一种喷墨打印墨点定位精度的检测方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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，W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。
[0003] 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，W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。该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】
[0004] 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。
[0005] 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。
[0006] -种喷墨打印墨点定位精度的检测方法，包括W下步骤：
[0007] (1) W单像素点阵列图样作为数字原稿，打印得到检测图样；
[0008] (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；
[0009] (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 子影像；
[0010] (4)对步骤做所成图样数字影像，由步骤似得到的光反射率校准关系，得到光 反射率灰度影像；
[0011] (5)对步骤（4)得到的灰度影像，确定一边界灰度值阔值提取出墨点区域，并形成 墨点阵列影像的二值影像；
[0012] (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；
[0013] (7)对步骤（6)得到的只含有墨点的二值影像，求取各墨点的重也坐标，构成墨点 在影像中的行、列位置坐标，即为墨点的位置坐标；
[0014] 做对步骤（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，W及 网格格线行方向到水平、列方向到竖直的方位校正；
[0015] (9)由步骤巧）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；
[001引 （10)比较步骤做和步骤（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。
[0017] 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*. tif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100 y m? 200 y m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。
[0018] 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W-定的倾斜角度照射到光场 中也表面的样品上，且光场中也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1 y m，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。
[0019] 对CCD成像系统分辨力标定的方法，包括如下步骤：
[0020] 1)由CCD成像器件拍摄双圆点标尺图标，形成标尺图标的数字影像；双圆点标尺 图标包括两个直径相同的圆点，圆点的直径和两圆点间的圆也距可W根据需要进行设计和 调整。
[0021] 2)由双圆点标尺图标数字影像中两圆点的圆也距对应的像素数计算该成像条件 下数字影像的分辨力。
[0022] 对CCD数字成像系统的光反射率校准的方法，包括下述步骤：
[0023] 1)印制一个由浅到深变化的数个色块组成的色板；所述的色板包含有不少于15 个不同网点面积率的色块，每个色块的形状为正方形，边长不小于10mm。例如网点面积率 值从0%?100%间均匀取值，选取15个W上不同网点面积率的色块作为数字原稿，采用 *. tif或*. bmp格式，分辨率与打印制版的打印分辨率相同，打印输出后得到色板。
[0024] 2)由分光光度计测量并计算出色板各色块的光反射率P ;
[00巧]根据打印成像墨水的颜色特征，在其补色光波段内选取一个合适的波长范围，女口 对于蓝绿色墨水，不同墨量色块的光反射率差异主要发生在其补色光-红光波段，则可选 择的波长范围在600nm?700nm之间。之后，分别求取所选波长范围内色块光谱反射率的 和与标准白版光谱反射率和的比值为光反射率P。
[0026] 3)由CCD成像系统对色板各色块成像，对数字图像的中部求取RGB响应的平均值， 选取RGB值中随不同色块变化最大的颜色值，并归一化，记为d ;
[0027] 4)根据色板所有色块的P和d值，建立两者间的数学关系，即在该成像状态下 CCD影像响应值与印品光反射率间的校准关系。
[002引步骤（3)中，所用显微成像条件同于步骤（2)。所拍摄印品文字的RGB数字影像， 需存为*. tif或*. bmp格式。
[0029] 步骤（4)中，根据RGB数字影像的像素RGB值，由步骤（2)确定的校准关系将RGB 数字影像转换为光反射率灰度影像。
[0030] 步骤巧）中，判断墨点边界灰度值阔值的求取方法为在背景的高反射率值减去一 个合适的反射率值，如下：
[00引]P 化=Pmax_Pt (1)
[003引式中为背景的平均光反射率，P t为需设定的反射率数值，P th为阔值。
[0033] 步骤化）中，墨点区域水平和竖直方向的线度认定均大于某一设定值时方为墨 点，否则为噪声。该设定值可根据欲认定的噪声墨点大小值确定。
[0034] 步骤（7)中，每个墨点的位置坐标由