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seac扫描仪（背景中有控制台）
计算机扫描仪的5个事实
- 计算机扫描仪的历史始于约50年前鲁道夫·赫尔提出传真机的想法。然后在基尔发明了扫描仪，一开始是从传真机开始的。它所扫描的第一张图片是计算机扫描仪发明者的儿子沃尔登的照片。
- 如果你扫描一份文件，你可以在笔记本电脑或计算机上保存一份副本，并随时携带。扫描仪还有助于减少纸张的使用量。你可以拍摄文件的照片并制作多份副本以便分发。
- 扫描仪有助于加快办公室的工作流程。此外，它还可以将文件转换为数字形式，使其安全保存在计算机上，或通过电子邮件或短信发送给他人。
- 虽然最初的扫描仪只能读取8位（28），然后是10位（210），然后是12位（212），但现在它们可以读取高达16位（216）或65,000级灰度。然而，人眼无法看到所有的级别。但随着时间的推移，扫描仪的成本也在增加。
- 第一个为计算机开发的扫描仪是鼓式扫描仪。它是由美国国家标准局于1957年建造的，由罗素·奇尔斯领导的团队在美国首个内部可编程（存储程序）计算机seac上工作，以便让奇尔斯的团队进行图像处理和图像模式识别的算法实验。
计算机扫描仪：历史
在计算机领域，扫描仪是一种将图像、印刷或书写的文本、三维物体等光学扫描并以数字格式表示的设备。
这一现在无处不在的设备可以在办公室作为台式（或平板）扫描仪中找到，文档放置在玻璃窗上进行扫描；在工程和创意实验室作为3d扫描仪，用于工业设计、逆向工程、测试和测量、游戏等应用；在印刷店作为非常高质量的鼓式扫描仪，具有卓越的分辨率、色阶和价值结构。
快速事实
- 创建日期
- 1957年
- 创建者
- 罗素·奇尔斯
- 最初用途
- 图像扫描仪的作用是：光学扫描图像、印刷文本、手写或其他内容，并将其转换为数字图像。
- 成本
- 不适用
现代扫描仪可以被看作是19世纪早期传真和电报输入设备的继任者。
鼓式扫描仪是第一台为计算机设计的图片扫描仪。罗素·奇尔斯领导的团队是第一台计算机扫描仪的发明者。这台扫描仪上的第一张扫描图像是奇尔斯三个月大儿子沃尔登的一张5厘米正方形照片。
鼓式扫描仪可以以图像栅格化为线条和像素形式发送文档。
这台机器首次能够光电地读取彩色原稿，这意味着它可以将颜色值转换为电流。此外，这台机器还有一个感应鼓。一个光电倍增管使用“光传感器”将进入的光转换为电流。然后它增加电压，以便可以达到高密度范围。
这台昂贵而复杂的设备产生了“平板扫描仪”。它使用了一种不同的、更具成本效益的技术，即ccd元件，来生成一个使用一系列色敏光二极管读取图像并使其呈现彩色效果的“扫描线”。
扫描仪的改进不断提升，因为有许多不同的任务需要完成。例如，有适用于其他格式的平板扫描仪变种，用于三维物体的带有自由移动镜头的相机扫描仪，以及用于底片和幻灯片的胶片扫描仪，等等。
然后，他们将ccd线改成了ccd芯片（bayer芯片），它可以通过读取rgb-bayer矩阵在一瞬间读取整个彩色文档。
亚历山大·贝恩：第一台“传真”设备的发明者
第一台“传真”设备是由苏格兰发明家亚历山大·贝恩（1811-1877）于19世纪40年代初开发的，他主要以1841年发明的第一台电动钟而闻名。1843年5月27日，贝恩获得了一项英国专利（编号9745），用于“在生产和调节电流、改进钟表、电印和信号电报方面的改进”，并在随后的第二项专利（编号10838）中进行了一些改进，于1845年9月25日授予。
贝恩从19世纪30年代开始发明，开发了墨水瓶、墨水杯、航海日志等许多电器设备，包括各种类型的自动电报机、电动钟、地球电池、电缆绝缘和军用电火警。
亚历山大·贝恩于1843年的传真设备
在他于1843年的实验性“传真设备”（见附近的图纸）中，贝恩利用自己作为钟表制造商的经验，使用了一个时钟来同步两个摆锤的运动，以逐行扫描一条消息。作为阅读/写入设备，他使用了一个电导摆动摆锤作为触笔。当摆锤来回摆动穿过铜板上的凸起图像时，会产生电脉冲。此外，每次摆锤摆动都会将铜板移动到一个小步骤，以便摆锤能够扫描整个板面。
然后，电脉冲被发送到五根导线上的接收装置，该装置也配备了一个摆锤。其摆锤与发送装置的摆锤同步，这使得接收方能够使用浸有硝酸铵和亚铁氰化钾化学溶液的电化学敏感纸生成原始图像的精确副本。
在专利说明中，贝恩声称“这些方法可以复制任何由导电和非导电材料组成的其他表面”，但实际上他的机制复制的图像质量较差，因为发射器和接收器从未真正同步。
bain的传真概念在1848年得到了英国物理学家frederick bakewell（1800-1869）改进（英国专利12352），但是bakewell的设备（参见下方的专利图纸）也复制了质量较差的图像。
bakewell的1848年传真设备
到了20世纪50年代末，数字计算机在许多实验室和商业机构中普遍使用。最初，它们专门用于数值、代数和几何计算。后来，人们意识到计算机的符号操作能力，从而导致所谓的商业数据处理变得常规化。字母数字数据提出了一个明显的问题，即输入所需的大量业务数据。这引发了开发字符识别设备的活动。
罗素·基尔希意识到，通用计算机可以用来模拟正在构建硬件的许多字符识别逻辑。这需要一种输入设备，可以将图像转换为适合存储在计算机内存中的形式。于是，扫描仪诞生了。
第一个被扫描的图像
seac扫描仪使用旋转滚筒和光电倍增管来感应安装在滚筒上的小图像的反射。在图片和光电倍增管之间插入的蒙版将图像划分为离散的像素。
扫描仪扫描的第一张图像（参见附近的图像）是kirsch的三个月大儿子walden的一张5×5厘米的照片。这张黑白图像的分辨率为176像素。
构建这样一台设备的另一个重要优势是，它将使得可以编写程序来模拟人类观察可见世界的各种方式。在神经解剖学和神经生理学等领域，人类结构和功能的简单模型已经得到研究。对神经功能的二进制表示的重视使我们相信，图像的二进制表示适合计算机输入。这个严重的错误在第一台构建的图像扫描仪中得到了实施。
串-并转换器（静态化器）连接到seac内存，可以在阴极射线示波器上显示存储的图像，从而使研究人员能够看到计算机“看到”的东西。当他们能够看到二进制图像时，他们意识到了二进制表示的局限性。因此，他们尝试在不同的扫描阈值上叠加多次扫描，并使用时间变化阈值来表示图像中的多个灰度级别。
计算机扫描仪：工作原理是什么？
滚筒扫描仪拍摄非常详细的图片。它们使用一种叫做光电倍增管的技术来改善图像（pmt）。在光电倍增管中，要扫描的纸张放在玻璃圆柱上。它的中心有一个传感器，将文档中的光线转换为三个分开的光束，以便能够看到。每个光束都经过一个彩色滤光片并在光电倍增管中转换为电信号。
主要思想是观察一张图片并对其进行处理。例如，可以使用名为“光学字符识别”（ocr）的工具将图像和文本保存到计算机上的文件中。然后，您可以更改或改进图片，打印出来，或在您的网页上使用。
鼓式扫描仪的工作原理是将胶片或印刷图像放在透明玻璃圆筒的外面，并将其粘附在机器上。打开鼓，使其高速旋转。圆筒内的光源发出聚焦的光束，通过玻璃圆筒和胶片。
胶片改变了这束光的颜色和强度。然后，这束光照射在一个光电倍增管上，使其更亮。光电倍增管类似于老式的收音机和电视玻璃管，具有复古的外观。当光线照射到它时，该管将光能转化为电荷。光电倍增管非常优秀，因为它能够对光强度的微小变化做出响应，并产生比通常更强大的信号。
计算机扫描仪：历史意义
正如讨论的那样，第一台计算机扫描仪的发明者是russel kirsch，第一张打印的图像是他儿子walden的照片。然而，随着时间的推移，计算机扫描仪设备发展出了多种类型。
平板扫描仪
有些人将平板扫描仪称为“反射式”扫描仪，因为它通过照射待扫描物品上的白光，并读取从中反射出的光的强度和颜色，通常是一次读取一行。其中一些扫描仪配有透明适配器，但对于扫描胶片来说并不是很好，因为它们适用于印刷品或其他平面不透明材料。
胶片扫描仪
这些扫描仪类型在今天具有重要意义。它们被称为幻灯片或透明度扫描，它们通过照射一束狭窄的光束通过胶片，并读取出多少亮度或颜色。步进电机通过扫描仪内部的镜头和ccd传感器将载体移动。通常将未切割的胶片条放入此载体中，可容纳最多六个镜头或四个已安装的幻灯片，并由该电机移动。从价格和质量两方面来看，不同型号的胶片扫描仪可能相差很大。然而，大多数专用胶片扫描仪的价格不到50美元，对于小型任务可能已经足够。
cis扫描仪
接触式成像传感器（cis）是扫描的另一种方式。它不使用标准镜头将原始图像放在传感器上。相反，它使用许多光纤透镜将原始图像信息传送到许多传感器上。在扫描航空照片或地图时，cis技术比传统的ccd型号更便宜，但可能会对扫描质量产生一些妥协。
cis扫描技术具有一个传感器阵列，用于扫描物体。由于没有相机，传感器由软件控制，因此保持基于cis的系统运行所需的时间和金钱较少。
尽管与其他相机相比，cis的场深度较小，但折痕和皱纹会在cis中显示出来。由于cis工作的方式，关于色彩空间的信息也较少。
然而，请考虑物理cis技术存在一些局限性。许多制造商已通过使用复杂的软件来弥补cis的缺点。
手持扫描仪
手持扫描仪是一种将纸质文件扫描并转换为数字表示的电器设备。这可以在数字网络中进行数字存储、修改、传输或电子邮件发送。
需要特定的阅读设备来捕捉条形码并访问条码背后的信息以进行进一步的数据处理。例如，手持扫描仪可以使用红色或红外光读取条形码并检测代码模式。
手持扫描仪由阅读单元和下游解码单元组成。在几乎所有设备类型中，解码单元与阅读单元集成，并主要用于零售、物流和工业领域。
纸张进给式扫描仪
纸张进给式扫描仪（也称为自动文档扫描仪或adf扫描仪）是一种专为扫描松散纸张而设计的数字成像系统。企业通常使用它们来扫描办公文档，而档案馆和图书馆较少使用它们来扫描解开的书籍或其他坚固的未装订文件。纸张进给式扫描仪可以根据其能处理的纸张重量和尺寸、其工作循环评级、其速度（每分钟页数）和其双面能力进行比较。
3d扫描仪
3d扫描仪是最具创新性的设备之一。然而，仍然对可扫描的物品类型有很多限制。例如，光学技术可能在处理黑暗、光亮、反射或透明物体时遇到困难。例如，工业计算机断层扫描仪、结构光3d扫描仪、lidar和飞行时间3d扫描仪可以在不破坏物体的情况下制作数字3d模型。
收集的3d数据可用于许多不同的用途。这些设备在娱乐业中用于制作电影、视频游戏和虚拟现实。这只是这种技术可以使用的几个例子。增强现实和动作捕捉是最常见的两种应用方式，但这种技术还有许多其他用途。
