簡述編譯原理中掃描器的工作原理

㈠ 二維碼掃碼器工作原理

工作原理：光筆是最先出現的一種手持接觸式條碼閱讀器。使用時，操作者需將光筆接觸到條碼表面。通過光筆的鏡頭發出一個很小的光點，當這個光點從左到右劃過條碼時，在「空」部分，光線被反射，「條」的部分，光線將被吸收，因此在光筆內部產生一個變化的電壓，這個電壓通過放大、整形後用於解碼。

分類：

二維條碼掃描器大致可以分為：手持式、固定式。

1、手持式：即二維碼掃描槍。可以掃描PDF417、QR碼、DM碼二維碼的條碼掃描槍，比如Symbol的DS6707.DS6708等等。

2、固定式：即二維碼讀取器，台式，非手持，放在桌子上或固定在終端設備里，比如SUMLUNG的SL-QC15S等等。

(1)簡述編譯原理中掃描器的工作原理擴展閱讀：

激光掃描儀可以很傑出的用於非接觸掃描，通常情況下，在閱讀距離超過30cm時激光閱讀器是唯一的選擇；激光閱讀條碼密度范圍廣，並可以閱讀不規則的條碼表面或透過玻璃或透明膠紙閱讀，因為是非接觸閱讀。

因此不會損壞條碼標簽；因為有較先進的閱讀及解碼系統，首讀識別成功率高、識別速度相對光筆及CCD更快，而且對印刷質量不好或模糊的條碼識別效果好；誤碼率極低（僅約為三百萬分之一）；激光閱讀器的防震防摔性能好，如：SymbolLS4000系列的掃描儀，可1.5米水泥地防摔。

㈡ 掃描器的原理是什麼

掃描儀是除鍵盤和滑鼠之外被廣泛應用於計算機的輸入設備。你可以利用掃描儀輸入照片建立自己的電子影集；輸入各種圖片建立自己的網站；掃描手寫信函再用E-mail發送出去以代替傳真機；還可以利用掃描儀配合OCR軟體輸入報紙或書籍的內容，免除鍵盤輸入漢字的辛苦。所有這些為我們展示了掃描儀不凡功能，它使我們在辦公、學習和娛樂等各個方面提高效率並增進樂趣。

在選購掃描儀時，我們常常遇到許多難懂的專業技術名詞，如光學解析度（光學解析度）、最大解析度（最大解析度）、色彩解析度（色彩深度）、掃描模式、介面方式（連接界面）等等。

在使用掃描儀當中，又會遇到到掃描速度慢，佔用硬碟空間多，以及一些不知所雲的設置等諸多困擾。然而說明書提供給我們的操作指導並不能讓所有的人成為應用專家，即使照著說明書去進行某些設置，也不知道為什麼要這樣做，這無疑給我們用好用巧機器帶來了障礙。

一、掃描儀的工作原理
掃描儀是圖像信號輸入設備。它對原稿進行光學掃描，然後將光學圖像傳送到光電轉換器中變為模擬電信號，又將模擬電信號變換成為數字電信號，最後通過計算機介面送至計算機中。

掃描儀掃描圖像的步驟是:首先將欲掃描的原稿正面朝下鋪在掃描儀的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者圖紙照片；然後啟動掃描儀驅動程序後，安裝在掃描儀內部的可移動光源開始掃描原稿。為了均勻照亮稿件，掃描儀光源為長條形，並沿y方向掃過整個原稿；照射到原稿上的光線經反射後穿過一個很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，又經過一組反光鏡，由光學透鏡聚焦並進入分光鏡，經過棱鏡和紅綠藍三色濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉變為模擬電子信號，此信號又被A/D變換器轉變為數字電子信號。

至此，反映原稿圖像的光信號轉變為計算機能夠接受的二進制數字電子信號，最後通過串列或者並行等介面送至計算機。掃描儀每掃一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動，在計算機內部逐步形成原稿的全圖。

在掃描儀獲取圖像的過程中，有兩個元件起到關鍵作用。一個是CCD，它將光信號轉換成為電信號；另一個是A/D變換器，它將模擬電信號變為數字電信號。這兩個元件的性能直接影響掃描儀的整體性能指標，同時也關繫到我們選購和使用掃描儀時如何正確理解和處理某些參數及設置。
1.什麼是CCD。
CCD是Charge Couple Device的縮寫，稱為電荷耦合器件，它是利用微電子技術製成的表面光電器件，可以實現光電轉換功能。

CCD在攝像機、數碼相機和掃描儀中應用廣泛，只不過攝像機中使用的是點陣CCD，即包括x、y兩個方向用於攝取平面圖像，而掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個方向，y方向掃描由掃描儀的機械裝置來完成。
CCD晶元上有許多光敏單元，它們可以將不同的光線轉換成不同的電荷，從而形成對應原稿光圖像的電荷圖像。如果我們想增加圖像的解析度，就必須增加CCD上的光敏單元數量。實際上，CCD的性能決定了掃描儀的x方向的光學解析度。

2.什麼是A/D變換器？
A/D變換器是將模擬量（Analog）轉變為數字量（Digital）的半導體元件。從CCD獲取的電信號是對應於圖像明暗的模擬信號，就是說圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來表示，它們是連續變化的，即所謂模擬量。

A/D變換器的工作是將模擬量數字化，例如將0至1V的線性電壓變化表示為0至9的10個等級的方法是：0至小於0.1V的所有電壓都變換為數字0、0.1至小於0.2V的所有電壓都變換為數字1……0.9至小於1.0V的所有電壓都變換為數字9。實際上，A/D變換器能夠表示的范圍遠遠大於10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。

如果掃描儀說明書上標明的灰度等級是10bit，則說明這個掃描儀能夠將圖像分成1024個灰度等級，如果標明色彩深度為30bit，則說明紅、綠、藍各個通道都有1024個等級。顯然，該等級數越高，表現的彩色越豐富。

二、掃描儀的性能
掃描儀按種類可以分為手持掃描儀，台式掃描儀和滾筒式掃描儀（鼓形掃描儀）。價格方面，手持型在400～600元左右；台式機從1000至上萬元不等；鼓形掃描儀的解析度在8000dpi以上，動態范圍，彩色位數等指標都較高，價格也不適合於一般家庭和辦公室。
掃描儀的主要性能指標有x、y方向的解析度、色彩解析度（色彩位數）、掃描幅面和介面方式等。各類掃描儀都標明了它的光學解析度和最大解析度。解析度的單位是dpi，dpi是英文Dot Per Inch的縮寫，意思是每英寸的像素點數。

1.什麼是光學解析度？
光學解析度是指掃描儀的光學系統可以採集的實際信息量，也就是掃描儀的感光元件——CCD的解析度。例如最大掃描范圍為216mm×297mm（適合於A4紙）的掃描儀可掃描的最大寬度為8.5英寸（216mm），它的CCD含有5100個單元，其光學解析度為5100點/8.5英寸=600dpi。常見的光學解析度有300×600、600×1200、1000×2000或者更高。

2.什麼是最大解析度？
最大解析度又叫做內插解析度，它是在相鄰像素之間求出顏色或者灰度的平均值從而增加像素數的辦法。內插演算法增加了像素數，但不能增添真正的圖像細節，因此，我們應更重視光學解析度。
3.什麼是色彩解析度？
色彩解析度又叫色彩深度、色彩模式、色彩位或色階，總之都是表示掃描儀分辨彩色或灰度細膩程度的指標，它的單位是bit（位）。
色彩位確切的含義是用多少個位來表示掃描得到的一個像素。例如:1bit只能表示黑白像素，因為計算機中的數字使用二進制，1bit只能表示兩個值（21=2）即0和1，它們分別代表黑與白。8bit可以表示256個灰度級（28=256），它們代表從黑到白的不同灰度等級。24bit可以表示16777216種色彩（224=16777216），其中紅（R）綠（G）藍（B）各個通道分別佔用8bit，它們各有2^8=256個等級，一般稱24bit以上的色彩為真彩色，當然還有採用30bit、36bit、42bit的機種。

從理論上講，色彩位數越多，顏色就越逼真，但對於非專業用戶來講，由於受到計算機處理能力和輸出列印機解析度的限制，追求高色彩位給我們帶來的只會是浪費。

4.什麼是TWAIN？
TWAIN（Technology Without An Interesting Name）是掃描儀廠商共同遵循的規格，是應用程序與影像捕捉設備間的標准介面。只要是支持TWAIN的驅動程序，就可以啟動符合這種規格的掃描儀。
例如在Microsoft Word中就可以啟動掃描儀，方法是打開菜單欄的「插入」→「圖片」→「來自掃描儀」。利用Adobe Photoshop也可以做到這一點，方法是打開「File」→「Import」→「Select TWAIN_32 Source」。

5.什麼是介面方式？
介面方式（連接界面）是指掃描儀與計算機之間採用的介面類型。常用的有USB介面、SCSI介面和並行列印機介面。SCSI介面的傳輸速度最快，而採用並行列印機介面則更簡便。
三、掃描儀的應用

1.選擇原稿類型
掃描儀驅動程序的用戶界面會提供掃描原稿類型的選擇菜單。「文件」適用於白紙黑字的原稿，掃描儀會按照1個位來表示黑與白兩種像素，這樣會節省磁碟空間。「雜志和書籍」則適用於既有圖片又有文字的圖文混排稿樣，掃描該類型兼顧文字和具有多個灰度等級的圖片。「照片」適用於掃描彩色照片，它要對紅綠藍三個通道進行多等級的采樣和存儲。
進行適當的選擇可以在滿足要求的情況下節省磁碟空間，不同的掃描儀，可能會提供不同的原稿類型選擇。

2.解析度與文件大小
一般的掃描應用軟體都可以在你預覽原始稿樣時自動計算出文件大小，但了解文件大小的計算方法更有助於你在管理掃描文件和確定掃描解析度時作出適當的選擇。
二值圖像文件的計算公式是：水平尺寸×垂直尺寸×（掃描解析度）2/8。彩色圖像文件的計算公式是：水平尺寸×垂直尺寸×（掃描解析度）2×3。例如用彩色RGB方式掃描一幅普通彩色照片（3R 3.5×5英寸），掃描解析度為300DPI，那麼得到的圖像文件長度為5×3.5×3002×3=4725000位元組即4.7MB（這個計算公式假設每一種顏色的色深是8位並且沒有考慮圖片的存儲時的壓縮演算法，實際文件大小會因保存文件的格式差異與使用的色深有很大的不同）。

3.選擇掃描解析度
掃描解析度=放大系數×列印解析度/N (N為列印機噴頭色數)。
掃描解析度越高得到的圖像越清晰，但是考慮到如果超過輸出設備的解析度，再清晰的圖像也不可能列印出來，僅僅是多佔用了磁碟空間，沒有實際的價值。因此選擇適當的掃描解析度就很有必要。

4.使用OCR軟體
OCR是字元識別軟體的簡稱，它是英文Optical character recognition的縮寫，原意是光學字元識別。它的功能是通過掃描儀等光學輸入設備讀取印刷品上的文字圖像信息，利用模式識別的演算法，分析文字的形態特徵從而判別不同的漢字。

中文OCR一般只適合於識別印刷體漢字。使用掃描儀加OCR可以部分地代替鍵盤輸入漢字的功能，是省力快捷的文字輸入方法。

㈢ 條形碼掃描器原理是什麼

從系統結構和功能上講，條碼掃描器原理之系統由掃描器系統、信號整形、解碼三部分組成。

使用形碼掃描器識別條形碼時，根據不同顏色的物體，其反射的可見光的波長是不同的。例如白色物體能反射各種波長的可見光，黑色物體則吸收各種波長的可見光，當條形碼掃描器光源發出的光經光闌及凸透鏡以後，照射到黑白相間的條形碼上時，反射光經凸透鏡。

通過測量0、1信號持續的時間來判別條和空的寬度。這樣就可以得到被辯讀的條形碼符號的條和空的數目及相應的寬度和所用碼制，根據碼制所對應的編碼規則，條碼掃描器便可將條形符號換成相應的數字、字元信息，通過介面電路送給計算機系統進行數據處理與管理，便完成了條形碼辨讀的全過程.

條形碼是由寬度不同、反射率不同的條和空，按照一定的編碼規則(碼制)編製成的，用以表達一組數字或字母符號信息的圖形標識符.即條形碼是一組粗細不同，按照一定的規則安排間距的平行線條圖形.常見的條形碼是由反射率相差很大的黑條(簡稱條)和白條(簡稱空)組成的。

㈣ 簡述光柵掃描式圖形顯示器的基本原理

光柵掃描式圖形顯示器是畫點設備。可看作是點陣單元發生器，並可控制每個點陣單元的亮度。
工作原理：在這種顯示器中，電子束的運動軌跡是固定的。即從左到右、自上而下掃描熒光屏，來產生一幅光柵。
特點：由於圖形是以點陣的形式存儲在幀緩沖器中。所以光柵掃描顯示器的電子束按從上到下、從左到右的順序依次掃描屏幕，來建立圖形。
優缺點：可以顯示色彩豐富的靜態和動態影像，製造成本低，但線條的質量不高。

㈤ 條碼掃描器的掃描頭工作原理及區別

CCD掃描器是利用光電藕合（CCD）原理，對條碼印刷圖案進行成像，然後再解碼。它的優勢是： 無轉軸，馬達，使用壽命長； 價格便宜。 選擇CCD掃描器時，最重要的是兩個參數： 景深由於CCD的成像原理類似於照相機，如果要加大景深，則相應的要加大透鏡，從而使CCD體積過大，不便操作。優秀的CCD應無須緊貼條碼即可識讀，而且體積適中，操作舒適。 解析度如果要提高CCD解析度，必須增加成像處光敏元件的單位元素。低價CCD一般是5口像素（pixel），識讀EAN，UPC等商業碼已經足夠，對於別的碼制識讀就會困難一些。中檔CCD以1024pixel為多，有些甚至達到2048pixe1，能分辨最窄單位元素為0.1mm的條碼。 激光手持式掃描器是利用激光二極體作為光源的單線式掃描器，它主要有轉鏡式和顫鏡式兩種。轉鏡式的代表品牌是SP400，它是採用高速馬達帶動一個棱鏡組旋轉，使二極體發出的單點激光變成一線。 顫鏡式的製作成本低於轉鏡式，但這種原理的激光槍不易提高掃描速度，一般為33次／秒。個別型號，如POTICON可以達到100次／秒，其代表品牌為Symbol，PSC和POTICON。商業企業在選擇激光掃描器時，最重要的是注意掃描速度和解析度，而景深並不是關鍵因素。因為當景深加大時，解析度會大大降低。優秀的手持激光掃描器應當是高掃描速度，固定景深范圍內很高的解析度。 全形度掃描器是通過光學系統使激光二極體發出的激光折射或多條掃描線的條碼掃描器，主要目的是減輕收款人員錄入條碼數據時對准條碼的勞動，選擇時應著重注意其掃描線花斑分布： 在一個方向上有多條平行線； 在某一點上有多條掃描線通過； 在一定的空間范圍內各點的解讀機率趨於一致。 符合以上三點的全形度掃描器必是商家首選。參考資料： http://www.barcodesys.com.cn/codereader.htm

㈥ 誰介紹簡述可編程控制器的工作原理,如何理解PLC的循環掃描工作過

可編程式控制制器的工作原理:
可編程式控制制器有兩種基本的工作狀態,即運行(RUN)狀態與停止(STOP)狀態,其中運行狀態是執行應用程序的狀態,停止狀態一般用於程序的編制與修改。
除了執行用戶程序之外,在每次循環過程中,可編程式控制制器還要完成內部處理、通信處理等工作,一次循環可分為5個階段。可編程式控制制器這種周而復始的循環工作方式稱為掃描工作方式。
1.內部處理階段:
PLC接通電源後,在進行循環掃描之前,首先確定自身的完好性,若發現故障,除了故障燈亮之外,還可判斷故障性質:一般性故障,只報警不停機,等待處理;嚴重故障,則停止運行用戶程序,此時PLC切斷一切輸出聯系。
2、通信服務階段:
PLC在通信服務階段檢查是否有與編程器和計算機的通信請求
3、處理階段
:
在PLC的存儲器中,有一個專門存放輸入輸出信號狀態的區域,稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器,可編程式控制制器梯形圖中別的編程元件也有對應的映像存儲區,它們統稱為元件映像寄存器。
在輸入處理階段,可編程式控制制器把所有外部輸入電路的接通/斷開(ON/OFF)狀態讀入輸入映像寄存器。外接的輸入觸點電路接通時,對應的輸入映像寄存器為「1」,梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通,常閉觸點斷開。外接的輸入觸點電路斷開時,對應的輸入映像寄存器為「0」,梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開,常閉觸點接通。
只有采樣時刻,輸入映像寄存器中的內容才與輸入信號一致,而其它時間范圍內輸入信號的變化是不會影響輸入映像寄存器中的內容的,輸入信號變化了的狀態只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入
4、程序執行階段:
在沒有跳轉指令時,CPU從第一條指令開始,逐條順序地執行用戶程序,直到用戶程序結束之處。並根據指令的要求執行相應的邏輯運算,運算的結果寫入對應的元件映像寄存器中,因此,各編程元件的映像寄存器(輸入映像寄存器除外)的內容隨著程序的執行而變化。
5、輸出處理階段:
在輸出處理階段,CPU將輸出映像寄存器的「0」/「1」狀態傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈「通電」時,對應的輸出映像寄存器為「1」狀態。。某一編程元件對應的映像寄存器為「1」狀態時,稱該編程元件為ON,映像寄存器為「0」狀態時,稱該編程元件為OFF。

㈦ 條碼掃描器原理

常見的平板式條碼掃描器一般由光源、光學透鏡、掃描模組、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信號轉換成電信號，再將電信號通過模擬數字轉換器轉化為數字信號傳輸到計算機中處理。當掃描一副圖像的時候，光源照射到圖像上後反射光穿過透鏡會聚到掃描模組上，由掃描模組把光信號轉換成模擬數字信號（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字訊號，傳送到電腦。顏色用RGB三色的8、10、12位來量化，既把信號處理成上述位數的圖像輸出。如果有更高的量化位數，意味著圖像能有更豐富的層次和深度，但顏色范圍已超出人眼的識別能力，所以在可分辨的范圍內對於我們來說，更高位數的條碼掃描器掃描出來的效果就是顏色銜接平滑，能夠看到更多的畫面細節。

㈧ 簡述可編程式控制制器的工作原理,如何理解PLC的循環掃描工作過程

可編程式控制制器的工作原理：
可編程式控制制器有兩種基本的工作狀態，即運行（RUN）狀態與停止（STOP）狀態，其中運行狀態是執行應用程序的狀態，停止狀態一般用於程序的編制與修改。
除了執行用戶程序之外，在每次循環過程中，可編程式控制制器還要完成內部處理、通信處理等工作，一次循環可分為5個階段。可編程式控制制器這種周而復始的循環工作方式稱為掃描工作方式。
1.內部處理階段：
PLC接通電源後，在進行循環掃描之前，首先確定自身的完好性，若發現故障，除了故障燈亮之外，還可判斷故障性質：一般性故障，只報警不停機，等待處理；嚴重故障，則停止運行用戶程序，此時PLC切斷一切輸出聯系。
2、通信服務階段：
PLC在通信服務階段檢查是否有與編程器和計算機的通信請求
3、處理階段 ：
在PLC的存儲器中，有一個專門存放輸入輸出信號狀態的區域，稱為輸入映像寄存器和輸出映像寄存器，可編程式控制制器梯形圖中別的編程元件也有對應的映像存儲區，它們統稱為元件映像寄存器。
在輸入處理階段，可編程式控制制器把所有外部輸入電路的接通/斷開（ON/OFF）狀態讀入輸入映像寄存器。外接的輸入觸點電路接通時，對應的輸入映像寄存器為「1」，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點接通，常閉觸點斷開。外接的輸入觸點電路斷開時，對應的輸入映像寄存器為「0」，梯形圖中對應的輸入繼電器的常開觸點斷開，常閉觸點接通。
只有采樣時刻，輸入映像寄存器中的內容才與輸入信號一致，而其它時間范圍內輸入信號的變化是不會影響輸入映像寄存器中的內容的，輸入信號變化了的狀態只能在下一個掃描周期的輸入處理階段被讀入
4、程序執行階段：
在沒有跳轉指令時，CPU從第一條指令開始，逐條順序地執行用戶程序，直到用戶程序結束之處。並根據指令的要求執行相應的邏輯運算，運算的結果寫入對應的元件映像寄存器中，因此，各編程元件的映像寄存器（輸入映像寄存器除外）的內容隨著程序的執行而變化。
5、輸出處理階段：
在輸出處理階段，CPU將輸出映像寄存器的「0」/「1」狀態傳送到輸出鎖存器。梯形圖中某一輸出繼電器的線圈「通電」時，對應的輸出映像寄存器為「1」狀態。。某一編程元件對應的映像寄存器為「1」狀態時，稱該編程元件為ON，映像寄存器為「0」狀態時，稱該編程元件為OFF。

㈨ 簡述掃描儀的基本工作原理

激光掃描儀的基本工作原理為：手持式激光掃描儀通過一個激光二極體發出一束光線，照射到一個旋轉的棱鏡或來回擺動的鏡子上，反射後的光線穿過閱讀窗照射到條碼表面，光線經過條或空的反射後返回閱讀器，由一個鏡子進行採集、聚焦，通過光電轉換器轉換成電信號，該信號將通過掃描期或終端上的解碼軟體進行解碼。