Сканеры: назначение, принцип действия и разновидности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа

по информатике

по теме: «Сканеры: назначение, принцип действия и разновидности"

Выполнил студент 1 курса

Тюменского государственного

нефтегазового университета

Людикайнен Е.В.

г.Салехард

2011 г

Сканеры

Сканеры предназначены для ввода графической информации. С помощью сканеров можно вводить и знаковую информацию. В этом случае исходный материал вводится в графическом виде, после чего обрабатывается специальными программными средствами.

Сканирование документов - процесс создания электронного изображения бумажного документа, напоминает его фотографирование.

Основной рабочий элемент сканера включает источник света, используемый для освещения документа, и светочувствительную головку, воспринимающую отражённый свет. Универсальные сканеры, в отношении которых нет специальных требований по функциональным возможностям, качеству и скорости сканирования делят на 6 основных категорий:

Планшетные сканеры

Планшетные сканеры предназначены для ввода графической информации с прозрачного или непрозрачного листового материала. Принцип действия этих устройств состоит в том, что луч света, отраженный от поверхности материала (или прошедший сквозь прозрачный материал), фиксируется специальными элементами, называемыми приборами с зарядовой связью (ПЗС). Обычно элементы ПЗС конструктивно оформляют в виде линейки, располагаемой по ширине исходного материала. Перемещение линейки относительно листа бумаги выполняется механическим протягиванием линейки при неподвижной установке листа или протягиванием листа при неподвижной установки линейки.

Основными потребительскими параметрами планшетных сканеров являются:

- разрешающая способность;

- производительность;

- динамически диапазон;

- материальный размер сканируемого материала.

Разрешающая способность планшетного сканера зависит от плотности размещения приборов ПЗС на линейки, а т.к же от точности механического позиционирования линейки при сканировании. Типичный показатель для офисного применения : 600-1200 dpi (dpi-dots per inch - количество точек на дюйм). Для профессионального применения характерны показатели 1200 - 3000 dpi.

Производительность сканера определяется продолжительностью сканирования листа бумаги стандартного формата и зависит как от совершенства механической части устройства, так и от типа интерфейса, использованного для сопряжения с компьютером.

Динамически диапазон определяется логарифмом отношения яркости наиболее светлых участков изображения и яркости наиболее темных участков. Типовой показатель для сканеров офисного применения составляет 1,8-2,0, а для сканеров профессионального применения от 2,5 (для непрозрачных материалов) до 3,5 (для прозрачных материалов).

Ручные сканеры

Принцип действия ручных сканеров в основном соответствует планшетным. Разница заключается в том, что протягивание линейки ПЗС в данном случае выполняется в ручную. Равномерность и точность сканирования, непригоден для сканирования документов, содержащих иллюстрации, при этом обеспечиваются неудовлетворительно, и разрешающая способность ручного сканера составляет 150-300 dpi.

Барабанные сканеры

В сканерах этого типа исходный материал закрепляется на цилиндрической поверхности барабана, вращающегося с высокой скоростью. Устройство этого типа обеспечивают наивысшее разрешение 2400-5000 dpi благодаря применению не ПЗС, а фотоэлектронных умножений. их используют для сканирования исходных изображений, имеющих размеры (фотонегативов, слайдов и т.д).

Сканеры форм

Предназначены для ввода данных со стандартных форм, заполненных механически или «от руки». Необходимость в этом возникает при проведении переписей населения, обработке результатов выборов и анализе анкетных данных. От сканеров форм не требуется высокой точности сканирования, но быстродействие играет повышенную роль и является основным потребительским параметром.

Штрих сканеры

Эта разновидность ручных сканеров предназначена для ввода данных закодированных в виде штрих-кода. такие устройства имеют применение в розничной торговой сети.

сканер документ электронный изображение

Листовые сканеры

Листовой сканер способен сканировать отдельные страницы, протягивая их мимо светочувствительного элемента. Его недостатком является невозможность сканирование книг и журналов без разборки на отдельные страницы.

Сканер является внешним устройством и подключается к компьютеру через специальный разъём. при высоком разрешении и большой площади сканирования документа объём передаваемых данных оказывается очень большим и требует производительной лини передачи. Малопроизводительные сканеры используют порт принтера. Наиболее быстрые устройства подключаются через интерфейс SCSI (Small Computer System Interface).

Разные модели сканеров понимают разные управляющие команды. Чтобы избежать разнобоя, был принят универсальный стандарт взаимодействия сканера и приложений. Этот стандарт называется TWAIN. Приложение посылают команды драйверу TWAIN, который преобразует их в инструкции, распознаваемые сканером. Таким образом, для приложения перестаёт иметь значение конкретная модель сканера. Операционная система Windows 98 поддерживает интерфейс TWAIN, а все современные сканеры совместимы с ними и предоставляют необходимые драйверы нижнего уровня.

Сканирование через посредство интерфейса TWAIN осуществляется следующим образом. Сначала следует включить сканер. Команда сканирование располагается в приложении в меню Файл. После выбора этой команды открывается диалоговое окно драйвера TWAIN, вид которого зависит от модели сканера. В этом окне задают параметры сканирования: черно-белый или цветной режим, разрешение, коррекция яркости и контрастности. Большинство сканеров позволяют также произвести предварительное черновое сканирование с низким разрешением и по его результатам точно задать область сканирования - часть страницы документа.

После настройки всех параметров следует щёлкнуть на кнопку Сканировать (надпись на кнопке может быть иной). Процесс сканирования происходит автоматически и изображение передается в приложение. Диалоговое окно драйвера TWAIN автоматически не закрывается, так что, например, многооконных графических редакторах (также как Adobe Photo Shop) можно сразу провести сканирование нескольких изображений.

Сканеры по способу восприятия изображения делятся на две группы:

- устройства с электронными фотоумножителями (ФЭУ)

- устройства на приборах с зарядовой связью (ПЗС).

Сканеры с фотоумножителями называют барабанными - внутри аппарата помещен прозрачный барабан, на который крепится оригинал (отражающий или просветный). Затем барабан начинает вращаться с большой скоростью. Сканирующая головка имеет мощный источник света с фокусированным лучом и ФЭУ, которые движутся вдоль продольной оси барабана. Отражённый или проходящий световой поток попадает на ФЭУ через прецизионную зеркальную систему развертки. Накопленный ФЭУ заряд преобразуется в цифровое значение аналого-цифровым преобразователем высокой разрядности. Так как процесс до этого момента по сути аналоговый, удаётся добиться очень высоких значений динамического диапазона. Т.Е. оригинал правильно оцифровывается и в светлых, и в темных участках. Высокое разрешение оригинала достигает 5000-6000 точек на дюйм.

Барабанные сканеры чрезвычайно дорогостоящи и требовательны к условиям эксплуатации.

Прочие сканеры относятся к устройствам на ПЗС. Это приборы с зарядовой связью представляют собой фотоприемник, выполненный на кремниевых элементах, объединенных в линейку. Каждый светочувствительный элемент обладает способностью накапливать заряды пропорционально числу попавших на него фотонов. За время экспозиции возникает матрица зарядов, пропорциональных яркости исходного изображения. По вертикали развертка осуществляется передвижением либо всей линейки ПЗС с помощью шагового электродвигателя, либо перемещением оригинала. Разрешающая способность определяется числом оптических элементов на единицу длины. В устройствах бытового класса это 300-600 элементов на дюйм, профессионального 1200-3000. Программа интерполяция оптического разрешения никакого повышения качества оцифровки не дает. Динамический диапазон устройств на ПЗС ниже, чем у ФЭУ, потому что кремневые элементы имеют худшее соотношение сигнал / шум.

Сканеры ПЗС бывают листовые, планшетные, проекционные, ручные и слайдовые.

Сканирование документа

На этапе сканирования производится получение изображения при помощи сканера и сохранение их в виде, удобном для последующей обработки. Чтобы начать сканирование надо включить сканер и щелкнуть на кнопку Сканировать на панели инструментов Scan Read. В программе Fine Reader сканирование может производиться как через драйвер ТWAIN, так и в обход его. Первый способ используют, когда требуется точная настройка параметров сканирования, когда документ включает цветные иллюстрации, которые необходимо сохранить, а также когда разные страницы многостраничного документа сильно различаются по качеству. Второй вариант обеспечивает максимальную скорость и удобство сканирования. Выбор используемого варианта осуществляется при помощи флажка Показывать диалог ТWAIN - драйвера сканера (Сервер > Опции > Сканирование).

Процесс сканирования осуществляется автоматически и требует от пользователя только вспомогательных операций, таких как смена сканируемой страницы. Возможность вмешательства в работу программы заблокирована размещением на экране специального диалогового окна, уведомляющего о том, что идет сканирование, и позволяющего прервать этот процесс.

По завершению сканирования значки всех обработанных страниц отображаются в окне Пакет. В основной части рабочей области появляется окно Изображение, содержащее изображение текущей страницы. Добавлять страницы в Пакет можно не только путем сканирования, но и путем открытия файлов с изображениями, имеющихся на компьютере.

После сканирования документа идут следующие этапы:

-Сегментирование (сегментация документа);

- Распознавание (текста);

- Редактирование документа;

- Сохранение документа.

Литература

1.Информатика: Базовый курс /С.В.Симонович и др. СПб.: Питер.2003. - 86,87,88,483,484

2.Введение в программирование:/ Автор-составитель В.А.Гольденберг. Учебное пособие для учащихся средн. и стар. школьн. возраста. - М.: ООО «Харвест»,1997

3.Основы информатики:/ Лихович В.Ф.: Ростов Н/Д: изд-во «Феникс» 1996

4.Информатика в понятиях и терминах: Кн.для учащихся ст.классов сред. шк./ Г.А.Бордовский, Ю.В.Исаев, В.В.Морозов: Под. ред. В.А. Извозчикова - М: Просвещение, 1991

Размещено на Allbest.ru