курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Лекция №9. Новейшие технологии сканирования.
Сканеры специального назначения.
1.Новейшие технологии сканирования
2.Барабанные сканеры
3.Другие типы сканеров
1.Новейшие технологии сканирования
Несмотря на то, что большинство сканеров, представленных сегодня на рынке, отличаются только характеристиками (при идентичном устройстве), некоторые фирмы-производители все же вносят свою лепту. Среди этих фирм — такие гиганты, как Canon, Umax и др.
Большинство из описанных ниже технологий имеют свой логотип. Часто это позволяет с первого взгляда на коробку определить возможности сканера и некоторые характеристики, которые могут быть «закопаны» глубоко в документации.
Canon LIDE. Некоторые из новых технологий не только используются фирмой, внедрившей ее, но и распространяются на весь рынок сканеров. Так произошло с технологией Canon LiDE (LED InDirect Exposure — непрямое светодиодное экспонирование). По сути, это технология использования КДИ-фотоприемника в планашетных сканерах.
Технология была взята на вооружение другими фирмами и утратила свое название, а сканеры, работающие на ее основе, стали называться КДИ-сканерами.
Agfa TwinPlate. Данная технология используется в сканерах серий Agfa DuoScan, позволяя совмещать планшетный сканер и слайд-сканер. При этом качество сканирования слайдов в результате на порядок выше, в отличие от технологии слайд-модулей.
Рис. 1 Логотип Agfa TwinPlate
Суть технологии заключается в том, что прозрачные и непрозрачные оригиналы располагаются на разных лотках сканера. При переключении сканера из одного режима в другой меняются не только источники света, но и расположение зеркал. В результате при сканировании слайдов расширяется динамический диапазон и улучшается цветопередача.
На рис. 2 изображено устройство части сканера, отвечающей за сканирование слайдов. Конструкция такова, что для сканирования прозрачных оригиналов уменьшается количество рассеивающих свет стеклянных поверхностей. Это приводит к лучшей проработке изображений в тенях и на самых светлых участках, то есть к увеличению динамического диапазона. Несомненным плюсом является и то, что слайд монтируется прямо на лоток для сканирования слайдов. Как следствие, исключается появление помех от пыли и колец Ньютона, возникающих при соприкосновении слайда и стекла. Отдельные поверхности для сканирования разных оригиналов дают и еще одно преимущество — при сканировании оригиналов одного типа можно монтировать оригинал другого типа на лоток.
Рис 2 Сканирование слайдов с использованием TwinPlate: 1- лампа; 2- лоток со сканируемым слайдом; 3- зеркала; 4- объектив; 5- фотопринимающий элемент.
Рис. 3. Сканер Agfa DuoScan T2000XL, использующий технологию TwinPlate
Все эти возможности позволяют считать такие сканеры мощнейшим конкурентом слайд-сканеров младшего класса, так как качество сканирования у линейки DuoScan не хуже, а в цене и диапазоне воспринимаемых форматов они явно выигрывают.
Canon Galileo Lens. Линза Галилея — одна из технологий Саnon, позволяющая значительно увеличить оптическое разрешение сканера.
Рис. 4. Сканирование с использованием линзы Галилея: 1 — стекло экспонирования; 2 — отражатели; 3 — флуоресцентная лампа; 4 — зеркала; 5 — линза Галилея; 6 — ПЗС-фогоприемник
За счет такой линзы расстояние, проходимое светом от оригинала до считывающего ПЗС, сильно уменьшается. Это позволило достичь оптического разрешения в 1200 ppi, причем узел сканирования стал намного компактнее аналогов.
На рис. 4 изображено устройство сканера, использующего линзы Галилея. За счет применения отражателей лишний свет не попадает на зеркала. Это позволяет уменьшить потери полезного света, из которого складывается изображение, а значит, увеличить соотношение сигнал/шум.
ПЗС-фотоприемник имеет оптическое разрешение 600 ppi. Количество элементов линзы Галилея увеличено до пяти, за счет чего получено сглаживание некоторых недостатков обычного фотоприемника. В первую очередь, это компенсация хроматической аберрации, благодаря чему совмещение трех составляющих цвета будет наилучшим даже на краях рабочей области.
Строение линзы Галилея позволяет также достичь высокой MTF (Modulation Transfer Function — модуляционная передаточная функция). Эта функция — одна из характеристик резкости объектива, и ее высокое значение гарантирует хорошую глубину резкости для любых оригиналов.
Аберрация — это разница, между полученным с помощью объектива и идеальным изображением. Для самых качественных объективов аберрация очень незначительна, то есть изображение наиболее приближено к идеальному. Соответственно, прямая линия на изображении должна выглядеть прямой с четкими контурами, без расплывчатости. а плоскость, перпендикулярная оптической оси (к примеру, стена), — как плоскость, а не как внутренняя поверхность сферы. К тому же объектив должен обеспечивать точную цветопередачу. В реальных приборах полностью избавиться от аберрации невозможно, но ее можно минимизировать.
Umax BET
Технология BET (Bit Enchancement Technology, технология расширения битов) — одна из длинного ряда, призванная улучшить качество уже отсканированного оригинала. Ее отличие от других заключается в том, что сигнал обрабатывается до того, как изображение получит компьютер, то есть технология — аппаратная, а не программная. Спрос на такие технологии обеспечен тем, что у некоторых сканеров (например, класса SOHO) уровень шумов достаточно высок. Если от сканера приходит информация в виде 8 бит на пиксел, то из них для обычного SOHO-сканера как минимум 1 бит — шумовой. В принципе, шумы появляются и накладываются на каждом этапе обработки изображения — от считывания фотоэлементом до цифровой обработки компьютером. Однако наибольшим является шум фотоприемника, поэтому остальные шумы не имеют решающего значения. В табл. 1 указано среднее количество полезных и шумовых битов на канал для сканеров различной внутренней разрядности.
Таблица 1 Среднее количество полезных и шумовых битов на канал
|
Разрядность сканера |
Полезных бит на канал |
Шумовых бит на канал |
|
24 бита |
7-8 |
0-1 |
|
30 бит |
7-8 |
2-3 |
|
З6 бит |
7-8 |
4-5 |
Как видно из таблицы, при увеличении внутренней разрядности, сканера количество бит реальной информации не увеличивается — растет только число шумовых бит.
Рис. 5. Блок-схема устройства BEТ- сканера.
Для фильтрации шумов в некоторых промышленных сканерах одна и та же линия сканируется несколько раз, после чего результаты усредняются и все отклонения от средних значений считаются шумами. Опорный сигнал сканеров, построенных по технологии BET, калибруется похожим методом. Помимо этого в таких сканерах используются аналоговая цепь коррекции теней и 48-битный цифровой фильтр на основе улучшенного алгоритма «Nearest-Neighbor Pixel» («ближайший пиксел окружения»), выполняющий функцию шумового фильтра сигнала, после чего производится гамма-коррекция, и в результате всех преобразований получается 36-битный «чистый» сигнал.
В целом при использовании этой технологии полученное изображение содержит значительно меньше шумов, что увеличивает динамический диапазон и снижает эффект пикселизации, Соответственно, отсканированное в полном цвете изображение содержит больше деталей, особенно в тенях, а переходы цветов выглядят более естественными и плавными. Однако есть у этой технологии и минусы. Главным из них является большое время сканирования, так как информация идет не прямо на компьютер, а подвергается довольно значительной обработке.
Canon VAROS
Технология Canon VAROS (VAriable Refraction Optical System, оптическая система с изменяемым преломлением) служит для удвоения оптического разрешения без изменений в конструкции привода сканирующего узла.
Как уже было сказано, разрешающая способность сканеров, основанных на матричных фотоприемниках, зависит от количества элементов матрицы. В сканерах с применением технологии VAROS между фокусирующей линзой и ПЗС-матрицей расположена стеклянная пластинка.
Рис. 6. Схема устройства VAROS (вид сверху); 1 — линза; 2 — поворотная пластина; 3 — ПЗС-матрица
На рис. 6 изображена схема этой технологии. Свет, падающий на линзу, проходит через пластину (которая сначала установлена перпендикулярно свету), затем попадает на ПЗС-матрицу, где и считывается. После этого пластина поворачивается на небольшой угол вокруг вертикальной оси и производится еще одно считывание ПЗС-матрицей, что дает возможность сканеру считать информацию со смещением в половину пиксела. После полного сканирования запускается программное обеспечение, собирающее результаты в одно целое. Полученная картинка будет иметь удвоенное разрешение. Иными словами, применяя сканер с разрешением 600 ppi и технологию VAROS, можно увеличить оптическое разрешение сканера до 1200 ppi, причем без применения интерполяции. Большинство сканеров, использующих эту технологию, комплектуются специальным адаптером для сканирования фотопленок 35 мм.
2.Барабанные сканеры
Барабанные сканеры — узкоспециализированные сканеры для профессиональных систем. Применяются они там, где необходимо почти микронное качество изображения, например, в больших издательствах.
Рис. 7. Барабанный сканер Primescon О 8400
Оптическое разрешение этих сканеров может достигать 24000 ppi. Такое высокое качество обеспечивается уникальной технологией барабанных сканеров, не применяющейся больше ни в каких типах сканеров. Эта технология основана на использовании в качестве фотоприемников фотоэлектронных умножителей (ФЭУ, в английском варианте — PhotoMultiplier Tube, PMT).
Рис 8. Устройство барабанного сканера.
На рис. 8 изображено устройство барабанного сканера. Рассмотрим его детали подробнее.
1. Источник света. В большинстве барабанных сканеров используются галогенные лампы, свет от которых идет в световод.
2. Собственно барабан. Он делается из стекла для возможности сканировать прозрачные оригиналы, такие как слайды. Чем больше барабан, тем больше его поверхность а, следовательно, максимальная рабочая область сканера.
При сканировании барабан вращается с высокой скоростью, причем качество сканирования зависит от стабильности его вращения. Этот параметр не меньше влияет на результат, чем световод.
3. Световод — один из самых ответственных элементов конструкции сканера. Он проводит и фокусирует луч света на сканируемую точку изображения. Максимально возможное оптическое разрешение для конкретной модели практически зависит от точности фокусировки. В мощнейших моделях сканеров достигается микронная точность. Во многих сканерах для переключения между режимами сканирования (от них зависит получившееся оптическое разрешение) установлено колесо с апертурами — отверстиями с различными диаметрами (до 6 мкм). В разных моделях сканеров может быть от 2 до 22 различных апертур.
4. Источник изображения. Барабанные сканеры могут сканировать как прозрачные, так и непрозрачные оригиналы. Оригинал в разных моделях может устанавливаться по-разному. В одних сканерах он укрепляется на внешней поверхности сканера, в других — на внутренней. Методы присоединения оригинала к барабану тоже различаются: чаще всего применяются клейкие ленты, иногда смазки и пластиковые держатели. Например, в сканерах Camino фирмы IGG оригиналы монтируют в стандартные или модифицированные пластиковые держатели, вставляющиеся внутрь барабана. Дополнительный прижим к барабану не требуется, так как оригиналы прижимаются к нему под действием центробежной силы.
5. Линза. Служит для фокусировки на зеркала света, прошедшего через оригинал (или отраженного от него для непрозрачных источников).
6. Система зеркал. Каждое из них часть света пропускает, а часть — отражает. За счет этого свет делится на три части, которые идут на соответствующие фотоприемники.
7. Светофильтры. В каждом из них из света, идущего от зеркал, выделяется одна из составляющих (всего их три, согласно стандартному разложению RGB).
8.Фотоприемники. Роль фотоприемников в барабанных сканерах играют фотоэлектронные умножители (ФЭУ). ФЭУ нечувствительны к цвету, однако могут воспринимать яркость света. Поэтому и применяют светофильтры — по одному на каждую составляющую света. Фотоэлектронные умножители — самые качественные фотоприемники из всех используемых на сегодняшний день. Уровень шумов у них (а значит, и показатель сигнал/ шум) намного выше, чем, например, у ПЗС, поэтому они и применяются в самых лучших типах сканеров. Оптический диапазон фотоэлектронных умножителей тоже превосходит аналогичный параметр ПЗС. Однако новейшие ПЗС, используемые в профессиональных планшетных сканерах, по характеристикам иногда догоняют барабанные сканеры младшего класса. Существуют сканеры, в которых применяются не три, а четыре ФЭУ. В таком случае дополнительный ФЭУ поставляет информацию для управления контрастом перехода на границе между областями разного цвета.
После преобразования света в ФЭУ электрический сигнал попадает на АЦП. Для большинства барабанных сканеров разрядность АЦП не меньше 10 бит; Поэтому внутренняя разрядность сканеров такого типа колеблется от 30 до 48 бит. И, несмотря на то, что после прохождения АЦП сигнал урезается до 24 бит, изображение даже на глаз значительно лучше (по крайней мере, у старших моделей), чем у планшетных сканеров.
Сам процесс сканирования происходит следующим образом. После запуска сканера барабан раскручивается, и по достижении нужной скорости начинается непосредственно процесс сканирования. За счет вращения барабана (остальные части сканера при этом остаются неподвижными) свет, идущий на оригинал через световод, за один оборот проходит одну строку изображения. Строка изображения в виде электрического сигнала идет на АЦП, после чего световод продвигается на один шаг и сканер считывает следующую строку. После считывания всех строк сигнал либо идет на компьютер, либо (в «старших» моделях) проходит обработку дополнительным процессором. Эти процессоры называются процессорами цифровых сигналов (в английских обозначениях — Digital Sinai Processor, DSP), Они позволяют увеличить скорость сканирования и с ходу обрабатывать изображения.
Благодаря большой скорости вращения барабана (при низких разрешениях — около 1000 об/мин) скорость считывания изображения у барабанных сканеров выше, чем у планшетных, однако если рассматривать полный процесс (включая подготовку к сканированию), то здесь обнаруживаются некоторые минусы. Для работы с барабанными сканерами, в отличие от планшетных, необходима довольно длительная подготовка. Этого требует нетривиальная схема установки оригиналов, а также большое число параметров, задаваемых перед сканированием. Одни параметры задаются с помощью драйверов и программного обеспечения, другие — только с панели управления сканером. Поэтому управлением сканером обычно занимается оператор, а не обычный пользователь.
В большинстве случаев барабан установлен стационарно, однако существуют и модели со съёмным барабаном. При использовании этих моделей процесс подготовки к сканированию значительно ускоряется, так как во время сканирования одного оригинала можно монтировать следующий.
Для ускорения работы можно установить сразу несколько оригиналов, после чего запустить сканер, задав параметры сканирования сразу всех оригиналов (или для каждого по отдельности).
Обычно с барабанными сканерами поставляется более мощное, чем для планшетных сканеров, программное обеспечение. Его преимущество не только в большом количестве настроек, но и в мощных функциях, таких как:
- преобразование системы базовых цветов RGB (красный, синий, зеленый) в систему CMYK (голубой, пурпурный, желтый, черный);
- цветокоррекция;
- нерезкое маскирование (Unsharp Mask, USM) — метод повышения резкости;
- вычитание из-под черного (Undercolor Removal, UCR) и замена серой составляющей (Gray Component Replacemet, GCR).
3.Другие типы сканеров
Ручные сканеры. Ручные сканеры — первые завоевавшие народную популярность. Это объясняется тем, что несколько лет назад, с одной стороны, резко возросла потребность в сканировании бумажных документов и, с другой стороны, снизились цены именно на такие сканеры. До сих пор ручные сканеры пользуются популярностью в среде, где необходима мобильность, например, в одной системе с ноутбуком. В таком случае это наиболее удобный и экономичный вариант: ручной сканер занимает немного места и потребляет очень мало энергии.
По принципу действия ручной сканер практически идентичен планшетному. Отличие заключается только в методе продвижения оригинала относительно линейки ПЗС. В планшетном сканере линейка ПЗС движется в составе считывающей каретки, а в ручном сканере она перемещается посредством движения самого сканера. При этом пройденное расстояние рассчитывается с помощью валиков, встроенных в основание сканера.
Сам процесс сканирования происходит следующим образом. Пользователь берет сканер в руку, нажимает кнопку, сигнализирующую о начале сканирования, и ведет сканером по сканируемой поверхности (она может быть любой, вплоть до внутренней стенки шкафа). Скорость движения зависит от выбранного оптического разрешения: чем больше разрешение, тем медленнее и равномернее необходимо вести сканер. В любом случае движение должно быть равномерным, без рывков. Если в какой-то момент движение происходит быстрее нужной скорости, то в качестве предупреждения пользователю обычно загорается лампочка (иногда индикатор превышения скорости выводится на экран монитора). В некоторых сканерах предусмотрена возможность наблюдения за сканируемым материалом при помощи специального окна. Если это не предусмотрено, процесс происходит практически вслепую.
Такой процесс сопряжен со многими неудобствами, поэтому были разработаны ручные сканеры, которые не требуется вести по сканируемому изображению: сканер сам едет, соблюдая необходимую скорость. Однако стоимость такого сканера не оправдывает получаемых результатов: цена близка к цене планшетного сканера.
Ширина рабочей области ручных сканеров 10-12 см, поэтому возможна ситуация, когда ширины сканера не хватает для работы с документом (например, для формата А4). В таких случаях сканируют две полосы оригинала, расположенные рядом, после чего используют специальные программы для «склейки» двух изображений в одно. На случай непреднамеренного отклонения от линии движения сканера некоторые из этих программ предоставляют возможность повернуть изображение в нужную для компенсации сторону на несколько градусов. Существуют и более развитые системы, которые автоматически просчитывают небольшие повороты отсканированных полос и «склеивают» их автоматически.
Благодаря небольшой ширине рабочей области и программной интерполяции ручные сканеры отличаются достаточно высоким разрешением — часто встречаются модели на 400 ppi. Однако оптическое разрешение ручных сканеров не превышает 200 ppi, что связано с невысоким качеством ПЗС-матриц, встраиваемых в сканеры такого типа (более сложные варианты были бы экономически неоправданными).
Современные ручные сканеры, в дополнение ко всему сказанному, имеют некоторые дополнительные возможности, повышающие мобильность. Ручной сканер Hewlett-Packard CapShare 910 сверх описанного имеет:
- возможность сканирования независимо от компьютера и хранения отсканированной информации (до 4 Мбайт);
- жидкокристаллический экран для просмотра отсканированных фотографий;
- память для хранения до 150 отсканированных страниц при двухцветном сканировании;
- инфракрасный порт для связи с другими устройствами (не только настольные компьютеры, но и многие принтеры с инфракрасным портом, карманные компьютеры и устройства для передачи информации типа Nokia Communicator).
Как видно, ручные сканеры выделяются своей независимостью от компьютера и компактностью, благодаря чему они прочно занимают нишу мобильных сканеров.
Листопротяжные сканеры. При покупке компьютера одной из его функций обычно считается хранение документации. Часто эта функция рассматривается как основная, особенно в офисах с большим документооборотом. Поэтому сразу после покупки компьютера встает вопрос о сканере. И, в отличие от домашнего или издательского сканера, здесь главным будет не качество или цена сканера, а скорость сканирования. Современные планшетные сканеры не могут дать нужной скорости при сканировании даже отдельного документа, а ведь каждый документ нужно устанавливать отдельно. О барабанных сканерах можно и не говорить — настройка такого сканера занимает очень длительное время.
Для подобной обработки документов и предназначены листопротяжные сканеры (их еще называют листовыми или страничными). Скорость лучших моделей таких сканеров достигает 100 страниц в минуту.
По принципу действия листопротяжный сканер сильно напоминает факс. Документ пропускается через щель с помощью специальных роликов. Сканирующая линейка установлена, неподвижно внутри сканера, и документ сканируется по мере прохождения мимо нее. При этом оптическое разрешение сканера не превышает 600 ppi, динамический диапазон 2,2D. Интересно, что в большинстве листопротяжных сканеров используется КДИ-технология, а ведь сканеры такого типа используются уже достаточно давно. Однако не все листовые сканеры выполнены по технологии КДИ. Существуют отдельные модели, использующие ПЗС, хотя в большинстве случаев это не требуется.
Конструкция листопротяжного сканера позволяет избежать проявления основных недостатков КДИ-элементов, таких как невысокая глубина резкости и чувствительность к засветке. Достигается это за счет того, что документ протягивается на расстоянии менее миллиметра, от считывающей линейки (или первого зеркала оптической системы, если она имеется), причем место считывания защищено от попадания лишнего света.
Основное преимущество листопротяжного сканера для домашнего использования — компактность. Стандартная глубина листового сканера— 6-7 см. Это позволяет разместить его между клавиатурой и монитором или на мониторе. Листопротяжные сканеры стали первыми среди сканеров, встроенными в компьютер, — некоторые модели поставляются как встроенные в клавиатуру.
И все же главным преимуществом сканеров такого типа является производительность. Поскольку сканирование происходит с высокой скоростью, возникает проблема установки оригиналов в сканер. С этой задачей хорошо справляется устройство для автоматической подачи документов (ADF, Automatic Document Feeder). Такое, устройство обычно включает в себя лоток и собственно механизм подачи. И хотя требования к расположению и толщине бумаги предъявляются достаточно высокие, устройство подачи документов может обеспечить значительные удобства. Иногда Document Feeder поставляется в комплекте со сканером.
Главным недостатком листрпротяжных сканеров является то, что они не могут сканировать многостраничные оригиналы, например книги и журналы. Проблемы могут возникнуть даже при сканировании фотографии, отпечатанной на плотной бумаге. Однако в последнее время появились модели, позволяющие сканировать и переплетенные документы. Такие сканеры снимаются с основания и сами проезжают по оригиналу. Качества в этом случае все же хромает, так как не всегда удается обеспечить ровность поверхности.
Основные области применения листопротяжных сканеров следующие:
- быстрый ввод большого количества текстовых документов;
- оцифровка графиков;
- работа со схемами;
- ввод чертежей;
- сканирование кардиограмм и историй болезни.
Принтер-сканеры. Принтер-сканеры появились на рынке совсем недавно. Использование таких аппаратов стало оптимальным решением для тех, кто ограничен в размерах рабочего места.
Этот вид сканеров можно считать ответвлением от листопротяжных сканеров: принцип их действия очень похож.
Рис. 9. Сканирующий картридж Canon IS-22
Однако есть и различия. В основе сканирующих возможностей принтера лежит съемный сканирующий картридж (рис. 10).
Рис. 10. Устройство сканирующего картриджа: 1- источник света; 2- система зеркал; 3- луч света; 4- оригинал; 5- линза; 6- фотоприемник.
Здесь все достаточно стандартно. Свет от источника попадает на оригинал, после чего с помощью линз и системы зеркал отражается на фотоприемник. Фотопринимающий элемент находится в недоступной для света области, что исключает засветку. Источником света обычно являются три светодиода, светящиеся по очереди, поэтому принтер-сканеры — трехпроходные. Максимальное оптическое разрешение такого сканера зависит от максимально возможного разрешения печати, поскольку именно от него зависит минимальный шаг сканирующей головки. Соответственно, время сканирования сопоставимо с временем печати, а значит — достаточно велико, по крайней мере, если сравнивать с листопротяжными или планшетными сканерами). Например, для принтера Canon BJC-2000 полноцветное сканирование оригинала формата А4 с разрешением 360 ppi занимает 10,5 мин.
Качество сканирования у таких принтеров значительно ниже, чем у планшетных сканеров, так как дополнительное горизонтальное перемещение сканирующей головки приводит к появлению полос, особенно хорошо заметных на однородных светлых местах.
Процесс сканирования происходит следующим образом. Сканирующая головка устанавливается на место печатной. Оригинал помещается в пластиковый пакет, одна сторона которого белая, а другая — прозрачная. После этого пакет вставляется в принтер, как обычная бумага. Для выбора области подробного сканирования можно сделать предварительное сканирование всего оригинала, но с глубиной цвета 2 бита на пиксел. После этого оригинал снова вставляется в принтер и производится более подробное сканирование оригинала.
Основным преимуществом принтер-сканеров является компактность, то есть возможность совместить два устройства в одном. Однако цена на сканирующий картридж достаточно высока, а с учетом того, что планшетные сканеры в последнее время дешевеют, выгода от такой многофункциональности становится сомнительной. Если же говорить о принтерах формата A3, то здесь принтер-сканеры действительно имеют преимущество в цене: хотя сканеры таких форматов стоят дорого, но зато и качество не в пример выше.
Рулонные сканеры являются модификацией листопротяжных. Отличие заключается лишь в том, что длина сканируемого оригинала неограничена. Обычно такие сканеры могут работать только с перфорированной бумагой, поэтому они неудобны для повседневного использования. Однако для сканирования оригиналов вроде кардиограмм, полученных с помощью самописцев, такой сканер хорошо подходит.
Томографические сканеры предназначены для полного сканирования трехмерных объектов. Такой сканер сканирует тела в разных проекциях, после чего информация об объекте собирается программой. Недавно Toshiba выпустила опытную модель сканера объемных подвижных объектов. Эта модель воссоздает объемное изображение объекта независимо от сложности фона, на котором он движется (традиционные технологии требуют либо однотонного фона, либо маркеров на объекте). Принцип действия основан на получении информации об интенсивности отражаемых от объекта инфракрасных лучей.
Сканеры штрих-кодов. Они предназначены для сканирования и распознавания штрих-кодов, причем распознавание происходит, не выходя за пределы сканера: он выдает уже обработанную информацию.
Рис. 11. Сканер штрих-кодов PSC QuickScan 200 CCD
На данный момент не существует общего стандарта подключения сканеров штрих-кодов, поэтому используются две основные схемы:
1. Подключение к СОМ-порту компьютера. На этот метод подключения рассчитаны стандартные программы, для работы с такими сканерами.
2. Подключение «в разрыв клавиатуры», В данном случае сканер имитирует работу клавиатуры и поэтому может работать с любыми программами. Часто такое подключение используется для заполнения баз данных и для инвентаризации. Сканер в этом случае посылает численные значения таким образом, как будто они были набраны на клавиатуре.
Сканеры штрих-кодов классифицируются по следующим признакам:
- по типу излучения — на светодиодные и лазерные;
- по конструктивному исполнению — на ручные, стационарные и универсальные;
- по расстоянию до считываемого штрих-кода — на контактные и бесконтактные.
Светодиодные сканеры практически не отличаются от обычных ручных, разница заключается лишь в источнике освещения. Такие сканеры позволяют считывать данные только с очень малого расстояния, а штрих-код должен быть ровным и четким.
Для лазерного сканера требования к начертанию штрих-кода невысоки, качество и скорость считывания штрих-кода значительно выше, чем у светодиодных сканеров. В этих сканерах в качестве источника излучения используется маломощный лазер.
Ручным сканером управляет оператор — проводит им вдоль штрих-кода. Стационарный сканер установлен неподвижно, а объект со штрих-кодом проносят мимо него вдоль считывающей части.
Существуют также модификации штрих-сканеров, предназначенные для сканирования пластиковых карт с нанесенными на них штрих-кодами. Такие сканеры называются щелевыми считывателями. Для прочтения штрих-кода в них необходимо равномерно провести карту сквозь щель.
Интересна процедура настройки штрих-сканеров. Производитель сканера предоставляет документацию, которая включает в себя некоторые штрих-коды. Эти штрих-коды — управляющие сканером команды. При сканировании сканер воспринимает эти коды как команды и выполняет их. В случае щелевых считывателей штрих-кодов считываться будут карты с соответствующими штрихами. Это дает возможность удобной настройки таких сканеров без применения дополнительных панелей управления.
Выбор сканера. В вопросе выбора сканера решающим фактором является его назначение. Не стоит гнаться за высоким оптическим разрешением — это далеко не всегда нужно.
Если сканер будет использоваться для распознавания текстов в небольшом объеме, то лучше всего подойдет недорогой планшетный сканер, причем его динамический диапазон не имеет значения для данной задачи. Если задача та же, но объем информации велик, то лучше подойдет листопротяжный сканер с лотком.
Если перед вами стоит задача каталогизировать домашний фотоархив, то оптимальным выбором будет планшетный сканер среднего класса, причем лучше, если со слайд-модулем, — тогда вы сможете добавить в архив не только отпечатанные фотографии, но и просто проявленные пленки.
Для офисных работ нужен более мощный сканер, так как принтеры, устанавливаемые в офисах, обычно обладают более высоким качеством печати. Скорее всего, и слайд-адаптер в офисном сканере не помешает.
Если введенное с помощью сканера изображение предполагается печатать, то рассчитать нужное оптическое разрешение достаточно просто. Разделите разрешение печати на принтере на 3 — получится примерное разрешение сканера, повышать которое нет смысла, поскольку принтер все равно не выедет мелких деталей.
В табл. 2 приведены примерные значения параметров сканера, необходимых для соответствующих задач.
Таблица 2. Примерные значения параметров сканера для различных работ
|
Типовая задача |
Оптическое разрешение, ppi |
Динамический диапазон сканера |
|
Распознавание текстов |
До 300 |
- |
|
Домашние работы |
300-600 |
До 2,4 |
|
Офисные работы |
300-600 |
2,5-3,0 |
|
Конструкторские задачи |
До 300 |
- |
|
Изготовление рекламных носителей |
От 2400 |
От 3,0 |
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.