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谁知道的扫描仪发展史?如题 谢谢了

发布时间:2019-05-15 06:44 来源:未知 编辑:admin

  以前,面对一些带有文字的档案,美术图形,以及一些美丽的图案,人们总会想:如果能将这些都转换到计算机里,然后进行必要的编辑,那样该有多好啊!人们的这种梦想早已有之,只是找不到解决的方法,正所谓科技以人为本,于是科学家们开始努力探索解决的途径。1984年,这种梦想成真,扫描仪面世了,它的发展史从此开始了。短短二十年间到底经历了什么样的变化呢?笔者对大量的资料进行查阅,整理成文,希望能透过扫描仪的发展史能让读者加深对它的认识,了解它的发展前景。 一、概述 扫描仪是一种捕获影像的装置,可将影像转换为计算机可以显示、编辑、储存和输出的数字格式。扫描仪的应用范围很广泛,例如将美术图形和照片扫描结合到文件中;将印刷文字扫描输入到文字处理软件中,避免再重新打字;将传真文件扫描输入到数据库软件或文字处理软件中储存;以及在多媒体中加入影像等等。 1884年,德国工程师尼普科夫(Paul Gottlieb Nipkow)利用硒光电池发明了一种机械扫描装置,这种装置在后来的早期电视系统中得到了应用,到1939年机械扫描系统被淘汰。虽然跟后来100多年后利用计算机来操作的扫描仪没有必然的联系,但从历史的角度来说这算是人类历史上最早使用的扫描技术。 扫描仪是19世纪80年代中期才出现的光机电一体化产品,它由扫描头、控制电路和机械部件组成。采取逐行扫描,得到的数字信号以点阵的形式保存,再使用文件编辑软件将它编辑成标准格式的文本储存在磁盘上。从诞生到现在扫描仪产品种类纷繁复杂,从下面的表格简单地介绍一些常见的类型。 手持式扫描仪 诞生于1987年,当时使用比较广泛,手持式扫描仪扫描幅面窄,难于操作和捕获精确图像,扫描效果也差。1996年后,各扫描仪厂家相继停产,从此手持式扫描仪销声匿迹。 馈纸式扫描仪 诞生于20世纪90年代初,随着平板式扫描仪价格的下降,这类产品也于1997年后退出了历史舞台。 鼓式扫描仪 又称为滚筒式扫描仪,鼓式扫描仪是专业印刷排版领域应用最广泛的产品,它使用的感光器件是光电倍增管。这种电子管,性能远远高于CCD类扫描仪。 平板式扫描仪 又称平台式扫描仪、台式扫描仪,这种扫描仪诞生于1984年,是目前办公用扫描仪的主流产品。扫描幅面一般为A4或者A3 大幅面扫描仪 一般指扫描幅面为A1、A0幅面的扫描仪,又称工程图纸扫描仪。 底片扫描仪 又称胶片扫描仪英寸甚至更大,光学分辨率一般可以达到2700dpi的水平,更高精度的产品则属于专业级产品。 笔式扫描仪 又称为扫描笔,该扫描仪外形与一支笔相似,扫描宽度大约只有四号汉字相同,使用时,贴在纸上一行一行的扫描,主要用于文字识别。 条码扫描仪 又称为条码阅读器、笔式扫描仪。有很多类型,其中一种与笔式扫描仪外形相似,主要用于条码的扫描识别,不能用来扫描文字和图像。 实物扫描仪 其结构原理类似于数码相机,它拥有支架和扫描平台,分辨率远远高于市场上常见的数码相机,只能拍摄静态物体,扫描一幅图像所花费的时间与扫描仪相当。 3D扫描仪 结构原理也与传统的扫描仪完全不同,生成的文件是能够精确描述物体三维结构的一系列坐标数据,输入3DMAX中即可完整地还原出物体的3D模型,无彩色和黑白之分。 应用扫描仪最多的领域是出版、印刷行业,此外还可以在办公中用于资料制作、资料管理和档案管理等。另外,如专用的卡片扫描仪、CT扫描仪等其它的扫描仪不在列举之中。 二、技术 自1984年第一台扫描仪问世以来,扫描仪经历了从黑白扫描、彩色三次扫描过度到现在的彩色、一次扫描仪,扫描仪技术的发展日新月异。下面笔者从扫描仪五个比较重要的因素的技术革新进行分析,以此来探索扫描仪的发展道路。 (1)光学分辨率 扫描仪的分辨率可分为光学分辨率和最大分辨率,我们主要以“光学分辨率”为准。光学分辨率一直是扫描仪产品最为关键的性能指标,是影响扫描效果的清晰程度的最重要因素之一。 300dpi的产品曾经在市场上盘踞多年,在经过1999年的一场价格大战的厮杀后终于黯然退出历史舞台,把扫描仪市场的主流地位让给了600dpi的产品。2002年,国内外几大厂家风风火火地将1200dpi光学分辨率的扫描仪产品推向市场,从此600dpi难觅踪影。到了2004年,2400dpi光学分辨率的扫描仪成为市场的热点。 (2)色位 色位是影响扫描效果的色彩饱和度及准确度的最重要因素之一。这里先介绍一个用来度量概念--位。位(Bit)是计算机最小的储存单位,以0或1来表示位的值。愈多的位数可以表现愈复杂的影像信息。 依次从8 位灰阶用来更精确地表现一般的黑白照片到用24 位彩色,通过红绿蓝信道结合后可产生 1677 万种颜色的组合,此时的24 位的色彩也称作全彩。然后又从36 位彩色到42位,再到48位,发展相当迅速。 (3)扫描元件 扫描仪的核心部分是完成光电转换的部件——扫描元件(也称为感光器件)。目前市场上扫描仪所使用的感光器件主要有四种:电荷藕合元件CCD、接触式感光器件CIS、光电倍增管PMT和互补金属氧化物导体CMOS。 1969年美国贝尔实验室于发明CCD(Charge Coupled Device,电荷藕合装置),与电脑晶片CMOS技术相似,也可作电脑记忆体及逻辑运作晶片。CCD的感光能力相对低,但CCD技术不断发展,又由于CCD的体积小、造价低,所以广泛应用于扫描仪。 1998年,互补氧化金属半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,简称CMOS) 诞生了,它是一种新型的图像传感技术。对于CMOS技术的研究已有数十载,但直到20世纪末把它应用于制作图像传感器。CMOS的优点是结构比CCD简单,耗电量只有普通CCD的1/3左右,而且制造成本比CCD要低。 同年,一种基于CMOS技术的传感器的接触式图像传感器(Contact lmage Sensor,简称CIS)也诞生了。CIS扫描仪将光源、聚焦镜片及感应器一同固定于一个外罩内,不须调节、预热,所以比CCD扫描仪起动快。CIS扫描仪体积比CCD扫描仪更小,而制造成本也更少,但品质上还是比CCD稍逊一筹,并且CCD的技术比CIS要成熟。 (4)接口类型 扫描仪的接口是指扫描仪与电脑主机的联接方式,目前扫描仪常见的接口方式有SCSI、EPP、USB三种。 1979年SCSI技术诞生。早期的扫描仪大都是SCSI接口。优点是传输速度较快,扫描质量高;缺点是需要开机箱安装一块SCSI卡,要占用一个ISA或PCI槽以及相应的中断,安装相对复杂,有可能和其他配件发生冲突。 没过几年,EPP(Enhanced Parallel Port的缩写)接口技术诞生。和SCSI的扫描仪相比,其速度较慢,扫描质量稍差,但安装方便,兼容性好,大多采用EPP接口的扫描仪后部都有两个接口,一个接计算机,另一个接其他的并口设备(一般是打印机)。 1994年诞生USB(Universal Serial Bus的缩写)技术,当时是由 PC 界的几位“巨人”——康柏、IBM、Intel和Microsoft共同推出的,旨在统一外设如打印机、外置Modem、扫描仪、鼠标等的接口,以便于安装使用,取代以往的串口、并口和PS/2接口,USB 标准线年了。又过了两年,USB才迎来了真正的春天——业界巨头们共同制定了USB1.1标准,使USB技术更加成熟可靠,线)扫描仪配置软件 扫描仪配置包括软件图像类、OCR类和矢量化软件等,这里不能不介绍OCR。简单地说,OCR的基本原理就是通过扫描仪将一份文稿的图像输入给计算机,然后由计算机取出每个文字的图像,并将其转换成汉字的编码。 早在1929年,Taushek就在德国获得了一项有关OCR(光学字符识别)的专利。欧美国家为了将浩如烟海、与日俱增的大量报刊杂志、文件资料和单据报表等文字材料输入计算机进行信息处理,从50年代就开始了西文OCR技术的研究,以便代替人工键盘输入。文字识别软件(OCR)的出现,实现了将印刷文字扫描得到的图片转化为文本文字的功能,提供了一种全新的文字输入手段,大大提高了用户工作的效率,同时也为扫描仪的应用带来了进步。这是扫描仪发展史上一个具有重要意义的里程碑。 三、主要品牌及其代表产品 (1)全友(Microtek) 全友(Microtek)是全球首家将CCD成像技术应用于图像扫描产品的厂家。1984年世界第一台扫描仪诞生于台湾全友,在此之前,图像的数字化只有电分一条途径,可以说全友开创了世界先河。MICROTEK多年来致力于科技的创新与推广,获得包括双光源、双平台(E.D.I.T-Emulsion Direct Imaging Technology)等技术在内的许多专利,是全球销量最大的扫描仪生产制造厂商。全友公司不仅在美国洛杉矶、圣荷塞、新奥尔良三个城市都设有研发中心,在台湾科学园、上海也有研发中心。中晶科技有限公司为全友电脑股份有限公司(MICROTEK) 在中国大陆投资2570万美元设立的独资企业。全友公司在全球扫描仪领域里处于领先地位,中晶的产品一向以设计严谨、参数真实、制作精良、性能可靠而饮誉业界,它们不以虚高的所谓技术参数哗众取宠,造型也趋于稳重保守。从历史的角度来看,可以说是Microtek开创了如今如火如荼的扫描仪产业新纪元。 1984年,推出世界第一台桌上型光学黑白影像扫描仪。 1985年,推出世界第一台300dpi桌上型光学黑白影像扫描仪。 1986年,推出世界第一台桌上型平台式黑白影像扫描仪。 1992年,推出世界第一台36位胶片扫描仪ScanMaker 45t,这标志着平台式扫描仪已进入高分辨率、高彩色还原度的时代。 1993 推出第一代正负片透光式影像扫描仪scanMaker35t。 1999年10月,全球第一台42位单次1200dpi扫瞄器ScanMaker X12USL诞生。 (2)清华紫光 1988年,清华大学科技开发总公司成立,它是清华紫光的前身,1993年,清华大学科技开发总公司更名为清华紫光集团。清华紫光股份有限公司是主营IT和通讯业务的A股上市公司,是国家520户重点企业、国家重点高新技术企业、国家863计划成果产业化基地、全国电子信息百强企业。集清华大学的特殊优势和近20年的市场积累,以品牌、资源、资金为发展支点,以 简单、高效、健康为管理思想,突出主营业务方向。在扫描仪这个领域,清华紫光有较长的历史,有强大的实力。1989 年,清华紫光第一个将扫描仪引入中国大陆,中国大陆第一个自有品牌的扫描仪诞生在紫光;紫光OCR 文字识别技术世界领先;紫光图档系统等众多项目列入国家火炬计划等等。

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