扫描仪扫描仪扫描仪扫描仪一、扫描仪概述n我们要将各种图像信息录入到计算机的其中一种方法是通过扫描仪,扫描仪就是一种捕获图像,并将之转化为计算机可以显示、编辑、储存和输出格式的一种数字化输入设备,也是继键盘、鼠标发明后的第三种输入设备一、扫描仪图片一、扫描仪图片扫扫描描仪仪外外部部结结构构扫描仪发展历史n扫描仪是19世纪80年代中期出现的光、机、电一体化产品,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,在使用文件编辑软件编辑成标准格式的文本储存在磁盘上n1984年,世界上第一台桌面型黑白扫描仪在台湾全友(Microtek)诞生,之后市面出现各种品牌扫描仪,如:惠普、爱普生、佳能、清华紫光、明基等n扫描仪广泛应用于各行业,成为仅次于打印机的一大计算机外设(一)按用途划分n可将扫描仪分为可用于各种文稿输入的通用型扫描仪和专门用于特殊图像输入的专用型扫描仪(条码读入器、卡片阅读机)等(二)按接口方式划分 有SCSI卡接口方式扫描仪、EPP接口方式扫描仪、USB接口方式扫描仪等(三)按摆放的方式划分n有平面和曲面两种方式,其中平面方式的有平板式扫描仪、手持式扫描仪和幻灯片扫描仪等。
曲面的有滚筒式扫描仪(四)按扫描原理划分n可将扫描仪分为以CCD为核心的平板式扫描仪、手持式扫描仪和以光电倍增管为核心的滚筒式扫描仪扫描仪的重要技术指标n(一)光学分辨率n光学分辨率是指扫描仪的光学系统可以采集的实际信息量,也就是扫描仪的感光元件--CCD的实际分辨率n是扫描仪最为关键的性能指标,是影响扫描效果的清晰程度最重要因素n目前常见光学分辨率:2400*1200、4800*2400、6400*3200、9600*4800(二)最大分辨率n最大分辨率又叫做内插分辨率,它是在相邻像素之间求出颜色或者灰度的平均值,从而增加像素数的办法n通过内插算法可以增加像素数,但不能增加真正的图像细节因此,光学分辨率才是真正值得我们注意的(三)色彩分辨率n色彩分辨率又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色阶,总之都是表示扫描仪分辨色彩或灰度细腻程度的指标,它的单位是bit(位)色彩位确切的含义是用多少个位来表示扫描得到的一个像素(四)灰度级n灰度级表示灰度图像的亮度层次范围,级数多说明扫描仪图像的亮度范围大,层次丰富目前多数扫描仪的灰度最大是1024级(五)接口方式n接口方式是指扫描仪与计算机之间采用的接口类型。
常用的有并行打印机接口、USB接口、SCSI接口和火线IEEE1394接口(六)幅面n扫描仪的最大幅面分A4、A3、A1、A0几种,市场上的扫描仪以A4幅面为主由于一般情况下我们的扫描对象多为相片和普通文档,而文档的大小一般为A4,所以A4和A4加长的扫描仪已经可以满足日常的应用(七)扫描速度 n表示扫描快慢的指标不要过分看中扫描仪的速度,因为在一定的生产成本下,提高扫描速度必然会降低扫描仪的精度,同时考虑到扫描仪对图像的处理速度,同样会以简化扫描仪的色彩校正功能为代价随机软件n当购买每一款扫描仪都会随机赠送一些应用软件,这些软件在使用扫描仪时会起到很大的作用,同时,也为我们省去很多购买软件的费用,扫描仪的组成结构 扫描仪是光机电一体化的产品,所谓扫描仪是光机电一体化的产品,所谓“光机电一体化光机电一体化”是是指扫描仪主要由以下三个部分组成:指扫描仪主要由以下三个部分组成:光学成像部分、机械传动光学成像部分、机械传动部分和转换电路部分部分和转换电路部分1、机械传动部分、机械传动部分 机械传动机构由步进电机、传动齿轮、传动皮带组成扫描头由圆形支撑滑杆支撑,卡在传动皮带上,由传动皮带带动沿支撑滑杆移动。
专业级扫描仪采用精密的导螺杆移动扫描头,能获得更高的纵向扫描分辨率和更为稳定的图像机械传动机构步进电机的步进精度决定了扫描仪的纵向扫描精度(分辨率),由于步进电机很容易控制,大多数厂商取垂直分辨率为水平分辨率的两倍生产扫描仪n2、光学成像部分、光学成像部分n 光学成像部分包括有光学成像部分包括有光源、镜头和感光元光源、镜头和感光元件1、光源n扫描仪通过读取反射或透射的光线来获取图像信息,光源的品质好坏,将严重影响到最终扫描结果n扫描仪基本都使用低压辉光放电管,低压辉光放电管无灯丝,寿命长,发光稳定,可获高质量的扫描效果2、镜头n镜头的功能是将光线会聚于感光元件CCD上,以产生清晰的、不失真的图像镜头是影响图像质量的极为精密的重要光学部件3、感光元件 n感光元件是扫描图像的拾取设备,相当于人的眼球,其重要性不言而喻目前扫描仪所使用的感光器件有三种:光电倍增管,电荷偶合器(CCD),接触式感光器件(CIS或LIDE)光电倍增管n实际上是一种电子管,感光材料主要是金属铯的氧化物及其他一些活性金属(主要是镧系金属)氧化物的搀杂物,用这种材料制成的光电阴极,在光线的照射下能够发射电子,经栅极加速放大后冲击阳极,形成电流。
在各种感光器件一次只能扫描一个像素,因此扫描速度很慢,扫描一张图需要几十分钟,所以现在它一般只使用在昂贵的专业滚筒式扫描仪上 CCDn与我们日常使用的半导体集成电路相似,在一片硅单晶上集成了几千到几万个光电三极管,这些光电三极管分为三列,分别用红绿蓝色的滤色镜罩住,从而实现彩色扫描光电三极管在受到光线照射时可以产生电流,经放大后输出采用CCD的扫描仪技术以过多年的发展已经比较成熟,是市场上主流扫描仪主要采用的感光元件图CCD图列接触式感光元件,n又称CIS技术,这项技术的推广相当迅速,几乎每家扫描仪生产厂商都推出了数款使用CIS作感光元件的扫描仪其实,这种技术与CCD技术几乎是同时出现的,它使用的感光材料一般是硫化镉,但由于尺寸太大,无法使用镜头成像,只能依靠贴近目标来识别目标,因此光学分辨率最高只能达到200dpi,曾广泛用在低档手持式黑白扫描仪上,1998年后,CIS技术有了重大突破,极限分辨率被提高到600DPI,再加上其生产成本只有CCD的1/3,所以得到广泛应用3 3、转换电路、转换电路 转换电路部分有转换电路部分有A/DA/D转换处理电路转换处理电路及及控制机械部分运动的控制控制机械部分运动的控制电路电路。
模数(模数(A/D)转换器接收感光元件)转换器接收感光元件CCD传来的模拟电信号,传来的模拟电信号,将它转换成为将它转换成为二进制二进制数字信号(每一位二进制数即对应一个像数字信号(每一位二进制数即对应一个像素的数据)后,再送图像处理器处理素的数据)后,再送图像处理器处理n 1、放好扫描仪,插上、放好扫描仪,插上电源和电源和USB线线n 2、平时使用时,把要扫描的稿件放在扫描仪上,、平时使用时,把要扫描的稿件放在扫描仪上,盖上盖子盖上盖子n 3、启动应用软件,一般会、启动应用软件,一般会自动预扫描自动预扫描,如果没有,如果没有什么问题的话按什么问题的话按“扫描扫描”按钮就可以了按钮就可以了n 4、扫描完成后会自动进入软件,然后再相应的编、扫描完成后会自动进入软件,然后再相应的编辑一下,编辑完成后另存为文件就可以了辑一下,编辑完成后另存为文件就可以了 因为具体的扫描仪和使用的软件不同,所以无法具 因为具体的扫描仪和使用的软件不同,所以无法具体描述,但基本步骤都是一样的体描述,但基本步骤都是一样的 二、扫描仪一般操作步骤二、扫描仪一般操作步骤 三、扫描仪的用途 扫描仪扫描仪的天生职责是把已经拍好的照片、报刊杂志上的天生职责是把已经拍好的照片、报刊杂志上的图像或影像通过扫描后保存到电脑里。
的图像或影像通过扫描后保存到电脑里 近年,扫描仪又玩了一个新花招,就是人们常近年,扫描仪又玩了一个新花招,就是人们常“OCR”,,用这种方法,可以把书写在纸上的文字经扫描后自动转成电用这种方法,可以把书写在纸上的文字经扫描后自动转成电脑里可编辑的文件文本,这样,可以大大减轻打字时的文字脑里可编辑的文件文本,这样,可以大大减轻打字时的文字录入量 四、工作原理n 自然界的每一种物体都会吸收特定的光波,而没被吸收的光波就会反射出去 扫描仪就是利用上述原理来完成对稿件的读取的扫描仪工作时发出的强光照射在稿件上,没有被吸收的光线将被反射到光学感应器CCD上光感应器接收到这些信号后,将这些信号传送到模数(A/D)转换器,模数转换器再将其转换成计算机能读取的信号,然后通过驱动程序转换成显示器上能看到的正确图像 待扫描的稿件通常可分为:反射稿和透射稿前者泛指一般的不透明文件,如报刊、杂志等,后者包括幻灯片(正片)或底片(负片)如果经常需要扫描透射稿,就必须选择具有光罩(光板)功能的扫描仪 扫扫描描仪仪原原理理示示意意图图六、使用注意事项n正确使用和进行简单的保养是非常重要的:正确使用和进行简单的保养是非常重要的:n1.一旦扫描仪通电后,千万一旦扫描仪通电后,千万不要不要热插拔热插拔SCSI、、EPP接口的电缆,这样会损坏扫描仪或计算机。
接口的电缆,这样会损坏扫描仪或计算机n2.扫描仪在工作时请扫描仪在工作时请不要不要中途切断电源,一般中途切断电源,一般要等到扫描仪的镜组完全归位后,再切断电源要等到扫描仪的镜组完全归位后,再切断电源n3.由于一些由于一些CCD的扫描仪可以扫小型立体物品,的扫描仪可以扫小型立体物品,所以在扫描时应当注意:放置锋利物品时不要所以在扫描时应当注意:放置锋利物品时不要随便移动以免划伤玻璃;放下上盖时不要用力随便移动以免划伤玻璃;放下上盖时不要用力过猛,以免打碎玻璃过猛,以免打碎玻璃n4.扫描仪在设计上并没有完全切断电源的开关,扫描仪在设计上并没有完全切断电源的开关,当用户不用时,扫描仪的灯管依然是亮着的,当用户不用时,扫描仪的灯管依然是亮着的,由于扫描仪灯管也是消耗品,所以建议用户在由于扫描仪灯管也是消耗品,所以建议用户在不用时切断电源不用时切断电源 n5.扫描仪应该摆放在远离窗户的地方且应避免扫描仪应该摆放在远离窗户的地方且应避免阳光的直射阳光的直射n n6.由于扫描仪在工作中会产生静电,从而吸附由于扫描仪在工作中会产生静电,从而吸附大量灰尘进入机体影响镜组的工作因此,不大量灰尘进入机体影响镜组的工作。
因此,不要用容易掉渣儿的织物来覆盖(绒制品,棉织要用容易掉渣儿的织物来覆盖(绒制品,棉织品等),可以用丝绸或蜡染布等进行覆盖,房品等),可以用丝绸或蜡染布等进行覆盖,房间适当的湿度可以避免灰尘对扫描仪的影响间适当的湿度可以避免灰尘对扫描仪的影响n7、最好预热、最好预热n 使用CCD扫描仪时,最好让扫描仪预热一段时间,以保证光源的稳定性和达到正常的色温,从而得到最好的图像还原在寒冷的季节使用时,由于温度过低,扫描仪的灯管处于保护状态,这时请持续通电30分钟后,再关闭扫描仪电源,60秒后再接通n8、不要频繁开关机、不要频繁开关机n 不要频繁地开关扫描仪,这样会加剧灯管的老化和伺服系统的磨损,要争取做到一天开关一次机。