Pemindai dan pemindaian

Pemindai adalah perangkat yang digunakan untuk terus membaca: gambar, kode batang atau kode magnetik, gelombang radio, dll. ke dalam bentuk elektronik (biasanya digital). Pemindai memindai aliran informasi serial, membaca atau mendaftarkannya.

40-s Perangkat pertama yang dapat disebut nenek moyang faks/pemindai dikembangkan pada awal XNUMX oleh seorang penemu Skotlandia. Stan Alexandrayang terutama dikenal sebagai penemu jam listrik pertama.

Pada tanggal 27 Mei 1843, Bain menerima paten Inggris (No. 9745) untuk perbaikan di bidang manufaktur dan regulasi. listrik Oraz perbaikan pengatur waktu, NS segel listrik dan kemudian melakukan beberapa perbaikan pada paten lain yang dikeluarkan pada tahun 1845.

Dalam deskripsi patennya, Bain mengklaim bahwa setiap permukaan lain, yang terdiri dari bahan konduktif dan non-konduktif, dapat disalin menggunakan cara ini. Namun, mekanismenya menghasilkan gambar berkualitas buruk dan tidak ekonomis untuk digunakan, terutama karena pemancar dan penerima tidak pernah disinkronkan. Konsep faks bain agak ditingkatkan pada tahun 1848 oleh seorang fisikawan Inggris Frederica Bakewelltetapi perangkat Bakewell (1) juga menghasilkan reproduksi berkualitas buruk.

1861 Mesin faks elektromekanis pertama yang bekerja secara praktis yang digunakan secara komersial disebut "pantograf'(2) ditemukan oleh fisikawan Italia Giovannigo Casellego. Dalam XNUMX, pantelegraph adalah perangkat untuk mentransmisikan teks tulisan tangan, gambar, dan tanda tangan melalui jalur telegraf. Telah banyak digunakan sebagai alat verifikasi tanda tangan dalam transaksi perbankan.

Sebuah mesin yang terbuat dari besi tuang dan tingginya lebih dari dua meter, bagi kami hari ini kikuk, tapi cukup efisien pada saatdia bertindak dengan meminta pengirim menulis pesan di selembar kertas timah dengan tinta non-konduktif. Lembaran ini kemudian dilekatkan pada pelat logam melengkung. Stylus pengirim memindai dokumen asli, mengikuti garis paralelnya (tiga garis per milimeter).

Sinyal ditransmisikan melalui telegraf ke stasiun, di mana pesan ditandai dengan tinta biru Prusia, diperoleh sebagai hasil dari reaksi kimia, karena kertas di perangkat penerima diresapi dengan kalium ferrosianida. Untuk memastikan bahwa kedua jarum memindai pada kecepatan yang sama, para perancang menggunakan dua jam yang sangat presisi yang menggerakkan pendulum, yang pada gilirannya dihubungkan ke roda gigi dan sabuk yang mengontrol pergerakan jarum.

1913 naik bellinografyang bisa memindai gambar dengan fotosel. Ide Edward Belin (3) memungkinkan transmisi melalui saluran telepon dan menjadi dasar teknis untuk layanan AT&T Wirephoto. Bellinograph ini memungkinkan gambar untuk dikirim ke lokasi terpencil melalui telegraf dan jaringan telepon.

Pada tahun 1921, proses ini ditingkatkan sehingga foto juga dapat ditransmisikan menggunakan gelombang radio. Dalam kasus belinograf, perangkat listrik digunakan untuk mengukur intensitas cahaya. Tingkat intensitas cahaya ditransmisikan ke penerimadi mana sumber cahaya dapat mereproduksi intensitas yang diukur oleh pemancar dengan mencetaknya pada kertas foto. Mesin fotokopi modern menggunakan prinsip yang sangat mirip di mana cahaya ditangkap oleh sensor yang dikendalikan komputer dan pencetakan didasarkan pada: teknologi laser.

3. Eduard Belin dengan belinograf

1914 Sayuran akar teknologi pengenalan karakter optik (pengenalan karakter optik), digunakan untuk mengenali karakter dan seluruh teks dalam file grafik, bentuk bitmap, tanggal kembali ke awal Perang Dunia Pertama. Lalu ini Emmanuel Goldberg i Edmund Fournier d'Albe secara independen mengembangkan perangkat OCR pertama.

Goldberg menemukan mesin yang mampu membaca karakter dan mengubahnya menjadi kode telegraf. Sementara itu, d'Albe mengembangkan perangkat yang disebut optophone. Itu adalah pemindai portabel yang dapat dipindahkan di sepanjang tepi teks yang dicetak untuk menghasilkan nada yang berbeda dan berbeda, masing-masing sesuai dengan karakter atau huruf tertentu. Metode OCR, meskipun dikembangkan selama beberapa dekade, bekerja pada prinsipnya mirip dengan perangkat pertama.

1924 Richard H. Ranger penemuan fotoradiogram nirkabel (empat). Dia menggunakannya untuk mengirim foto presiden Calvin Coolidge dari New York ke London pada tahun 1924, foto pertama yang dikirim melalui faks melalui radio. Penemuan Ranger digunakan secara komersial pada tahun 1926 dan masih digunakan untuk mengirimkan grafik cuaca dan informasi cuaca lainnya.

4. Reproduksi fotoroentgenogram pertama oleh Richard H. Ranger.

1950 Dirancang oleh Benediktus Cassen pemindai bujursangkar medis didahului oleh keberhasilan pengembangan detektor kilau terarah. Pada tahun 1950, Cassin merakit sistem pemindaian otomatis pertama, yang terdiri dari: detektor kilau yang digerakkan mesin terhubung ke printer relai.

Pemindai ini digunakan untuk memvisualisasikan kelenjar tiroid setelah pemberian yodium radioaktif. Pada tahun 1956, Kuhl dan rekan-rekannya mengembangkan lampiran kamera pemindai Cassin yang meningkatkan sensitivitas dan resolusinya. Dengan perkembangan radiofarmasi organ-spesifik, model komersial sistem ini digunakan secara luas dari akhir 50-an hingga awal 70-an untuk memindai organ-organ utama tubuh.

1957 naik pemindai drum, yang pertama dirancang untuk bekerja dengan komputer untuk melakukan pemindaian digital. Itu dibangun di Biro Standar Nasional AS oleh tim yang dipimpin oleh Russell A. Kirschsaat mengerjakan komputer pertama yang diprogram secara internal (disimpan dalam memori) di Amerika, Standard Eastern Automatic Computer (SEAC), yang memungkinkan kelompok Kirsch bereksperimen dengan algoritme yang merupakan pelopor dalam pemrosesan gambar dan pengenalan pola.

Russell's Kirschs ternyata komputer tujuan umum dapat digunakan untuk mensimulasikan banyak logika pengenalan karakter yang diusulkan untuk diimplementasikan dalam perangkat keras. Ini akan membutuhkan perangkat input yang dapat mengubah gambar menjadi bentuk yang sesuai. simpan di memori komputer. Maka lahirlah pemindai digital.

Pemindai SEAK menggunakan drum yang berputar dan photomultiplier untuk mendeteksi pantulan dari gambar kecil yang dipasang pada drum. Topeng yang ditempatkan di antara gambar dan pengganda foto diuji, mis. membagi gambar menjadi grid poligonal. Gambar pertama yang dipindai pada pemindai adalah foto 5x5 cm putra Kirsch yang berusia tiga bulan, Walden (5). Gambar hitam putih memiliki resolusi 176 piksel per sisi.

60-90-an Abad kedua puluh Teknologi pemindaian 3D pertama diciptakan pada 60-an abad terakhir. Pemindai awal menggunakan lampu, kamera, dan proyektor. Karena keterbatasan perangkat keras, pemindaian objek secara akurat sering kali membutuhkan banyak waktu dan tenaga. Setelah 1985, mereka digantikan oleh pemindai yang dapat menggunakan cahaya putih, laser, dan bayangan untuk menangkap permukaan tertentu. Pemindaian laser jarak menengah terestrial (TLS) dikembangkan dari aplikasi dalam program luar angkasa dan pertahanan.

Sumber utama pendanaan untuk proyek-proyek mutakhir ini berasal dari lembaga pemerintah AS seperti Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA). Ini berlanjut sampai tahun 90-an, ketika teknologi diakui sebagai alat yang berharga untuk aplikasi industri dan komersial. Terobosan dalam hal implementasi komersial Pemindaian laser 3D (6) munculnya sistem TLS berbasis triangulasi. Perangkat revolusioner diciptakan oleh Xin Chen untuk Mensi, didirikan pada tahun 1987 oleh Auguste D'Aligny dan Michel Paramitioti.

5. Gambar pertama yang dipindai oleh pemindai SEAC

6. Visualisasi laser pemindaian berbasis darat TLS

1963 penemu Jerman Rudolph Ad merupakan terobosan inovasi lainnya, kromograf, dijelaskan dalam studi sebagai "pemindai pertama dalam sejarah" (meskipun harus dipahami sebagai perangkat komersial pertama dari jenisnya di industri percetakan). Pada tahun 1965 ia menemukan kit sistem pengetikan elektronik pertama dengan memori digital (perangkat komputer) merevolusi industri percetakan di seluruh dunia.. Pada tahun yang sama, "kompositor digital" pertama diperkenalkan - Digiset. Pemindai komersial DC 300 Rudolf Hella dari tahun 1971 telah dipuji sebagai terobosan pemindai kelas dunia.

7. Penemu mesin baca Kurzweil.

1974 mulai Perangkat OCRseperti yang kita kenal sekarang. Itu didirikan kemudian Produk Komputer Kurzweil, Inc. Kemudian dikenal sebagai futuris dan promotor "singularitas teknologi", ia menemukan aplikasi revolusioner dari teknik pemindaian dan pengenalan tanda dan simbol. Idenya adalah membangun mesin baca untuk orang buta, yang memungkinkan orang dengan gangguan penglihatan membaca buku melalui komputer.

Ray Kurzweil dan timnya menciptakan Mesin baca Kurzweil (7) dan Perangkat Lunak Teknologi OCR Omni-Font. Perangkat lunak ini digunakan untuk mengenali teks pada objek yang dipindai dan mengubahnya menjadi data dalam bentuk teks. Usahanya mengarah pada pengembangan dua teknik yang kemudian dan masih sangat penting. Berbicara tentang penyintesis ucapan i pemindai alas datar.

Pemindai flatbed Kurzweil dari tahun 70-an. memiliki tidak lebih dari 64 kilobyte memori. Seiring waktu, para insinyur telah meningkatkan resolusi dan kapasitas memori pemindai, memungkinkan perangkat ini menangkap gambar hingga 9600 dpi. Pemindaian gambar optik, teksnya, dokumen tulisan tangan atau objek dan mengubahnya menjadi gambar digital menjadi tersedia secara luas di awal 90-an.

Pada abad 5400, pemindai flatbed menjadi peralatan yang murah dan andal, pertama untuk kantor dan kemudian untuk rumah (paling sering terintegrasi dengan mesin faks, mesin fotokopi, dan printer). Kadang-kadang disebut pemindaian reflektif. Ia bekerja dengan menerangi objek yang dipindai dengan cahaya putih dan membaca intensitas dan warna cahaya yang dipantulkan darinya. Dirancang untuk memindai cetakan atau bahan datar dan buram lainnya, mereka memiliki bagian atas yang dapat disesuaikan, yang berarti mereka dapat dengan mudah menampung buku besar, majalah, dan banyak lagi. Setelah gambar berkualitas rata-rata, banyak pemindai flatbed sekarang menghasilkan salinan hingga XNUMX piksel per inci. .

1994 Pemindai 3D meluncurkan solusi yang disebut REPLICA. Sistem ini memungkinkan pemindaian objek dengan cepat dan akurat sambil mempertahankan tingkat detail yang tinggi. Dua tahun kemudian, perusahaan yang sama menawarkan Teknik ModelMaker (8), disebut-sebut sebagai teknik presisi pertama untuk "menangkap objek XNUMXD nyata".

2013 Apple bergabung Pemindai sidik jari Touch ID (9) untuk smartphone yang diproduksinya. Sistem ini sangat terintegrasi dengan perangkat iOS, memungkinkan pengguna untuk membuka kunci perangkat serta melakukan pembelian dari berbagai toko digital Apple (iTunes Store, App Store, iBookstore) dan mengotentikasi pembayaran Apple Pay. Pada tahun 2016, kamera Samsung Galaxy Note 7 memasuki pasar, tidak hanya dilengkapi dengan pemindai sidik jari, tetapi juga dengan pemindai iris.

8. Salah satu model pemindai ModelMaker 3D

9. Pemindai ID Sentuh di iPhone

Klasifikasi pemindai

Pemindai adalah perangkat yang digunakan untuk terus membaca: gambar, kode batang atau kode magnetik, gelombang radio, dll. ke dalam bentuk elektronik (biasanya digital). Pemindai memindai aliran informasi serial, membaca atau mendaftarkannya.

Jadi ini bukan pembaca biasa, tetapi pembaca langkah demi langkah (misalnya, pemindai gambar tidak menangkap seluruh gambar sekaligus seperti yang dilakukan kamera, melainkan menulis baris gambar yang berurutan - jadi pemindai membaca kepala bergerak, atau media sedang dipindai di bawahnya).

pemindai optik

Pemindai optik di komputer perangkat input periferal yang mengubah gambar statis dari objek nyata (misalnya, daun, permukaan bumi, retina manusia) menjadi bentuk digital untuk pemrosesan komputer lebih lanjut. File komputer yang dihasilkan dari pemindaian gambar disebut pemindaian. Pemindai optik digunakan untuk persiapan pemrosesan gambar (DTP), pengenalan tulisan tangan, sistem kontrol keamanan dan akses, pengarsipan dokumen dan buku lama, penelitian ilmiah dan medis, dll.

Jenis pemindai optik:

• pemindai genggam
• pemindai alas datar
• pemindai drum
• pemindai geser
• pemindai film
• Pemindai kode batang
• Pemindai 3D (spasial)
• pemindai buku
• pemindai cermin
• pemindai prisma
• pemindai serat optik

Magnetik

Pembaca ini memiliki kepala yang membaca informasi yang biasanya ditulis pada strip magnetik. Beginilah cara informasi disimpan, misalnya, di sebagian besar kartu pembayaran.

Digital

Pembaca membaca informasi yang disimpan di fasilitas melalui kontak langsung dengan sistem di fasilitas tersebut. Dengan demikian, antara lain, pengguna komputer diotorisasi menggunakan kartu digital.

Radio

Pembaca radio (RFID) membaca informasi yang disimpan dalam objek. Biasanya, rentang pembaca seperti itu dari beberapa hingga beberapa sentimeter, meskipun pembaca dengan rentang beberapa puluh sentimeter juga populer. Karena kemudahan penggunaannya, mereka semakin menggantikan solusi pembaca magnetik, misalnya dalam sistem kontrol akses.