ใบงานที่ 6 สแกนเนอร์และเครื่องอ่านบาร์โค้ด

สแกนเนอร์และเครื่องอ่านบาร์โค้ดสแกนเนอร์

 

สแกนเนอร์ (Scanner)  

   หน้าที่หลักของเครื่องสแกนเนอร์ คือ การแปลงสัญญาณภาพให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า โดยการสแกนภาพหรือตัวอักษรที่อยู่ในเอกสารเสร็จแล้ว บันทึกเป็นข้อมูลทางดิจิตอลลงในสื่อบันทึกของเครื่องคอมพิวเตอร์ สามารถใช้สแกนเนอร์ทำงานต่าง ๆ ได้ ดังนี้ 

สแกนเนอร์ แบ่งได้เป็น 3 ประเภทคือ

1. แบบเลื่อนกระดาษ (Sheet-fed scanner)

  
    สแกนเนอร์ แบบนี้จะรับกระดาษแล้วค่อย ๆ เลื่อนหน้ากระดาษแผ่นนั้นให้ผ่านหัวสแกนซึ่ง อยู่กับที่ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบเลื่อนกระดาษ คือ สามารถอ่านภาพที่เป็นแผ่นกระดาษได้เท่านั้น ไม่สามารถอ่านภาพจากสมุดหรือหนังสือได้

2. แบบแท่นนอน (flatbed scanner)

  

        สแกนเนอร์ แบบนี้จะมีกลไกคล้าย ๆ กับเครื่องถ่ายเอกสาร เราแค่วางหนังสือหรือภาพไว้บนแผ่นกระจกใส และเมื่อทำการสแกน หัวสแกนก็จะเคลื่อนที่จากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง ข้อจำกัดของสแกนเนอร์ แบบแท่นนอน คือ แม้ว่าอ่านภาพจากหนังสือได้ แต่กลไกภายในต้องใช้ การสะท้อนแสงผ่านกระจกหลายแผ่น ทำให้ภาพมีคุณภาพไม่ดีเมื่อเทียบกับแบบแรก

3. แบบมือถือ (Hand-held scanner)

  

 

       สแกนเนอร์ แบบนี้ผู้ใช้ต้องเลื่อนหัวสแกนเนอร์ไปบนหนังสือหรือรูปภาพเอง สแกนเนอร์ แบบมือถือได้รวมเอาข้อดีของสแกนเนอร์ ทั้งสองแบบเข้าไว้ด้วยกันและมีราคาถูก เพราะกลไกที่ใช้ไม่สลับซับซ้อน แต่ก็มีข้อจำกัดตรงที่ว่าภาพที่ได้จะมีคุณภาพแค่ไหนขึ้นอยู่กับความสม่ำเสมอ ในการเลื่อนหัวสแกนเนอร์ของผู้ใช้งาน

การทำงานของสแกนเนอร์
     1. เทคนิคการสแกนภาพ
         - สแกนเนอร์สีแบบสแกนผ่านครั้งเดียว ( One-Pass Scanners)
         - สแกนเนอร์สีแบบสแกนผ่านสามครั้ง ( Three-Pass Color Scanners)

 

     2. เทคโนโลยีการสแกนภาพ

         - แบบ PMT (Photomultiplier Tube)
         - แบบ CCD (Charge-Coupled Deiver)
         - แบบ CIS (Contact Image Sensor)
     3. โปรแกรมควบคุม
     4. การบันทึกข้อมูล
         - รูปแบบของข้อมูลภาพ (Image Data Type)
         - ภาพขาวดำ (Black & White)
         - ภาพสีเทา (Grayscale)
         - ภาพ 16 และ 256 สีที่ได้กำหนดไว้แล้วในตารางสี ( Indexed 16 and 256-Color)
         - ภาพ RGBสีจริง (RGB True Color)
         - ภาพ 8 สี (RGB 8-Color)
         - ตัวหนังสือ
         - รูปแบบของไฟล์รูปภาพมาตรฐาน

ตาราง ตัวอย่างมาตรฐานไฟล์รูปภาพ

รูปแบบ	คำอธิบาย
TIFF	(Tagged Image File Format) พัฒนาขึ้นโดย บริษัท Aldus และ Microsolf ในปี 1986เพื่อใช้ร่วมกับสแกนเนอร์แบบตั้งโต๊ะและงานพิมพ์แบบตั้งโต๊ะ (DTP-Desktop Publisher) รูปแบบของ TIFFที่ยังไม่บีบอัดคือ TIFF แบบธรรมดาจะไม่ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และโปรแกรม แต่ถ้าเป็น TIFF แบบบีบอัดข้อมูลแล้วจะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และโปรแกรม iPhoto Deluxe สามารถอ่านไฟล์ TIFF แบบบีบอัดส่วนมากได้ และยังสามารถเก็บบันทึกภาพด้วย TIFF แบบบีบอัดได้ โปรแกรมอื่น ๆที่สนับสนุนไฟล์ TIFF ได้แก่ ColorStudio, CoreIDRAW, PageMaker, PC Paintbrush IV Plus, PhotoShop, Piccture Publisher Plus, PowerPoint, PrePrint และ Ventura Publisher เป็นต้น
TGA	(Targa) พัฒนาขึ้นโดยบริษัท TrueVision สำหรับใช้กับอุปกรณ์บอร์ดวีดิโอสีแบบเต็มรูปแบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับบอร์ด TARGA นับเป็นรูปแบบของไฟล์ภาพที่ใช้กันเฉพาะในกลุ่มผู้เชี่ยวชาญ
BMP	(Windows Bitmap) ผลิตโดยบริษัท Microsoft เป็นรูปแบบที่ยอมให้วินโดวส์และแอปพลิเคชั่นของวินโดวส์แสดงภาพได้บนอุปกรณ์ต่างๆ รูปแบบนี้สามารถเก็บบันทึกไว้เป็นสี เพื่อนำมาใช้งานในภายหลังได้ เช่นโปรแกรมที่ใช้กับ Windows Paintbrush หรือโปรแกรม Windows เองโดยตรง

     5. การทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ
         - ขนาดของไฟล์ภาพและความคมชัด
         - ตั้งค่า Resolution ให้เหมาะสมกับการใช้งาน
         - ขนาดของไฟล์ที่สแกนได้
         - เฉดสีหลากหลาย

โปรแกรมที่ใช้กับสแกนเนอร์
      1. โปรแกรมไดร์เวอร์สำหรับสแกนเนอร์ 
     เป็นโปรแกรมที่จำเป็นที่สุดในการใช้งานสแกนเนอร์ โปรแกรมดังกล่าวจะต้องมาพร้อม กับอุปกรณ์ โดยอาจจะบรรจุอยู่ในแผ่นดิสก์ติดตั้งแยกต่างหาก หรืออาจรวมมากับโปรแกรม OCR หรือโปรแกรมแต่งภาพก็ได้ ไฟล์ที่ใช้งานมักจะลงท้ายด้วย .sys หรือ .drv เสมอ  

       2. โปรแกรม OCR
     OCR ย่อมาจาก Optical Character Recognition เป็นโปรแกรมที่สามารถจดจำตัว อักษรและสามารถแปลงไฟล์กราฟิกหรือไฟล์รูปภาพ(Graphic File)ให้เป็นไฟล์ตัวอักษร (text File)ได้ ช่วยให้ไม่ต้องพิมพ์ข้อความต่างๆที่มีอยู่ซ้ำด้วยแป้นพิมพ์ เพียงแต่สแกนด้วยสแกนเนอร์ แล้วใช้คำสั่งที่มีอยุ่ในโปรแกรมแปลงภาพที่ต้องการเก็บไว้ในคอมพิวเตอร์ในรูปแบบของไฟล์ตัวอักษร ก็สามารถเรียกไฟล์ดังกล่าวออกมาดู แก้ไข ดัดแปลง โดยใช้โปรแกรมเวิร์ดโปรเซสเซอร์ใดๆก็ได้ ช่วยลดงานพิมพ์ลงเป็นจำนวนมาก ประหยัดเวลา และค่าใช้จ่ายลงได้ โปรแกรมเหล่านี้มักจะมีคำว่า OCR เป็นส่วนประกอบของชื่อโปรแกรมอยู่ด้วย เช่น โปรแกรม ReadiRis OCR โปรแกรม ThaiOCR และ โปรแกรม Recognita GO_CR เป็นต้น โปรแกรม OCR นอกจากจะใช้คู่กับสแกนเนอร์แล้ว ยังพบอยู่กับโปรแกรมที่ใช้คู่กับ Fax/Modemอีกด้วย ทั้งนี้เพราะสามารถใช้เครื่องส่งโทรสารหรือเครื่องส่งแฟ็กซ์ แทนสแกนเนอร์ได้ หรือจะเรียกเครื่องโทรสารเป็นสแกนเนอร์ชนิดได้ โปรแกรมแฟ็กซ์/โมเด็มที่กล่าวถึงได้แก่ โปรแกรม QuickLink Gold โปรแกรม WinFax Pro โปรแกรม SuperFax โปรแกรม UltraFax เป็นต้น

     3. โปรแกรมแต่งภาพและจัดอัลบัมภาพ
     เป็นโปรแกรมที่ใช้สำหรับตกแต่งภาพที่ได้จากการสแกน และภาพจากไฟล์กราฟิกที่มี นามสกุลต่าง ๆ เช่น TIF, BMP, PCX, TGA, GIF, SPG, CGM, EPS, PCD, WMF ฯลฯ ชื่อโปรแกรมมักมีคำว่า Photo หรือ Image ร่วมอยู่ด้วย เช่น โปรแกรม iPhoto Deluxe โปรแกรม ImagePro โปรแกรม ImagePals! Go! เป็นต้น แต่ก็อาจจะไม่มีคำดังกล่าวก็ได้ เช่น โปรแกรม Finishing TOUCH เป็นต้น โปรแกรมกราฟิกและโปรแกรมสำหรับทำ Presentation ก็มักจะมีคำสั่ง Scan สำหรับใช้กับสแกนเนอร์ด้วยเช่นกัน เช่น โปรแกรม CorelDraw! เป็นต้น

ประเภทของภาพที่เกิดจากการสแกน แบ่งเป็นประเภทดังนี้  
     1. ภาพ Single Bit 
         ภาพ Single Bit เป็นภาพที่มีความหยาบมากที่สุดใช้พื้นที่ในการเก็บข้อมูล น้อยที่สุดและ นำมาใช้ประโยชน์อะไรไ่ม่ค่อยได้ แต่ข้อดีของภาพประเภทนี้คือ ใช้ทรัพยากรของเครื่องน้อยที่สุดใช้พื้นที่ ในการเก็บข้อมูลน้อยที่สุด ใช้ระยะเวลาในการสแกนภาพน้อยที่สุด Single-bit แบ่งออกได้สองประเภทคือ 
         - Line Art ได้แก่ภาพที่มีส่วนประกอบเป็นภาพขาวดำ ตัวอย่างของภาพพวกนี้ ได้แก่ ภาพที่ได้จากการสเก็ต 
         - Halftone ภาพพวกนี้จะให้สีที่เป็นโทนสีเทามากกว่า แต่โดยทั่วไปยังถูกจัดว่าเป็นภาพประเภท Single-bit เนื่องจากเป็นภาพหยาบๆ 
     2. ภาพ Gray Scale 
         ภาพพวกนี้จะมีส่วนประกอบมากกว่าภาพขาวดำ โดยจะประกอบด้วยเฉดสีเทาเป็นลำดับขั้น ทำให้เห็นรายละเอียดด้านแสง-เงา ความชัดลึกมากขึ้นกว่าเดิมภาพพวกนี้แต่ละพิกเซลหรือแต่ละจุดของภาพอาจประกอบด้วยจำนวนบิตมากกว่า ต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลมากขึ้น 
     3. ภาพสี 
         หนึ่งพิกเซลของภาพสีนั้นประกอบด้วยจำนวนบิตมหาศาล และใช้พื้นที่เก็บข้อมูลมาก ควาามสามารถในการสแกนภาพออกมาได้ละเอียดขนาดไหนนั้นขึ้นอยู่กับว่าใช้สแกนเนอร์ขนาดความละเอียดเท่าไร 
     4. ตัวหนังสือ 
         ตัวหนังสือในที่นี้ ได้แก่ เอกสารต่างๆ เช่น ต้องการเก็บเอกสารโดยไม่ต้อง พิมพ์ลงในแฟ้มเอกสารของเวิร์ดโปรเซสเซอร์ ก็สามารถใช้สแกนเนอร์สแกนเอกสาร ดังกล่าว และเก็บไว้เป็นแฟ้มเอกสารได้ นอก จากนี้ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันสามารถใช้ โปรแกรมที่สนับสนุน OCR (Optical Characters Reconize) มาแปลงแฟ้มภาพเป็น เอกสารดังกล่าวออกมาเป็นแฟ้มข้อมูลที่สามารถแก้ไขได้ 

  
 เครื่องอ่านบาร์โค้ด

 หน้าที่ของเครื่องอ่านบาร์โค้ด
1. หา Elements ที่ถูกต้องของ Bar และ Space
2. กำหนดส่วนกว้างของแต่ละ Bar และ Space
3. จัดกลุ่มของบาร์โค้ดที่อ่านเข้ามา
4. นำ Element Widths เปรียบเทียบกับรูปแบบตารางบาร์โค้ด
5. ตรวจสอบ Start/Stop Characters เวลาที่มีการอ่านกลับทิศทาง
6. ยืนยัน Quiet Zone ทั้งสองข้างของบาร์โค้ด
7. ยืนยันความถูกต้องของ Check Characters 


หลักการทำงานของเครื่องอ่านบาร์โค้ด


1. เครื่องอ่าน (Reader) ฉายแสงลงบนแท่งบาร์โค๊ด
2. รับแสงที่สะท้อนกลับมาจากตัวบาร์โค๊ด
3. เปลี่ยนปริมาณแสงที่สะท้อนกลับมาให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า
4. เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นข้อมูลที่นำไปใช้งานได้ 

1. เครื่องอ่าน (Reader)
ฉายแสงลงบนแท่งบาร์โค้ด หรือ แหล่งกำเนิดแสง (Light Source) ภายในเครื่องอ่านบาร์โค้ดจะฉายแสงลงบนแท่งบาร์โค้ด และกวาดแสงอ่านผ่านแท่งบาร์ 

 

2. รับแสงที่สะท้อนกลับมาจากตัวบาร์โค๊ด
ฉายการอ่านบาร์โค้ดจะใช้หลักการสะท้อนแสงกลับมาที่ตัวรับแสง

 

3. เปลี่ยนปริมาณแสงที่สะท้อนกลับมาให้เป็นสัญญาณไฟฟ้า 
ภายในเครื่องอ่านบาร์โค้ดจะมีอุปกรณ์เปลี่ยนปริมาณแสง ที่สะท้อนกลับมาให้เป็นสัญญาณทางไฟฟ้า

4. เปลี่ยนสัญญาณไฟฟ้าให้เป็นข้อมูลที่นำไปใช้งานได้ สัญญาณไฟฟ้าจะไปเปรียบเทียบกับตารางบาร์โค้ดที่ ตัวถอดรหัส (Decoder) และเปลี่ยนให้เป็นข้อมูลที่สามารถนำไปใช้งานได้

 

 สรุปหลักการทำงานของเครื่องอ่านบาร์โค้ด
เครื่องอ่านบาร์โค้ดจะฉายแสงลงบนแท่งบาร์โค้ด แล้วรับแสงที่สะท้อนกลับจากแท่งบาร์โค้ด ซึ่ง Space จะสะท้อนแสงได้ดีกว่าแท่งBar จากนั้นปริมาณแสงสะท้อนจะถูกเปลี่ยนไปเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า แล้วถูกส่งต่อไปยังตัวถอดรหัส (Decoder) และแปลงให้เป็นข้อมูลที่สามารถนำไป

 ใช้งานได้