - de sorte que le scanner lit la tête bouge ou le support est balayé en dessous).

scanner optique

Scanner optique dans les ordinateurs un périphérique d'entrée périphérique qui convertit une image statique d'un objet réel (par exemple, une feuille, la surface de la terre, la rétine humaine) en une forme numérique pour un traitement informatique ultérieur. Le fichier informatique résultant de la numérisation d'une image s'appelle une numérisation. Les scanners optiques sont utilisés pour la préparation du traitement d'image (DTP), la reconnaissance de l'écriture manuscrite, les systèmes de sécurité et de contrôle d'accès, l'archivage de documents et de livres anciens, la recherche scientifique et médicale, etc.

Types de scanners optiques :

• scanner portatif
• scanner à plat
• scanner à tambour
• scanner de diapositives
• numériseur de films
• Scanner de code à barres
• Scanner 3D (spatial)
• scanner de livres
• scanner miroir
• scanner à prisme
• scanner à fibre optique

Magnétique

Ces lecteurs ont des têtes qui lisent des informations généralement écrites sur une bande magnétique. C'est ainsi que les informations sont stockées, par exemple, sur la plupart des cartes de paiement.

Numérique

Le lecteur lit les informations stockées dans l'installation par contact direct avec le système de l'installation. Ainsi, entre autres, l'utilisateur de l'ordinateur est autorisé à l'aide d'une carte numérique.

Radio

Le lecteur radio (RFID) lit les informations stockées dans l'objet. En règle générale, la portée d'un tel lecteur est de quelques centimètres à plusieurs centimètres, bien que les lecteurs d'une portée de plusieurs dizaines de centimètres soient également populaires. En raison de leur facilité d'utilisation, ils remplacent de plus en plus les solutions de lecteurs magnétiques, par exemple dans les systèmes de contrôle d'accès.