[发明专利]一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法，属于数字硬拷贝输出技术领域。

背景技术

喷墨打印为一种快捷、方便的硬拷贝成像技术。人们最初在办公、摄影、广告等行业中对其有所认识和使用。近年来，随着成像色彩、清晰度等质量的不断提高，喷墨打印技术在印刷、电子，以及3D制造等专业领域也得到越来越多的应用。例如，属于数字印刷范畴的喷墨印刷机已用于小批量、个性化的印刷复制，电子行业也用导电的墨水，通过喷墨打印方式制备电极、图案等导电元件。此外，还通过喷墨打印的增材过程，实现3D物体的构造等。

喷墨打印技术在不同领域的应用直接受其成像质量的制约，而单个墨滴在成像基材上形成墨点的位置精准度，是决定其成像质量的根本因素之一。诸如激励电压、激励频率等打印控制参数，以及打印墨水的物化性能等，都会影响墨滴喷射的路径和喷射稳定性，从而影响墨点的定位精度。因此，墨点的定位精度是工艺优化的直接体现，墨点定位精度的量化检测也成为喷墨工艺技术研究的有利手段。市场上有直接拍摄墨滴喷射过程动态成像和图像处理分析的设备，可表征墨滴的大小、运动路径和喷射速度等。这种技术可对墨滴的动态过程进行分析，但无法直接表征墨滴在基材上形成墨点的性能。目前，市场上尚未发现直接表征喷墨墨点定位精度的检测仪器设备，也未见相关技术报导。

发明内容

本发明的目的在于建立一种直接表征喷墨打印基材上墨点定位精度的便捷检测方法，为喷墨打印成像的工艺技术研究和成像质量成因分析提供有效工具。

本发明的喷墨打印墨点定位精度检测方法，通过获取成像基材上众多规则排列墨点图像的高分辨率数字影像及图像处理技术，确定墨点的位置及众墨点位置信息决定的理想定位点，从而量化墨点位置与其理想位置的偏离程度。

一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法，包括以下步骤：

(1)以单像素点阵列图样作为数字原稿，打印得到检测图样；

(2)应用光学显微放大和彩色CCD成像系统，该系统包括CCD成像器件、显微镜和环形光源；选用一定的放大倍率，使之与CCD成像器件配合具有足够高的成像分辨力；CCD成像器件对所用成像白光光源调整到白平衡，在选用的显微成像条件下，对该成像系统进行分辨力标定和光反射率校准；

(3)在相同的显微成像条件下，对墨点阵列检测图样成像，形成RGB模式的图样数字影像；

(4)对步骤(3)所成图样数字影像，由步骤(2)得到的光反射率校准关系，得到光反射率灰度影像；

(5)对步骤(4)得到的灰度影像，确定一边界灰度值阈值提取出墨点区域，并形成墨点阵列影像的二值影像；

(6)对步骤(5)得到的墨点阵列二值影像，去掉不属于墨点的噪声点；

(7)对步骤(6)得到的只含有墨点的二值影像，求取各墨点的重心坐标，构成墨点在影像中的行、列位置坐标，即为墨点的位置坐标；

(8)对步骤(7)得到的墨点位置坐标，进行墨点所属网格格线的行、列定位，以及网格格线行方向到水平、列方向到竖直的方位校正；

(9)由步骤(8)得到的方位校正后墨点阵列的墨点位置坐标，求取墨点阵列的最佳拟合正方形网格和网格格点在影像中的坐标，即为格点坐标；

(10)比较步骤(8)和步骤(9)得到的各墨点校正位置坐标与其所属格点坐标间的偏离距离，墨点阵列所有墨点的偏离距离均值作为墨点的定位精度表征量。

步骤(1)中，所述的检测图样数字原稿为由单像素点位于正方形网格格点阵列上构成的单像素点阵列图样，采用*.GIF或*.bmp格式，分辨率与打印输出的分辨率相同。正方形网格格点位置上的单像素点阵列至少含有6行6列；正方形网格的边长在100μm～200μm之间。打印数字原稿形成单墨滴成像的墨点阵列硬拷贝图样。

步骤(2)中，所述的光学显微放大和彩色CCD成像系统，要求显微成像所用照明光源为D65环形白光，即环形光源发出环形白光，该环形白光以一定的倾斜角度照射到光场中心表面的样品上，且光场中心被拍摄表面内需光照均匀；所述的CCD成像器件为CCD相机，所用CCD相机的颜色响应需对所用D65白光达到白平衡；显微成像放大倍率需与CCD相机的像元数目配合，使得所成数字影像的像素宽度对应成像物面上的线度不大于1μm，且成像区域能够包含检测图样中的不少于6行6列的墨点。

对CCD成像系统分辨力标定的方法，包括如下步骤：