CN110293761A - 具有权重的阈值计算 - Google Patents

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Abstract

一种用于借助计算机探测和补偿喷墨印刷机中的有缺陷的印刷喷嘴的方法，印刷至少一个多行的印刷喷嘴测试图案和至少一个面覆盖元素，由至少一个图像传感器检测并由计算机分析处理这两个元素，由计算机通过分析处理面覆盖元素求取印刷错误并分配给有缺陷的印刷喷嘴，然后，计算机通过根据阈值分析处理印刷喷嘴测试图案来探测有缺陷的印刷喷嘴，对如此探测的有缺陷的印刷喷嘴进行补偿，计算机将由面覆盖元素探测到的有缺陷的印刷喷嘴与由印刷喷嘴测试图案探测到的有缺陷的印刷喷嘴比较并求取：哪些所探测到的有缺陷的印刷喷嘴仅在两个元素中的一个中引起偏差，由这些数据如此计算阈值，使得所探测到的有缺陷的印刷喷嘴的数量最小。

Description

具有权重的阈值计算
技术领域
本发明涉及一种用于探测和补偿喷墨印刷机中的有缺陷的印刷喷嘴的方法。
本发明属于数字印刷技术领域。
背景技术
印刷产品的质量最终总是由人类观察者进行评价。这种人类观察者可以是印刷产品的终端用户(Endkunde)：例如染发剂及其在超市货架上的包装的购买者、印刷产品的委托方或印刷厂的印刷者/所有者(其在印刷机上生产印刷产品)。该终端用户同样可以是产品管理人员、认证工程师、安装质量负责人或制造印刷机(在该印刷机上生产印刷产品)的公司的服务员工。因此，印刷产品的质量和由此引起的“可销售性”总是主观地由主观期望的偏差或对印刷产品及其实际存在的物体的要求来定义。这也可以在所述期望或要求方面稍有偏差。所述偏差在如下范围内变化：完美-良好-满意-足够(即仍可销售-不可销售)。
尤其在基于喷墨技术的数字印刷中，印刷质量由各个单独的印刷喷嘴的喷射过程的性能或质量所确定。对于喷墨印刷机而言，故障的印刷喷嘴(例如失效的、即不进行喷射的印刷喷嘴、倾斜喷射的印刷喷嘴、不连续喷射的印刷喷嘴、在时间上不稳定地喷射的印刷喷嘴)导致：对印刷产品的主观期望和要求与实际存在的印刷产品的偏差。这些偏差可以不同程度地出现。例如，失效的印刷喷嘴在相应的颜色中产生所谓的“白线”，这意味着，基底在有缺陷的印刷喷嘴的位置处透过(durchscheinen)。“白线”几乎总是导致印刷产品处于不可销售的状态。但是“白线”也可以由极其倾斜喷射的喷嘴所产生。这也导致不可销售的印刷产品。不太严重地倾斜喷射的喷嘴可能不产生“白线”，但是例如会导致区域印刷中的不均匀性。这些印刷产品通常属于满意或仍可销售的类别。
可以通过如下方式对这些有缺陷的喷嘴或极其倾斜喷射的喷嘴(随后根据确定的规则禁用这些喷嘴)进行补偿：相邻的印刷喷嘴喷射较大液滴，所述较大液滴覆盖有缺陷的印刷喷嘴的区域中的“透过的”印刷基底并且因此补偿“白线”。这种补偿方法避免产生“白线”并且因此不导致不可销售的印刷产品，然而，这种补偿方法例如在区域印刷中导致更大的不均匀性并且因此导致刚好可接受的并且因此可销售的印刷产品。因此，补偿方法的性能决定印刷产品在其质量方面被归类到哪个类别中。
这些偏差可以在测量技术上借助Lab值的局部偏差(例如ΔE值)或者替代地通过测量密度偏差来确定。主观的(即人类的)评价的主要问题在于：对所有印刷产品的百分之百的检查只能借助大的时间开销来执行并且因此在工业环境中实际上从未实现。具有主观评价的抽样(Stichprobe)形式的替代方案具有以下问题：印刷结果的质量完全可能会高频地变化并且借助抽样无法发现所有不可销售的印刷产品。
因为如上所述，在工业环境中，人类对印刷产品的100％的评价可能几乎没有意义，所以通过特定的特征值来描述各个单个的印刷喷嘴的质量。这些特征值(例如强度、倾斜度、灰度值)例如通过对印刷任务本身的记录的适当图像处理或者由在特征值方面合适的(即非常敏感的)印刷图案获得。在连续的(即在线的)印刷运行中，以预给定的间隔重复地求取这些特征值。然而，如下策略也可能是足够的：在每个新的印刷任务之前或以确定的时间间隔求取这些特征值。
由欧洲专利申请EP 2505364 A2已知一种用于探测有缺陷的印刷喷嘴的阈值确定。然而，这仅公开了对具有偏差印刷点的印刷喷嘴的探测。然而，用于评价印刷喷嘴(针对所述印刷喷嘴确定阈值)的当前状态的特征值与所提到的特征值不同。而且这种阈值确定也没有公开对印刷错误的主观评价，并且因此也未公开对引起这些印刷错误的有缺陷的印刷喷嘴的主观评价，而是严格地基于客观标准或特征值。
这与现有技术中的最新的已知方案一致，该方案设置印刷喷嘴的如下形式的分类：印刷喷嘴激活或开启；印刷喷嘴禁用或关闭，通过特征值的表现“是/否超过阈值”来执行上述操作。基于经验值确定这些阈值。如果一定数量的探测或一系列的特征值求取提供了低于阈值的结果，则重新接通(即激活)印刷喷嘴。具有低于阈值结果的四次探测的值是常用的方案。
在已知的现有技术中，将这些阈值与人类的主观评价进行比较是不成熟的、在一定程度上“凭直觉的(aus dem Bauch heraus)”。
这种方法的缺点在于：当前的方法总是使用相同的、凭经验粗略设定的阈值来激活或禁用印刷喷嘴。因此，这些阈值未考虑到油墨特征可能与基底特征相关。此外，这些阈值也未考虑到每种油墨颜色由不同的油墨设计组成，并且这可能导致该油墨特征的不同表现。因此，阈值有时太宽，有时太窄。这要么导致由于太宽的阈值极限产生次品，要么在阈值太窄的情况下可能过快地关闭印刷喷嘴。此外，已知的方法非常低频地(即通常仅每天一次地)被使用。这在易挥发的喷墨印刷过程的情况下导致很多错误，因为未检测到印刷喷嘴质量的变化。这两者都对质量和/或生产率产生负面影响。
发明内容
因此，本发明的任务是公开一种用于探测和补偿喷墨印刷机中的有缺陷的印刷喷嘴的高效方法。
该任务通过一种用于借助计算机探测和补偿喷墨印刷机中的有缺陷的印刷喷嘴的方法来解决，其中，为了进行探测，印刷至少一个多行的印刷喷嘴测试图案，以及印刷至少一个面覆盖元素所述至少一个面覆盖元素在几何上对应于所述至少一个多行的印刷喷嘴测试图案，该多行的印刷喷嘴测试图案由周期性竖直印刷的等间距线条的确定数量的水平行构成，这些水平行彼此上下布置，其中，在喷嘴测试图案的每行中，喷墨印刷机的印刷头的仅如下印刷喷嘴分别周期性地对喷嘴测试图案做出贡献：所述印刷喷嘴相应于确定数量的水平行，由至少一个图像传感器检测并且由计算机分析处理这两个元素，其中，由计算机通过分析处理所检测的面覆盖元素来求取印刷错误，并且将所述印刷错误分配给有缺陷的印刷喷嘴，然后，该计算机通过根据阈值分析处理多行的印刷喷嘴测试图案来探测有缺陷的印刷喷嘴，然后，对如此探测到的有缺陷的印刷喷嘴进行补偿，并且这种补偿的特征在于，该计算机将由所检测的面覆盖元素探测到的有缺陷的印刷喷嘴与由印刷喷嘴测试图案所探测的有缺陷的印刷喷嘴进行比较并且求取：哪些所探测到的有缺陷的印刷喷嘴仅在两个元素中的一个中引起偏差，然后由这些数据如此计算阈值，使得这些所探测到的有缺陷的印刷喷嘴的数量最小。根据本发明的方法的核心在于尽可能准确地确定如下阈值：在分析处理多行的印刷喷墨测试图案时，所述阈值决定印刷喷嘴是否有缺陷。在此，问题在于：根据其在对印刷喷嘴测试图案进行印刷时的性能实质上必定有缺陷的印刷喷嘴，通常在实际生产的印刷图像中并不引起印刷错误。然后这导致：将所涉及的印刷喷嘴关闭并且对其进行补偿。因为在待产生的印刷图像中补偿印刷喷嘴经常导致质量下降，所以可以尽可能避免这种假阳性错误(Falsch-positiv-Fehler)。因此，必须如此匹配阈值，使得所述阈值仅将如下印刷喷嘴标记为有缺陷的：所述印刷喷嘴在由面覆盖元素所代表的实际印刷图像中也实际上导致错误。当然应避免如下相反的情况：即根据所使用的阈值而言正常工作的印刷喷嘴在面覆盖元素中导致印刷错误。通常，这种状态甚至比被错误地宣称有缺陷的印刷喷嘴更成问题。基于这一点在逻辑上得出：太低的阈值导致太频繁地错误探测到有缺陷的印刷喷嘴，而太高的阈值使正确地探测到有缺陷的印刷喷嘴变得更难。当然也存在导致出现如下情况的其他原因：在两个元素中的一个中出现的印刷错误或偏差在相应的另一元素中不出现；也将这些因素也纳入到最佳阈值的计算中。因此，可以如此计算阈值的设定，使得这种不唯一明确的、有缺陷的印刷喷嘴尽可能少地出现并且喷墨印刷机以尽可能最佳的效率工作。
由说明书以及由借助所属附图的描述得出所述方法的有利的且因此优选的扩展方案。
在此，根据本发明的方法的一种优选扩展方案是：由所检测的面覆盖元素探测到的有缺陷的印刷喷嘴——所述印刷喷嘴在印刷喷嘴测试图案中未探测到——相应于β错误，由所检测的印刷喷嘴测试图案探测到的有缺陷的印刷喷嘴——所述印刷喷嘴在面覆盖元素中未探测到——相应于α错误，并且计算机给α错误和β错误分配以下因子：所述因子能够实现对这些α错误和β错误的加权，并且因此能够实现根据α错误和β错误加权地计算阈值。如已经阐述的那样，仅在面覆盖元素中或在印刷喷嘴测试图案中引起偏差或错误的印刷喷嘴导致：有缺陷的印刷喷嘴未被最佳地补偿。由基于印刷喷嘴测试图案求取的有缺陷的印刷喷嘴(但该印刷喷嘴不会在面覆盖元素中引起错误，以下称为α错误)以及探测到的有缺陷的印刷喷嘴(该印刷喷嘴在面覆盖元素中引起错误、但在印刷喷嘴测试图案中不引起偏差，以下称为β错误)对印刷质量的影响导致：对所实现的印刷质量产生不同影响。在后续的(由面覆盖元素所代表的)印刷图像中引起不可见的印刷错误、但是在印刷喷嘴测试图案中不引起能够探测到的偏差的印刷喷嘴导致：有缺陷的印刷喷嘴未被补偿。对于使用者或者待实现的印刷质量而言，这通常比如下情况要严重得多：基于印刷喷嘴测试图案中的显著偏差关闭并且补偿印刷喷嘴，但是所述印刷喷嘴在实际的印刷图像或面覆盖元素中完全不引起可见错误。因此设置：在计算正确阈值的范畴内，给α错误和β错误(这是计算的组成部分)分配能够实现对α错误和β错误进行加权的因子。当然，这些因子影响所得到的计算出的阈值。如果β错误的因子的权重相应地显著高于α错误的因子，则将所得到的阈值设置得更低，因此，所述阈值比等权重分布或者甚至α错误的权重更高的情况下更窄。
在此，根据本发明的方法的另一优选扩展方案是：通过使用如下数学函数来实现阈值的加权计算：所述数学函数包含带有其相应因子的α错误和β错误，并且所述数学函数可以使这些值的总和最小。为了以加权的形式计算阈值，使用分别包含带有相应分配的加权因子的α错误和β错误的数学函数是必不可少的。因此，该函数应如此构造，使得借助该函数可以计算出如下阈值：对于该阈值来说，使α错误和β错误(包括加权因子在内)的总和相应地最小。
在此，根据本发明的方法的另一优选扩展方案是：阈值分别涉及喷墨印刷过程的确定的特征值——例如印刷喷嘴的印刷点的偏差、油墨喷射的强度、所得到的颜色密度的均匀性、油墨特征或基底特征的表现，这些确定的特征值由计算机根据对所检测的印刷喷嘴测试图案的分析处理所确定。当然，在分析处理印刷喷嘴测试图案时所使用的阈值必须涉及如下相应的特征值：这些特征值在分析处理所印刷的和所检测的印刷喷嘴测试图案时所确定。当然，最重要的特征值是所谓的相位(即进行喷射的印刷喷嘴的倾斜度或该印刷喷嘴的印刷点的偏差)和所谓的幅度(即相应的印刷喷嘴多强地进行印刷或者该印刷喷嘴可以喷射出多少油墨)。其他特征值涉及：颜色密度的均匀性、油墨特征或基底特征的表现以及在此未详细列出的许多其他特征值。在分析处理所检测的印刷喷嘴测试图案时所确定的这些特征值越多，则可以越准确地评价印刷喷嘴是否有缺陷。当然，必须针对每个特征值计算这些特征值的相应阈值，并且然后在分析处理所检测的印刷喷嘴测试图案时使用这些阈值。
在此，根据本发明的方法的另一优选扩展方案是，数学函数同样取决于喷墨印刷过程的特征值。由于阈值与喷墨印刷过程的相应特征值(所述特征值在分析处理所检测的印刷喷嘴测试图案时所确定)的相关性，合乎逻辑的是，数学函数除了加权因子的参数以及α错误和β错误的变量以外，还具有喷墨印刷过程的特征值作为函数值。这相应地导致多维函数，或者说，因为我们谈及多个特征值的不同阈值，所以我们谈及多维方程组。
在此，根据本发明的方法的另一优选的扩展方案是：通过使用逻辑回归、判别分析、贝叶斯分类器、感知器(Perzeptronen)或神经网络来执行对用于计算阈值的数学函数的求解。对于根据本发明的方法来说，使用哪种方法来求解多维数学函数或多维方程组不是最重要的。重要的是，对数学函数或方程组进行求解，以便因此计算出特征值的相应阈值。
在此，根据本发明的方法的另一优选的扩展方案是：执行所述方法来设置喷墨印刷机，并且在正式印刷(Fortdruck)中仅仍以规则的间隔对印刷喷嘴测试图案进行印刷，并且借助所计算出的阈值分析处理所述印刷喷嘴测试图案，其中，将所探测到的有缺陷的印刷喷嘴禁用并且通过适当的补偿方法对其进行补偿。重要的是应理解，根据本发明的借助同时对面覆盖元素和印刷喷嘴测试图案的分析处理的方法优选用于设置喷墨印刷机。如果阈值被正确地求取和设定一次，则足够的是：在印刷机的正式印刷中，对印刷喷嘴测试图案进行印刷，并且基于根据本发明计算出的阈值分析处理所述印刷喷嘴测试图案，以便因此以规则的间隔检查：印刷喷嘴的状态如何变化，是否出现并且是否需要相应地关闭和补偿新的有缺陷的印刷喷嘴。反向的发展(即被宣称有缺陷的印刷喷嘴“恢复”并且因此能够重新用于印刷)也是可能的，因此，应该对这种反向的发展进行监测。因此，优选所有的印刷喷嘴(即原本被关闭且被宣称有缺陷的印刷喷嘴)也始终参与对印刷喷嘴测试图案的印刷。关闭和补偿这些有缺陷的印刷喷嘴仅影响实际印刷图像的印刷。
在此，根据本发明的方法的另一优选扩展方案是，适当的补偿方法设置：通过与分别探测到的有缺陷的印刷喷嘴相邻的印刷喷嘴来进行补偿，其中，通过在扫描印刷图像之后增加相邻印刷喷嘴的油墨喷射，或者，通过在扫描印刷图像之前匹配灰度值来进行补偿。当然，必须相应地关闭并且补偿借助根据本发明的方法探测到的有缺陷的印刷喷嘴。不同的方法可以用于补偿。原则上，所有已知的补偿方法都可以与根据本发明的方法一起使用。然而，最常见的是通过与其直接相邻的印刷喷嘴来补偿有缺陷的印刷喷嘴。对于这些方案而言也存在不同的可能性，在正式印刷期间探测到有缺陷的印刷喷嘴时，例如可以简单地关闭所涉及的印刷喷嘴并且直接在正式印刷中操控相邻的印刷喷嘴，借助增加的油墨喷射可以填充(zulaufen)由有缺陷的印刷喷嘴引起的“白线”。然而也存在如下可能性：在已知有缺陷的印刷喷嘴的情况下，在扫描之前如此匹配印刷图像，使得相应地如此匹配预计出现白线的区域内的灰度值，从而增加直接相邻的灰度值，以便因此在扫描印刷图像之后，在实际的正式印刷中补偿所产生的白线。当然，这种方案的缺点是必须重新扫描印刷图像，这在(在扫描之后借助对相邻印刷喷嘴的直接操控的)第一种补偿方案中是不需要的。
附图说明
以下参照所属附图根据至少一个优选实施例进一步描述本发明以及本发明的结构上和/或功能上有利的扩展方案。在附图中，彼此相应的元素分别设有相同的附图标记。附图示出：
图1示出页张喷墨印刷机的结构的示例；
图2示出由有缺陷的印刷喷嘴引起的“白线”的示意性示例；
图3示出具有所分配的面覆盖元素的印刷喷嘴图案的示例；
图4示出α错误和β错误的定义；
图5示出根据本发明的方法的示意性流程。
具体实施方式
这种优选的实施变型方案的应用领域是喷墨印刷机器7。在图1中示出这种机器7的基本结构的示例，该机器由进料器1直至收料器3构成，该进料器用于将印刷基底2提供到印刷机构4中，该印刷基底在印刷机构中由印刷头5进行印刷。在此，涉及一种由控制计算机6控制的页张喷墨印刷机7。如已经描述的那样，在该印刷机7运行时，印刷机构4中的印刷喷嘴5中的各个印刷喷嘴可能会失效。于是，结果是出现“白线”9或者在多色印刷的情况下出现失真的色值。印刷图像8中的这种“白线”9的示例在图2中示出。
图5以一种优选的实施变型方案示出根据本发明的方法的流程。首先，印刷组合的印刷喷嘴测试图案11，该组合的印刷喷嘴测试图案分别具有面覆盖元素10和印刷喷嘴测试图案16，该面覆盖元素具有不同灰度值楔14形式的多种面覆盖密度。这两种元素16、10在图3中示例性地示出。可以很好地看出，印刷喷嘴测试图案16和面覆盖元素10彼此上下布置。在此，方向X说明基底宽度，而方向Y表示印刷方向。在图3的上部示出印刷喷嘴测试图案16。在这种情况下，该印刷喷嘴测试图案由四个水平行构成，所述水平行由竖直印刷的等间距线条12组成。在这种情况下四行意味着：在每行中，每四个印刷喷嘴中的一个参与竖直线条12的印刷。这在图3中通过标记为A、E和I的相应竖直线条12非常容易地看出。在第二行中相应地存在印刷喷嘴B以及F和J。相应地，继续适用于行3和行4。面覆盖元素10以与印刷喷嘴测试图案16相同的水平宽度直接布置在下方。该面覆盖元素由多个分别具有不同灰度值楔14的条带构成，这些条带在印刷方向上彼此上下布置。在图3中，示出四个不同的灰度值楔14，最开始的具有百分之百的面覆盖，然后向下的灰度值楔分别具有100-X、Y或Z形式的减弱的面覆盖。在此，根据具有减弱的面覆盖的布置，在此存在X<Y<Z。然而，可以使用任意数量的不同的灰度值楔14。
在下一步骤中，在由有缺陷的印刷喷嘴引起的可能的印刷错误方面对两个元素10、16进行检查。在此，面覆盖元素10用于辨识“白线”9，不同于此，印刷喷嘴测试图案16用于确定所使用的印刷喷嘴的当前状态。该状态根据如下特征值确定：例如印刷喷嘴的斜喷值(也称为相位)以及“弱度(Weakness)”即油墨喷射的强度(也称为幅度)。在此，首先分析处理面覆盖元素10。这例如可以通过在如下方面进行检查来实现：面覆盖元素10的已知灰度值是否也印刷成连续存在的。在该过程中，在此将该面覆盖元素的当前状态与面覆盖元素10的已知良好图像17(即参考17)进行比较。在此，如果如在图3中在面覆盖元素10中说明的那样存在“白线”9，则该“白线”被认为是“主观”看出的“白线”9。然后，在印刷喷嘴的所提及的特征值方面分析处理印刷喷嘴测试图案16。因此，借助图像处理检测以下特征值的表现：(与其期望位置的侧向平均偏差形式的、以[μm]为单位的)斜喷值或相位，以及(印刷喷嘴的所印刷的线条的连续性和短期稳定性形式的)“弱度”或幅度。然后相应地评价这些实际测量值18。可以在值范围[0-1](0＝线条不存在；1＝完美图像/线条的连续性)内针对每个单个的印刷喷嘴求取幅度。在图3中的当前示例中，喷嘴G的竖直线条13(位于第三排中间)在此现在稍微向右倾斜地喷射。因此涉及由于相位偏差导致的有缺陷的印刷喷嘴。该有缺陷的印刷喷嘴在面覆盖元素10中引起可见的“白线”9，以及通过喷嘴的偏差印刷在喷嘴H区域内引起“暗线”15。
然后，将由面覆盖元素10求取的主观印刷错误9、15以及由印刷喷嘴测试图案16求取的给这些印刷错误9、15分配的所有印刷喷嘴的特征值输入到表格中。然后，该表格示出借助“白线”9的图像示例性主观地求取的“白线”9的相位和幅度的特征值的表现。因此，可以提供关于所有主观求取的印刷错误及其所属特征值的概览。
然后，可以基于完整的表格求取特征值的最佳阈值22′。为此必须确定所谓的α错误和β错误19、21。图4示出关于这些参量的定义的概览。例如如果在分析处理面覆盖元素10时主观地发现“白线”9，并且例如如果所属的印刷喷嘴在幅度和相位的方面表现出相应地偏离于所使用的阈值22的特征值，则该探测是成功的。成问题的是：主观发现的“白线”9与相应的违反阈值22的特征值不匹配(gegenüberstehen)。于是涉及所谓的β错误19。已经求取到印刷错误，然而，(推测)导致产生该印刷错误的喷嘴不具有偏差的特征值并且因此在后续的探测过程中在正式印刷(该正式印刷优选仅使用印刷喷嘴测试图案16)中未被发现并且因此未被补偿。其结果是产生未被补偿的“白线”9。
相反，如果在分析处理压力喷嘴测试图案16时求取到违反阈值22的特征值，但所述特征值未分配有面覆盖元素10中的不可见的“白线”9，则涉及所谓的α错误21。该α错误在后续的探测过程中在正式印刷中导致：将所涉及的印刷喷嘴禁用并且对其进行补偿。因为例如通过相邻的印刷喷嘴补偿印刷喷嘴对印刷质量产生负面影响，所以这种α错误当然是令人讨厌的。因此，α错误21的结果是关闭并且补偿实际正在工作的印刷喷嘴。
因此，根据本发明的方法的目标是如此计算所有求取的特征值的阈值22，使得α错误和β错误的总和的数量或份额最小。这借助以下计算公式实现：该计算公式例如可以具有以下简化的基本模式：
α错误21+β错误19＝最小
此外有意义的是，给α错误21和β错误19分配不同的权重。与关闭和补偿实际正在运行的印刷喷嘴相比，未被补偿的“白线”9大多例如被归类为更大的问题。为此，在计算公式中给α错误21和β错误19相应地设置加权因子a、b 20：
a*α错误21+b*β错误19＝最小值
加权因子20可以由使用者任意地在其要求方面进行匹配。取决于该使用者将α错误21和β错误19评价为对于当前印刷任务的重要程度，这可以通过加权因子20来进行影响，并且因此可以借助加权的α错误21′和β错误19′来影响所使用的探测和补偿方法，这对于所得到的印刷质量的最终结果是至关重要的。
因为必须计算用于多个特征值(例如幅度和相位)的阈值，所以由此得出以如下基本形式的多维方程组：
a*α错误21+b*β错误19＝最小值＝f(相位、幅度、均匀性、密度/Lab，油墨特征的表现，基底2特征的表现，......)
然后可以通过不同的方案求解该方程组，以计算最佳的(即加权的)阈值22'。所述不同的方案可以包括：使用逻辑回归、判别分析、贝叶斯分类器、感知器或神经网络。
然后，最后的方法步骤包括：在实际的喷墨印刷过程中使用所计算的经加权的阈值22'。借助这些阈值22'，可以由使用者在后续的正式印刷中在主观评价所出现的印刷错误方面对所探测到的“白线”9的探测和补偿产生相应地影响。
因此，根据本发明的方法描述用于求取经加权的最佳阈值22'的过程和策略，该阈值尽可能良好地反映出对印刷产品的人类评价。所述阈值22'可以用于统计学的预测模型，该预测模型基于过去的测量值针对每个喷嘴预测超过印刷质量的容错极限的概率。通过使用最佳地匹配于印刷产品的人类评价的阈值22'，将生产者风险(即特征值超过阈值/容错极限22，尽管对于人类观察者而言在印刷质量中没有显著印刷错误)以及消费者风险(即特征值不超过阈值，尽管对于人类观察者而言在印刷质量中有显著印刷错误)降低到对于错误判断尽可能小的风险。这也可以进行加权。例如如果消费者风险比生产者风险重要十倍，则也可以使相应加权的总风险相应地最小。
与现有技术相比，根据本发明的方法在正确地探测有缺陷的印刷喷嘴方面、在所使用的补偿方法的范畴内激活和禁用印刷喷嘴方面提供明显的优点。
附图标记列表
1 进料器
2 当前的印刷基底/当前的印刷页张
3 收料器
4 喷墨印刷机构
5 喷墨印刷头
6 计算机
7 喷墨印刷机
8 当前的印刷页张上的印刷图像
9 “白线”
10 面覆盖元素
11 组合的印刷喷嘴测试图案
12 竖直的等间距线条
13 由“缺失喷嘴”引起的偏差的竖直的等间距线条
14 不同的灰度值楔
15 “暗线”
16 具有竖直的等间距线条的印刷喷嘴测试图案
17 良好图像/参考
18 实际的测量结果
19 β错误
19' 经加权的β错误
20 加权因子
21 α错误
21' 经加权的α错误
22 预给定的阈值
22' 经加权的阈值

Claims (8)

1.一种用于借助计算机(6)探测和补偿喷墨印刷机(7)中的有缺陷的印刷喷嘴的方法，其中，为了进行探测，印刷至少一个多行的印刷喷嘴测试图案(16)，以及印刷至少一个面覆盖元素(10)，所述至少一个面覆盖元素在几何上对应于所述至少一个多行的印刷喷嘴测试图案(16)，所述多行的印刷喷嘴测试图案由周期性竖直印刷的等间距线条(12)的确定数量的水平行构成，所述水平行彼此上下布置，其中，在所述喷嘴测试图案(16)的每行中，所述喷墨印刷机(7)的印刷头的仅如下印刷喷嘴分别周期性地对所述喷嘴测试图案(16)做出贡献：所述印刷喷嘴相应于确定数量的水平行(12)，由至少一个图像传感器检测并且由所述计算机(6)分析处理这两个元素(10，16)，其中，由所述计算机(6)通过分析处理所检测的面覆盖元素(10)来求取印刷错误，并且将所述印刷错误分配给有缺陷的印刷喷嘴，然后，所述计算机(6)通过根据阈值(22)分析处理所述多行的印刷喷嘴测试图案(16)来探测有缺陷的印刷喷嘴，然后，对如此探测的有缺陷的印刷喷嘴进行补偿，其特征在于，所述计算机(6)将由所检测的面覆盖元素(10)探测到的有缺陷的印刷喷嘴与由所述印刷喷嘴测试图案(16)探测到的有缺陷的印刷喷嘴进行比较，并且求取：哪些所探测到的有缺陷的印刷喷嘴仅在所述两个元素(10，16)中的一个中引起偏差，然后，由这些数据如此计算阈值(22')，使得使所探测到的有缺陷的印刷喷嘴的数量最小。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所检测的面覆盖元素(10)探测到的有缺陷的印刷喷嘴——所述印刷喷嘴在所述印刷喷嘴测试图案(16)中未探测到——相应于β错误(19)，由所检测的印刷喷嘴测试图案(16)探测到的有缺陷的印刷喷嘴——所述印刷喷嘴在所述面覆盖元素(10)中未探测到——相应于α错误(21)，并且所述计算机(6)给所述α错误和β错误(19，21)分配以下因子(20)：所述因子能够实现对所述α错误和β错误(19'，21')的加权并且因此能够实现根据经加权的α错误和β错误(19'，21')加权地计算所述阈值(22')。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过使用如下数学函数来实现所述阈值(22')的加权计算：所述数学函数包含带有其相应因子(20)的α错误和β错误(19'，21')，并且所述数学函数能够使这些值的总和最小。
4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述阈值(22，22')分别涉及所述喷墨印刷过程的确定的特征值——例如印刷喷嘴的印刷点的偏差、油墨喷射的强度、所得到的颜色密度的均匀性、油墨特征或基底特征的表现，所述确定的特征值由所述计算机(6)根据对所检测的印刷喷嘴测试图案(16)的分析处理所确定。
5.根据权利要求3和4所述的方法，其特征在于，所述数学函数同样取决于所述喷墨印刷过程的特征值。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，通过使用逻辑回归、判别分析、贝叶斯分类器、感知器或神经网络来执行对用于计算所述阈值(22，22')的数学函数的求解。
7.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，执行所述方法来设置所述喷墨印刷机(7)，并且在正式印刷中仅仍以规则的间隔对所述印刷喷嘴测试图案(16)进行印刷，并且借助所计算出的阈值(22，22')分析处理所述印刷喷嘴测试图案，其中，将所探测的有缺陷的印刷喷嘴禁用并且通过适当的补偿方法对其进行补偿。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述适当的补偿方法设置：通过与分别探测到的有缺陷的印刷喷嘴相邻的印刷喷嘴来进行补偿，其中，通过在扫描印刷图像之后增加所述相邻的印刷喷嘴的油墨喷射，或者，通过在扫描印刷图像之前匹配灰度值来进行补偿。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320286A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 海德堡印刷机械股份公司 优化废页的探测方式
CN114553927A (zh) * 2022-04-19 2022-05-27 深圳市彩昇印刷机械有限公司 一种基于大数据的印刷设备远程控制方法、系统及介质

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018211463B3 (de) 2018-07-11 2019-08-22 Heidelberger Druckmaschinen Ag Stochastische Druckkopfüberwachung
WO2021234509A1 (en) * 2020-05-17 2021-11-25 Landa Corporation Ltd. Detecting a defective nozzle in a digital printing system
CN114030301A (zh) * 2020-12-31 2022-02-11 广东聚华印刷显示技术有限公司 喷墨打印控制方法、控制装置以及喷墨打印系统
JP2023044832A (ja) * 2021-09-21 2023-04-03 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 画像検査装置、それを備えた印刷装置、および画像検査方法
WO2024033482A1 (en) * 2022-08-10 2024-02-15 Bobst Mex Sa Method for detecting malfunctional nozzles in a printing head and printing device
EP4328040A1 (en) * 2022-08-25 2024-02-28 Canon Production Printing Holding B.V. Dysfunctional ejection unit determination in inkjet printing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347856B1 (en) * 1999-03-05 2002-02-19 Hewlett-Packard Company Test pattern implementation for ink-jet printhead alignment
US6623096B1 (en) * 2000-07-28 2003-09-23 Hewlett-Packard Company Techniques for measuring the position of marks on media and for aligning inkjet devices
US20050024410A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Francesc Subirada Calibration and measurement techniques for printers
CN102729621A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 富士胶片株式会社 记录位置误差测量设备和方法以及图像形成设备和方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4027204B2 (ja) 2001-11-06 2007-12-26 キヤノン株式会社 記録装置及び記録方法並びにデータ処理装置
US7201462B2 (en) 2002-07-24 2007-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet printing apparatus and method for correcting ejection driving
US8246138B2 (en) * 2007-07-06 2012-08-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Print emulation of test pattern
US20110242187A1 (en) * 2010-04-06 2011-10-06 Xerox Corporation Test Pattern Effective For Fine Registration Of Inkjet Printheads And Method Of Analysis Of Image Data Corresponding To The Test Pattern In An Inkjet Printer
JP5940818B2 (ja) * 2012-01-30 2016-06-29 富士フイルム株式会社 補正値取得方法及び画像記録装置
JP6037463B2 (ja) * 2014-05-26 2016-12-07 富士フイルム株式会社 インクジェット記録装置及びイジェクタの異常検出方法
DE102016224303A1 (de) * 2016-12-07 2018-06-07 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren und Testmuster zur Detektion und Kompensation ausgefallener Druckdüsen in einer Inkjet-Druckmaschine
DE102017217993B3 (de) * 2017-10-10 2018-07-26 Heidelberger Druckmaschinen Ag Schwellwertbestimmung bei der Detektion ausgefallener Druckdüsen

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6347856B1 (en) * 1999-03-05 2002-02-19 Hewlett-Packard Company Test pattern implementation for ink-jet printhead alignment
US6623096B1 (en) * 2000-07-28 2003-09-23 Hewlett-Packard Company Techniques for measuring the position of marks on media and for aligning inkjet devices
US20050024410A1 (en) * 2003-07-31 2005-02-03 Francesc Subirada Calibration and measurement techniques for printers
CN102729621A (zh) * 2011-03-29 2012-10-17 富士胶片株式会社 记录位置误差测量设备和方法以及图像形成设备和方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113320286A (zh) * 2020-02-28 2021-08-31 海德堡印刷机械股份公司 优化废页的探测方式
CN113320286B (zh) * 2020-02-28 2022-05-10 海德堡印刷机械股份公司 一种借助计算机对喷墨印刷机缺陷喷嘴探测并补偿的方法
CN114553927A (zh) * 2022-04-19 2022-05-27 深圳市彩昇印刷机械有限公司 一种基于大数据的印刷设备远程控制方法、系统及介质
CN114553927B (zh) * 2022-04-19 2022-07-12 深圳市彩昇印刷机械有限公司 一种基于大数据的印刷设备远程控制方法、系统及介质

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