CN113799489B - 喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及介质。所述方法包括获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应；根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差；将所述第二电压值转换为所述预设电压驱动波形。对第一电压值进行校正，能够对数模转换模块的输出误差进行补偿，从而能够使数模转换模块输出预设电压驱动波形，并利用预设电压驱动波形打印出预设图案，提升图案的打印效果。

Description

喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及喷墨打印技术领域，具体涉及一种喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在喷墨打印系统中，喷头的喷墨过程是用连续变化的电压来驱动压电陶瓷晶体的伸缩达成的。连续变化的电压称为预设电压驱动波形。改变向喷头输入的第一电压值，能够改变驱动压电陶瓷晶体的预设电压驱动波形，喷头的喷墨效果随预设电压驱动波形的改变而改变。在喷墨打印过程中，为使喷头具有较好的喷墨效果，需要对驱动压电陶瓷晶体的预设电压驱动波形进行精确控制。为实现对驱动压电陶瓷晶体的预设电压驱动波形的精确控制，需要对向喷头输入的第一电压值进行精确控制。
喷墨打印过程中，会不断向喷头输数字电压值，输入的数字电压值经过喷头中的数模转换模块后转换为预设电压驱动波形，然后利用预设电压驱动波形驱动压电陶瓷晶体即可使喷头喷墨。数字电压值输入到数模转换模块后，由于数模转换模块存在输出误差，从数模转换模块输出的预设电压驱动波形与目标电压波形之间会存在微小的偏差，导致利用喷头打印出的图案与设定图案之间存在偏差，影响打印效果。
发明内容
本发明实施例提供了一种喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质。该喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及存储介质，能够在一定程度上提高喷头的打印效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种喷头驱动电压的校正方法，所述方法包括：
获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应；
根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差；
将所述第二电压值转换为所述预设电压驱动波形。
第二方面，本发明实施例提供了一种喷头驱动电压的校正装置，所述装置包括：
第一获取模块，用于获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应；
校正模块，用于根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差；
输入模块，用于将所述第二电压值转换为所述预设电压驱动波形。
获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应
在一种实施例中，校正模块包括获取子模块和输入子模块；
所述获取子模块，用于根据数模转换误差，获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式；
所述输入子模块，用于将所述第一电压值输入所述函数公式，从而对所述第一电压值进行校正，获取所述第二电压值。
在一种实施例中，所述函数公式为所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式；
所述获取子模块，还用于根据所述数模转换误差，获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b；式中：V为第二电压值，X为第一电压值，所述k和所述b均为常数。
在一种实施例中，所述数模转换通过所述数模转换模块实现；
所述获取子模块包括：输入单元、获取单元和拟合单元；
所述输入单元，用于将多个所述第二电压值V1、V2、V3…Vn输入所述数模转换模块，n为正整数；
所述获取单元，用于根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn；
所述拟合单元，用于对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b。
在一种实施例中，所述获取单元，还用于获取所述数模转换模块输出的：与所述第二电压值V1对应的模拟波形，与所述第二电压值V2对应的模拟波形，与所述第二电压值V3对应的模拟波形……与所述第二电压值Vn对应的模拟波形；将各所述模拟波形转换为数字电压值，从而获取：与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn。
在一种实施例中，在对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b中所采用的拟合方法为最小二乘法。
在一种实施例中，所述装置还包括：第二获取模块和判断模块；
所述第二获取模块，用于对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b之后，利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r；
所述判断模块，用于根据所述可靠性系数r，判断所述线性关系式：V＝kX+b是否可靠。
第三方面，本发明一实施例提供了一种喷头驱动电压的校正设备，所述设备包括：
至少一个处理器；以及
与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行上述喷头驱动电压的校正方法。
第四方面，本发明一实施例提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序指令，其中，当所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述喷头驱动电压的校正方法。
综上所述，本发明实施例提供的喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及介质，通过对用于生成预设电压驱动波形的第一电压值进行校正，获取第二电压值，能够对将第一电压值转换为模板波形的数模转换误差进行补偿，从而能够使利用第二电压值转换生成的模拟波形为预设电压驱动波形，利用预设电压驱动波形打印出预设图案，提升图案的打印效果。
附图说明
图1是本发明一实施例中的一种喷头驱动电压的校正方法的流程示意图；
图2是图1中步骤S2中包含的根据函数公式获取第二电压值的各步骤流程示意图；
图3是图2中步骤S21包含的获取函数公式的各步骤流程示意图；
图4是图3中步骤S212包含的获取多个第一电压值和多个第二电压值的各步骤流程示意图；
图5是本发明一实施例中提供的判断函数关系式可靠性的各步骤流程示意图；
图6是本发明一实施例中的一种喷头驱动电压的校正装置的连接示意图；
图7是图6中校正模块包含的根据函数公式获取第二电压值的各子模块连接示意图；
图8是图7中获取子模块包含的获取函数公式的各单元连接示意图；
图9是本发明一实施例中提供的判断函数关系式可靠性的各模块连接示意图；
图10是本发明一实施例中的一种喷头驱动电压的校正设备的各部件连接示意图。
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。
本发明一实施例提供了一种喷头预设电压驱动波形的动态方法。如图1所示，该方法包括下列步骤S1-步骤S3。
步骤S1：获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应。
压电式喷墨打印机，通过连续变化的预设电压驱动波形驱动喷头来使喷头喷墨。预设电压驱动波形，是根据要打印形成的预设图案预设的电压驱动波形。预设驱动波形与组成预设图案的各墨点的大小、位置相对应。利用预设驱动波形驱动喷头，能够使喷头打印形成预设图案。
预设电压驱动波形为模拟电压，而输入喷头驱动装置的电压为数字电压。因此，在利用预设电压驱动波形驱动喷头之前，需要根据预设电压驱动波形获取第一电压值。第一电压值包括用于生成预设电压驱动波形的数字电压值。
由于所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应，若无数模转换误差，第一电压值经过数模转换能够转换为预设电压驱动波形。
用于生成预设电压驱动波形的第一电压值，包括：当喷头驱动装置中的数模转换模块不存在输入输出误差时，是数模转换模块输出预设电压驱动波形所要输入的数值电压值。当喷头驱动装置中的数模转换模块不存在输入输出误差时，将第一电压值输入喷头驱动装置中的数模转换模块，数模转换模块会输出用于驱动喷头的预设电压驱动波形。
现有技术中，在获取喷头的第一电压值后，直接将第一电压值转换为模拟电压驱动波形，再利用模拟电压驱动波形驱动喷头即可达到使喷头喷墨的目的。喷头驱动装置中的数模转换模块存在输出误差，导致数模转换之间存在误差。通过第一电压值转换生成的模拟电压驱动波形与预设电压驱动波形之间存在偏差，这会导致喷头打印出的图案与预设图案之间存在不同，喷头的打印效果较差。
在获取喷头的第一电压值以后，根据数模转换误差对喷头的第一电压值进行校正，得到第二电压值，能够对喷头驱动装置中的数模转换模块的输出误差进行补偿，从而使利用第二电压值生成的电压驱动波形即为预设电压驱动波形，使利用喷头打印出的图案，即为预设图案，提高喷头的打印效果。
喷头驱动装置是用于生成预设电压驱动波形的装置，包括FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)和数模转换模块。FPGA包括FPGA缓存器和读取模块。FPGA缓存器用于存储获取的第二电压值。读取模块用于从FPGA缓存器中读取第二电压值，并将第二电压值传递给数模转换模块，从而使数模转换模块根据第二电压值生成用于驱动喷头的预设电压驱动波形。
数模转换模块能够将数字化的第二电压值，转换为模拟化的预设电压驱动波形，从而能够利用预设电压驱动波形驱动喷头中的压电陶瓷晶体，使喷头喷墨。
步骤S2：根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差。
在一种实施例中，根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差，包括：根据喷头驱动装置中数模转换模块的输入与输出之间的误差，对所述第一电压值进行校正，得到要输入所述数模转换模块的第二电压值。
数模转换模块为将数字电压转换为模拟电压驱动波形的模块。数模转换模块的输入与输出通常存在误差。将一电压值输入数模转换模块以后，由于数模转换模块存在输入与输出误差，通常无法输出预设的波形。
根据喷头驱动装置中数模转换模块的输入与输出之间的误差，对所述第一电压值进行校正，能够对用于将数字第一电压值转换为模拟电压驱动波形的数模转换模块的输出误差进行补偿，从而能够使获取的模拟电压驱动波形即为预设电压驱动波形，利用模拟电压驱动波形打印出的图案，即为预设图案，提升喷头的喷墨打印效果。
在一种实施例中，所述第一电压值与要输入所述数模转换模块的第二电压值之间存在函数公式。
如图2所示，在步骤S2，根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差，还包括：步骤S21：获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式。步骤S22：将所述第一电压值输入所述函数公式，从而对所述第一电压值进行校正，获取所述第二电压值。
第一电压值与第二电压值均为数字电压值。利用第一电压值与第二电压值之间的函数公式与第一电压值，计算获取第二电压值，再将第二电压值输入数模转换模块，能够使数模转换模块生成预设电压驱动波形，从而能够使喷头在预设电压驱动波形的驱动下，打印生成预设图案。
数模转换模块，为用于根据第二电压值生成预设电压驱动波形的模块。由于数模转换模块存在输出误差，如将第一电压值直接输入数模转换模块，数模转换模块根据第一电压值输出的模拟电压驱动波形，与预设电压驱动波形之间将存在偏差，喷头在模拟电压驱动波形的驱动下打印生成的图案，与预设图案将会不同，喷头的打印效果差。
利用数模转换模块，获取根据第一电压值与要输入数模转换模块的第二电压值之间的函数公式，能够根据第一电压值，获取要输入数模转化模块的第二电压值，从而能够使数模转换模块，根据第二电压值，输出预设电压驱动波形，从而利用预设电压驱动波形驱动喷头，使喷头打印出预设图案。
在一种实施例中，所述函数公式包括：所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式。
获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式，包括：根据所述数模转换误差，获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b；式中：V为第二电压值，X为第一电压值，k和b均为常数。
第一电压值与第二电压值呈线性关系时，第一电压值与第二电压值之间的函数公式，包括：第一电压值与第二电压值之间的线性关系式。第一电压值与第二电压值之间的线性关系式为：V＝kX+b，V为第二电压值，X为第一电压值，k和b均为常数。已知第一电压值与第二电压值之间的线性关系式和第一电压值，能够计算出第二电压值。
在一种实施例中，如图3所示，在步骤S21中，获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b，包括步骤S211：将多个所述第二电压值V1、V2、V3…Vn输入所述数模转换模块，n为正整数；步骤S212：根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn；步骤S213：对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b。
若数模转换模块不存在输出误差，则第二电压值V1等于第一电压值X1；第二电压值V2等于第一电压值X2；第二电压值V3等于第一电压值X3……第二电压值Vn等于第一电压值Xn。若数模转换模块不存在输出误差，则数模转换模块第二电压值与第一电压值相等。
数模转换模块根据接收到的第二电压值V1，会生成与第二电压值V1对应的驱动波形，通过对驱动波形进行处理，能够获取与第二电压值V1相对应的第一电压值X1。与第二电压值V1相对应的第一电压值X1，是将第二电压值V1输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。第一电压值X1是根据数模转换模块将输入的第二电压值V1转换为的模拟波形获取的电压值，与第二电压值V1相对应。与第二电压值V2相对应的第一电压值X2，是将第二电压值V2输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。第一电压值X2是根据数模转换模块将输入的第二电压值V2转换为的模拟波形获取的电压值，与第二电压值V2相对应。与第二电压值Vn相对应的第一电压值Xn，是将第二电压值Vn输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。第一电压值Xn是根据数模转换模块将输入的第二电压值Vn转换为的模拟波形获取的电压值，与第二电压值Vn相对应。
在一种实施例中，所述数模转换通过所述数模转换模块实现。如图4所示，在步骤S212中，根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn，包括步骤S2121：获取所述数模转换模块输出的：与所述第二电压值V1对应的模拟波形，与所述第二电压值V2对应的模拟波形，与所述第二电压值V3对应的模拟波形……与所述第二电压值Vn对应的模拟波形；步骤S2122：将各所述模拟波形转换为数字电压值，从而获取：与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn。
模拟波形是随时间连续变化的电压信号。当将第二电压值V1输入到数模转换模块后，数模转换模块会输出与第二电压值V1相对应的模拟波形，通过对与第二电压值V1相对应的模拟波形进行处理，能够获取与第二电压值V1相对应的第一电压值X1。当将第二电压值Vn输入到数模转换模块后，数模转换模块会输出与第二电压值Vn相对应的模拟波形，通过对与第二电压值Vn相对应的模拟波形进行处理，能够获取与第二电压值Vn相对应的第一电压值Xn。
在一种实施例中，在步骤S213中，在对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b中所采用的拟合方法为最小二乘法。
最小二乘法(又称最小平方法)是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。
利用最小二乘法对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b，包括：建立第二电压值，与所述第一电压值之间的线性关系式：V＝kX+b，式中：V为第二电压值，X为第一电压值；已知点(V1，X1)，(V2，X2)，(V3，X3)…(Vn，Xn)，求各点到直线的误差平方和：
Figure BDA0002537714100000101
由极值定理可知，误差方程一阶导数等于0处取得极值，因此分别对上式关于k和b求导，解k,b值使得误差函数取最小值。可得
Figure BDA0002537714100000102
令
Figure BDA0002537714100000103
则：
Figure BDA0002537714100000104
Figure BDA0002537714100000105
即可求出k和b，从而获取线性关系式V＝kX+b。
在一种实施例中，如图5所示，在步骤S2，对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b之后，还包括步骤S5：利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r；步骤S6：根据所述可靠性系数r，判断所述数模转换模块是否可靠。
在步骤S5中，利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r，包括：利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，计算获取各所述第二电压值的平均值μV和标准差σV；利用所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，计算获取各所述第一电压值的平均值μX和标准差σX；利用所述平均值μV、所述标准差σV、所述平均值μX和所述标准差σX，计算获取所述可靠性系数r。
利用所述平均值μV、所述标准差σV、所述平均值μX和所述标准差σX，计算获取所述可靠性系数r，包括：利用公式
Figure BDA0002537714100000111
计算获取所述可靠性系数r。
可靠性系数r的范围在[-1,1]之间。可靠性系数r的绝对值越接近于0，表示线性关系式：V＝kX+b的可靠性越低。可靠性系数r的绝对值越接近于1，表示线性关系式：V＝kX+b的可靠性越高。
在步骤S6中，根据所述可靠性系数r，判断所述线性关系式：V＝kX+b是否可靠，包括：判断所述可靠性系数r的绝对值是否大于设定值r1，所述设定值r1大于0.5小于1；若所述可靠性系数r的绝对值大于设定值r1，则判断所述线性关系式：V＝kX+b可靠。
若在步骤S6中，判断所述线性关系式：V＝kX+b可靠，则利用所述线性关系式V＝kX+b对所述第一电压值进行校正，以获取与第一电压值相对应的第二电压值，并将获取的第二电压值输入喷头驱动装置中的数模转换装置，从而使数模转换模块输出的预设电压驱动波形接近于预设的预设电压驱动波形，根据预设电压驱动波形打印行程的图案更接近于预设的图案，提高喷头的打印效果。
若在步骤S6中，判断所述线性关系式：V＝kX+b不可靠，则不能够在步骤S2中利用线性关系式：V＝kX+b对第一电压值进行校正，以获取要输入到数模转换模块的第二电压值。
在一种实施例中，若在步骤S6中，判断所述线性关系式：V＝kX+b不可靠，则重复步骤S211-步骤S213，再次计算获取线性关系式：V＝kX+b中的k与b，并判断再次计算获取的线性关系式是否可靠。
在一种实施例中，若多次重复步骤S211-步骤S213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则利用对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行重新拟合，拟合形成第一电压值与第二电压值之间的新函数关系式，从而在后续处理过程中，能够利用需要的第一电压值和新函数关系式，计算获取用于输入数模转换模块的第二电压值，以提升喷头的打印效果。
在一种实施例中，若多次重复步骤S211-步骤S213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则更换喷头驱动装置中的数模转换模块。若多次重复步骤S211-步骤S213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则喷头驱动装置中的数模转换模块，可能存在质量问题，需要更换数模转换模块，才能够达到使用要求。
步骤S3：将所述第二电压值输入所述数模转换模块，以使所述数模转换模块输出用于驱动所述喷头的所述预设电压驱动波形。
第二电压值是对第一电压值进行校正后，获取的电压值。对第一电压值进行校正，能够对数模转换模块的输出误差进行补偿。因此在向数模转换模块输入第二电压值后，数模转化模块根据第二电压值，能够输出预设电压驱动波形。利用驱动电压驱动波形驱动喷头，能够使喷头打印出预设图案，从而提升喷头的打印效果。
本发明一实施例提供了一种喷头预设电压驱动波形的动态装置。如图6所示，该装置包括：第一获取模块1、校正模块2和输入模块3。
第一获取模块1，用于获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应。
压电式喷墨打印机，通过连续变化的预设电压驱动波形驱动喷头来使喷头喷墨。预设电压驱动波形，是根据要打印形成的预设图案预设的电压驱动波形。预设驱动波形与组成预设图案的各墨点的大小、位置相对应。利用预设驱动波形驱动喷头，能够使喷头打印形成预设图案。
由于所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应，若无数模转换误差，第一电压值经过数模转换能够转换为预设电压驱动波形。
预设电压驱动波形为模拟电压，而输入喷头驱动装置的电压为数字电压。因此，在利用预设电压驱动波形驱动喷头之前，需要先利用第一获取模块1根据预设电压驱动波形获取第一电压值。第一电压值包括用于生成预设电压驱动波形的数字电压值。
用于生成预设电压驱动波形的第一电压值，包括：当喷头驱动装置中的数模转换模块不存在输入输出误差时，是数模转换模块输出预设电压驱动波形所要输入的数值电压值。当喷头驱动装置中的数模转换模块不存在输入输出误差时，将第一电压值输入喷头驱动装置中的数模转换模块，数模转换模块会输出用于驱动喷头的预设电压驱动波形。
现有技术中，在利用第一获取模块1获取喷头的第一电压值后直接将第一电压值转换为模拟电压驱动波形，再利用模拟电压驱动波形驱动喷头即可达到使喷头喷墨的目的。喷头驱动装置中的数模转换模块存在输出误差，导致数模转换之间存在误差。通过第一电压值转换生成的模拟电压驱动波形与预设电压驱动波形之间存在偏差，这会导致喷头打印出的图案与预设图案之间存在不同，喷头的打印效果较差。
在利用第一获取模块1获取喷头的第一电压值以后，根据数模转换误差对喷头的第一电压值进行校正，得到第二电压值，能够对喷头驱动装置中的数模转换模块的输出误差进行补偿，从而使利用第二电压值生成的电压驱动波形即为预设电压驱动波形，使利用喷头打印出的图案，即为预设图案，提高喷头的打印效果。
喷头驱动装置是用于生成预设电压驱动波形的装置，包括FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)和数模转换模块。FPGA包括FPGA缓存器和读取模块。FPGA缓存器用于存储获取的第二电压值。读取模块用于从FPGA缓存器中读取第二电压值，并将第二电压值传递给数模转换模块，从而使数模转换模块根据第二电压值生成用于驱动喷头的预设电压驱动波形。
数模转换模块能够将数字化的第二电压值，转换为模拟化的预设电压驱动波形，从而能够利用预设电压驱动波形驱动喷头中的压电陶瓷晶体，使喷头喷墨。
校正模块2，用于根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值；所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差。
在一种实施例中，校正模块2，还用于根据喷头驱动装置中数模转换模块的输入与输出之间的误差，对所述第一电压值进行校正，得到要输入所述数模转换模块的第二电压值。
利用校正模块2根据所述喷头驱动装置中数模转换模块的第二电压值与要输入所述第一电压值的相互关系，对所述第一电压值进行校正，能够对用于将数字第一电压值转换为模拟电压驱动波形的数模转换模块的输出误差进行补偿，从而能够使获取的模拟电压驱动波形即为预设电压驱动波形，利用模拟电压驱动波形打印出的图案，即为预设图案，提升喷头的喷墨打印效果。
在一种实施例中，所述第一电压值与要输入所述喷头驱动装置中数模转换模块的第二电压值之间的相互关系，包括：所述第一电压值与要输入所述喷头驱动装置中数模转换模块的第二电压值之间的函数公式。
如图7所示，校正模块2包括：获取子模块21和输入子模块22。
获取子模块21，用于根据所述数模转换误差，获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式。输入子模块22，用于将所述第一电压值输入所述函数公式，从而对所述第一电压值进行校正，获取所述第二电压值。
第一电压值与第二电压值均为数字电压值。校正模块2利用第一电压值与第二电压值之间的函数公式与第一电压值，计算获取第二电压值，再将第二电压值输入数模转换模块，能够使数模转换模块生成预设电压驱动波形，从而能够使喷头在预设电压驱动波形的驱动下，打印生成预设图案。
数模转换模块，为用于根据第二电压值生成预设电压驱动波形的模块。由于数模转换模块存在输出误差，如将第一电压值直接输入数模转换模块，数模转换模块根据第一电压值输出的模拟电压驱动波形，与预设电压驱动波形之间将存在偏差，喷头在模拟电压驱动波形的驱动下打印生成的图案，与预设图案将会不同，喷头的打印效果差。
获取子模块21根据数模转换误差，获取根据第一电压值与要输入数模转换模块的第二电压值之间的函数公式，能够根据第一电压值，获取要输入数模转化模块的第二电压值，从而能够使数模转换模块，根据第二电压值，输出预设电压驱动波形，从而利用预设电压驱动波形驱动喷头，使喷头打印出预设图案。
在一种实施例中，所述函数公式包括：所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式。
获取子模块21根据数模转换误差，获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式，包括：获取子模块21根据所述数模转换误差，获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b；式中：V为第二电压值，X为第一电压值，k和b均为常数。
第一电压值与第二电压值呈线性关系时，获取子模块21获取的第一电压值与第二电压值之间的函数公式，包括：第一电压值与第二电压值之间的线性关系式。获取子模块21获取的第一电压值与第二电压值之间的线性关系式为：V＝kX+b，V为第二电压值，X为第一电压值，k和b均为常数。校正模块2已知第一电压值与第二电压值之间的线性关系式和第一电压值，能够计算出第二电压值。
在一种实施例中，所述数模转换通过所述数模转换模块实现。如图8所示，获取子模块21包括：输入单元211、获取单元212和拟合单元213。
输入单元211，用于将多个所述第二电压值V1、V2、V3…Vn输入所述数模转换模块，n为正整数；获取单元212，用于根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn；拟合单元213，用于对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b。
若数模转换模块不存在输出误差，则输入单元211的第二电压值V1等于获取单元212的第一电压值X1；输入单元211的第二电压值V2等于获取单元212的第一电压值X2；输入单元211的第二电压值V3等于获取单元212的第一电压值X3……输入单元211的第二电压值Vn等于获取单元212的第一电压值Xn。若数模转换模块不存在输出误差，则输入单元211输入到数模转换模块第二电压值与获取单元212获取的数模转换模块的第一电压值相等。
数模转换模块根据接收到的输入单元211第二电压值V1，会生成与第二电压值V1对应的驱动波形，获取单元212通过对驱动波形进行处理，能够获取与第二电压值V1相对应的第一电压值X1。获取单元212获取的与第二电压值V1相对应的第一电压值X1，是将第二电压值V1输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。获取单元212获取的第一电压值X1是根据数模转换模块将输入的第二电压值V1转换为的模拟波形获取的电压值，与输入单元211第二电压值V1相对应。获取单元212获取的与第二电压值V2相对应的第一电压值X2，是将第二电压值V2输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。获取单元212获取的第一电压值X2是根据数模转换模块将输入的第二电压值V2转换为的模拟波形获取的电压值，与输入单元211第二电压值V2相对应。获取单元212获取的与第二电压值Vn相对应的第一电压值Xn，是将第二电压值Vn输入到数模转换模块以后，根据数模转换模块输出的模拟波形，获取的电压值。获取单元212获取的第一电压值Xn是根据数模转换模块将输入的第二电压值Vn转换为的模拟波形获取的电压值，与输入单元211输入的第二电压值Vn相对应。
在一种实施例中，获取单元212，用于获取所述数模转换模块输出的：与所述第二电压值V1对应的模拟波形，与所述第二电压值V2对应的模拟波形，与所述第二电压值V3对应的模拟波形……与所述第二电压值Vn对应的模拟波形；获取单元212用于将各所述模拟波形转换为数字电压值，从而获取：与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn。
模拟波形是随时间连续变化的电压信号。当输入单元211将第二电压值V1输入到数模转换模块后，数模转换模块会输出与第二电压值V1相对应的模拟波形，通过利用获取单元212对与第二电压值V1相对应的模拟波形进行处理，能够获取与第二电压值V1相对应的第一电压值X1。当输入单元211将第二电压值Vn输入到数模转换模块后，数模转换模块会输出与第二电压值Vn相对应的模拟波形，通过利用获取单元212对与第二电压值Vn相对应的模拟波形进行处理，能够获取与第二电压值Vn相对应的第一电压值Xn。
在一种实施例中，拟合单元213在对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b中所采用的拟合方法为最小二乘法。
最小二乘法(又称最小平方法)是一种数学优化技术。它通过最小化误差的平方和寻找数据的最佳函数匹配。利用最小二乘法可以简便地求得未知的数据，并使得这些求得的数据与实际数据之间误差的平方和为最小。
拟合单元213利用最小二乘法对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b，包括：拟合单元213建立第二电压值，与所述第一电压值之间的线性关系式：V＝kX+b，式中：V为第二电压值，X为第一电压值；已知点(V1，X1)，(V2，X2)，(V3，X3)…(Vn，Xn)，求各点到直线的误差平方和：
Figure BDA0002537714100000171
再利用极值定理，求出k和b。
拟合单元213由极值定理可知，误差方程一阶导数等于0处取得极值，因此拟合单元213分别对上式关于k和b求导，解k,b值使得误差函数取最小值。可得
Figure BDA0002537714100000181
令
Figure BDA0002537714100000182
则：
Figure BDA0002537714100000183
Figure BDA0002537714100000184
即可求出k和b，从而获取线性关系式V＝kX+b。
在一种实施例中，如图9所示，该装置还包括：第二获取模块5和判断模块6。
第二获取模块5，用于在对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b之后，利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r；判断模块6，用于根据所述可靠性系数r，判断所述数模转换模块是否可靠。
第二获取模块5利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r，包括：第二获取模块5利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，计算获取各所述第二电压值的平均值μV和标准差σV；利用所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，计算获取各所述第一电压值的平均值μX和标准差σX；利用所述平均值μV、所述标准差σV、所述平均值μX和所述标准差σX，计算获取所述可靠性系数r。
第二获取模块5利用所述平均值μV、所述标准差σV、所述平均值μX和所述标准差σX，计算获取所述可靠性系数r，包括：第二获取模块5利用公式
Figure BDA0002537714100000191
计算获取所述可靠性系数r。
可靠性系数r的范围在[-1,1]之间。可靠性系数r的绝对值越接近于0，表示线性关系式：V＝kX+b的可靠性越低。可靠性系数r的绝对值越接近于1，表示线性关系式：V＝kX+b的可靠性越高。
判断模块6根据所述可靠性系数r，判断所述线性关系式：V＝kX+b是否可靠，包括：判断模块6判断所述可靠性系数r的绝对值是否大于设定值r1，所述设定值r1大于0.5小于1；若所述可靠性系数r的绝对值大于设定值r1，则判断所述线性关系式：V＝kX+b可靠。
若判断模块6判断所述线性关系式：V＝kX+b可靠，则校正模块2利用所述线性关系式V＝kX+b对所述第一电压值进行校正，以获取与第一电压值相对应的第二电压值，并将获取的第二电压值输入喷头驱动装置中的数模转换装置，从而使数模转换模块输出的预设电压驱动波形接近于预设的预设电压驱动波形，根据预设电压驱动波形打印行程的图案更接近于预设的图案，提高喷头的打印效果。
若判断模块6判断所述线性关系式：V＝kX+b不可靠，则校正模块2不能够利用线性关系式：V＝kX+b对第一电压值进行校正，以获取要输入到数模转换模块的第二电压值。
在一种实施例中，若判断模块6判断所述线性关系式：V＝kX+b不可靠，则重复利用输入单元211、获取单元212和拟合单元213再次计算获取线性关系式：V＝kX+b中的k与b，并判断再次计算获取的线性关系式是否可靠。
在一种实施例中，若多次重复利用输入单元211、获取单元212和拟合单元213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则利用对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行重新拟合，拟合形成第一电压值与第二电压值之间的新函数关系式，从而在后续处理过程中，能够利用需要的第一电压值和新函数关系式，计算获取用于输入数模转换模块的第二电压值，以提升喷头的打印效果。
在一种实施例中，若多次重复利用输入单元211、获取单元212和拟合单元213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则更换喷头驱动装置中的数模转换模块。若多次重复输入单元211、获取单元212和拟合单元213，均无法得到可靠的线性关系式：V＝kX+b，则喷头驱动装置中的数模转换模块，可能存在质量问题，需要更换数模转换模块，才能够达到使用要求。
输入模块3，用于将所述第二电压值输入所述数模转换模块，以使所述数模转换模块输出用于驱动所述喷头的所述预设电压驱动波形。
第二电压值是利用校正模块2对第一电压值进行校正后，获取的电压值。校正模块2对第一电压值进行校正，能够对数模转换模块的输出误差进行补偿。因此利用输入模块3在向数模转换模块输入第二电压值后，数模转化模块根据第二电压值，能够输出预设电压驱动波形。利用驱动电压驱动波形驱动喷头，能够使喷头打印出预设图案，从而提升喷头的打印效果。
请参见图10，本发明对应于上述实施例的打印方法还相应提供一种喷头驱动电压的校正设备，该设备主要包括：
至少一个处理器401；以及，
与所述至少一个处理器通信连接的存储器402；其中，
所述存储器402存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器401执行，以使至少一个所述处理器401能够执行本发明上述实施例中所述的方法。有关该设备的详细描述请参见上述实施例，在此不再赘述。
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可以包括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可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器402可在数据处理装置的内部或外部。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可以是掩模编程的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任意一种喷头驱动电压的校正方法。
在一个示例中，喷头驱动电压的校正设备还可包括通信接口403和总线2110。其中，如图10所示，处理器401、存储器402、通信接口403通过总线2110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2110包括硬件、软件或两者，将包含喷头驱动电压的校正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2110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。
另外，结合上述实施例中的喷头驱动电压的校正方法，本发明实施例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喷头驱动电压的校正方法。
综上所述，本发明实施例提供的喷头驱动电压的校正方法、装置、设备及介质，通过对第一电压值进行校正，能够对数模转换模块的输出误差进行补偿，从而能够使数模转换模块输出预设电压驱动波形，并利用预设电压驱动波形打印出预设图案，提升图案的打印效果。
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。这些都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种喷头驱动电压的校正方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应；根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值，所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差；将所述第二电压值转换为所述预设电压驱动波形，其中，所述第二电压值与第一电压值存在线性关系，采用最小二乘法线性拟合得到。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差，包括：根据数模转换误差，获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式；将所述第一电压值输入所述函数公式，从而对所述第一电压值进行校正，获取所述第二电压值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述第一电压值与要转换为所述预设电压驱动波形的所述第二电压值之间的函数公式，包括：根据所述数模转换误差，获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b；式中：V为第二电压值，X为第一电压值，所述k和所述b均为常数。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数模转换通过数模转换模块实现；获取所述第一电压值与所述第二电压值之间的线性关系式：V＝kX+b，包括：将多个所述第二电压值V1、V2、V3…Vn输入所述数模转换模块，n为正整数；根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn；对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述数模转换模块的输出，获取与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn，包括：获取所述数模转换模块输出的：与所述第二电压值V1对应的模拟波形，与所述第二电压值V2对应的模拟波形，与所述第二电压值V3对应的模拟波形……与所述第二电压值Vn对应的模拟波形；将各所述模拟波形转换为数字电压值，从而获取：与所述第二电压值V1对应的第一电压值X1，与所述第二电压值V2对应的所述第一电压值X2，与所述第二电压值V3对应的第一电压值X3……与所述第二电压值Vn对应的第一电压值Xn。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn进行线性拟合，获取所述线性关系式：V＝kX+b之后，还包括：利用所述第二电压值V1、V2、V3…Vn，与所述第一电压值X1、X2、X3…Xn，获取所述线性关系式：V＝kX+b的可靠性系数r；根据所述可靠性系数r，判断所述线性关系式：V＝kX+b是否可靠。
7.一种喷头驱动电压的校正装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取模块，用于获取第一电压值，所述第一电压值与预设电压驱动波形相对应；校正模块，用于根据数模转换误差对所述第一电压值进行校正，得到第二电压值，所述数模转换误差为进行数模转换的输入与输出之间的误差；输入模块，用于将所述第二电压值转换为所述预设电压驱动波形，其中，所述第二电压值与第一电压值存在线性关系，采用最小二乘法线性拟合得到。
8.一种喷头驱动电压的校正设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使至少一个所述处理器能够执行权利要求1-6中任一项所述的方法。
9.一种计算机存储介质，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1-6中任一项所述的方法。
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