基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备与流程

1.本发明涉及喷墨打印技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备。


背景技术：

2.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，导致喷头中的喷嘴出现异常，如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等异常，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异常情况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，甚至导致打印废料。
3.如图1所示，一般对异常喷嘴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，但由人工数数识别，效率低下，错误率高，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，且各通道对应的检测图容易混淆，准确率较低。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备，用以解决使用现有检测图进行异常喷嘴检测时效率低、准确率低的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，所述方法包括：
6.在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；
7.采集打印介质上的所述第二检测图；
8.根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。
9.优选地，所述预设标记图为二维码图、条形码图、字符图、格雷码图、第一预设色块图中的任一种、两种或多种，其中所述第一预设色块图用于表示二进制数值。
10.优选地，所述预设标记图还包含扫描次数计数、喷嘴间距、出墨规则信息中的任一种、两种或多种。
11.优选地，一个所述第一检测图对应一个、两个或多个喷头通道。
12.优选地,在所述预设检测图的任一侧或两侧有按预设规则设置的延长线，所述延长线用于进行喷嘴的定位。
13.优选地，在所述延长线远离所述预设检测图的一侧设置有第二预设色块图，所述第二预设色块图用于表示二进制数值。
14.优选地，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：
15.获取所述预设标记图的起始位置；
16.根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；
17.根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
18.根据所述喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定异常喷嘴位置。
19.优选地，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：
20.获取所述预设标记图的起始位置和终止位置；
21.根据所述预设标记图的起始位置和终止位置确定第一喷嘴位置和不同于第一喷嘴位置的第二喷嘴位置；
22.根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
23.根据所述喷头通道信息、所述第一喷嘴位置和/或所述第二喷嘴位置确定异常喷嘴位置。
24.优选地，所述预设标记图还包含刻度图，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：
25.根据所述刻度图获取异常喷嘴的位置范围；
26.获取所述预设标记图的起始位置；
27.根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；
28.根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
29.根据所述所述异常喷嘴的位置范围、喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定所述异常喷嘴位置。
30.第二方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测装置，所述装置包括：
31.打印模块，用于在打印介质上打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；
32.采集模块，用于采集打印介质上的所述第二检测图；
33.定位模块，用于根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。
34.第三方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器以及存储在存储器中的计算机程序指令，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。
35.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，当计算机程序指令被处理器执行时实现如上述实施方式中第一方面的方法。
36.综上所述，本发明的有益效果如下：
37.本发明实施例提供的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备，通过在打印介质上打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；然后采集打印介质上的所述第二检测图，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。本发明通过设置包含有预设标记图的第一检测图，并利用机器视觉技术和预设标记图获取异常喷嘴位置，相对于传统的检测图及检测方法，提高异常喷嘴识别的准确度和效率。
附图说明
38.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。
39.图1为背景技术中的检测图的示意图。
40.图2为本发明实施例中的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法的流程示意图。
41.图3a为本发明实施例的第一检测图的示意图。
42.图3b为本发明实施例的第一检测图的示意图。
43.图4为本发明实施例的无异常喷嘴状态下打印得到的第二检测图的示意图。
44.图5为本发明实施例的喷头1的c通道及其在无异常喷嘴状态下打印得到的第二检测图的示意图。
45.图6为本发明实施例的第一检测图的示意图。
46.图7为本发明实施例的预设标记图的示意图。
47.图8为本发明实施例的预设标记图的示意图。
48.图9a为本发明实施例的预设标记图为二维码或条形码的示意图。
49.图9b为本发明实施例的预设标记图为第一预设色块图的示意图。
50.图9c为本发明实施例的预设标记图为第一预设色块图的示意图。
51.图9d为本发明实施例的预设标记图为第一预设色块图的示意图。
52.图10为本发明实施例的包含两个预设标记图的第一检测图的示意图。
53.图11是本发明实施例的包括刻度图的第一检测图的示意图。
54.图12是本发明实施例的第二检测图的示意图。
55.图13是本发明实施例的第二检测图的示意图。
56.图14是本发明实施例的第二检测图的示意图。
57.图15是本发明实施例的第二检测图的示意图。
58.图16a是本发明实施例的带有延长线的第一检测图的示意图。
59.图16b是本发明实施例的带有延长线的第一检测图的示意图。
60.图16c是本发明实施例的带有延长线的第一检测图的示意图。
61.图16d是本发明实施例的带有延长线的第一检测图的示意图。
62.图17是本发明实施例的预设标记图起始位置识别错误的示意图。
63.图18a是本发明实施例的带有第二预设色块图的第一检测图的示意图。
64.图18b是本发明实施例的带有第二预设色块图的第一检测图的示意图。
65.图18c是本发明实施例的带有第二预设色块图的第一检测图的示意图。
66.图18d是本发明实施例的带有第二预设色块图的第一检测图的示意图。
67.图19是本发明实施例的基于机器视觉的异常喷嘴检测装置的结构示意图。
68.图20是本发明实施例的基于机器视觉的异常喷嘴检测设备的结构示意图。
具体实施方式
69.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。
70.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。
71.实施例一
72.本发明实施例提供了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，应用于喷墨打印机，该喷墨打印机优选为onepass、single-pass打印机或者扫描式打印机。在本发明实施例中，打印机控制板驱动喷头在承印物上打印第一检测图，然后利用机器视觉进行异常喷嘴的检测，具体为：利用图像采集设备采集承印物上的第一检测图，得到第二检测图，通过计算机对第二检测图进行图像处理分析，计算出异常喷嘴的位置。其中，图像采集设备为摄像头、图像扫描设备等的任一种，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。
73.请参见图2，所述基于机器视觉的异常喷嘴检测方法具体包含以下步骤：
74.s1：在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；
75.s2：采集打印介质上的所述第二检测图；
76.s3：根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。
77.具体的，第一检测图如图3a和图3b所示。在第一检测图中包含了至少一个预设标记图和一个预设检测图，预设检测图优选地为若干长短一致、纵向排列的线段(如图3a所示)，进一步的，在各纵向排列线段的两端设置包围的线段边框(如图3b所示)，线段边框可便于在后续的图像识别中进行通道划分。预设检测图和预设标记图之间的距离可以根据实际情况设定，在此不做限制。预设标记图可以是二维码图、条形码图、字符图、格林码图、自定义图形等等的任一种、两种或多种，预设标记图至少记载了打印该第一检测图的喷头通道信息，这里的喷头通道信息指的是打印该第一检测图的是哪一个喷头中的哪一个通道。示例性的，如果喷头1包含了c(青色)m(品红色)y(黄色)三个通道，喷头2包括了两个k(黑色)通道(分别记为k1和k2通道)。在进行异常喷嘴检测时，根据当前喷墨通道相应的生成第一检测图中的预设标记图(字符图)，然后控制该通道喷墨打印相应的第一检测图，如当使用喷头1的c通道打印第一检测图时，那么该第一检测图中的预设标记图中的字符“1-c”包含了的喷头通道信息为：喷头1的c通道，当使用喷头1的m通道打印第一检测图时，那么该第一检测图中预设标记图中的字符“1-m”包含的喷头通道信息为：喷头1的m通道。同样，当使用喷头2的k1通道打印第一检测图时，该第一检测图中的预设标记图包含的喷头通道信息
为：喷头2的k1通道。示例性的，控制指定通道(如喷头1的c通道、喷头1的m通道、喷头2的k1通道)打印第一检测图，理想状态下(无异常喷嘴)得到如图4所示的第二检测图。在另一个实施例中，打印时控制通道的所有喷嘴打印预设标记图和预设检测图的线段边框，打印预设检测图中各纵向排列的线段时，按设定的出墨规则出墨，如将通道中的喷嘴分为若干组，且同一喷嘴组内的两个喷嘴之间间隔相同的若干个喷嘴，不同喷嘴组依次出墨打印，示例性的，如图5所示，设喷头1的c通道有150个喷嘴，将第1,6,11，
……
，146喷嘴作为第一喷嘴组，将第2,7,12，
……
，147个喷嘴作为第二喷嘴组，将3,8,13，
……
，148个喷嘴最为第三喷嘴组依次出墨打印预设检测图，将4,9,14，
……
，149个喷嘴最为第四喷嘴组依次出墨打印预设检测图，将5,10,15，
……
，150个喷嘴最为第五喷嘴组依次出墨打印预设检测图，理想状态下(无异常喷嘴)可以得到如图5右侧所示的第二检测图。
78.在上述实施例中，一个第一检测图对应一个喷头通道，该第一检测图中的预设标记图记载一个喷头通道信息，在另一些实施例中，一个第一检测图还可对应多个喷头通道，该第一检测图中的预设标记图记载了多个喷头通道的信息，示例性的，如图6所示的第一检测图中的预设标记图记载了喷头1中cmy三个通道信息，打印时依次控制cmy三个通道依次出墨打印第一检测图中的预设检测图。
79.在另一些实施例中，预设标记图中除了包含喷头通道信息外，还可以包括扫描次数计数信息(pass id，表明当前打印为第几pass)，喷嘴间距、出墨规则等信息。示例性的，如图8所示的预设标记图(字符图)中，除了包含了喷头通道信息(1-c)，还包括了扫描次数计数信息，字符“1-c-4”中的4表示当前打印为第4pass。此外，预设标记图中还可以包含通道出墨规则：由第几个喷嘴开始出墨打印，是通道中所有喷嘴均出墨，还是间隔若干个喷嘴出墨打印，即在打印第一检测图时，可以选择起始出墨喷嘴m和控制各通道中间隔n个喷嘴出墨，其中，m为大于等于1的自然数，n为大于等于0的自然数。示例性的，如果一个通道包括300个喷嘴，当m＝1，n＝10时，此时，出墨打印的喷嘴为1,11,21,31，
……
，291。当m＝5，n＝5时，此时，出墨打印的喷嘴为5,10,15,20，
……
，295。示例性的如图8所示，将m和n的信息标记在喷头通道信息(2-k1)后，预设标记图中的字符“2-k1-1-10”表示喷头1的c通道，1表示从喷嘴1开始，间隔10个喷嘴出墨打印。预设标记图中的字符表示可以根据用户习惯或实际情况设置，如用字符“11/4”中的“11”表示喷头1中的c通道，“4”表示当前扫描次数(pass数)为第4pass，使用“/”间隔开上述两个数字。
80.当然上述预设标记图中的数字字符表示仅由于示例，并不用于限定本发明，例如在设计预设标记图时，还可以用
▽
、
◇
、
☆
、α、θ、δ、a、b、c等等任意图形和字符表示喷头通道、扫描次数计数、出墨规则等信息，还可以如图9a所示使用二维码或者条形码等表示喷头通道信息、扫描次数计数、出墨规则等信息。
81.在一个实施例中，所述预设标记图为第一预设色块图，所述第一预设色块图包括若干色块，用于表示二进制数值，根据所述二进制数值可以获取打印该预设检测图的喷头通道信息。第一预设色块图的位置可以根据实际情况设定，在此不做限制。如图9b所示，在预设检测图的左侧通过设置或者不设置矩形小色块来表示二进制数值。优选地，各色块位于各线段中间且长度小于等于预设检测图中各线段的间隔。线段间设置有色块表示数值1，线段间没有设置色块表示数值0，二进制位数可以根据实际情况设置，如通道数量越多，二进制位数越多。在本示例中，使用4位二进制数值来表示喷头通道信息，根据图9b中的
第一预设色块图可得到4位二进制数值“1010”，可知打印该预设检测图为喷头中的第10通道。在另一个示例中，如图9c所示，在预设检测图的右侧通过设置或者不设置矩形小色块来表示8位二进制数值“01011010”，可知打印该预设检测图为喷头中的第90通道。值得指出的是，各色块图的宽度可以根据实际情况设定，宽度设定越小，第一预设色块图所占面积越小，越节省打印纸张。或者如图9d所示，第一预设色块图还可以设置在预设检测图中，进一步节省打印纸张。
82.在一些实施例中，第一检测图中还可以包括2个以上的预设标记图，从而避免当其中一个预设标记图由于异常喷嘴导致打印得到的图像有所缺陷，影响喷头通道信息等的正确识别，此时可以用另一个预设标记图中记载的信息验证核对，从而确保能准确识别出异常喷嘴位置。示例性的如图10所示，根据第一检测图包括两个预设标记图，其中第一预设标记图为字符图，第二预设标记图为二维码图，当字符图的打印图像出现缺陷而无法正确识别出其记载的信息时，可以通过识别第二预设标记图获取正确的信息，亦或是当第二预设标记图也由于异常喷嘴原因导致识别到的信息不完整时，可以与根据第一预设标记图识别的信息进行验证核对，获取正确的信息。
83.在另一些实施例中，如图11所示的第一检测图中的预设标记图还可以包括刻度图，第一预设标记图为记字符图为第一预设标记图，记刻度图为第二预设标记图。其中，第一预设标记图用于标示喷头通道等信息，第二预设标记图则用于辅助定位各个喷嘴的位置，例如刻度图中刻度1和2之间对应为喷嘴1-50,刻度2和3之间对应为喷嘴50-100，
……
，当打印时出现异常喷嘴时，可以根据刻度图快速定位异常喷嘴的位置范围，在结合第一预设标记图中的信息快速确定异常喷嘴的位置。值得指出的是，第一预设标记图和第二预设标记图之间的位置关系并不限于上下排列或在预设检测图左右两侧排列，可以根据实际情况设定，图10和图11中的两个预设标记图的位置关系仅作为一种示例，并非用于限定本发明。
84.设定好第一检测图后，控制喷头通道在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图。理想状态下即无异常喷嘴的状态下得到的第二检测图如图4、图5、图6等图所示。但是在实际生产中，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，时常会有喷头中喷嘴异常情况发生。示例性的，使用喷头1的c通道所有喷嘴打印第一检测图，当喷头通道中出现了异常喷嘴时，得到如图12所示的第二检测图。在图12的第二检测图相对于理想状态下的第二检测图(如图5所示)有部分线段的缺失(或者不完整)，表明了通道中有异常喷嘴，在本实施例中利用机器视觉技术进行异常喷嘴的识别和计算。具体为：
85.使用图像采集设备采集打印介质上的第二检测图，这里图像采集设备可以是摄像机、照相机、扫描仪等的任一种。采集到第二检测图后，获取第二检测图中的预设标记图，使用图像处理技术读取预设标记图中记载的信息(如使用ocr技术读取字符图中的数字或字符信息)，可以知道喷头通道信息。进一步的，获取预设标记图的起始位置，预设标记图的起始位置可以设定为和喷头通道中指定喷嘴的打印位置横向对齐，将与预设标记图的起始位置横向对齐的喷嘴的打印位置为第一喷嘴位置，根据第一喷嘴位置，可以计算出任一个异常喷嘴的位置。优选地，将预设标记图的起始位置和喷头通道中第一个喷嘴(如图5中喷头1的第1喷嘴)的打印位置对齐。根据第二检测图识别出预设标记图后，获取到预设标记图的起始位置，可以知道喷头通道中第一个喷嘴的位置，根据出墨规则(如间隔多个喷嘴出墨)、
喷嘴间距等信息计算出异常喷嘴的位置(预设标记图中可以包括出墨规则、喷嘴间距等信息，此时可直接根据预设标记图获取的信息进行异常喷嘴位置的计算，预设标记图也可以不包括出墨规则、喷嘴间距等信息，而是将这些信息存储在存储模块中或由用户输入，计算异常喷嘴位置时，从存储模块读取或用户输入的信息进行计算)。
86.在图12中，设获取到的预设标记图起始位置为(x0，y0)，预设标记图宽为w，设定预设标记图和预设检测图之间的距离为j。可知c通道中第1喷嘴打印的线段起始位置应为(x0+w+j，y0)，记为第1喷嘴的打印位置(该位置亦为第一喷嘴位置)，因为第一列的线段图是按由第1,6,11，
……
，146喷嘴打印而得，设每个喷孔之间的距离为d，那么每个线段之间的间隔距离应为5d，可知第6喷嘴的打印位置为(x0+w+j，y0+5d)，可知第11喷嘴的打印位置为(x0+w+j，y0+10d)，但是在进行图像识别处理时发现，在坐标位置为(x0+w+j，y0+10d)之处并没有线段，由此可知喷头1的c通道中第6喷嘴、第11喷嘴为异常喷嘴。同样，如果第五列的线段图中出现异常喷嘴，可知第五列的线段图是按由喷嘴第5,10,15，
……
，150喷嘴打印而得，设每个线段长度为l，可知第5喷嘴对应的打印位置为(x0+w+j+4l,y0+4d)，检测到在(x0+w+j+4l,y0+24d)的位置没有线段(或线段缺失或线段不完整)，可知第25喷嘴为异常喷嘴。
87.在另一些实施例中，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：
88.获取所述预设标记图的起始位置和终止位置；
89.根据所述预设标记图的起始位置和终止位置确定第一喷嘴位置和第二喷嘴位置；
90.根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
91.根据所述喷头通道信息、所述第一喷嘴位置和/或所述第二喷嘴位置确定所述异常喷嘴位置。
92.除了利用预设标记图的起始位置获取异常喷嘴位置外，还可以利用预设标记图中的其他指定位置获取异常喷嘴位置，或是两个以上预设标记图中的指定位置结合起来一起获取异常喷嘴位置。示例性的，除了设与预设标记图的起始位置横向对齐的喷嘴的打印位置为第一喷嘴位置，还可以通过设定预设标记图高度使得预设标记图的终止位置(因为预设标记图为矩形，终止位置的x坐标与起始位置的x坐标相同，如果预设标记图为其他形状，用户可根据实际情况选取预设标记图起始位置和终止位置)和喷头通道中指定喷嘴的打印位置横向对齐，记为第二喷嘴位置。获取到预设标记图的起始位置和终止位置后，可以确定第一喷嘴位置和第二喷嘴位置，根据第一喷嘴位置和第二喷嘴位置以及喷头通道信息等确定异常喷嘴的位置。
93.示例性的，如图12所示，设每个喷孔之间的距离为d,预设标记图的高h为90d，将预设标记图的终止位置设定为与第91喷嘴对应的打印位置对齐，设预设标记图的终止位置为(x0，y0+90d)，那么第91喷嘴打印的线段的起始位置为(x0+w+j，y0+90d)，即为第二喷嘴位置，也是第91喷嘴的打印位置。因为第一喷嘴位置(第1喷嘴的打印位置)和第二喷嘴位置(第91喷嘴的打印位置)已知，可以利用第一喷嘴位置和/或第二喷嘴位置获取任一个异常喷嘴位置。如果第一喷嘴位置对应的第1喷嘴出现异常导致无法获取到预设标记图的起始位置时，可以通过获取预设标记图的终止位置获取第二喷嘴位置(第91喷嘴的打印位置)来获取异常喷嘴的位置。在其他的实施例中，还可以设定预设标记图的1/2、1/3高度位置与指定喷嘴的打印位置对齐，从而避免当预设标记图的起始位置和终止位置对应的喷嘴都出现
异常时，还可以使用这些指定喷嘴的打印位置获取异常喷嘴的位置。
94.在一些实施例中，为了节省打印介质，只抽取通道中的部分喷嘴进行异常喷嘴检测。示例性的，使用喷头1的c通道(包括150个喷嘴)中每隔5个喷嘴出墨打印第一检测图，当这些喷嘴中出现了异常喷嘴时，得到如图13所示的第二检测图。图13的第二检测图相对于理想状态下的第二检测图有部分线段的缺失(或者不完整)，表明了通道中有异常喷嘴。根据预设标记图的起始位置和/或终止位置可以确定出异常喷嘴为第15喷嘴，具体的检测方法如上述图12的示例所述，在此不在赘述。
95.在一些实施例中，对多个通道所有喷嘴同时检测，控制多个通道分别打印相应的第一检测图，示例性的，喷头3包括cmyk四个通道，控制喷头3的cmyk通道分别打印第一检测图得到如图14所示的第二检测图。利用图像识别技术、依据各个标签的位置信息可以获取各通道对应的预设检测图，从而获取异常喷嘴的位置。具体的检测方法如上述图12的示例所述，在此不在赘述。
96.在一些实施例中，所述预设标记图中还包括了刻度图，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：
97.根据所述刻度图获取所述异常喷嘴的位置范围；
98.获取所述预设标记图的起始位置；
99.根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；
100.根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
101.根据所述所述异常喷嘴的位置范围、喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定所述异常喷嘴位置。
102.如图15所示，第二检测图中除了用于用于记载喷头通道等信息的预设标记图(第一预设标记图)外，还包括了一个刻度图(第二预设标记图)。刻度尺用于辅助定位各个喷嘴的位置，例如第一预设标记图中表示该第二检测图由喷头12第2通道每隔10个喷嘴打印(字符表示可根据实际情况定义，此处仅为举例说明)，而刻度图中刻度1和2之间对应为喷嘴1-50,刻度2和3之间对应为喷嘴50-100，
……
，当打印时出现异常喷嘴时，可以根据刻度图快速定位异常喷嘴的位置范围为在喷嘴1-50之间，在结合第一预设标记图中的位置信息确定异常喷嘴的位置，具体步骤和上述图12所示示例类似，在此不在赘述。
103.在一些实施例中，在第一检测图中，预设检测图的任一侧或者两侧有按预设规则设置的延迟线。示例性的，如图16a所示，在预设检测图中远离预设标记图的一侧，将第1、第5、第10
……
条线段按指定长度进行延长，得到若干条延迟线。该延长线可用于对打印该第一检测图的喷头通道中的喷嘴进行定位。因为图16a所示的预设检测图中的线段由喷头1中c通道每间隔10个喷嘴进行打印，可知每个延长线对应的喷嘴为第1喷嘴、第51喷嘴、第101喷嘴
……
。在另一个示例中，如图16b所示，控制喷头1中c通道的每一个喷嘴都出墨打印阶梯状的预设检测图，在预设检测图中远离预设标记图的一侧，将第10、第50、第100
……
条线段按指定长度进行延长，得到若干条延迟线，可知每个延长线对应的喷嘴为第10喷嘴、第60喷嘴、第110喷嘴
……
。在另一个示例中，如图16c所示，控制喷头1中c通道的每一个喷嘴都出墨打印阶梯状的预设检测图，在预设检测图中远离预设标记图的一侧，将第1、第50、第100
……
条线段按指定长度进行延长，得到若干条延迟线，可知每个延长线对应的喷嘴为第1喷嘴、第50喷嘴、第100喷嘴
……
。在另一个实例中，如图16d所示，还可以在预设检测图的
两侧都设置有延迟线，其中，靠近预设标记图的一侧由第2、第7、第12
……
条线段指定长度进行延长，远离预设标记图的一侧由第第1、第5、第10
……
条线段按指定长度进行延长。值得指出的是，对预设检测图的延长线位于哪一测、对哪些喷嘴对应的线段进行延长等预设规则可以根据实际情况而定，在此不做限制。
104.理想状态下，预设标记图中的起始位置对应第1喷嘴，当第1喷嘴没有出现异常情况时，利用预设标记图的起始位置可以正确的获取喷头通道中异常喷嘴的位置，但是，如果预设标记图中起始位置对应的第一喷嘴出现异常，如堵塞或者发生斜喷，或者是由于墨水扩展，导致预设标记图的起始位置无法正确的获取，从而导致获取到错误的异常喷嘴位置时，利用延长线则可以帮助修正这种错误。示例性的，如图17所示，将延长线设置在第1喷嘴、第10喷嘴、第20喷嘴
……
对应的线段之后，如果由于墨水扩散严重导致采用机器视觉识别到预设标记图的起始位置位于预设标记图中虚线所示位置(该位置实际上对应的为第3喷嘴的位置)，这样造成的后果是，错误起始位置导致获取到错误的喷嘴位置，如果实际上第9喷嘴为异常喷嘴，在识别预设检测图时，第3喷嘴将会被认为第1喷嘴，第9喷嘴被认为是第7喷嘴，从而得到异常喷嘴为第9喷嘴的错误信息。此时，可以利用延长线进行校正。由于在第10喷嘴位置对应有一条延长线，根据该延长线可以确定第10喷嘴位置，根据第10喷嘴位置可以确定出异常喷嘴位置为第9喷嘴。
105.在一些实施例中，在所述延长线远离预设检测图的一侧还设置有第二预设色块图，所述第二预设色块图由若干个色块组成，用于表示二进制数值。如图18a或18b所示，预设检测图在延长线左侧，在延长线右侧通过设置或者不设置矩形小色块来表示二进制数值。优选地，各色块长度小于等于各延长线的间隔。相邻两延长线右侧设置有色块表示数值1，没有设置色块表示数值0，二进制位数可以根据延长线设置的情况而定。在图18a的示例中，设喷头通道有400个喷嘴，将第1、第50、第100
……
第400喷嘴对应的线段设置延长线，得到9条延长线，9条延长线划分出8个区间，可设置8位二进制数值来表示喷头通道信息，根据图18a中的第二预设色块图可得到8位二进制数值“11001000”，可知打印该预设检测图为喷头中的第200通道。在该示例中，第一检测图同时设置有预设标记图和第二预设色块图，因为根据预设标记图可以获取喷头通道信息，根据第二预设色块图同样也可以获取到喷头通道信息，此时，第二预设色块图可以用于校正根据预设标记图获取到的喷头通道信息是否准确，当出现异常喷嘴导致预设标记图中喷头通道信息获取错误时，可以利用第二预设色块图获取正确的喷头通道信息。在另一个实例中，如图18c所示，可以省略预设标记图，因为用第二预设色块图可以获取到较为准确的喷头通道信息(个别喷嘴的异常对色块的识别影响并不大)，从而达到节省打印纸张的目的。值得指出的是，第二预设色块图中各色块与各延迟线的相对位置还可以根据实际情况设定，示例性的如图18d所示，将各色块设置在相邻两条延长线之间且色块长度小于延长线之间的间隔。第二预设色块图中各色块的宽度也可以根据实际情况设定，宽度设定越小，第二预设色块图所占面积越小，越节省打印纸张。
106.在一个实施例中，在每次打印待打印图像之前，可以控制指定的喷头通道打印第一检测图，然后利用摄像机、扫描仪等采集打印图像后进行异常喷嘴的检测和定位，获取到异常喷嘴的位置信息后可以通过语音或者人机交互界面通知用户，或者自动控制打印机中的喷头清洗、清洁装置对异常喷嘴及时进行处理，从而实现了实时的喷头异常状态监控，并及时处理防止继续打印导致图像质量变差或废料。
107.综上所述，本发明实施例的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，通过打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；然后采集所述第二检测图，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。本发明通过设置包含有预设标记图的第一检测图，并利用机器视觉技术和预设标记图获取异常喷嘴位置，相对于传统的检测图及检测方法，提高异常喷嘴识别的准确度和效率。
108.实施例二
109.请参阅图19，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测装置200，所述装置200包括：
110.打印模块201，用于在打印介质上打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；
111.采集模块202，用于采集打印介质上的所述第二检测图；
112.定位模块203，用于根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。
113.优选地，所述打印模块201中的所述预设标记图为二维码图、条形码图、字符图、格雷码图、第一预设色块图中的任一种、两种或多种，其中所述第一预设色块图用于表示二进制数值。
114.优选地，所述打印模块201中的所述预设标记图还包含扫描次数计数、喷嘴间距、出墨规则信息中的任一种、两种或多种。
115.优选地，所述打印模块201中的一个所述第一检测图对应一个、两个或多个喷头通道。
116.优选地，所述打印模块201中的所述预设检测图的任一侧或两侧有按预设规则设置的延长线，所述延长线用于进行喷嘴的定位。
117.优选地，所述打印模块201中的第一检测图中，所述延长线远离所述预设检测图的一侧设置有第二预设色块图，所述第二预设色块图用于表示二进制数值。
118.优选地，所述定位模块203包括：
119.第一位置获取单元，用于获取所述预设标记图的起始位置；
120.第一喷嘴确定单元，用于根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴的位置；
121.第一通道信息获取单元，用于根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
122.第一定位单元，用于根据所述喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定异常喷嘴位置。
123.优选地，所述定位模块203包括：
124.第二位置获取单元，用于获取所述预设标记图的起始位置和终止位置；
125.第二喷嘴确定单元，用于根据所述预设标记图的起始位置和终止位置确定第一喷嘴位置和第二喷嘴位置；
126.第二通道信息获取单元，用于根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
127.第二定位单元，用于根据所述喷头通道信息、所述第一喷嘴位置和/或所述第二喷嘴位置确定异常喷嘴位置。
128.优选地，所述预设标记图还包含刻度图，所述定位模块203包括：：
129.位置范围确定单元，用于根据所述刻度图获取异常喷嘴的位置范围；
130.第三位置获取单元，用于获取所述预设标记图的起始位置；
131.第三喷嘴确定单元，用于根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；
132.第三通道信息获取单元，用于根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
133.第三定位单元，用于根据所述所述异常喷嘴的位置范围、喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定所述异常喷嘴位置。
134.综上所述，本发明实施例提供的基于机器视觉的异常喷嘴检测装置，通过在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；然后采集打印介质上的所述第二检测图，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。本发明通过设置包含有预设标记图的第一检测图，并利用机器视觉技术和预设标记图获取异常喷嘴位置，相对于传统的检测图及检测方法，提高异常喷嘴识别的准确度和效率。
135.实施例三
136.另外，本发明实施例的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法可以由基于机器视觉的异常喷嘴检测设备来实现。图20示出了本发明实施例提供的基于机器视觉的异常喷嘴检测设备的硬件结构示意图。
137.基于机器视觉的异常喷嘴检测设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。
138.具体地，上述处理器301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。
139.存储器302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302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302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302可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302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。
140.处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法。
141.在一个示例中，基于机器视觉的异常喷嘴检测设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图20所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。
142.通信接口303，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。
143.总线310包括硬件、软件或两者，将基于机器视觉的异常喷嘴检测设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线310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310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。
144.实施例四
145.另外，结合上述实施例中的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，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301执行时实现上述实施例中的任意一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法。
146.综上所述，本发明实施例提供的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备，通过在打印介质上打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；然后采集打印介质上的所述第二检测图，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。本发明通过设置包含有预设标记图的第一检测图，并利用机器视觉技术和预设标记图获取异常喷嘴位置，相对于传统的检测图及检测方法，提高异常喷嘴识别的准确度和效率。
147.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。
148.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。
149.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。
150.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。

技术特征：
1.一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述方法包括：在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；采集打印介质上的所述第二检测图；根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述预设标记图包括二维码图、条形码图、字符图、格雷码图、第一预设色块图中的任一种、两种或多种，其中所述第一预设色块图用于表示二进制数值。3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述预设标记图还包含扫描次数计数、喷嘴间距、出墨规则信息中的任一种、两种或多种。4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，一个所述第一检测图对应一个、两个或多个喷头通道。5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于,在所述预设检测图的任一侧或两侧有按预设规则设置的延长线，所述延长线用于进行喷嘴的定位。6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，在所述延长线远离所述预设检测图的一侧设置有第二预设色块图，所述第二预设色块图用于表示二进制数值。7.根据权利要求1-6任一项所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：获取所述预设标记图的起始位置；根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；根据所述喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定异常喷嘴位置。8.根据权利要求1-6任一项所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：获取所述预设标记图的起始位置和终止位置；根据所述预设标记图的起始位置和终止位置确定第一喷嘴位置和不同于所述第一喷嘴位置的第二喷嘴位置；根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；根据所述喷头通道信息、所述第一喷嘴位置和/或所述第二喷嘴位置确定异常喷嘴位置。9.根据权利要求1-6任一项所述的基于机器视觉的异常喷嘴检测方法，其特征在于，所述预设标记图还包含刻度图，所述根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置包括：根据所述刻度图获取异常喷嘴的位置范围；获取所述预设标记图的起始位置；根据所述预设标记图的起始位置确定第一喷嘴位置；根据所述预设标记图获取所述喷头通道信息；
根据所述所述异常喷嘴的位置范围、喷头通道信息和所述第一喷嘴位置确定所述异常喷嘴位置。10.一种基于机器视觉的异常喷嘴检测装置，其特征在于，所述装置包括：打印模块，用于在打印介质上打印第一检测图得到第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图和一预设检测图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；采集模块，用于采集打印介质上的所述第二检测图；定位模块，用于根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。11.一种基于机器视觉的异常喷嘴检测设备，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1-9中任一项所述的方法。12.一种存储介质，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1-9中任一项所述的方法。

技术总结
本发明公开了一种基于机器视觉的异常喷嘴检测方法、装置及设备，涉及喷墨打印技术领域。所述方法通过在打印介质上打印第一检测图获取第二检测图，其中，所述第一检测图包含至少一预设标记图，所述预设标记图包含至少打印所述第一检测图的喷头通道信息；然后采集打印介质上的所述第二检测图，根据所述第二检测图中的预设标记图确定异常喷嘴位置。本发明通过设置包含有预设标记图的第一检测图，并利用机器视觉技术和预设标记图获取异常喷嘴位置，相对于传统的检测图及检测方法，提高异常喷嘴识别的准确度和效率。别的准确度和效率。别的准确度和效率。


技术研发人员：冯胜林 黄振金 李龙良 陈艳 黄中琨
受保护的技术使用者：深圳市汉森软件有限公司
技术研发日：2022.01.25
技术公布日：2023/8/5