Экзамен / new / Гиль / Гиль / Ответы_на-билеты / 6-8

6. Технологии сканирования изображений. Классификация сканеров, основные характеристики сканеров. Сканеры на основе ПЗС элементов. Устройство элемента ПЗС матрицы. Сканеры на основе контактных датчиков. Устройство контактного датчика.

7. Устройство схемы планшетного и барабанного сканеров, принципы функционирования.

8. Штриховые коды. Сканеры штриховых кодов.

СКАНЕРЫ ШТРИХОВЫХ КОДОВ - МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ

В продолжение статьи, опубликованной в предыдущем номере журнала, настоящей статьей мы представляем Вашему вниманию сканирующие устройства – сканеры штрих-кода.

Сканер штрих-кода предназначен для считывания, декодирования и передачи в компьютер информации, закодированной в штриховом коде. Информация передается в виде последовательности цифр или букв, содержащихся в штрих-коде. Таким образом, сканер штрих-кода можно назвать элементом машинного зрения, который позволяет Системе автоматизации “увидеть” то, что зашифровано в штрих-коде.

На рынке ведущих производителей подобных устройств основное место занимают сканирующие устройства, использующие лазерный луч в качестве считывающего сенсора. Сканирующие устройства с использованием CCD (ПЗС) технологий сдают свои позиции в связи с рядом недостатков, присущих данному классу устройств.

Основным различием между лазерными и CCD сканерами является, как было упомянуто выше, является использование различных считывающих сенсоров. В лазерных сканерах используются полупроводниковые лазерные диоды видимого спектра (обычно красного либо зеленого цвета). В CCD устройствах применяются световые источники видимого диапазона - светодиоды.

Сравнительный анализ показывает следующие преимущества лазерных сканирующих устройств:

Функциональные возможности	Лазерные	CCD
Возможность бесконтактного считывания штрих-кода	На расстоянии более 20 см, в зависимости от плотности кода	Практически только контактное считывание, на практике некоторые устройства до 5 см.
Ширина считываемого кода	Теоретически не ограничена, на практике не было случаев невозможности считывания кода из-за ограничения по его длине	Ограничена шириной считывающего устройства (как правило 6-9 см )
Скорость сканирования	2-3 раза выше CCD
Зависимость качества считывания от фонового освещения	Практически не зависит	ДА (лучшее качество считывания достигается в темном помещении)
Надежность распознавания	Высокая – Считываемость поврежденных и малоконтрастных кодов, кодов нанесенных на выпуклые и вогнутые поверхности, луч не повреждает код, считывание под различными углами к рабочей поверхности и на значительном удалении	Средняя – Только контактное считывание или на небольшом удалении, негарантированное считывание кода с округлых поверхностей

Однако, многие производители продолжают развитие ПЗС-технологий в связи с “экологической чистотой” данных устройств – лазерный сканер несмотря на низкую мощность при длительном воздействии оказывает пагубное влияние на человеческое зрение, а также с более высокой надежностью ПЗС-устройств. Более высокая надежность данного класса сканеров определяется отсутствием каких-либо движущихся узлов, отсутствие точной юстировки и т.д.

Дополнительная классификация может разделить лазерные сканеры на однолучевые многолучевые и так называемы голографичекие (многоплоскостные) сканеры. Данная классификация определяется количеством излучающих лазерных элементов. Чем больше количество лазерных диодов, соответственно и сканирующих лучей, тем выше скорость и надежность считывания штрих-кода. Голографическая технология считывания позволяет обеспечить “объемное” считывание штрих-кода после помещения его в рабочую область сканера без какого-либо позиционирования.

Области применения сканеров штрих-кода определяет и техническую реализацию самих устройств. В данном направлении сканирующие устройства можно классифицировать следующим образом:

Ручные

Стационарные или встраиваемые

Индустриальные

В настоящее время на российском рынке наиболее распространены ручные сканеры различных производителей. Данные устройства широко применяются в розничной торговле в паре с кассовыми аппаратами, их часто можно увидеть в супермаркетах и мелкооптовых магазинах. Ручные сканеры отличают небольшие габариты (размеры как правило сравнимы с телефонной трубкой) и маленький вес.

Стационарные или встраиваемые сканирующие устройства используются в промышленных и торговых приложениях, имеют достаточно большие габариты и могут быть вмонтированы в столы, стойки, конвейерное оборудование. Считывание и идентификация происходит путем помещения маркированного объекта в рабочую область сканирующего устройства.

Огромный диапазон применения сканеров штрих-кода определяет огромный ассортимент данных устройств, различающихся своими техническими характеристиками, условиями эксплуатации, стоимостью и множеством других параметров.

К основным техническим характеристикам сканеров штрих-кода можно отнести:

рабочий диапазон температур – колеблется в зависимости от условий эксплуатации сканеров

используемая технология (ПЗС или лазер)

Для лазерных - количество лучей и плоскостей считывания

автоматическое включение устройства после приближения к объекту

максимальная ширина считываемого кода

максимальное удаление от считываемого объекта (бесконтактное считывание)

ударопрочность и пылезащищенность

интерфейс

Сканер как отдельное устройство не может быть использовано и рассматривается как компьютерная периферия. Подключение к персональному компьютеру осуществляется через коммуникационные порты или в разрыв клавиатуры (кабельное соединение) либо посредством радиоканала. Кабельное соединение накладывает естественные ограничения на работу и позволяет использовать сканер в радиусе 2 метров от компьютера. Сканеры, использующие радиоканал позволяют работать с устройством в радиусе до 7-8 метров (слабомощные передающие устройства) и до 5-7 километров – устройства требующие дополнительные разрешения на использование радиочастоты.

Высокая конкуренция на рынке сканирующего оборудования заставляет производителей предлагать устройства с прекрасными качественными и ценовыми показателями.

Компания Metrologic специализируется на производстве лазерных сканеров различных модификаций, в основном предназначенных для использования в торговых приложениях. Отличительной особенностью продукции данной компании является простота, надежность и низкая цена. PSC – компания специализирующаяся на выпуске промышленного оборудования, предназначенного для эксплуатации в экстремальных условиях. Компания DENSO предлагает уникальные ПЗС устройства, позволяющие считывать штрих-код на расстоянии.