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掃(sǎo)描(miáo)儀(yí)(scanner),是利用光(guāng)電(diàn)和數(shù)字處理(lǐ),以掃描(miáo)方式(shì)將圖形或圖像(xiàng)信息轉換為數字信號(hào)的(dí)裝置。
掃(sǎo)描儀通(tōng)常被(bèi)用於計算(suàn)機(jī)外(wài)儀器設備,通過捕(bǔ)獲圖像(xiàng)並(bìng)將之轉換(huàn)成計算機(jī)可(kě)以顯示(shì),編輯(jí),存儲和輸(shū)出(chū)的(dí)數字(zì)化(huà)輸入設(shè)備(bèi)。掃描(miáo)儀對照(zhào)片(piàn),文本(běn)頁麵,圖紙,美(měi)術圖畫(huà),照(zhào)相(xiāng)底片(piàn),菲(fēi)林軟片(piàn),甚(shèn)至(zhì)紡(fǎng)織(zhī)品(pǐn),標(biāo)麵板,印(yìn)製板(bǎn)樣品等三(sān)維(wéi)對象(xiàng)都(dū)可作為掃描對(duì)象,提取和將(jiāng)原始的(dí)綫條,圖(tú)形,文(wén)字(zì),照片(piàn),平麵實物(wù)轉換成(chéng)可(kě)以編輯(jí)及(jí)加入文件中的(dí)裝置(zhì)。掃(sǎo)描儀中屬(shǔ)於(yú)計(jì)算(suàn)機(jī)輔(fǔ)助(zhù)(CAD)中的輸入(rù)係統,通過(guò)計(jì)算(suàn)機軟件和計(jì)算機,輸出(chū)設(shè)備(激光(guāng)打印機,激(jī)光繪(huì)圖機(jī))接(jiē)口,組(zǔ)成(chéng)網(wǎng)印(yìn)前(qián)計(jì)算機(jī)處理(lǐ)係(xì)統(tǒng),而(ér)適用(yòng)於辦公(gōng)自動(dòng)化(huà)(OA),廣泛應(yīng)用在標(biāo)麵板,印製板(bǎn),印刷(shuā)行業等(děng)。
雖然掃(sǎo)描儀(yí)的市場發(fā)展是日(rì)益沉(chén)靜,但對許(xǔ)多(duō)消(xiāo)費(fèi)者來(lái)說,還是(shì)種(zhǒng)的(dí)外(wài)設(shè)。對(duì)於不少(shǎo)麵(miàn)臨(lín)選購(gòu)的用(yòng)戶而言,如何(hé)地選購掃描儀(yí),掃描儀(yí)的(dí)發展趨(qū)勢又是怎(zěn)麼樣,掃(sǎo)描儀的(dí)發展得(dé)是(shì)否(fǒu)成熟等(děng)問題(tí)都是需要考慮和弄(nòng)清楚的(dí),因此,本文就(jiù)旨(zhǐ)在對掃(sǎo)描儀(yí)的發展歷(lì)史和經典(diǎn)機型(xíng)做(zuò)個講解,並對當(dāng)前(qián)熱(rè)銷的機(jī)型行(háng),方便(biàn)大(dà)家選購(gòu)。
1884年,德(dé)程師(shī)尼(ní)普科夫(Paul Gottlieb Nipkow)利用(yòng)硒光電(diàn)池(chí)了(liǎo)種機械(xiè)掃描裝置(zhì),這種(zhǒng)裝(zhuāng)置在(zài)後(hòu)來的(dí)早期(qī)電視(shì)係(xì)統(tǒng)中得到(dào)了應(yīng)用,到1939年機械掃描係統(tǒng)被(bèi)淘(táo)汰(tài)。雖(suī)然(rán)跟後(hòu)來(lái)100多年後利用(yòng)計算(suàn)機來操(cāo)作的(dí)掃(sǎo)描儀沒(méi)有然的(dí),但(dàn)從歷史的角度(dù)來(lái)說這算是(shì)人類(lèi)歷*zui早使用的(dí)掃描。
掃(sǎo)描儀(yí)是(shì)20紀(jì)80年代中(zhōng)期(qī)才(cái)出現的光機電體化產品,它由掃描(miáo)頭,控(kòng)製(zhì)電路(lù)和(hé)機械件(jiàn)組成。采取逐行掃描,得到(dào)的數字信(xìn)號以(yǐ)點陣(zhèn)的形式(shì)保(bǎo)存,再使用文件編輯軟(ruǎn)件將(jiāng)它編(biān)輯成(chéng)標準(zhǔn)格(gé)式(shì)的文(wén)本(běn)儲存在(zài)磁盤上。從誕生至今,掃(sǎo)描儀的(dí)品(pǐn)種(zhǒng)多種多樣,並在不(bù)斷(duàn)地發展著,以下,我們就來(lái)看(kàn)看(kàn)掃描儀的(dí)品種發展:
1.手(shǒu)持式(shì)掃(sǎo)描儀(yí)
誕(dàn)生(shēng)於(yú)1987年,掃(sǎo)描(miáo)幅(fú)麵(miàn)窄(zhǎi),難(nán)於操(cāo)作和捕(bǔ)獲圖(tú)像(xiàng),掃(sǎo)描(miáo)效果也(yě)差。1996年後(hòu),各掃描(miáo)儀廠家相繼(jì)停(tíng)產,從(cóng)此(cǐ)手持(chí)式掃(sǎo)描儀銷聲(shēng)匿(nì)跡。到(dào)2002年,隨著(zhuó)CIS的不(bù)斷成熟(shú),3R集團在(zài)市麵上(shàng)推(tuī)出了Planon(普(pǔ)藍(lán)諾)型(xíng)號為(wéi)RC800手持(chí)式掃(sǎo)描儀(yí),其能(néng)掃(sǎo)描(miáo)A4幅度,掃(sǎo)描分辨(biàn)率300DPI,其是當時掃描儀市場上的(dí)zui大亮點(diǎn);而到2009年(nián),隨著(zhuó)體(tǐ)機的不斷(duàn)普(pǔ)及,其吞噬(shì)著(zhuó)傳統台式掃描儀(yí)的(dí)市場,手持(chí)式(shì)掃(sǎo)描(miáo)儀憑借(jiè)著其(qí)小巧(qiǎo)輕(qīng)便的(dí),及(jí)掃(sǎo)描分辨率也(yě)提(tí)到600dpi,顛覆(fù)著(zhuó)以往傳(chuán)統掃描(miáo)儀移(yí)動困難,操(cāo)作(zuò)滯(zhì)後的(dí)形(xíng)象,起(qǐ)場跨時代的辦(bàn)公(gōng)革命。
2.饋紙式掃描(miáo)儀 誕(dàn)生於20紀(jì)90年代初(chū),隨著平(píng)板式(shì)掃描儀(yí)價(jià)格的下(xià)降(jiàng),這(zhè)類產(chǎn)品(pǐn)也於1997年後退(tuì)出(chū)了歷史舞台。
3.鼓式(shì)掃(sǎo)描儀
又稱為滾筒(tǒng)式掃描儀(yí),是業(yè)印刷排版域應(yīng)用zui廣泛的(dí)產品(pǐn),使(shǐ)用感(gǎn)光(guāng)器件(jiàn)是(shì)光電(diàn)倍(bèi)增管。
4.平板(bǎn)式(shì)掃描儀
又稱平台(tái)式掃描儀(yí),台(tái)式(shì)掃(sǎo)描(miáo)儀(yí),這(zhè)種掃描(miáo)儀(yí)誕(dàn)生於1984年,是辦(bàn)公(gōng)用掃(sǎo)描(miáo)儀(yí)的(dí)主產(chǎn)品(pǐn)。掃(sǎo)描幅麵般為A4或(huò)者A3。
5.大幅麵掃描儀
般掃描幅(fú)麵為A1.A0幅(fú)麵的(dí)掃(sǎo)描儀(yí),又稱程(chéng)圖(tú)紙掃描(miáo)儀。
6.底片掃描儀(yí)
又(yòu)稱(chēng)膠片掃描儀,光學(xué)分辨(biàn)率般可(kě)以達(dá)到2700ppi的(dí)水平(píng)。
7.其他(tā)掃(sǎo)描(miáo)儀
此外還(huán)有(yǒu)分(fēn)掃描(miáo)儀是業域使(shǐ)用(yòng)的,如條(tiáo)碼掃描儀(yí),實(shí)物(wù)掃描儀,卡片掃描儀(yí)等,因為(wéi)對我(wǒ)們普通的家庭(tíng)用戶(hù)沒有很(hěn)大(dà)的(dí)參考(kǎo)價(jià)值,因此(cǐ)就不再贅述。
密度範圍(wéi)對掃描儀(yí)來(lái)說(shuō)是非常(cháng)重(zhòng)要(yào)的(dí)性(xìng)能參(cān)數(shù),密度(dù)範(fàn)圍又(yòu)稱(chēng)像(xiàng)素深(shēn)度,它代(dài)表(biǎo)掃(sǎo)描(miáo)儀所能(néng)分(fēn)辨的(dí)亮(liàng)光和(hé)暗(àn)調的(dí)範圍(wéi),通(tōng)常(cháng)滾(gǔn)筒掃(sǎo)描(miáo)儀(yí)的密度範圍(wéi)大(dà)於(yú)3.5,而平(píng)麵掃(sǎo)描儀的(dí)密度(dù)範圍般在2.4~3.5範圍之(zhī)間。
掃(sǎo)描(miáo)儀是種光(guāng),機,電(diàn)體(tǐ)化(huà)的(dí)科產(chǎn)品,它是(shì)將(jiāng)各(gè)種(zhǒng)形式(shì)的圖像信(xìn)息(xī)輸入計算(suàn)機(jī)的重(zhòng)要具(jù),是繼鍵盤和鼠標之(zhī)後的三(sān)代(dài)計算機輸(shū)入設備。掃描儀具有(yǒu)比(bǐ)鍵(jiàn)盤和鼠標更強的能(néng),從(cóng)zui原(yuán)始的圖(tú)片(piàn),照片(piàn),膠片(piàn)到(dào)各(gè)類文(wén)稿資料(liào)都可用掃描(miáo)儀輸入(rù)到(dào)計算機中,而(ér)實現對這(zhè)些圖(tú)像形式(shì)的信息的處理,管(guǎn)理,使用(yòng),存儲,輸(shū)出等,配合光(guāng)學字(zì)符識(shí)別軟件(jiàn)OCR(Optic Character Recognize)還能將掃描的文稿(gǎo)轉換成計算(suàn)機的(dí)文(wén)本(běn)形式。
掃(sǎo)描儀的作原理(lǐ)如下: 自然界的每種(zhǒng)物體(tǐ)都會吸(xī)收定的光波(bō),而(ér)沒被吸收(shōu)的光波就會反射(shè)出去(qù)。掃描(miáo)儀就(jiù)是(shì)利用(yòng)上述(shù)原(yuán)理來(lái)成(chéng)對(duì)稿(gǎo)件的讀(dú)取的(dí)。掃描儀作時(shí)發(fā)出的強光(guāng)照射(shè)在稿(gǎo)件(jiàn)上(shàng),沒有被(bèi)吸收的光綫將被(bèi)反(fǎn)射到光學感(gǎn)應(yīng)器上(shàng)。光(guāng)感(gǎn)應器(qì)接(jiē)收(shōu)到(dào)這些信號(hào)後,將(jiāng)這(zhè)些(xiē)信號傳(chuán)送到模數(A/D)轉換器(qì),模(mó)數(shù)轉(zhuǎn)換(huàn)器再(zài)將(jiāng)其轉換成(chéng)計(jì)算(suàn)機能(néng)讀取(qǔ)的(dí)信號,然(rán)後(hòu)通(tōng)過驅動(dòng)程(chéng)序轉(zhuǎn)換(huàn)成(chéng)顯(xiǎn)示器(qì)上能看到的正(zhèng)確(què)圖(tú)像(xiàng)。待(dài)掃描(miáo)的(dí)稿件(jiàn)通(tōng)常可分為:反射稿(gǎo)和透射稿。前者泛(fàn)般的(dí)不(bù)透明文件(jiàn),如(rú)報刊,雜(zá)誌(zhì)等(děng),後者包(bāo)括(kuò)幻燈片(piàn)(正片)或底片(piàn)(負片)。如(rú)果經(jīng)常(cháng)需要(yào)掃描(miáo)透射(shè)稿(gǎo),就選擇具(jù)有(yǒu)光罩(光(guāng)板)能的掃描儀。
掃(sǎo)描儀(yí)的(dí)核心件(jiàn)是(shì)光學(xué)讀(dú)取(qǔ)裝置和模數(shù)(A/D)轉換器。常用(yòng)的(dí)光學讀取裝置有兩種(zhǒng):CCD和CIS。
① CCD(Charge Coupled Device)
CCD的中文名(míng)稱是電荷耦(ǒu)合(hé)器件(jiàn),與般的半(bàn)導(dǎo)體集成電路相似(sì),它(tā)在塊(kuài)矽單晶(jīng)上(shàng)集(jí)成(chéng)了(liǎo)成千上(shàng)個(gè)光(guāng)電三管,這些光電(diàn)三(sān)管(guǎn)分成三列(liè),分別被紅,綠,藍(lán)色的(dí)濾色(sè)鏡罩住(zhù),從(cóng)而(ér)實(shí)現彩(cǎi)色掃(sǎo)描(miáo)。光電三(sān)管(guǎn)在受到(dào)光(guāng)綫照(zhào)射時(shí)可產(chǎn)生(shēng)電(diàn),經放大後輸出(chū)。采用CCD的(dí)掃描儀經多年的(dí)發展(zhǎn)已(yǐ)相當(dāng)成(chéng)熟,是(shì)市(shì)場(cháng)上(shàng)主(zhǔ)掃(sǎo)描儀主要采(cǎi)用的感光元(yuán)件。
CCD的優(yōu)勢在於,經(jīng)它(tā)掃描的(dí)圖(tú)像(xiàng)質(zhì)量較(jiào),具(jù)有定的(dí)景(jǐng)深,能掃(sǎo)描凹(āo)凸(tū)不(bù)平的(dí)物體(tǐ);溫(wēn)度係(xì)數較(jiào)低,對(duì)於(yú)般(bān)的作(zuò),周圍環(huán)境溫度的(dí)變化(huà)可以忽略不計(jì)。CCD的缺(quē)點有(yǒu):由(yóu)於(yú)組成CCD的數(shù)千(qiān)個光電三(sān)管(guǎn)的(dí)距(jù)離很近(jìn)(微(wēi)米),在各光(guāng)電三管(guǎn)之間(jiān)存在(zài)著明(míng)顯的(dí)漏電(diàn)現(xiàn)象(xiàng),各感光(guāng)單元的信號產生(shēng)的(dí)幹擾降(jiàng)低(dī)了(liǎo)掃描儀的(dí)實(shí)際清晰度(dù);由於(yú)采(cǎi)用(yòng)了反射鏡,透(tòu)鏡(jìng),會產(chǎn)生圖像色(sè)彩偏差和(hé)像差(chà),需要用(yòng)軟(ruǎn)件校(xiào)正;由(yóu)於CCD需(xū)要(yào)套的(dí)光學係統,故掃描儀體(tǐ)積難以(yǐ)做(zuò)得很小(xiǎo)。
② CIS(Contact Image Sensor)
CIS的(dí)中文(wén)名稱是接(jiē)觸(chù)式圖(tú)像感(gǎn)應(yīng)裝置(zhì)。它采(cǎi)用觸點(diǎn)式感(gǎn)光(guāng)元件(光(guāng)敏傳感(gǎn)器)行感光,在掃(sǎo)描平台下1mm~2mm處(chǔ),300~600個紅,綠(lǜ),藍三色LED(發光二管)傳感器(qì)緊緊排列在(zài)起,產(chǎn)生(shēng)白(bái)色(sè)光源,取代了(liǎo)CCD掃(sǎo)描(miáo)儀(yí)中的CCD陣(zhèn)列,透(tòu)鏡(jìng),熒光管(guǎn)和冷陰(yīn)射綫(xiàn)管(guǎn)等復(fù)雜(zá)機構(gòu),把CCD掃(sǎo)描(miáo)儀的光,機(jī),電(diàn)體變(biàn)成CIS掃描儀的機,電體。用CIS製作的掃(sǎo)描儀(yí)具有體積小,重量(liáng)輕,成本(běn)低等優點(diǎn),但CIS也(yě)有(yǒu)不足之處,主(zhǔ)要(yào)是用CIS不(bù)能(néng)做(zuò)成(chéng)分(fēn)辨率的掃描(miáo)儀(yí),掃描速度也慢(màn)。
⑶ 光學字(zì)符(fú)識別OCR(Optic Character Recognize)
OCR是在掃(sǎo)描的(dí)基(jī)礎(chǔ)上實(shí)現字(zì)符(fú)的(dí)自動(dòng)識別(bié)。在(zài)獲(huò)得紙(zhǐ)麵上(shàng)反(fǎn)射光信(xìn)號後,由(yóu)OCR內(nèi)電路識(shí)別(bié)出字符,並將(jiāng)字符(fú)代碼輸入(rù)到(dào)計算機(jī)中。
預處(chǔ)理(lǐ)包括文字分(fēn)離,正規化,平滑化,二值化和噪聲消除等(děng)。預(yù)處理的(dí)方法(fǎ)是將字符逐個(gè)分(fēn)開,規範(fàn)成(chéng)大小致的圖(tú)像(xiàng),經殊處理和消(xiāo)除(chú)噪(zào)聲,為後續(xù)處理(lǐ)條件。
如果被(bèi)識(shí)別(bié)的(dí)是正規的鉛印字(zì)符(fú),般可利(lì)用(yòng)與基準圖像(xiàng)重合(hé)的方法來識(shí)別字(zì)符(fú),不(bù)抽(chōu)取字符圖(tú)像(xiàng)中的(dí)征(zhēng)。若是(shì)手寫字(zì)符(fú),則需利用輪(lún)廓(kuò)跟(gēn)蹤法(fǎ)抽(chōu)取相應的(dí)字符征。抽(chōu)取(qǔ)的征是(shì)識別的依據(jù),如筆(bǐ)劃的長度,角度,端(duān)點,筆劃(huá)分布,四周(zhōu)征等,它們以(yǐ)多(duō)維數據的(dí)形(xíng)式表示。作為識(shí)別標(biāo)準的(dí)學習圖形(xíng),也以多(duō)維(wéi)矢量的(dí)形式存(cún)放在識別辭典中(zhōng)。
所謂判決就是將事(shì)保存的基(jī)準字(zì)符(fú)征與抽取的字符(fú)征(zhēng)行,直至(zhì)找到相(xiāng)應(yīng)的(dí)基(jī)準字符(fú)為止。
OCR在識(shí)別(bié)數字(zì),英文(wén)字符及(jí)印刷體漢(hàn)字方(fāng)麵已獲(huò)得成。
除了(liǎo)鍵盤,鼠(shǔ)標器(qì),掃描儀之(zhī)外(wài),還有(yǒu)觸摸屏(píng),聲(shēng)音識別器(qì)等輸入(rù)設備(bèi),在(zài)此(cǐ)就(jiù)不(bù)作(zuò)介(jiè)紹了。
掃(sǎo)描(miáo)不透明的材料
當(dāng)掃描不透(tòu)明的(dí)材料如(rú)照片,打印文(wén)本(běn)以(yǐ)及(jí)標,麵板,印製板(bǎn)實物(wù)時(shí),由於(yú)材(cái)料上(shàng)黑(hēi)的(dí)區(qū)域反(fǎn)射(shè)較(jiào)少的光綫(xiàn),亮的(dí)區(qū)域反(fǎn)射較(jiào)多的光(guāng)綫,而(ér)CCD器件可(kě)以(yǐ)檢測(cè)圖像上(shàng)不同光綫反射(shè)回來(lái)的不(bù)同強(qiáng)度的光通(tōng)過(guò)CCD器件(jiàn)將反(fǎn)射光光波轉(zhuǎn)換(huàn)成為(wéi)數字(zì)信息(xī),用(yòng)1和0的組(zǔ)合表(biǎo)示,zui後控製掃描(miáo)儀(yí)操作的掃(sǎo)描儀軟件(jiàn)讀(dú)入(rù)這(zhè)些數據,並重(zhòng)組為計算機(jī)圖(tú)像文件。
掃描透(tòu)明材(cái)料(liào)
而(ér)當掃描透(tòu)明(míng)材料如製版(bǎn)菲林軟片(piàn),照相底(dǐ)片時,掃描作原(yuán)理相(xiāng)同,有所(suǒ)不同的(dí)是此時(shí)不(bù)是(shì)利(lì)用光(guāng)綫(xiàn)的反射,而(ér)是(shì)讓光綫(xiàn)透(tòu)過(guò)材料(liào),再(zài)由CCD器件接收,掃描(miáo)透明材料需要(yào)別(bié)的(dí)光(guāng)源補償-透射適(shì)配(pèi)器(TMA)裝(zhuāng)置來(lái)成這(zhè)能。詳(xiáng)見(jiàn):掃描儀原理