CN113370661B - 采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、控制板及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、控制板及设备，涉及喷墨打印技术领域。所述方法包括：按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，第一检测图包含至少一预设特征图形，每个预设特征图形包含至少一预设线段；采集至少一所述第一检测图；对第一检测图进行图像处理，生成第二检测图；根据所述第二检测图，定位至少一预设线段在第二检测图中的位置；根据至少一预设线段在第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。本发明通过设置包含有预设特征图形的检测图，并利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，相对于传统的检测图及检测方法，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
Description
技术领域
本发明涉及喷墨打印领域，尤其涉及一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、控制板及设备。
背景技术
喷墨打印机中的喷头在打印时，由于受到墨水中的杂质、空气中灰尘、环境温度、湿度等因素的影响，因此时常会有喷头中喷嘴堵塞的情况发生。当喷头堵塞后，需要检测并判断出是喷头中哪些喷嘴位置发生堵塞，以便进行喷头清洗或者调整出墨结构。特别对于一些打印图像长度非常长或者长时间无人看守的打印需求，如果喷头中的一些喷嘴堵塞而不及时发现的话并处理的话，就会影响打印效果，降低打印质量。
如图1所示，一般对喷嘴堵塞检测的常规方法是让喷头中每一个喷嘴逐个连续出墨一段时间，打印出较宽的检测图，再通过操作员人工数数的方式，数出缺失的位置。此种方法打印出的检测图占用打印介质幅面极大，对打印介质消耗严重，如果人工数数识别，效率低下，而如果采用机器视觉技术识别，该检测图对视觉检测兼容能力较弱，容易受到数据缺失的干扰，准确率较低。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、设备及介质，用以解决现有喷嘴堵塞检测技术中对打印材料消耗严重以及效率低、准确率低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，所述方法包括：
按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集至少一所述第一检测图；
对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。
优选地，所述按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，包括：
将同一颜色通道的喷嘴划分为同一喷嘴队列；
将所述喷嘴队列的喷嘴分为N个喷嘴组，N为大于1的自然数，每个喷嘴组内的相邻两个喷嘴之间间隔N-1个喷嘴；
控制所述喷嘴组出墨打印，生成第一检测图。
优选地，所述对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，包括：
获取第一检测图每一像素的像素值；
统计所述第一检测图的所有像素值，将像素值相同数量最多的像素的颜色作为背景色；
根据第一预设公式获取所述第一检测图中所有像素点的第一数值，所述第一预设公式为：
其中，（ΔR，ΔB，ΔG）为第一检测图中各像素点的像素值与背景色的像素值的差值，D为所述第一数值；
对每个像素点的第一数值进行二值化处理，生成第二检测图。
优选地，根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，还包括：
根据所述第二检测图，识别所述预设特征图形；
根据所述预设特征图形，识别并定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置。
优选地，所述根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置，包括：
计算所述第二检测图中每一像素行的像素之和；
将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行 ；
根据出墨行和非出墨行，找到有连续的非出墨行的区间；
获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述平均出墨行高度为所述第二检测图内所述出墨行的平均高度，所述平均非出墨行高度为所述第二检测图内所述非出墨行的平均高度；
遍历第二检测图，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式：
H = n ×（h1 + h2）+ h2，求出数值n,其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；
根据所述预设线段在所述第二检测图中的位置，计算缺失的出墨行位置；
根据缺失的出墨行位置,确定异常喷嘴的位置。
优选地，所述方法还包括：
当按照预设的喷嘴出墨方式，打印两个以上第一检测图时，根据所述第二检测图，定位至少一条所述预设线段在所述第二检测图中的位置之前，识别出所有所述第一检测图。
第二方面，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的装置，所述装置包括：
第一检测图打印模块，用于按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集模块，用于采集至少一所述第一检测图；
第二检测图生成模块，用于对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
预设线段定位模块，用于根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
异常喷嘴位置确定模块，根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。
第三方面，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常控制板，所述控制板包括：
主控装置，用于控制所述控制板工作；
检测装置，所述检测装置为第二方面所述采用机器视觉检测喷嘴异常的装置。
第三方面，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的设备，所述设备包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的方法。
综上所述，本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、控制板及设备，通过设置包含有预设特征图形的检测图，并控制喷头按预设规则出墨打印检测图，然后利用机器视觉技术进行异常喷嘴位置的检测，相对于传统的检测图及检测方法，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本发明的保护范围内。
图1为现有技术中采用的一种常规方法打印的检测图。
图2为本发明实施例一中采用机器视觉检测喷嘴异常的方法的流程示意图。
图3a为本发明实施例一中预设特征图形的示意图。
图3b为本发明实施例一中包括预设特征图形的第一检测图的示意图。
图4是本发明实施例一的喷嘴分组示意图。
图5a是本发明实施例一的一个喷嘴组打印第一检测图的打印结果示意图。
图5b是本发明实施例一的三个喷嘴组打印第一检测图的结果示意图。图6为本发明实施例一中第二检测图示意图。
图7为本发明实施例二中的喷头组的喷嘴分组示意图。
图8为本发明实施例二中喷头组中所有喷嘴组打印第一检测图的打印结果示意图。
图9为本发明实施例二中检测条和检测块的示意图。
图10为本发明实施例二采用机器视觉检测喷嘴异常的装置的结构示意图。
图11为本发明实施例三采用机器视觉检测喷嘴异常的控制板的结构示意图。
图12为本发明实施例三采用机器视觉检测喷嘴异常的打印机的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
实施例一
请参见图2，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，应用于喷墨打印机，该喷墨打印机优选为Onepass打印机或者扫描式打印机。实现机器视觉功能的电子设备为摄像头、图像扫描设备，优选为摄像头。以摄像头为例，摄像头可以是单目摄像头或者双目摄像头，可以实现2D视觉识别或者是3D视觉识别。摄像头外置于喷墨打印机，且通过通信接口与喷墨打印机通信。
Onepass喷墨打印机包括：至少一个喷头，喷头包括至少一列喷嘴。至少一控制板，所述控制板用于控制打印机工作。
具体的，该方法包括以下步骤：
S1：按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
为了方便用机器视觉的方式进行识别，第一检测图包含至少一用于定位的预设特征图形，预设特征图形中又包含了至少一用于定位的预设线段。因为预设特征图形在第一检测图中的位置是确定的，而预设线段在预设特征图形中的位置也是确定的，可以根据预设线段的位置确定异常喷嘴的位置。第一检测图可以是任何形状的图形，预设特征图形也可以是任何形状的图形，预设特征图形在第一检测图中的位置可以是任意的，预设线段在预设图形中的位置也可以是任意的。
优选地，本发明实施例使用的第一检测图为矩形，第一检测图中包含了两个预设特征图形；预设特征图形为矩形，预设特征图形中包含了两条预设线段。，请参阅图3，图3a为预设特征图形，其中包括了两条预设线段L,两条预设线段位于矩形对角位置，两条预设线段的长度相等，且两者长度之和小于等于预设特征图形的宽度。
图3b所示为第一检测图，包括了：
（1）两个预设特征图形；
（2）预设特征图形之间不存在重合的部分；
（3）预设特征图形与第一检测图的侧边不重合。
在打印设置第一检测图之前，还需要根据喷头中喷嘴喷射墨水的颜色和喷嘴的数量，设置喷嘴出墨方式，来打印第一检测图。在上述步骤S1之前预设喷嘴出墨方式，主要包括以下步骤：
（1）将单个喷头中喷射同一颜色墨水的喷嘴划分为同一喷嘴队列；所述喷嘴队列呈矩阵排列，至少包含一列，且每一行只有一个喷嘴；
（2）将所述喷嘴队列的喷嘴分为N个喷嘴组，N为自然数，每个喷嘴组的喷嘴数量相等且同一喷嘴组内的两个喷嘴之间间隔N-1个喷嘴；
（3）控制一个喷嘴组或多个喷嘴组出墨打印。
示例性的，如图4所示，喷头中每列喷嘴喷射CMYK四种不同颜色墨水。将喷头分为CMYK四个喷嘴队列，将K队列喷嘴分为3组，每组的喷嘴数量相等且同一喷嘴组内的两个喷嘴之间间隔2个喷嘴。每个喷嘴组轮流出墨，打印第一检测图。第一喷嘴组打印效果如图5a所示, 三个喷嘴组打印完成后打印图形如图5b所示。打印图像中，每一行代表一个喷嘴的出墨情况。如图5b所示，如果其中若干行缺失，可知该若干行所代表的喷嘴堵塞。
需要指出的是，不同颜色队列的喷嘴需要分开检测。如K和C队列的喷嘴队列分别打印第一检测图，先对K队列打印的第一检测图采样检测，然后再对C队列打印的第一检测图采样后检测。
如果由若干个喷头组成一个喷头，且所有喷头出墨颜色相同，则将每个喷头作为一个喷嘴队列，按上述预设出墨方式打印第一检测图；一个喷头内所有喷嘴出墨打印完后，移动打印介质，下一个喷头按上述预设出墨方式接续打印，直到所有喷头打印完成。因为所有喷头打印颜色相同，可以一同检测。
如果由若干个喷头组成一个喷头，且每个喷头出墨颜色不同，但同一喷头内所有喷嘴出墨颜色相同，则将每个喷头作为一个喷嘴队列，按上述预设出墨方式打印第一检测图；一个喷头内所有喷嘴出墨打印完后，移动打印介质，下一个喷头按上述预设出墨方式打印，直到所有喷头打印完成。不同颜色喷头打印出的不同颜色的第一检测图，需要分开检测。
按照上述预设出墨方式，打印出来第一检测图组与之前的每个喷嘴依次出墨打印的检测图相比，可大幅减少了打印介质的幅面，减少了打印介质的消耗。
在实施例一中，控制第一喷嘴组出墨打印第一检测图，打印出的图像如图5a所示。
S2：采集至少一所述第一检测图；
具体的，通过相机或扫描设备采集打印出的图形，以计算机图像文件形式存储在计算机中。
S3：对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
因为拍摄得到的第一检测图因为设备精度、光线等客观条件得到的图形出现噪点或干扰点，因此先进行处理生成可易于计算机分析识别的第二检测图。
具体的，步骤S3包括：
S31：获取第一检测图每一像素的像素值;
具体的，以计算机图像文件形式存储的第二检测图，图中每个像素点都可用RGB值表示。如黑色RGB值为（0,0,0），白色RGB值为（255,255,255）。获取第一检测图中所有像素的RGB值。
S32：统计所述第一检测图的所有像素值，将像素值相同数量最多的像素的颜色作为背景色；
统计每个像素点的RGB值，将RGB值相同的且将数量最多的像素点的颜色作为背景色。
S33：根据第一预设公式获取所述第一检测图中所有像素点的第一数值D；
具体的， 所述第一预设公式为：
其中，
R为像素点R值与背景色R值的差值。
B像素点B值与背景色B值的差值，
G为像素点G值与背景色G值的差值。求出每个像素点对应的第一数值。
在另一个实施例中，第一数值D也可以通过D =（|dR|+|dG|+|dB| )/3 的公式求出。D的值用于表示各个像素点与背景色的差异程度。
S34：对每个像素点的第一数值进行二值化处理，生成第二检测图。
求出所有像素点的第一数值后，将所述第一数值作二值化处理，生成第二数值，将第二数值作为像素值，生成第二检测图。
这里的第二检测图为二值图像，即每个像素点只有两种可能的取值，白色或者黑色，一般白色值为1，黑色值为0。如图6所示，第二检测图背景色为黑色的黑白图像。
S4：根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
需要在第二检测图中提取中预设特征图形，然后在预设特征图形中确定至少一预设线段。具体的，步骤S4包括：
S41：根据第二检测图，识别所述预设特征图形；
具体的，步骤S41又包括：
S411：根据预设特征图形位置，划分检测区域；
预设特征图形的位置在第一检测图中已经定义好，根据所述位置关系在第二检测图中纵向划分出一个长度为第二检测图长度，宽度为预设特征图形宽度的检测区域。
S412：统计检测区域内每一像素行的像素和，与预设值比对，获取有墨行和无墨行。
将每一像素行的像素和与预设值比对，如果某像素行的像素和大于等于预设值，则认为该像素行为有墨像素行，如果某像素行的像素和小于预设值，则认为该像素行为无墨像素行。这里有墨像素行是指在检测区域宽度范围有连续白色像素点的像素行，无墨像素行指检测区域宽度范围内无白色像素点或白色像素点很少的像素行。
S413：如果有连续的无墨像素行组成的区间，其区间长度近似于预设特征图形长度，则认为该区间为预设特征图形的区间。检测出所有预设特征图形。
S42：在预设特征图形区间内确定预设线段；
具体的，在已检测出来的预设特征图形区间内，统计其中每像素行的像素和，找到像素和极大的区间，即该区间像素和远超过均值，则认为该区间位置为预设线段的位置。确定出至少一预设线段的位置用于后续的异常喷嘴位置定位。
S5：根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。
具体的，步骤S5包括：
S51：计算所述第二检测图中每一像素行的像素之和；
S52：将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行；
将每一像素行的像素和与预设值比对，如果某像素行的像素和大于等于预设值，则认为该像素行为出墨像素行，如果某像素行的像素和小于预设值，则认为该像素行为非出墨像素行。检测出有连续出墨像素行的区间，将所述区间定义为出墨行；检测出有连续非出墨像素行的区间（统计连续非出墨行区间高度值，将高度度值相近或相同的值作为非出墨行高度值，若一连续非出墨行区间高度是其他连续非出墨行区间长度两倍以上，则排除此区间），将所述区间定义为非出墨行。
S53：获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述平均出墨行高度为所述第二检测图内所述出墨行的平均高度，所述平均非出墨行高度为所述第二检测图内所述非出墨行的平均高度。
统计出第二检测图内所有出墨行数量及将所有出墨行所占的高度之和，求出出墨行的平均高度；统计出第二检测图内所有非出墨行数量及将所有非出墨行所占的高度之和，求出非出墨行的平均高度。
S54：遍历第二检测图，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式：
H = n ×（h1 + h2）+ h2
求出数值n。
其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；
遍历的方向可以选择向上遍历或者向下遍历。
S55：根据所述预设线段在所述第二检测图中的位置，计算缺失的出墨行位置；
根据遍历的方向和已知的预设线段的位置，通过n的值，计算出缺失出墨行的位置。
示例性的，设已知预设线段的位置对应的是第四出墨行的位置，如果是向下遍历，求出的n值为9，则可知缺失的出墨行为第13行的位置。
S56：根据缺失的出墨行位置,确定异常喷嘴的位置。
示例性的，设已知预设线段的位置对应的是第一喷嘴组第4个喷嘴的位置，如果是向下遍历，求出的n值为9，则可知异常喷嘴的位置为第一喷嘴组第13个喷嘴。
在一个实施例中，如果在一个预设特征图形中没有找到预设线段（即打印两条预设线段的喷嘴都出现异常），那么在另一个预设特征图形中查找。如果在另一个预设特征图形中也没有找到预设线段（即打印此预设特征图形的两条预设线段的喷嘴也都出现异常），此时结束查找。在第一检测图中增加至少一个预设特征图形，重新打印第一检测图，并按上述S1-S5的方法重新进行异常喷嘴位置的检测。
在实施例一中，待检测的喷嘴组按预设出墨方式打印第一检测图，对第一检测条进行图像处理后生成第二检测图，然后采用机器视觉技术识别和分析包括预设特征图形的第二检测图，并计算出喷嘴位置。相较与采用传统检测图进行分析检测或者人工数数的方法，有较高的效率和准确度。
实施例二
本实施例二通过控制喷头组打印第一检测图，进行喷头组中异常喷嘴的检测。第一检测图、预设特征图形，预设线段以及喷头内喷嘴的分组方式如实施例一中所述，这里不在赘述。
如图7所示，所述喷头组由喷头1和喷头2组成，喷头1和2中所有喷嘴出同一颜色墨水。因为单个喷头中所有喷嘴出墨颜色相同，喷头中的喷嘴即为一个喷嘴队列。喷嘴虽然分为两列排布，但每一行的方向上只有一个喷嘴。将喷头1中的喷嘴每间隔两个喷嘴分为一组，共分为3个喷嘴组。喷头2分组方式与喷头1相同。
S1：按照预设的喷嘴出墨方式，打印第一检测图。
喷头1中喷嘴组依次出墨打印；
所述喷嘴队列中的所有所述喷嘴组出墨打印后，移动打印介质，进行下一个喷头的喷嘴组依次出墨打印，直至所的喷嘴完成出墨打印。打印的图形如图8所示。
S2：采集所述第一检测图；
具体的，通过相机或扫描设备采集打印出的图形，此图形由多个第一检测图组成，以计算机图像文件形式存储采集的图形。
S3：对第一检测图进行图像处理，生成第二检测图；
具体的，步骤S3包括：
S31：获取第一检测图背景色的像素值；
具体的，以计算机图像文件形式存储的第一检测图，图中每个像素点都可用RGB值表示。如黑色RGB值为（0,0,0），白色RGB值为（255,255,255）。统计每个像素点的RGB值，获取第一检测图中所有像素的RGB值。
S32：统计所述第一检测图的所有像素值，将像素值相同数量最多的像素的颜色作为背景色。
S33：根据第一预设公式获取所述第一检测图中所有像素点的第一数值；
具体的， 所述第一预设公式为：
其中，
R为像素点R值与背景色R值的差值；
B像素点B值与背景色B值的差值,
G为像素点G值与背景色G值的差值；求出每个像素点对应的第一数值。
在另一个实施例中，第一数值D也可以通过D =（|
R |+|
G |+|
B| )/3 的公式求出。D的值用于表示各个像素点与背景色的差异程度。
S34：对每个像素点的第一数值进行二值化处理，生成第二检测图。
求出所有像素点的第一数值后，将所述第一数值作二值化处理，生成第二数值，将第二数值作为像素值，生成第二检测图，如图9所示。
这里的第二检测图为二值图像，即每个像素点只有两种可能的取值，白色或者黑色，一般白色值为1，黑色值为0。
如图9所示，在第二检测图中，划分出三个检测条，所述检测条由2个检测块纵向排列而成；所述检测块即为按预设出墨方式打印出的第一检测图。一个检测块包含了两个预设特征图形；所述预设特征图形又包括两条预设线段。
S4：根据第二检测图，定位至少一预设线段在第二检测图中的位置；
优选地，步骤S4通过先识别出检测条，然后在检测条中识别预设特征图形，从而再定位预设线段的位置。具体的，步骤S4包括：
S41：根据所述第二检测图，获取所述检测条；
具体的，步骤S41又包括：
S411：对第二检测图做形态学与二值化处理，剔除干扰点；
S412：提取轮廓；
S413：求所有轮廓的最小包围正矩；
S414：对最小包围正矩筛选（选取宽高比较大，且角度接近的矩形组）；
S415：对筛选的矩形，求矩形组的平均角度；
S416：根据平均角度核对筛选的矩形，并将同一条直线上的矩形轮廓重新求解最小外包矩形。
通过步骤S416获得的最小外包矩形即为检测条。
S42：在所述检测条内获取所有所述预设特征图形；
具体的，所述步骤包括：
S421：对每个检测条图像角度矫正;
S422：根据预设特征图形在第一检测图中的位置，划分出对应的检测区域；
预设特征图形的位置在第一检测图中已经定义好，根据特征图形的宽度和在第一检测图中的位置关系在检测条中沿纵向切出相应的检测区域，该检测区域宽度为预设特征图形宽度，长度为检测条长度。
S423：在含有预设特征图形的检测区域检测出预设特征图形；
具体的，统计检测区域内每一像素行的像素和， 将每一像素行的像素和与预设值比对，如果某像素行的像素和大于等于预设值，则认为该像素行为有墨像素行，如果某像素行的像素和小于预设值，则认为该像素行为无墨像素行。这里有墨像素行是指在检测区域宽度范围有连续白色像素点的像素行，无墨像素行指检测区域宽度范围内无白色像素点或白色像素点很少的像素行。如果有连续的无墨像素行组成的区间，其区间长度近似预设特征图形长度，则认为该区间为预设特征图形的区间。优选地，从检测条最下方往上检测出所有预设特征图形。
S43：将检测条划分为检测块；
具体的，检测块的长度即为第一检查图形的长度。因为第一检测图的长度已知，可从最下方开始根据第一检测图长度以及识别出的预设特征图形将检测条分为若干个检测块，一个检测块包括了两个预设特征图形。每一个检测块对应一个喷嘴组。示例性的，如图9所示，检测块3对应第一个喷头的第三喷嘴组。
S44：根据检测块内的预设特征图形，获取至少一预设线段的位置；
具体的，在已检测出来的预设特征图形区间内，统计其中每像素行的像素和，找到像素和极大的区间，即该区间像素和远超过均值，则认为该区间位置为预设线段的位置。确定出至少一预设线段的位置用于后续的异常喷嘴位置定位。
S5：根据至少一预设线段在所述检测块中的位置，确定异常喷嘴的位置。
具体的，步骤S5包括：
S51：计算检测块中每一像素行的像素之和；
S52：将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行；
将每一像素行的像素和与预设值比对，如果某像素行的像素和大于等于预设值，则认为该像素行为出墨像素行，如果某像素行的像素和小于预设值，则认为该像素行为非出墨像素行。检测出有连续出墨像素行的区间，将所述区间定义为出墨行；检测出有连续非出墨像素行的区间（统计连续非出墨行区间高度值，将高度度值相近或相同的值作为非出墨行高度值，若一连续非出墨行区间高度是其他连续非出墨行区间长度两倍以上，则排除此区间），将所述区间定义为非出墨行。
S53：获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述平均出墨行高度为检测块内所述出墨行的平均高度，所述平均非出墨行高度为检测块内所述非出墨行的平均高度。
统计出检测块聂所有出墨行数量及将所有出墨行所占的高度之和，求出出墨行的平均高度；统计出检测块内所有非出墨行数量及将所有非出墨行所占的高度之和，求出非出墨行的平均高度。
S54：遍历检测块，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式：
H = n ×（h1 + h2）+ h2
求出数值n。
其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；
遍历的方向可以选择向上遍历或者向下遍历。
S55：根据所述预设线段的位置，计算缺失的出墨行位置；
根据遍历的方向和已知的预设线段的位置，通过n的值，计算出缺失出墨行的位置。
示例性的，当前在第三检测块内查找，设已知预设线段的位置对应的是第四出墨行的位置，如果是向下遍历，求出的n值为1，则可知缺失的出墨行为第5行的位置。
S56：根据缺失的出墨行位置，确定异常喷嘴的位置。
示例性的，当前在第三检测块内查找，根据步骤S55求出的缺失的出墨行的位置，可知第三检测块对应的第一喷头的第三喷嘴组中的第5个喷嘴出现异常。
在实施例二中，待检测的喷头组按预设出墨方式打印第一检测图，对第一检测条进行图像处理后生成第二检测图，然后采用机器视觉技术识别和分析包括预设特征图形的第二检测图，并计算出喷嘴位置。相较与采用传统检测图进行分析检测或者人工数数的方法，有较高的效率和准确度。
综上所述，本发明实施例一提供的一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，通过控制喷头按预设规则出墨打印包含预设特征图像的检测图，然后利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，相对于传统的检测图及检测方法，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
实施例三
请参阅图7，本发明实施例提供了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的装置20，所述装置20包括：
第一检测图打印模块21，用于按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集模块22，用于采集至少一所述第一检测图；
第二检测图生成模块23，用于对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
预设线段定位模块24，用于根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
异常喷嘴位置确定模块25，根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。
进一步的，所述第一检测图打印模块21还包括：
喷嘴队列划分单元，用于将同一颜色通道的喷嘴划分为同一喷嘴队列；
喷嘴分组单元，用于将所述喷嘴队列的喷嘴分为N个喷嘴组，N为大于1的自然数，每个喷嘴组内的相邻两个喷嘴之间间隔N-1个喷嘴；
第一检测图生成单元，用于控制所述喷嘴组出墨打印，生成第一检测图。
所述第二检测图生成模块23包括：
第一检测图像素值获取单元，用于获取第一检测图每一像素的像素值；
像素值统计单元，用于统计所述第一检测图的所有像素值，将像素值相同数量最多的像素的颜色作为背景色；
第一数值获取单元，用于根据第一预设公式获取所述第一检测图中所有像素点的第一数值
第二检测图生成单元，用于对每个像素点的第一数值进行二值化处理，生成第二检测图。
所述预设线段定位模块24包括：
预设特征图形识别单元，用于根据所述第二检测图，识别所述预设特征图形；
预设线段定位单元，用于根据所述预设特征图形，识别并定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置。
所述异常喷嘴位置确定模块25包括：
像素和计算单元，用于计算所述第二检测图中每一像素行的像素之和；
出墨行和非出墨行获取单元，将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行 ；
平均高度获取单元，用于获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述平均出墨行高度为所述第二检测图内所述出墨行的平均高度，所述平均非出墨行高度为所述第二检测图内所述非出墨行的平均高度；
缺失出墨行数获取单元，用于遍历第二检测图，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式：
H = n ×（h1 + h2）+ h2，求出数值n，其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；
缺失出墨行位置获取单元，用于根据所述预设线段在所述第二检测图中的位置，计算缺失的出墨行位置；
异常喷嘴确定单元，用于根据缺失的出墨行位置，确定异常喷嘴的位置。
本发明实施例三提供的一种采用机器视觉检测喷嘴异常的装置，通过控制喷头按预设规则出墨打印包含预设特征图像的检测图，然后利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
实施例四
本发明实施例还公开了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的控制板30，所述控制板30包括：
主控装置31，用于控制所述控制板30工作；
检测装置20，所述检测装置20为第二方面所述的采用机器视觉检测喷嘴异常的装置。该检测装置包括：
第一检测图打印模块，用于按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集模块，用于采集至少一所述第一检测图；
第二检测图生成模块，用于对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
预设线段定位模块，用于根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
异常喷嘴位置确定模块，根据至少一条所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置。
本发明实施例四提供的一种采用机器视觉检测喷嘴异常的控制板，控制喷头按预设规则出墨打印包含预设特征图形的检测图，然后利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，可以减少打印介质的消耗以及提高异常喷嘴检测的准确度和效率。
实施例五
本发明实施例还公开了一种采用机器视觉检测喷嘴异常的打印机，包括：至少一个处理器401、至少一个存储器402以及存储在所示存储区402中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器401执行时实现本实施例一所述的方法。
本发明实施例五提供的一种采用机器视觉检测喷嘴异常的打印机，通过控制喷头按预设规则出墨打印包含预设特征图形的检测图，然后利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
具体地，上述处理器401可以包括中央处理器（CPU），或者特定集成电路（Application Specific Integrated Circuit,ASIC）,或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。
存储器402可以用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器402可包括硬盘驱动器（Hard Disk Drive,HDD）、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或者通用串行总线（Universal Serial Bus,USB）驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或者外部。在特定实施例中，存储器402是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器402包括只读存储器（ROM）。在合适的情况下，该ROM可以是掩膜编程的ROM、可编程ROM（PROM）、可擦除PROM（EPROM）、电可擦除PROM（EEPROM）、电可改写ROM（EAROM）或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。
处理器401通过读取并执行存储器402中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的方法。
在一个示例中，所示打印机还可包括通信接口403和总线410其中，如图10所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线410连接并完成相互间的通信。
通信接口403，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。
总线410包括硬件、软件或两者，将包含打印数据处理设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线410可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。
实施例六
另外，结合上述实施例中的采用机器视觉检测喷嘴异常的装置方法，本发明实施例四可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中任意一种打印数据处理方法。
综上所述，本发明实施例提供的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法、装置、控制板及设备，通过设置包含有预设特征图形的检测图，并控制喷头按预设规则出墨打印，然后利用机器视觉技术进行喷嘴位置的检测和分析，相对于传统的检测图及检测方法，可以减少打印介质的消耗以及提高准确度和效率。
需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路（ASIC）、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM（EROM）、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频（RF）链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，其特征在于，所述方法包括：
按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集至少一所述第一检测图；
对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置，包括：计算所述第二检测图中每一像素行的像素之和；将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行；获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述出墨行平均高度为所述第二检测图内所述出墨行的平均高度，所述非出墨行平均高度为所述第二检测图内所述非出墨行的平均高度；遍历第二检测图，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式：
H = n ×（h1 + h2）+ h2，求出数值n，其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；根据所述预设线段在所述第二检测图中的位置，计算缺失的出墨行位置；根据缺失的出墨行位置，确定异常喷嘴的位置。
2.根据权利要求1所述的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，其特征在于，所述按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，包括：
将同一颜色通道的喷嘴划分为同一喷嘴队列；
将所述喷嘴队列的喷嘴分为N个喷嘴组，N为大于1的自然数，每个喷嘴组内的相邻两个喷嘴之间间隔N-1个喷嘴；
控制所述喷嘴组出墨打印，生成第一检测图。
3.根据权利要求1所述的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，其特征在于，所述对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，包括：
获取第一检测图每一像素的像素值；
统计所述第一检测图的所有像素值，将像素值相同数量最多的像素的颜色作为背景色；
根据第一预设公式获取所述第一检测图中所有像素点的第一数值，所述第一预设公式为：
其中，（ΔR，ΔB，ΔG）为第一检测图中各像素点的像素值与背景色的像素值的差值，D为所述第一数值；
对每个像素点的第一数值进行二值化处理，生成第二检测图。
4.根据权利要求1所述的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法，其特征在于，根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，还包括：
根据所述第二检测图，识别所述预设特征图形；
根据所述预设特征图形，识别并定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置。
5.根据权利要求1至4任一项所述的采用机器视觉检测喷嘴异常的方法, 其特征在于，所述方法还包括：
当按照预设的喷嘴出墨方式，打印两个以上第一检测图时，根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置之前，识别出所有所述第一检测图。
6.一种采用机器视觉检测喷嘴异常的装置，其特征在于，所述装置包括：
第一检测图打印模块，用于按照预设的喷嘴出墨方式，打印至少一第一检测图，所述第一检测图包含至少一预设特征图形，每个所述预设特征图形包含至少一预设线段；
采集模块，用于采集至少一所述第一检测图；
第二检测图生成模块，用于对所述第一检测图进行图像处理，生成第二检测图，所述第二检测图为二值化图像，包含至少一预设特征图形，每一所述预设特征图形包含至少一预设线段；
预设线段定位模块，用于根据所述第二检测图，定位至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置；
异常喷嘴位置确定模块，根据至少一所述预设线段在所述第二检测图中的位置，确定异常喷嘴的位置，包括：计算所述第二检测图中每一像素行的像素之和；将所述像素之和与预设值比对，获取出墨行和非出墨行；获取出墨行平均高度和非出墨行平均高度，所述出墨行平均高度为所述第二检测图内所述出墨行的平均高度，所述非出墨行平均高度为所述第二检测图内所述非出墨行的平均高度；遍历第二检测图，当检测到有连续的非出墨行区间且所述连续的非出墨行区间高度大于平均非出墨行高度，则获取该连续的非出墨行区间高度，并根据公式： H = n ×（h1 + h2）+ h2，求出数值n，其中，H为连续的非出墨行区间的高度，h1为出墨行平均高度，h2为非出墨行平均高度，n为缺失的出墨行数；根据所述预设线段在所述第二检测图中的位置，计算缺失的出墨行位置；根据缺失的出墨行位置，确定异常喷嘴的位置。
7.一种采用机器视觉检测喷嘴异常的控制板，其特征在于，所述控制板包括：
主控装置，用于控制所述控制板工作；
检测装置，所述检测装置为权利要求6中所述采用机器视觉检测喷嘴异常的装置。
8.一种采用机器视觉检测喷嘴异常的设备，其特征在于，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在所述存储器中的计算机程序指令，当所述计算机程序指令被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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