Mini Projet : Scanner informatique

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1 Mini Projet : Scanner informatique
REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIRE   Ministre de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique Université Kasdi Merbah Ouargla FACULTE DE LA NOUVELLE TECHNOLOGIE ET DES INFORMATIONS TELECOMINICATION Département de l'électronique 1éreAnnee Master Instrumentation pétrolière LMD Module: Chaine d’acquisition numérique Group: 02 Mini Projet : Scanner informatique PREPARER PAR: - BELAHBIB IMAD EDDINE - KERROUCHE MOHAMMED LAMINE - KHADDATA KAMEL

2 INTRODUCTION En informatique, un image scanner souvent abrégé en juste scanner, bien que le terme est ambigu hors contexte (scanner de codes à barres, scanner CAT, etc.) - Est un dispositif qui balaye optiquement images, texte imprimé, écriture, ou un objet, et la convertit en une image numérique. Couramment utilisé dans les bureaux sont des variations du scanner à plat de bureau où le document est Figure 1.Scanner de bureau, avec le couvercle soulevé. Un objet a été mis sur le verre, prêt pour le balayage.

3 placé sur une fenêtre en verre pour la numérisation
placé sur une fenêtre en verre pour la numérisation. Scanners portatifs, où le dispositif est déplacé à la main, ont évolué à partir du texte Balayage "baguettes" aux scanners 3D utilisées pour le design industriel, l'ingénierie inverse, test et mesure, orthèses, les jeux et autres applications. Scanners entraîné mécaniquement qui se déplacent le document sont généralement utilisés pour les documents grand format, où un design plat ne serait pas praticable.

4 Les scanners modernes utilisent généralement un dispositif à couplage de charge (CCD) ou un capteur d'image de contact (CEI) comme le capteur d'image, alors que les scanners à tambour, développé avant et encore utilisée pour la meilleure qualité d'image possible, utilise un tube photomultiplicateur (PMT) comme le capteur d'image. Le dispositif de balayage rotatif, utilisé pour la numérisation de documents à grande vitesse, est un type de scanner à tambour qui utilise une matrice CCD à la place d'un photomultiplicateur. Les scanners sans contact planétaires essentiellement photographié des livres et des documents délicats.

5 Tous ces scanners produisent des images bidimensionnelles des bidimensionnelles des objets qui sont généralement plat, mais parfois solide. Les scanners 3D produisent des informations sur la structure tridimensionnelle d'objets solides. Les appareils photo numériques peuvent être utilisés pour les mêmes fins que les scanners dédiés. Par rapport à un véritable scanner, une image de la caméra est soumise à un degré de distorsion, reflets, ombres, faible contraste, et le flou dû au bougé de l'appareil (réduite dans les appareils photo avec stabilisateur d'image).

6 La résolution est suffisante pour les applications moins exigeantes
La résolution est suffisante pour les applications moins exigeantes. Les appareils photo numériques offrent des avantages de rapidité, de portabilité et la numérisation sans contact de documents épais sans endommager le dos du livre. En 2010 les technologies de numérisation ont été combinant les scanners 3D avec des caméras numériques pour créer plein de couleurs et des modèles 3D photo-réalistes d'objets.

7 FONCTIONNEMENT D’UN SCANNER :
1. Le dispositif de lecture La face du document à numériser est placée directement contre la vitre du scanner. Une lampe va passer sous cette vitre pour scruter tout le document et renvoyer, via le faisceau lumineux, son image vers un miroir mobile, qui bouge en concomitance avec elle. La lumière est alors renvoyée vers un second miroir, fixe celui-là, qui sert d’intermédiaire pour faire passer ce faisceau lumineux vers le capteur

8 2.LA LAMPE Elle a un rôle fondamental puisque c’est elle qui envoie le faisceau lumineux de base. Frappant la vitre, celui-ci se « charge » des couleurs du document à numériser et est envoyé vers le miroir mobile. Cela suppose bien évidemment que ce dernier se déplace le long de la vitre en même temps que la lampe. Cette lampe est la plupart du temps une lampe au néon ou au xénon. Un gage de grande luminosité donc, mais pas exempt de défauts, au premier rang desquels on dénombre un temps de préchauffage obligatoire. Des scanners avec une lampe à technologie LED arrivent actuellement sur le marché, permettant de supprimer ce temps de préchauffage. Avec ce type de dispositif, le résultat est de bien moins bonne qualité si vous souhaitez numériser une photo.

9 3. LE CAPTEUR ET LA NUMERISATION
Le faisceau lumineux représentant les images à scanner arrive à la surface du capteur. Celui-ci est composé de multiples cellules, les photosites, disposés en une matrice de rangées et de colonnes. Ce sont eux qui, en fonction des différents taux de couleurs renvoyés par le filtre rouge, vert et bleu qui les recouvre, transforment la lumière en impulsion électrique. L’ensemble des impulsions est envoyé vers un convertisseur analogique/numérique qui applique des algorithmes transformant ces impulsions électriques en séries de 0 et de 1. Il s’agit du codage représentant les pixels qui composent l’image scannée. En général, un pixel est composé des informations transmises par quatre photosites.

10 4. Le détramage Il n’intervient que si vous scannez une page de journal ou de magazine. A cause de leur mode d’impression, on retrouve sur ces pages des effets de lignes voire de quadrillage lorsqu’elles sont scannée. Il faut donc, lorsqu’il en dispose, que le scanner utilise une fonction de détramage pour atténuer voire faire disparaître ces effets disgracieux en rapprochant les pixels valables entre eux pour supprimer ceux qui forment ce quadrillage.

11 5.L’envoi vers le logiciel de traitement de l’image
Les informations numérisées représentant l’image scannée sont alors envoyées vers l’ordinateur par le biais de la liaison USB. C’est un maillon important de la chaîne d’acquisition, car il ne doit pas être source d’engorgement. Un débit USB 2.0 de 60 Mo/s est largement suffisant. Les informations sont récupérées par un logiciel de traitement d’image, via le pilote installé dans Windows. Le logiciel sait de quelle source proviennent les informations qu’il attend et les traite donc comme telles pour les afficher à l’écran.

12 Figure 2. Fonctionnement typique d'un scanner à plat à CCD

13 1. SCANNER A PLAT : TYPES DE SCANNERS :
Les scanners à plat sont très courants. Il en existe deux types : Ceux dont les capteurs (en général, de type CCD) sont fixes et dont la partie mobile est un miroir. Ces scanners sont plus coûteux à réaliser et embarquent un système optique d'une certaine complexité. La qualité de leurs numérisations peut être excellente.

14 Ceux dont les capteurs (de type CIS) sont mobiles, et appliqués directement contre la vitre. Bien qu'ils aient énormément progressé, leur image est toujours un peu floue car ils ne peuvent empêcher une diffusion de la lumière contre la vitre. C'est la technologie utilisée pour les scanners ultra-plats.

15 2.SCANNERS A DÉFILEMENT Avec les scanners « à défilement », le document est entraîné, comme pour un fax, c'est lui qui se déplace et non les capteurs ou un miroir. Ce procédé est principalement utilisé dans le monde bureautique. Ces scanners permettent aujourd'hui de numériser des documents de grammages variables de format allant de la carte de visite à l'A3.

16 Certains d'entre eux, peuvent scanner jusqu'à plus de 160 pages par minute en recto/verso (ex: Kodak i840). D'autres types de scanners à défilement, plus spécifiques, sont prévus pour numériser des documents grands formats (scanners de plan supérieur à l'A0). On note également l'existence d'autres scanners à défilement spécifiques, pour par exemple des photos, des chèques, des cartes de visite, etc.

17 3.SCANNERS A MAIN L'opérateur fait défiler l'outil contre le document à scanner. Au début des années 1990, les scanneurs à main ont été les premiers scanneurs « grand public », du fait notamment de leur faible prix. Ils sont aujourd'hui beaucoup moins fréquemment utilisés, eu égard à l'habileté que réclame leur manipulation et aux erreurs dont leur mode opératoire est la source. Ils restent intéressants dans des domaines tels que l'analyse de l'écriture, notamment pour le chinois et le japonais.

18 4. SCANNERS FILM : Dans un scanner film, la lumière traverse directement le document transparent (négatif ou diapositive), ce qui permet, avec un objectif de qualité, d'obtenir une qualité chromatique de haut niveau et une résolution très élevée. Certains scanneurs à plat dits "Scanner photo" sont aussi équipés d'un boîtier lumineux qui leur permet, outre leur fonction classique de numériser en lumière

19 réfléchie les documents opaques, la numérisation en lumière directe de documents transparents. La définition réelle est inférieure à celle d'un bon scanner film mais ils peuvent constituer un compromis intéressant.

20 5.SCANNERS A TAMBOUR Les scanners à tambour produisent un transfert d’image de haute qualité avec une résolution et une qualité colorimétrique sans égal. Ils ne sont pas adaptés à tous les types de documents, ceux-ci doivent pouvoir s'enrouler autour du cylindre et ne pas dépasser 1 mm d'épaisseur. Ils coûtent généralement beaucoup plus cher que les autres types de scanners et sont généralement utilisés dans un environnement professionnel.

21 En raison de leur coût d'acquisition élevé, ils sont de plus en plus remplacés par des scanners à plat de haute qualité. De nombreux scanners à tambour sont encore utilisés pour des reproductions haut de gamme, telles que l’archivage de photos dans les musées. Pour numériser une image au moyen d’un scanner à tambour, il faut la fixer à un tambour rotatif ou la charger dans un cylindre de support. Le tambour tourne à une vitesse élevée devant des scanners optiques. Ceux-ci se déplacent lentement sur la surface du tambour, jusqu’à ce que toute l’image soit capturée. L’image capturée est ensuite reproduite par l’ordinateur sous forme d’un fichier d’image numérique.

22 CONNECTION AVEC LE PC Les analyses doit pratiquement toujours être transférées à partir du scanner pour un système de stockage d'informations ordinateur ou pour un traitement ultérieur ou de stockage. Il ya deux questions fondamentales: (1) comment le scanner est physiquement connecté à l'ordinateur (2) comment l'application récupère les informations à partir du scanner.

23 1.Connexion physique directe à un ordinateur
La taille du fichier d'une analyse peut être jusqu'à environ 100 méga-octets pour une 600 DPI 23 x 28 cm (9 "x11") (légèrement plus grand que le papier A4) d'image non compressée 24-bit.Les fichiers numérisés doivent être transférées et stockées. Les scanners peuvent générer ce volume de données en quelques secondes, ce qui rend une connexion rapide souhaitable.  Les scanners communiquent à leur ordinateur hôte en utilisant l'une des interfaces physiques suivantes, la liste à peu près de lent à rapide:

24 Port parallèle – La connexion via un port parallèle est la plus lente méthode de transfert commun. Les premiers scanners avaient des ports connexions parallèle qui ne pouvait pas transférer des données plus rapidement que 70 kilo-octets / seconde. Le principal avantage de la connexion du port parallèle était le niveau de compétence économique et l'utilisateur: il a évité l'ajout d'une carte d'interface à l'ordinateur. GPIB - General Purpose Interface Bus. Certains scanners a tambour comme le D4000 Howtek avaient à la fois les deux l'interfaces SCSI et GPIB. Ce dernier est conforme à la norme IEEE-488, introduites au milieu des années 70. L'interface GPIB n'a été utilisé que par quelques-uns scanner fabrique, servant essentiellement l'environnement DOS / Windows. Pour les systèmes Apple Macintosh, National Instruments a fourni une carte d'interface GPIB NuBus.

25 Small Computer System Interface (SCSI), Small Computer System Interface (SCSI), rarement utilisé depuis le début du siècle, vingt et unième, pris en charge uniquement par les ordinateurs avec une interface SCSI sur une carte ou intégré. Au cours de l'évolution de la SCSI les vitesses standards ont augmenté. USB et Firewire Largement disponible et facilement configurer ont largement supplanté SCSI. Universal Serial Bus (USB) Serial Bus (USB) scanners universelles peuvent transférer rapidement les données. Le début de la norme USB 1.1 peut transférer des données à 1,5 mégaoctets par seconde (plus lent que SCSI), mais les 2,0 / 3,0 normes USB tard peut transférer à plus de 20/60 mégaoctets par seconde dans la pratique.

26 FireWire, ou IEEE-1394, est une interface d’une vitesse comparable à USB 2.0. Les vitesses FireWire possibles sont 25, 50 et 100, 400 et 800 mégabits par seconde, mais les périphériques peuvent ne pas supporter toutes les vitesses. Des interfaces propriétaires ont été utilisés sur certains premiers scanners qui utilisaient une carte interface propriétaire plutôt que d'une interface standard.

27 CONNECTION INDIRECT A ORDINATUER
Au début des années 1990, les scanners à plat professionnels qui étaient disponibles sur un réseau informatique local. Cela se est avéré utile pour les éditeurs, les imprimeurs, etc. Cette fonctionnalité largement tombé en désuétude que le coût des scanners à plat assez réduits à faire le partage inutile. De 2000 tout-en-un appareils polyvalents sont devenus disponibles qui étaient appropriés pour les petits bureaux et les consommateurs, avec l'impression, la numérisation, la copie et la fonction de télécopie dans un seul appareil qui peut être mis à la disposition de tous les membres d'un groupe de travail. Il existe également des logiciels de partage de scanner disponibles sur l'Internet. Piles scanners portables magasins analyses sur la mémoire interne; ils peuvent ensuite être transférées à un ordinateur soit par connexion directe, généralement USB, ou dans certains cas d'une carte mémoire peut être retiré du scanner et branché sur l'ordinateur.

28 CONCLUSION : Avant les scanners la procédure de sauvegarder et stocker des documents et archives été lente et difficile, l’invention des scanners a rendu l’opération plus facile et rapide, maintenant ont peut sauvegarder des documents ou des livres sous une forme numérique et les restaurer sans les endommagé. Les scanners sont souvent utilisés dans le domaine médical tel que l’IRM et dans le domaine industriel tel que un scanner de code bar pour les produits .