實現原理 掃瞄槍 條碼掃瞄槍原理

2021-10-13 14:50:19 字數 3599 閱讀 8650

豐富的生活隨著彩色印表機的介入,老百姓的家庭變得更加多彩。近年來計算機技術的飛速發展,有些家庭有了更多的需求——掃瞄槍。它更是為家庭娛樂提供了新的融洽親情的方式。在選擇使用掃瞄槍前,先認識一下掃瞄槍。掃瞄槍作為光學、機械、電子、軟體應用等技術緊密結合的高科技產品,是繼鍵盤和滑鼠之後的第三代主要的電腦輸入裝置。掃瞄槍自80年代誕生之後,得到了迅猛的發展和廣泛的應用,從最直接的、**、膠片到各類圖紙圖形以及文稿資料都可以用掃瞄槍輸入到計算機中,進而實現對這些影象資訊的處理、管理、使用、儲存或輸出。

1.掃瞄槍種類:

掃瞄槍等種類很多,常見的有以下幾類:

一、手持式掃瞄槍 。手持式掃瞄槍是2023年推出的技術形成的產品,外形很像超市收款員拿在手上使用的條碼掃瞄槍一樣。持式掃瞄槍絕大多數採用cis技術,光學解析度為200dpi,有黑白、灰度、彩色多種型別,其中彩色型別一般為18位彩色。也有個別高檔產品採用ccd作為感光器件,可實現位真彩色,掃瞄效果較好。

二、小滾筒式掃瞄槍。這是手持式掃瞄槍和平台式掃瞄槍的中間產品(這幾年有新的出現,因為是內建供電且體積小被稱為筆記本掃瞄槍)這種產品絕大多數採用cis技術,光學解析度為300dpi,有彩色和灰度兩種,彩色型號一般為24位彩色。也有及少數小滾筒式掃瞄槍採用ccd技術,掃瞄效果明顯優於cis技術的產品,但由於結構限制,體積一般明顯大於cis技術的產品。小滾筒式的設計是將掃瞄槍的鏡頭固定,而移動要掃瞄的物件通過鏡頭來掃瞄,運作時就象印表機那樣,要掃瞄的物件必須穿過機器再送出,因此,被掃瞄的物體不可以太厚。這種掃瞄槍最大的好處就是,體積很小,但是由於使用起來有多種侷限,例如只能掃瞄薄薄的紙張,範圍還不能超過掃瞄槍的大小。

三、平台式掃瞄槍。又稱平板式掃瞄槍、台式掃瞄槍,目前在市面上大部分的掃瞄槍都屬於平板式掃瞄槍,是現在的主流。這類掃瞄槍光學解析度在300dpi-8000dpi之間,色彩位數從24位到48位,掃瞄幅面一般為a4或者a3。平板式的好處在於像使用影印機一樣,只要把掃瞄槍的上蓋開啟,不管是書本、報紙、雜誌、**底片都可以放上去掃瞄,相當方便,而且掃瞄出的效果也是所有常見型別掃瞄槍中最好的。

其它的還有大幅面掃瞄用的大幅面掃瞄槍、筆式掃瞄槍、條碼掃瞄槍、底片掃瞄槍(注意不是平板掃瞄槍加透掃,效果要好的多,**當然也貴)、實物掃瞄槍(不是有實物掃瞄能力的平板掃瞄槍,有點類似於數位相機),還有主要用於業印刷排版領域的滾筒式掃瞄槍等很多。

2.掃瞄槍介面:

掃瞄槍的常用介面型別有以下三種:

(1)scsi(小型計算機標準介面):此介面最大的連線裝置數為8個,通常最大的傳輸速度是40m/s,速度較快,一般連線高速的裝置。scsi裝置的安裝較複雜,在pc機上一般要另加scsi卡,容易產生硬體衝突,但是功能強大。

(2)epp(增強型並行介面):一種增強了的雙向並行傳輸介面,最高傳輸速度為1.5mbps。優點是不需在pc中用其它的卡,無限制連線數目(只要你有足夠的埠),裝置的安裝及使用容易。缺點是速度比scsi慢。此介面因安裝和使用簡單方便而在中低端對效能要求不高的場合取代scsi介面。

(3)usb(通用序列匯流排介面):最多可連線127臺外設,現在的usb1.1標準最高傳輸速度為12mbps,並且有乙個輔通道用來傳輸低速資料。在將來如果有了usb2.0標準的掃瞄槍速度可能會擴充套件到480m/s。具熱插拔功能,即插即用。此介面的掃瞄槍隨著usb標準在intel的力推之下的確立和推廣而逐漸普及。

3.掃瞄槍內部結構和工作原理:

常見的平板式掃瞄槍一般由光源、光學透鏡、掃瞄模組、模擬數字轉換電路加塑料外殼構成。它利用光電元件將檢測到的光訊號轉換成電訊號,再將電訊號通過模擬數字轉換器轉化為數碼訊號傳輸到計算機中處理。當掃瞄一副影象的時候,光源照射到影象上後反射光穿過透鏡會聚到掃瞄模組上,由掃瞄模組把光訊號轉換成模擬數碼訊號(即電壓,它與接受到的光的強度有關),同時指出那個像數的灰暗程度。這時候模擬-數字轉換電路把模擬電壓轉換成數碼訊號,傳送到電腦。顏色用rgb三色的8、10、12位來量化,既把訊號處理成上述位數的影象輸出。如果有更高的量化位數,意味著影象能有更豐富的層次和深度,但顏色範圍已超出人眼的識別能力,所以在可分辨的範圍內對於我們來說,更高位數的掃瞄槍掃瞄出來的效果就是顏色銜接平滑,能夠看到更多的畫面細節。

4.掃瞄***辨率:

掃瞄***辨率要從三個方面來確定:光學部分、硬體部分和軟體部分。也就是說,掃瞄***辨率等於其光學部件的解析度加上其自身通過硬體及軟體進行處理分析所得到的解析度。

光學解析度是掃瞄槍的光學部件在每平方英吋面積內所能捕捉到的實際的光點數,是指掃瞄槍ccd(或者其它光電器件)的物理解析度,也是掃瞄槍的真實解析度,它的數值是由光電元件所能捕捉的畫素點除以掃瞄槍水平最大可掃尺寸得到的數值。如解析度為1200dpi的掃瞄槍,往往其光學部分的解析度只佔400~600dpi。擴充部分的解析度由硬體和軟體聯合生成,這個過程是通過計算機對影象進行分析,對空白部分進行數學填充所產生的(這一過程也叫插值處理)。

光學掃瞄與輸出是一對一的,掃瞄到什麼,輸出的就是什麼。經過計算機軟硬體處理之後,輸出的影象就會變得更逼真,解析度會更高。目前市面上**的掃瞄槍大都具有對解析度的軟、硬體擴充功 能。有的掃瞄槍廣告上寫9600×9600dpi,這只是通過軟體插值得到的最大解析度,並不是掃瞄槍真正光學解析度。所以對掃瞄槍來講,其解析度有光學解析度(或稱光學解析度)和最大解析度之說,當然我們關心的就是光學解析度了,這才是硬功夫。

我們說某台掃瞄***辨率高達4800dpi(這個4800dpi是光學解析度 和軟體差值處理的總和),是指用掃瞄槍輸入影象時,在1平方英吋的掃瞄 幅面上,可採集到4800×4800個畫素點(pixel)。1英吋見方的掃瞄區域,用4800dpi的解析度掃瞄後生成的影象大小是4800pixel×4800pixel。在掃 描影象時,掃瞄解析度設得越高,生成的影象的效果就越精細,生成的影象檔案也越大,但插值成分也越多。

5.掃瞄槍的光電器件:

目前市場上掃瞄槍所使用的感光器件主要有四種:光電倍增管,矽氧化物隔離ccd,半導體隔離ccd,接觸式感光器件(cis或lide)。

主流是兩種ccd,其原理簡單說是:在一片矽單晶上整合了幾千到幾萬個光電三極體,這些光電三極體分為三列,分別用紅綠藍色的濾色鏡罩住,從而實現彩色掃瞄。兩種ccd相比較,矽氧化物隔離ccd又比半導體隔離ccd好,熟悉物理的朋友自然知道理由。簡單的說是半導體的ccd三極體間漏電現象會影響掃瞄精度,用矽氧化物隔離會大大減小漏電現象(這個是絕緣體的),當然最好再加上溫度控制,因為不管是半導體還是導體一般都是溫敏的,公升溫導電性一般會提高(成本會提高不少,**嘛,不說大家也知道會怎麼樣了)。現在主流市場上的多數是半導體隔離ccd 用,矽氧化物隔離ccd 的比較少,顯然是因為成本較高。如果要了解一款掃瞄槍的效果,很重要的就是了解掃瞄槍是用什麼品質的光電元件,呵呵,就算同是半導體隔離質量也有差別。

接觸式感光器件,它使用的感光材料一般是我們用來製造光敏電阻的硫化鎘,生產成本應該是較ccd低得多(市場上同等精度的cis掃瞄槍總是比ccd的掃瞄槍便宜不少正是這個原因)。掃瞄距離短,掃瞄清晰度低甚至有的時候達不到標稱值,溫度變化比較容易影響掃瞄精度,這些正是這種掃瞄槍的致命問題。對物理熟悉的朋友應該知道硫化鎘的電阻間漏電現象比半導體隔還大,這還要降低精度(呵呵,不說了,說得cis好像差得不得了,做掃瞄槍的廠家要來砍死我了)。

光電倍增管,感光材料主要是金屬銫的氧化物。他的掃瞄精度,甚至受溫度影響的程度和噪音等都是最好的,可**也是最貴的。一般使用者如我這樣都是夢寐以求而已,**太貴我們這裡就略過其具體的技術特點了。

一台掃瞄槍的光電器件是決定其效能的重要因素,其它的如控制電路,軟體等也很重要。直接了解這些資料可能有些困難。我們往往只能了解有限的內容(商業秘密嘛),我們在判斷一款掃瞄槍的效能到底如何的時候,只有靠實際操作和評測軟體等方法來了解。

實現原理 掃瞄槍 掃瞄槍原理及結構

掃瞄槍條碼掃瞄槍也稱條碼掃瞄器,人們常簡稱為條碼掃瞄槍或條碼掃瞄器。掃瞄槍作為光學 機械 電子 軟體應用等技術緊密結合的高科技產品,是繼鍵盤和滑鼠之後的第三代主要的電腦輸入裝置。掃瞄槍自80年代誕生之後,得到了迅猛的發展和廣泛的應用,從最直接的 膠片到各類圖紙圖形以及文稿資料都可以用掃瞄槍輸入到計算...

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