Технология без интересного имени или как работать со сканером

Введение

В отличие от принтеров сканеры изначально не поддерживались ОС Windows и не имеют API для работы с ними. В начале своего появления сканеры взаимодействовали с программами посредством уникального для каждой модели сканера интерфейса, что серьезно затрудняло включение поддержки работы со сканером в прикладные программы.

Для решения этой проблемы был разработан TWAIN - индустриальный стандарт интерфейса программного обеспечения для передачи изображений из различных устройств в Windows и Macintosh. Стандарт издан и поддерживается TWAIN рабочей группой - официальный сайт www.twain.org. Стандарт издан в 1992 г. В настоящее время действует версия 1.9 от января 2000 г. Абревеатура TWAIN изначально не имела какого-то определенного смысла хотя позже была придумана расшифровка: (Technology Without An Interesting Name - Технология без интересного имени). TWAIN - не протокол аппаратного уровня, он требует драйвера (названного Data Source или DS) для каждого устройства .

К настоящему времени (май 2000 г.) TWAIN доступен для Windows 3.1 и выше (Intel и совместимые процессоры), Macintosh и OS/2. Для Linux самый близкий стандарт - SANE..

Менеджер TWAIN (DSM) - действует как координатор между приложениями и Источником Данных (Data Source). DSM имеет минимальный пользовательский интерфейс - только выбор DS. Все взаимодействие с пользователем вне прикладной программы осуществляется по средствам DS.

Каждый источник данных разрабатывается непосредственно производителем соответствующих устройств. И их поддержка стандарта TWAIN осуществляется на добровольной основе.

Использование TWAIN

DSM и DS это DLLs загружаемые в адресное пространство приложения и работают как подпрограммы приложения. DSM использует межпроцесcную связь, что бы координировать действия со своими копиями, когда больше чем одна программа использует TWAIN.

Упрощенная схема действия приложения использующего TWAIN:

1. Открыть диалог настройки соответствующего устройства (диалог отображает DS) и задать соответствующие настройки.
2. Приложение ожидает сообщение от DS, что изображение готово. Во время ожидания все зарегистрированные сообщения будут направляться через TWAIN. Если это не будет выполняться, то приложение не получит сообщения о готовности изображения.
3. Приложение принимает изображение от DS.
   TWAIN определяет три типа передачи изображения:
   Native - в Windows это DIB в памяти
   Memory - как блоки пикселей в буферах памяти
   File - DS записывает изображение непосредственно в файл (не обязательно поддерживается)
4. Приложение закрывает DS.

Использование EZTWAIN.

Данная библиотека была разработана, что бы упростить разработку программ использующих TWAIN предоставляя разработчику упрощенную версию TWAIN API.

EZTWAN обеспечивает передачу всех windows сообщений через TWAIN и ожидает сообщения о готовности изображения.

Библиотека EZTWAIN является свободно распространяемой библиотекой с открытыми исходными кодами. В настоящее время выпущена версия 1.12. Библиотеку можно свободно скачать с сайта: www.dosadi.com, библиотека написана на C и предназначена для использования как DLL, необходимый для ее использования с Delphi модуль так же можно скачать с сайта. Кроме нее у меня с сайта можно скачать модификацию данной библиотеки, предназначенную для статической компоновки с программой на Delphi. Указанная версия (MultiTWAIN for Delphi) не требует наличия библиотеки EZTW32.DLL.

Структура программы.

Используемые функции.

Перед вызовом функций сканирования необходимо вызвать функцию:
TWAIN_SelectImageSource(hwnd: HWND): Integer;.
Данная функция позволяет выбрать источник получения данных из списка TWAIN совместимых устройств, в качестве параметра она получает хендл основного окна прикладной программы. Следует заменить, что если в системе имеется одно TWAIN совместимое устройство, то вызывать функцию не обязательно.

Для получения изображения служит функция:
TWAIN_AcquireNative(hwnd: HWND; pixmask: Integer): HBitmap;
где:
hwnd - хендел основного окна прикладной программы (допускается указывать 0);
pixmask - режим сканирования ( необходимо задавать 0 - указание другого режима может приводить к ошибке) ;
hBitmap - указатель на область памяти, содержащей полученные данные в DIB формате.

По окончании работы с DIB данными их необходимо удалить вызвав процедуру:
TWAIN_FreeNative(hDIB: HBitmap);
где:
hDIB - указатель, полученный при вызове функции TWAIN_AcquireNative.

Для облегчения обработки полученных DIB данных в библиотеке имеется несколько сервисных функций:

Пример программы.

Полный текст примера можно взять отсюда. Мы рассмотрим только функцию получения данных с TWAIN устройства:

procedure TForm1.Accquire1Click(Sender: TObject);
var
 dat: hBitMap;
 PInfo: PBitMapInfoHeader;
 Height,Width:integer;

{Функция возведения 2 в степень s}
function stp2(s:byte):longint;
var
 m: longint;
 i: byte;
 begin
 m:=2;
 for i:=2 to s do m:=m*2;
 stp2:=m;
end;

begin
 {Получаем указатель на графические данные}
 dat:=TWAIN_AcquireNative(Handle,0);
 if dat <> 0 then begin
  {Получаем указатель на область памяти содержащей DIB
   данные и блокируем область памяти}
  PInfo:=GlobalLock(dat);
  {Анализируем полученные данные}
  Height:=PInfo.biHeight ;
  Width:=PInfo.biWidth ;
  {Узнаем размер полученного изображения в сантиметрах}
  Wcm.Caption :=floatToStrF(100/PInfo.biXPelsPerMeter*Width,ffNumber,8,3)
								+' cm';
  Hcm.Caption :=floatToStrF(100/PInfo.biYPelsPerMeter*Height,ffNumber,8,3)
								+' cm';
  {Определяем число цветов в изображении}
  Colors.Caption := floatToStrF(stp2(PInfo.biBitCount),ffNumber,8,0)+ 
								' цветов';
  {Разблокируем память}
  GlobalUnlock(dat);
  {Передаем в битовую матрицу графические данные}
  {И устанавливаем перехват ошибок}
  try
   MyBitMap.Palette :=TWAIN_CreateDibPalette(dat);
   MyBitMap.Width := Width;
   MyBitMap.Height := Height;
   TWAIN_DrawDibToDC(MyBitMap.Canvas.Handle,0,0,Width,Height,dat,0,0);
  except
   {Обрабатываем наиболее вероятную ошибку связанную с не хваткой ресурсов
      для загрузки изображения}
   on EOutOFResources do
                       MessageDlg('TBitMap: Нет ресурсов для загрузки 
							изображения!',
                                   mtError,[mbOk],0);
  end;
  {Отображаем графические данные}
  Image1.Picture.Graphic:=MyBitMap;
  {Освобождаем память занятую графическими данными}
  TWAIN_FreeNative(dat);
 end;
end;

Обработка ошибок необходима, так как объект TBitMap имеет серьезные ограничения на размер создаваемого изображения. При этом производится обработка наиболее вероятной ошибки, в случае возникновения другой ошибки, ее обработка будет передана обработчику по умолчанию. Обработка ошибки в данном случае заключается в выдаче диагностического сообщения, в прикладной программе можно реализовать выполнение любых необходимых действий, например, произвести уменьшение разрешения и повторно подать на загрузку в TBitMap.

Заключение.

Приведенный здесь пример тестировался на сканере Umax 2000P с драйвером VistaScan32 V3.52. При получении изображений следует помнить, что максимальный размер блока памяти, который может распределить Windows, составляет 2 Гб и при попытке сканировании страниц формата А4 с высоким разрешением можно превысить этот предел. Кроме того, достаточно простой в обращении объект TBitMap имеет куда более серьезные ограничения на размер загружаемых изображений, что требует непосредственной работы с DIB данными. Но это уже тема для отдельной статьи. Если у Вас появились вопросы или предложения пишите мне: speclab@4unet.ru