SKENER I CITAC PRUGASTOG BAR KODADamjan PreradII4

SKENER

Skeneri imaju vaznu ulogu kao dio kancelarije u posljednjih par godina.Tehnologija skeniranja se koristi na mnogo nacina,a neke od njih su:

-Desktop (Flatbed) skeneri su najrasprostranjeniji I najcesce koristeni skeneri-shet-fed (sheet-fed) skeneri su slicni desktop skenerima samo sto se umjesto glave skenera pomjera skenirani document.Ovakvi skeneri su slicni malim stampacima

-Rucni (Handheld) skeneri koriste istu tehnologiju kao desktop skeneri,ali se oslanjaju na korisnika umjesto motorizovanih remena za pomijeranje glave skenera

-Drum skeneri se koriste u izdavackoj industriji za skeniranje sa detaljima.Oni koriste tehnologiju fotomultiplikatorske cijevi (PMT).PMT tehnologijim skenirani document se postavlja na stakleni cilindar.U centru tog cilindra je sensor koji razdvaja svjetlost odbijenu (refleksiranu) od dokumenta na tri zrake.Svaka zraka je kroz filter boja poslana u fotomultiplikatorsku cijev gdje se svjetlost pretvara u elektricni signalOsnovni nacin rada skenera je sledeci.On treba da analizira sliku i obradi je na neki nacin.Obradjene slike i tekst na dokumentu(OCR) mogu biti sacuvani na racunaru,nakon cega je moguce vrsiti dalju obradu sacuvanih podataka.

Ovakav nacin rada se zasniva na svim vrstama skenera.

Dijelovi skenera su sledeci:

-Niz medjusobno spregnutih naelektrisanih uredjaja(Charge-coupled device -CCD)

-Ogledala

-Glava skenera

-Providna(obicno staklena) povrsina

-Izvor svjetlosti(lampa)

-Sociva

-Poklopac-Filteri

-Stepenasti motori(Stepper motors)

-Stabilizator

-Remenje

-Izvor napajanja

-Interfejs portovi

-Elektricno kolo za kontrolu

Glavni dio skenera su medjusobno spregunti naelektrisani niz (CCD).CCD je najcesce koristena tehnologija za skeniranje slika.CCD je skup dioda osjetljivih na svjetlost koje pretvaraju svjetlost(fotone)

u elektricnu struju.Ovakve diode se nazivaju fotosenzori.Sto je intenzivnija svjetlost koja dolai na diodu veca je is struja koja prolazi kroz nju.

Slika koja se skenira dolazi na CCD niz preko ogledala,filtera i sociva.Tacna konfiguracija(podesavanja) ovih dijelova zavise od vrste skenera.

Proces skeniranja

Dokument se postavlja na staklenu povrsinu i spusta se poklopac.Unutrasnjost skenera je obojena u bijelu , a kod nekih skenera u crnu boju.Poklopac obezbjedjuje jednolicnu pozadinu koju softver skenera koristi kao referentnu tacku za odredjivanje velicine skeniranog dokumenta .Kod mnogih desktop skenera je moguce ukloniti poklopac radi skeniranja vecih objekata,npr. Knijga.Sa lampom se osvjetljava document.Lampa u novijim skenerima je hladna katodna flourescentna lampa(CCFL) ili ksenon lampa,dok kod starijih skenera je samo obicna flourescentna lampa.

Citav mehanizam(ogledala,sociva,filter ii CCD niz) cine glavu skenera.Glava skenera se polako pomijera preko dokumenta remenom zakacenim za stepenasti motor.Glava skenera je pricvrscena za stabilizator da bi se obezbjedilo da nema klimanja i odstupanja u procesu skeniranja.

Slika dokumenta se odbija(refleksuje) od ogledalo koje se nalazi pod uglom na drugo ogledalo.Kod nekih skenera postoje samo dva ogledala dok neki koriste tri.Svako ogledalo je zakrivljeno tako da fokusira sliku koju odbija(refleksuje) na manju povrsinu.Posljednje ogledalo odbija sliku na socivo.Socivo fokusira sliku preko filtera na CCD niz.

Redoslijed filtera isociva je drugaciji u zavisnosti od skenera.Neki skeneri koriste metodu trostrukog skeniranja.Svako skeniranje prolazi kroz drugaciji filter boja(RGB) izmedju sociva i CCD niza.Nakon zavrsetka skeniranja trostrukom metodom softver sastavlja filtrirane slike u jednu obojenu sliku.Vecina skenera danas koristi metodu jednog skeniranja.Socivo razdvaja sliku u tri manje verzije originala.Svaka manja verzija prolazi kroz filter boja(RGB) na diskretnom dijelu CCD niza.Skener kombinuje tri dijela slike u jednu obojenu sliku.

Postoji i druga tehnologija koja je postal polularna i jeftina kod desktop skenera,a to je tehnologija kontaktnih senzora(Contact image sensor-CIS).CIS zamjenjuje CCD niz,ogledala,sociva i filtere.Mehanizam kontaktnih senzora posjeduje 300 do 600 senzora koji obuhvataju sirinu skeniranog prostora.Mehganizam je postavjljen veoma blizu staklene povrsine na kojou se postavlja document.Prilikom skeniranja bijele LED diode obezbjedjuju svjetlost.Osvijetljena slika je redom senzora prikupljena.CIS senzori su jeftiniji i laksi ,ali imaju manji kvalitet i rezoluciju nego CCD senzori.Skeneri se razlikuju po rezoluciji i ostrini skenirane slike.Mnogi desktop skeneri imaju rezoluciju

300x300 dpi(tacaka po incu).Rezolucija skenera je odredjena odnosom broja senzora u jednom redu CCD ili CIS niza i preciznosti stepenastog motora.

Ostrina skenera zavisi od kvaliteta optickih dijelova koristenih u socivu i intenziteta izvora svjetlosti.Veoma svijetla ksenon lampa i socivo visokog kvaliteta ce imati mnogo cistiju i ostriju sliku nego standardna flourescentna lampa i osnovno socivo.

Rezolucija skenera je obicno pojacana softverskom interpolacijom(umetanjem) piksela.Ovi dodatni pikseli su prosjek susjednih piksela.

Kada se govori o skenerima bitan podatak je i dubina bitova ili dubina boja.To se odnosi na broj boja koje je skener sposoban da prikaze.Svaki piksel zahtijeva 24 bita da bi prikazao standardne boje.Vecina skenera podrzava 30 do 36 dubina bitova,ali ipak oni rade na 24 bit-nim bojama.,ali prilikom obrade slike radi bolje obrade oni koriste vecu paletu boja.Postoji mnogo misljenja da li stvarno postoji razlika izmedju 24 bit-nih i 30-36 bit-nih skenera.

PRENOS SLIKE

Skeniranje dokumenta je samo jedan dio obrade.Da bi skenirana slika bila korisna, ona mora da se prenese u racunar.Postoje uobicajeni portovi koje koriste skeneri,a to su

-Povezivanje skenera sa paralelnim portom,to je najsporiji metod prenosa

-Povezivanje skenera sistemenskim interfejsom(SCSI).Ovakvo povezivanje zahtijeva posebnu SCSI vezu.Vecina skenera posjeduje posebnu SCSI karticu koja se umece u racunar i povezuje sa skenerom

-Povezivanje skenera univerzalnim serijskim bus-om(USB),ovakvo povezivanje omogucuje veliku brzinu i pristupacnost u jednom paketu-Povezivanje skenera uz pomoc FireWire,ovakvim povezivanjem omogucuje se veca brzina od USB i SCSI povezivanja sto je idealno za slike velikog kvaliteta

Da bi racunar prepoznao i razumio sliku na njemu mora biti instaliran drajver,uz pomoc koga kompjuter stupa u kontakt sa skenerom.Vecina skenera koristi uobicajen TWAIN jezik.TWAIN drajver sluzi kao prevodilac(interpreter) izmedju bilo koje aplikacije koja podrzava TWAIN jezik i skenera.To znaci da aplikacija ne treba da sadrzi podatke o skeneru da bi mu direktno pristupila.

Kao dodatak drajveru,vecina skenera dolazi is a drugim softverom.Uobicajeno jedinica za skeniranje i neka vrsta aplikacije za obradu slika.Vecina skenera ukljucuje OCR softver.OCR softver omogucujr skeniranje rijeci dokumenta i prevede ih u tekst racunara.Takav program koristi procese odredjivanja oblika karaktera i poklapanja sa odredjenim slovom ili brojem.TWAIN je skracenica od Technology without an interesting name(tehnologija bez zanimljivog imena)

CITAC PRUGASTOG KODA

Predstavljeni prije vise od 50 godina,linearni prugasti kodovi su se prosirili na sve grane industrije. Prugasti(bar)kod koji se koristi u industriji se naziva i simbolicni jer predstavlja odredjenu prugastim kodom kodovanu semu.U svakom slucaju informacija je kodovana duz linija prugastog koda i to crnim linijama(prugama) i svijetlim razmacima,ali na razlicit nacin.

NACIN KODOVANJA

Postoje dva osnovna nacina za kodovanje informacije u jednodimenzionalnoj semi.U prvom,dostupne intervale u modelima dijelimo sa identicnom sirinom i dodjeljujemo 1 i 0 svakom modulu.Moduli oznaceni jedinicom su stampani prugama,a moduli oznaceni 0 su razmaci.Jedna pruga ili razmak moze imati mnogo modula.Takve seme se nazivaju delta kodovi u komunikacijskoj teoriji od trenutka kada su koeficijenti formirani u toku procesa dekodovanja.Takvi kodovi imaju prednost u preciznosti i sigurnosti.Udrugoj semi,dodjeljuje se jedan bit svakoj pruzi ili razmaku.Takve seme se nazivaju seme sa sirinom modulisanim kodom.Uobicajeno ime za takve kodove je binarni kod.

Slika prikazuje razliku izmedju kodovanja na prvi nacin(gornji kod) i kodovanja na drugi nacin(donjiu kod).

GUSTINA KODA

Ako delta kod posjeduje n modula i moze da stvori(generise) S(n) kodovanih rijeci,onda njegov sadrzaj inforacija definisemo,po modulu,kao

Ako je potrebna sirina W za stampanje n modula na substrat,onda definisemo gustinu koda(u bitovima po jedinici duzine) kao

Gdje x odredjuje sirinu modula.Nezasticeni delta kod moze kodovati do 2n kodovanih rijeci tako da gustina informacija je

Ova jednacina je specijalni slucaj rezultata Shannon(1948).Prvi dio gornje jednacine je jednak broju 1,618 ,a drugi je jednak -0,618,tako da se n povecava.Za vrijednosti n vece od 5 sledeca jednacina obezbjedjuje procjenu

Slijedi da je gustina nezasticenog binarnog koda

Sirina kodova ima gustinu prosjecno 70% delta koda za istu sirinu modula.

TIPOVI KODOVA

Jedno-dimenzionalni bar kodovi

U osnovi jedno-dimenzionalnim bar kodom,informacija je liearno kodaovana sa intervalima promjene difuzne reflektivnosti(usponi i padovi signala),obicno u crnoj ibijeloj boji.Intervali su smjesteni u pravougaonike cije vertikalne visine ne nose nikakve informacije vec olaksice procesu skeniranja koje elektronski odgovaraju prugama i razmacima simbola.

Univerzalni kod za proizvode i Evropsko oznacavanje artikala

Univerzalni kod za proizvode(UPC) je delta kod.Postoji vise verzija ovog koda,npr. U verziji A svaki symbol koduje 12 cifara.UPC kodovana rijec sastoji se od dvije pruge i dva razmaka sto ukupno sadrzi 7 modula.Broj mogucih kodovanih rijeci se racuna na sledeci nacin:Dvije pruge i dva razmaka zahtjevaju tri djelioca u svakom od 6 polozaja.

simboli moraju biti jasni za skeniranje iz bilo kog pravca,ali takodje treba da se odredi smjer skeniranja.UPC to postize dodjeljujuci dvije kodne rijeci za svaku cifru.Format UPC simbola je prikazan na slici

Simbol sadrzi sledece grupe kodovanih rijeci:

-Lijeve zastitne pruge(modul pruge-razmak-modul pruge)-Left guard bar pattern 101

-Cifra industrijske oznake-Industry designation unit

-Lijevih 5 cifara odgovara proizvodjacu-Left five characters of code

-6 cifara neparne parnosti gdje jedna odredjuje tip industrije,a ostalih 5 kod proizvodjaca-Centralni zastina pruga-Center guard pattern

-6 cifara jednake parnosti gdje 5 njih predstavlja kod proizvoda,a jedna je cifra za provjeru(suma ostalih cifara u slucaju greski)

-Desna zastitna pruga-Right guard pattern

-Desnih 5 cifara odgovara broju proizvoda proizvodjaca-Right five characters of code

-Posljednja cifra je cifra za provjeru

EAN(evrpski broj artikla) kod je slican UPC kodu samo sto kod sadrzi 13 karaktera od koga 2 predstavljajudrzavu evrope.

Binarni kodoviCodabar

Codabar je najjednostavniji i najraniji nacin kodovanja.To je diskretan kod koji ima mogucnost samo-provjere i varira u sirini.

Kod 39

Dvo-dimenzionalni prugasti kodovi

TIPOVI CITACA BARKODA I POUZDANOST CITANJA

Svjetlosna olovka

Tip citaca u obliku olovke sastoji se od izvora svjetlosti/opticka vlakna i fotodiode.To je citac sa loptastim socivom koji pravi direktan kontakt sa barkodom.Intenzitet reflektujuceg svjetla je preko fotodiode dekodovan.Slabost ovih citaca je rucno pomijeranje,sto stvara ocigledne promjene brzine i ugla citanja.

Automatsko(masinsko)skeniranje

Laserski skeneriSledeca generacija prenosivih uredjaja sacinjavala se od automatskog laserskog skenera za citanje bar koda.Prva takva generacija laserskih citaca koristila je Helium-Neonske laserske cijevi,sto je kasnije preslo u poluprovodnicke lasere i cija je cijena znatno opala.

Danasnji barkod citaci mogu biti prenosivi velicine mobilnog telefona ili velike nepokrretne jedinice.Mehanizam se sastoji od neprestano pomjerajucih zraka,sa kojim je moguce ocitati cak 40 barkodova u sekundi.Analogni signal je filtriran kroz diodu i pojacavac i prebacen u digitalni koji je onda analiziran dekoderom.

CCD skener

Ovakva vrsta citaca je slicna skeneru objasnjenom u poglavlju skeneri.POUZDANOST LASERSKOG SKENIRANJA

Zbog automatskih pokusaja skeniranja lasera pouzdanost uspjesnog ocitavanja je 100%.

Rad citaca bar kodaPod razlicitim dnevnim svjetlom citac mora da razazna razlicite simbole koji se razlikuju po boji,kontrastu,gustini i kvalitetu.Citac mora da bude u skladu sa propisima na kojo talasnoj duzini ce da radi,rezuluciji,razmaku izmedju skenera i barkoda.

Sema rada barkod citaca je prikazaa na slici.

Citac bar koda se sastoji od izvora svjetlosti(laser),optike za fokusiranje,barkod simbola,elementa za skeniranje,optoelektricnog prijemnika i elektronskog filtera,converter iz analognog u digitalno i decoder.