專利名稱：檢測噴墨圖像生成系統中缺失的噴墨器的系統和方法
檢測噴墨圖像生成系統中缺失的噴墨器的系統和方法技術領域
本發明一般涉及使用從印刷頭中的噴墨器噴出的墨生成印刷圖像的設備，尤其是識別印刷頭中有缺陷的噴墨器的所述成像設備。
背景技術：
在公知成像系統中缺失的噴墨器和功能不佳的噴墨器的檢測需要印刷測試圖案。 然后通過圖像掃描儀掃描印刷的測試圖案以生成圖案的圖像數據。然后參照用于印刷所述圖案的測試圖案數據，分析這些圖像數據以檢測預期出現墨、但是在圖案的圖像數據中未檢測到的區域。雖然這些系統中的一些有效地識別噴墨器的缺失，但是它們需要印刷測試圖案用于分析。印刷測試圖案打斷了系統為系統所有者生產圖像的可用性。在卷筒印刷系統中，測試圖案可在印刷作業的頁面之間印刷，但測試圖案必須從卷筒中刪除，使得客戶可以使用在卷筒上印刷的文檔。無需圖像內容知識，能夠由客戶生成的圖像上檢測缺失的噴墨器將是有益的。發明內容
研發了一種由客戶生成的文檔的圖像數據檢測缺失的噴墨器而無需文檔內容的先驗知識的方法。所述方法包括運行至少一個印刷頭以噴射墨到圖像接收構件上，形成墨圖像，所述墨圖像與用于運行所述至少一個印刷頭的圖像數據對應；由墨圖像和圖像接收構件反射光到被線性地設置在支撐構件上的兩個以上的光傳感器，生成在圖像接收構件上的墨圖像的數字圖像，支撐構件橫向于圖像接收構件在處理方向上的移動；將數字圖像分為兩個以上的段；針對兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器，在每個段中生成在處理方向上的廓形(profile)；由針對段生成的廓形檢測所述段中的光條；以及參照兩個以上的光傳感器中光傳感器的位置，識別每一個檢測到的光條處的缺失的噴墨器的位置。
根據本發明的一實施方式，每一個廓形生成進一步包括平均在所述數字圖像的段中生成數字數據的每一個光傳感器在處理方向上的傳感器值的預定數量，針對在段中生成數字數據的每一個光傳感器的所述傳感器值平均數形成段的廓形。
根據本發明的一實施方式，每一個光條檢測進一步包括通過對在橫向-處理方向上的所述廓形內的所述傳感器值應用高通濾波器，生成廓形的兩個以上的過濾的傳感器值；以及響應于超過預定閾值的所述兩個以上的過濾的傳感器值中的過濾的傳感器值，識別與所述廓形中至少一個過濾的傳感器值相對應的光條。
研發了一種實施由客戶生成的文檔的圖像數據檢測缺失的噴墨器而無需文檔內容的先驗知識的方法的系統。所述方法包括圖像接收構件，在圖像接收構件上形成墨圖像，墨圖像與用于在圖像接收構件上形成墨圖像的圖像數據對應；兩個以上的光傳感器，其被線性地設置在支撐構件上，支撐構件橫向于圖像接收構件在處理方向上的移動，光傳感器被配置用于從由墨圖像和圖像接收構件反射的光生成在圖像接收構件上的墨圖像的數字圖像；處理器，其可操作地連接到兩個以上的光傳感器，處理器被配置為將數字圖像分為兩個以上的段，針對兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器，在數字圖像的每個段中生成在處理方向上的廓形，由針對段所生成的廓形檢測所述段中的光條，以及參照兩個以上的光傳感器中光傳感器的位置，識別每一個檢測到的光條處的缺失的噴墨器的位置。
根據本發明的一實施方式，所述處理器被配置為轉換所述數字圖像為紅色、綠色、 藍色中的一個以及亮度-色度數字圖像。
根據本發明的一實施方式，其中所述處理器被配置為通過對在處理方向上傳感器值的預定數量求平均值來生成每一個廓形，從而生成用于生成段的數字數據的每一個光傳感器的平均傳感器值。
根據本發明的一實施方式，其中所述處理器被配置為通過識別廓形中在橫向-處理方向上的連續平均傳感器值的預定數量的平均橫向-處理傳感器值，比較所述平均橫向-處理傳感器值和在橫向-處理方向上連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的平均傳感器值，以及響應于大于連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的所述平均傳感器值的所述平均橫向-處理傳感器值由至少預定數量來檢測段內的光條，從而檢測每一光條。
根據本發明的一實施方式，其中所述處理器被配置為通過生成從連續平均傳感器值的所述預定數量的至少一個末端延伸的連續平均傳感器值的第二預定數量的第二平均橫向-處理傳感器值，以及比較所述平均橫向-處理傳感器值和所述第二橫向-處理傳感器平均值，來對所述平均橫向-處理傳感器值和連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的平均傳感器值進行比較。
根據本發明的一實施方式，所述處理器被進一步配置為生成所述兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器的分值，比較每一個光傳感器的所述分值和預定閾值，以及響應于低于所述預定閾值的光傳感器的檢測到的光條的計數，排除在光傳感器位置處的檢測到的光條。
根據本發明的一實施方式，所述處理器被進一步配置為通過將由每一個光傳感器生成的信號繪制成對應于從所述圖像接收構件的裸露表面上墨顏色中的一個反射的光的色域，而生成兩個以上的數字彩色圖像，每一個數字彩色圖像對應于所述墨圖像中的每一種墨顏色。


圖1是卷筒成像系統的示意圖。
圖2是印刷區和光學傳感器的示意圖。
圖3是用于確定缺失的噴墨噴射器的位置的方法框圖。
圖4是用于確定缺失的噴墨噴射器的位置和墨顏色的另一方法的框圖。
圖5是用于確定缺失的噴墨噴射器的位置和墨顏色的另一方法的框圖。
圖6是使用圖5和圖6中所示方法確定缺失的墨噴射器的位置和墨顏色的方法的框圖。
圖7是描繪被設置在圖像接收構件上的兩個以上的圖像段的圖像接收構件的圖。
圖8是光學探測器所生成的、針對一個圖像段中每一個像素平均值的一系列灰度強度值的實施例。
圖9是光學探測器所生成的針對圖像中每一個圖像段的一系列平均的灰度強度值的實施例。具體實施方式

對于本文所披露的系統和方法的環境的綜合理解以及系統和方法的詳細說明， 可參照附圖。在附圖中，相同附圖標記在全文中用于指示相同元件。正如本文所用，術語“印刷機”涵蓋用于任何目的的執行印刷輸出功能的任何裝置，如數碼復印機、制書機 (bookmaking machine)、傳真機，多功能機等等。術語“圖像接收構件”涵蓋任何印刷介質 (包括紙張)以及間接成像構件(包括成像鼓或帶)。圖像接收構件在處理方向行進，具有與所述處理方向垂直的橫向-處理方向。
圖像接收構件的表面由潛在墨滴位置的網格狀圖案組成，有時也被稱為像素。術語“灰度”是指分配給從圖像接收構件上像素位置反射的光的數字級別，其中較高的灰度數值對應于更接近白色，較低的灰度數值對應于更接近黑色。術語“光條”是指由于對應像素的至少一個墨噴射器無法噴射墨滴或噴射墨滴到圖像接收構件的非正確位置，圖像接收構件上的在處理方向上延伸的線性排列的像素具有增加的顏色亮度。光條的顏色亮度可以是灰度或者是從圖像數據分離的單一顏色的亮度，以下將詳細描述。
術語“廓形”是指在處理方向上設置的線性排列的像素檢測到的顏色亮度的定量表示，所述像素包括一個或一個以上的數值。示例性廓形可為在處理方向上針對預定數量的像素測量得到的顏色亮度的平均數。正如本文所用，術語“計算”和“識別”包括基于具有適于實際應用的準確度或精確度的物理關系的一個或一個以上的測量，運行電路而獲得結果，所述電路包括硬件、軟件或硬件和軟件的組合。
參照圖1，所示噴墨成像系統5被配置為在印刷操作期間評估從在圖像接收構件表面上形成的圖像檢測到的圖像數據以及采用所述圖像數據識別缺失的噴墨噴射器。為了實現本披露的目的，成像裝置是采用了一個或一個以上的噴墨印刷頭和相關聯固體墨源的噴墨印刷機的形式。然而，本文所描述的方法適用于在印刷頭中使用噴墨噴射器形成圖像的任何各種其他成像裝置。
成像系統包括在生成針對噴墨噴射器噴射著色劑的控制信號之前用來處理圖像數據的印刷機。
介質被傳輸穿過包括一系列顏色模塊或單元21A、21B、21C以及21D的印刷站20， 每一種顏色模塊有效地延伸到介質的整個寬度并能夠直接噴射墨(即，不需要使用中間構件或旁支構件(offset member))到移動介質上。
在控制器50的幫助下，執行設備5的各個子系統、組件和功能的運行和控制。控制器50可通過執行程序指令的一般的或專用的可編程處理器來實施。執行編程功能所需的指令和數據可儲存在與處理器或控制器相關聯的存儲器中。處理器、它們的存儲器以及接口電路配置所述控制器和/或印刷機來執行功能，如電機校準功能，如下所述。可在印刷電路板提供這些組件，或可在專用集成電路(ASIC)中提供這些組件作為電路。每一個電路可通過單獨處理器來實施，或者兩個以上的電路可在相同的處理器上實施。成像系統5還可包括以類似上述印刷卷筒成像的方式配置的光學成像系統M。光學成像系統被配置為檢測，例如由印刷頭組件的噴墨器噴射到接收構件上的墨滴的存在、強度和/或位置。光學成像系統可包括安裝在延伸到圖像接收構件上成像區域的整個寬度的橫杠或其他縱向結構上的一排光學探測器。在一實施方式中，其中成像區域在橫向處理方向上是近似二十英寸寬，并且印刷頭在橫向處理方向上以600dpi的分辨率印刷，超過12，000的光學探測器沿著橫杠單排排列，以生成橫跨所述成像構件的數字圖像數據的單一掃描線。光學探測器被配置為與朝著圖像接收構件表面直射光的一個或一個以上的光源關聯。在光源生成的光從圖像接收構件反射后，光學探測器接收所述光。光學探測器響應于圖像接收構件裸露表面反射的光所生成的電信號的等級大于光學探測器響應于圖像接收構件上墨滴反射的光所生成的信號等級。所生成信號的等級區別可用于識別在圖像接收構件上的墨滴的位置。
圖2描繪了圖1中沿窗口 9的印刷區帶200的示意圖。印刷區帶200包括沿著處理方向204設置的四色模塊或單元212、216、220以及224。每一個顏色單元噴射不同于其他顏色單元的顏色的墨。在一實施方式中，顏色單元212噴射品紅墨，顏色單元216噴射青色墨，顏色單元220噴射黃色墨，顏色單元2M噴射黑色墨。當圖像接收構件在顏色單元下從顏色單元212到顏色單元2M行進時，處理方向204是所述圖像接收構件移動的方向。
在印刷區帶中顏色模塊212、216、220以及2M在圖像接收構件上成像后，光學探測器2 沿著處理方向204定位。光學探測器2 延伸到印刷區帶200的整個橫向處理寬度。沿著光學探測器228的長度設置獨立的光學傳感器(如光學傳感器23 。每一個光學傳感器被配置為沿著橫向處理軸線檢測由圖像接收構件的單個像素反射的光。當圖像接收構件在處理方向204行進時，光學傳感器232可檢測由沿著處理方向204線性延伸的兩個以上的像素反射的光。通過光學探測器228中光學傳感器(如傳感器23 的數量以及反射光學探測器檢測到的光的圖像接收構件的橫向處理寬度，確定或至少部分確定光學探測器2 生成的圖像數據的一條掃描線的橫向處理分辨率。通過圖像接收構件在處理方向 204上的速度以及在從傳感器檢測到的光生成掃描線圖像數據中光學探測器228的行處理速率，確定或至少部分確定在處理方向上的圖像數據的分辨率。
光學探測器228的各種實施方式可包括被配置為檢測在圖像接收構件上所形成的灰度和彩色圖像的傳感器。光學探測器的某些實施方式由獨立光學傳感器組成，所述光學傳感器包括選擇性對紅色、綠色、藍色(RGB)光敏感的元件。除了記錄所有探測器元件接收的光的總和之外，光學探測器記錄每一個RGB元件檢測到的反射光的不同振幅，以生成墨圖像的RGB數字圖像。RGB數字圖像可使用本領域公知方法轉換為對應于各種替代色域的顏色坐標。一種這樣的色域為L*a*b*色域，另一種這樣的色域為亮度-色度色域。
圖3示出一種用于識別在印刷區帶中印刷頭中缺失的噴墨器的方法。缺失的噴墨器可以是指完全無法使用的噴墨噴射器，或間歇性適當地噴射墨滴的噴射器，或噴射墨滴到圖像接收構件表面上非正確位置的噴射器。方法300開始于通過成像系統檢測由圖像接收構件上形成的圖像反射的光(塊304)。使用一個或一個以上的印刷頭(例如如圖2所示的印刷頭)形成墨圖像。光學探測器中的傳感器檢測由圖像接收構件和墨圖像反射的光。光學探測器中的傳感器對反射光的響應用于生成在圖像接收構件上的墨圖像的數字圖像。然后處理數字圖像，如下文所描述，以檢測數字圖像中的光條。完成數字圖像的處理， 無需參照用于生成墨圖像的圖像數據。光學探測器中每一個傳感器被配置為生成由圖像接收構件上單個像素反射的光的圖像數據。當圖像接收構件在處理方向行進時，每一個傳感器生成沿著在處理方向上的圖像接收構件設置的一維像素陣列的圖像數據。光學探測器所記錄的圖像數據可分為兩個以上的圖像段。每一個圖像段包括由光學探測器生成的預定數 量的掃描線。每一條掃描線包括光學探測器中每一個傳感器的灰度強度的測量，并且單一 傳感器的數據的連續掃描線形成與橫向處理方向上的傳感器位置對應的圖像數據的一維 陣列。每一個一維陣列包括對應于預定數量像素的圖像數據。一旦捕獲圖像段，就生成所 述圖像段中圖像數據的每一個一維陣列的廓形。在一實施方式中，對收集到的響應信息應 用濾波器，以減輕光學傳感器檢測到的噪聲數據的影響。示例性濾波方法平均了在每一個 一維陣列中的所有響應數值，以為單一圖像段產生光學探測器中每一個傳感器的單一平均 響應值。在另一實施例中，采用非線性濾波器〈如微調-平均濾波器〉。在進行平均之前， 這種類型的濾波器除去高于上閾和低于下閾的數據。圖7示出描繪了方法300所采用 的示例性一維陣列和圖像段的實施例。由圖像接收構件反射的光生成的圖像數據700的二 維場(如介質片材〉，被描繪成被分為兩個以上的圖像段7044-7041。每一個圖像段具有對 應于生成圖像數據700的光學探測器中傳感器的數量的寬度，沿著橫向處理方向716和720 延伸。圖像數據700的長度由光學探測器對設置在處理方向712上的預定數量的掃描線所 生成的圖像數據的一個或一個以上的掃描線組成。在圖7中，光學探測器中每一個傳感器 生成對應于一條掃描線中單個像素的圖像數據，單個傳感器的連續掃描線形成了對應于處 理方向712的圖像數據的一維陣列。針對圖像段7044-7041中每一條掃描線，光學探測器 中單個傳感器生成示例性一維陣列708八-7081。不同的實施方式可選擇一維陣列的長度，示 例性長度具有從一像素到兩百像素的范圍。因此，圖像段7044-7041中每一個包括圖像數 據的二維陣列。
〔0033〕 再次參照圖3，一旦識別了給定圖像段中每一個預定數量的圖像數據像素的平均 響應值，就進一步分析圖像數據以識別光條的存在(塊312〉。通過比較在橫向處理方向上 相互靠近的一組傳感器的平均響應值來識別光條。圖8示出了兩個以上的光傳感器的平均 灰度示例性圖。在圖8中，縱軸表示給定圖像段中單個傳感器檢測到的100像素值的平均 灰度。橫軸表示沿著橫向處理方向延伸的光學探測器中每一個傳感器的位置。大部分的灰 度具有接近250的值，指示傳感器檢測由選定的圖像段中的圖像接收構件直接反射的光。 在近似傳感器3400和傳感器4900之間的區域，灰度值下降，表示比圖像接收構件暗的墨區 域。見附圖標識804，一個傳感器具有相對高于相鄰的傳感器平均灰度的平均灰度。在附圖 標識804處測量得的灰度表示可能的光條候選。分析在橫向-處理方向上的預定數量的相 鄰的傳感器檢測到的平均灰度中的相對偏差，以確定在圖像段數據中是否存在特定寬度的 光條。如果開始于指數？」工、并延伸至？」。的一組II個相鄰的傳感器的組滿足以下兩個不等 式，可被識別為對應于圖像數據中的光條其中？」。為在橫向處理方向上直接在II個傳感器？」工到？」。之前的傳感器的平均灰度值， ？」。為在橫向處理方向上直接在被比較的傳感器之后的傳感器的平均灰度值。常數II為 補償參數，其與周圍像素數據相加以降低在檢測光條時的噪聲影響。第一不等式比較測試組的平均灰度值和傳感器Pjtl,即直接在測試組之前的像素，而第二不等式比較測試組和傳感器，即直接在測試組之后的像素。η的等級可選擇性增大以減少不準確識別光條的發生，或選擇性降低使得出現在圖像數據中所有光條的較大部分能夠被檢測到。n為二的實施例，意味著寬度高達二像素的光條可以被檢測到。如果兩個傳感器所檢測的平均灰度的平均值滿足上述兩個方程，那么檢測到了光條。值得注意的是，可使用兩個以上的值的 n(例如，n = 1和n = 2)來檢測兩個以上的寬度的光條。n的選擇一般基于印刷頭的分辨率和在橫向處理方向上光學探測器的分辨率。對于600dpi印刷機和每英寸具有600傳感器的光學探測器，n = 1和n = 2是良好的選擇。對于n > 1，檢測的光條的中心被限定為環繞最近的傳感器位置(即整數)的光條的心跡線位置(centroid location)。盡管還可使用其他方法，如高通濾波，但是這些參數能夠在光條的檢測中有效地計算。高通濾波的實施例使用具有閾值的中心(如[_1，-2，6，-2，-1]/6)以處理由光學探測器所生成的圖像數據。圖9描繪了可用于塊312的處理中識別光條的灰度數據的實施例。一維圖像數據廓線由平均灰度強度值組成，每一個平均灰度強度值對應于圖像數據的一維陣列。陣列900示出這樣的廓線的一部分，廓線陣列900中每一個位置對應于在橫向處理方向920和940上光學傳感器的位置。使用n的值為二、η的補償為15的實施例，傳感器組A包括97和102 的兩個平均傳感器值，97和102的兩個平均傳感器值分別從傳感器912和913生成的值的一維陣列獲得。形成組A的連續平均傳感器值的平均橫向-處理傳感器值具有值99. 5。對應于在前的傳感器911的一維陣列的平均傳感器值具有廓線值58，其與η相加產生值73， 而對應與在后的傳感器914的一維陣列的平均傳感器值具有廓線值59，其與η相加產生值 74。傳感器組A的平均橫向-處理傳感器值大于對應于傳感器911和914的調整后的平均傳感器值，滿足所述兩個不等式。因此，針對對應于傳感器組A在橫向-處理位置的圖像數據的選定段，在圖9所示廓線部分中的平均傳感器值陣列中識別光條。
針對對應于沿著橫向處理方向920和擬4的傳感器的平均傳感器值的每一個相鄰的組，實施應用到對應于傳感器組A的廓線部分的光條檢測方法。由一個傳感器位置向方向擬4移動，傳感器組B包括平均傳感器值102和59，平均傳感器值102和59分別獲得自傳感器913和914捕獲的一維陣列的值。形成組B的連續平均傳感器值的平均橫向-處理灰度級別為80. 5，而對應于在前的傳感器912和在后的傳感器915的η-調節的平均傳感器值分別為112和76。在對應于傳感器組B的平均橫向-處理傳感器值具有超過對應于傳感器915的平均傳感器值的平均灰度級別時，其不超過對應于傳感器912的平均傳感器值。 因為組B的平均橫向-處理傳感器值不超過對應于傳感器912和915的平均傳感器值，所以傳感器組B不被識別為光條。針對在與光學探測器陣列中n個傳感器的每一組相對應的圖像數據中的各組平均傳感器值，進行上述光條的識別。
再次參照圖3，確定由n個相鄰的傳感器檢測到的光條的振幅M(塊316)。通過使用以下方程從被識別為光條中傳感器的平均響應值中減去在前和在后的傳感器的平均響應值，計算振幅\n k=\ y其中P^1為光條中n個傳感器之前的傳感器，為光條中n個傳感器之后的傳感器。 具有較高相對振幅的光條對印刷圖像視覺品質的影響比具有較低相對振幅的光條更為明顯。
對光學探測器所掃描的圖像接收構件上存在的每一個圖像段重復塊308-316的處理。當所有圖像段已經過處理(塊320)后，方法300產生所有圖像段中所有檢測到的光條的直方圖(塊324)。每一個直方圖的單元儲存對應于檢測到的光條的每一個光傳感器的累計分值。分值可為與檢測到的光條相關的任何合適的測量。在一實施方式中，直方圖的單元儲存每一個光傳感器圖像數據中識別的光條的數量的計數。按照檢測到的光條的相對振幅，每一個光條的振幅可用于對直方圖加權。在另一實施方式中，分值可為在每一個光傳感器位置檢測到的光條的累計振幅，在所述每一個光傳感器位置檢測光條。對兩個相鄰的傳感器的光條使用上述實施例，直方圖包括光學探測器中兩個相鄰的傳感器的每一組檢測到的光條的數量的計數。檢測到的光條的數量可具有從零到由光學探測器掃描圖像段的數量的范圍。
圖3中的方法可包括在檢測到光條之前處理直方圖以指出光學探測器的缺點。由于光傳感器靈敏度的略微不同或用于光學探測器的光源的空間非均勻性，光學探測器中光傳感器可能無法在圖像接收構件的整個橫向-處理方向上一致地響應。在橫向-處理方向上的差異所產生的數字數據強度相應的差異，被稱為光學探測器的識別標志。所述識別標志通常在橫向-處理方向中的數據圖像數據上具有相對緩慢的變化影響。為了弱化數字圖像數據中光學探測器識別標志的影響，對所述數據施加高通濾波器(塊326)以消除或減小這種低頻識別標志。通過施加預定閾值到直方圖數據(塊328)，從直方圖或過濾的直方圖中識別缺失的噴墨噴射器的橫向-處理位置。從識別的光條列表中排出對應于具有不到閾值的分值的直方圖單元的所檢測到的光條。例如，三個光條的固定閾值意味著對于給定的傳感器組，在所述給定的傳感器組被識別為對應于缺失的噴墨噴射器之前，必須檢測到三個或三個以上的光條。與圖像中存在的圖像段的數量成一定比例選擇閾值。例如，閾值可需要包含針對一半圖像段的光條的直方圖，其中可在成像設備的運行期間調整圖像段的絕對數量。在檢測某些顏色的缺失的噴墨噴射器中可采用方法300的修改的實施方式。在常用CMYK成像系統中，當噴射器缺失時發生的響應值的增大在每一個CMYK墨顏色中可為不均勻的。為了改善缺失的黃色噴墨噴射器的識別，可對光學傳感器藍色元件接收到的數據專門進行圖3的方法300。對應藍色的光的波長已知與光的黃色波長互補，意味著如果組合黃色和藍色，結果為中性灰色或白色。以相同于對包含所有三種RGB顏色通道的灰度施加的方式，對圖像數據中藍色級別應用方法300。藍色級別圖像數據中的光條對應于與相鄰的圖像傳感器相比黃色相對級別低的位置，這是由于當黃色噴墨噴射器運行時黃色與藍色級別互補并減小了藍光的檢測級別。因此，藍色圖像數據的使用有助于識別在使用全部 RGB圖像傳感器數據時不能識別的黃色噴墨噴射器。圖4示出用于從掃描的圖像數據中識別缺失的噴墨噴射器的位置和顏色的另一方法400。方法400以與上述塊304相同的方式， 開始于通過成像系統檢測由圖像接收構件上形成的圖像反射的光(塊404)。一旦檢測到圖像數據，方法400應用著色劑特定繪制到色域中兩個以上顏色矢量的每一個的圖像數據 (塊40 。一個這樣的色域為L*a*b*色域，但是還可采用本領域公知的各種色域。
塊408的著色劑繪制處理從由傳感器掃描像素所生成的最終顏色圖像數據中分離開圖像接收構件上像素中存在的單個墨顏色部分。
通過沿著被分離的顏色的預定單位矢量投射接收到的顏色數據，塊408中的處理10將圖像數據繪制成選定顏色。投射為本領域公知的數學轉化，使用以下方程限定在選定顏色的單位矢量Uc上的三維L*a*b*圖像數據坐標I的投射坐標P P= (I-Uc)Uc沿著被投射的每一個顏色的預定單位矢量(例如U。)，投射由光學探測器生成的圖像數據的每一個像素的L*a*b*坐標。投射坐標(如坐標P)用于下述塊412-420的處理。
通過收集光學探測器中每一個傳感器的一維圖像數據并將圖像數據分段(塊 412)，使用分段圖像數據的一維廓形識別圖像數據段中存在的光條(塊416)，以及確定識別的光條的振幅(塊420)，繼續方法400。分別以基本上相同于方法300的塊308、312、316 的處理的方式，進行塊408、412、416的處理。方法400和300中處理之間的不同在于方法 400使用塊408中繪制的分離的顏色圖像數據確定光條，而方法300使用傳感器檢測到的包括所有顏色部分的灰度值。因此，方法400中檢測到的光條指示一個或一個以上相鄰的顏色傳感器檢測到在處理方向上分離的顏色的相對較低強度。方法400對圖像數據中存在的所有圖像段重復塊412-420的處理(塊424)。
通過建立給定分色的圖像段中所有識別的光條的直方圖(塊428)，來繼續方法 400。直方圖的單元儲存用于檢測的光條的每一個光傳感器的分值。例如，分值可包括對于所有圖像段中傳感器的每一組，檢測到多少光條的數量的計數，或分值可為檢測到的光條的累計振幅。而且，執行直方圖的處理可弱化光學探測器可展示的任何信號差的影響(塊 430)。基于預定閾值，從直方圖數據或處理的直方圖數據中識別出缺失的噴墨噴射器的位置(塊43 。如果直方圖超過預定閾值，那么傳感器的位置被識別為對應的缺失的噴射器。 來自塊408中處理的當前分色被識別為缺失的墨噴射器顏色的候選顏色，但是缺失的噴射器的顏色的最終確定在隨后塊440中完成。在方法400中，對每一個分色可選擇不同預定閾值。
方法400對生成的圖像數據中的每一個分色重復塊408-432的處理(塊436)。在本階段，缺失的噴射器的檢測仍然是不完整的，因為單個顏色的L*a*b*部分的類似意味著缺失的噴射器的顏色可被錯誤識別。在一示例性實施方式中，從青色、品紅、黑色墨反射的光在L*a*b*色域中均具有大L*值，同時缺失的青色或品紅顏色噴射器可經常被識別為缺失的黑色墨噴射器。根本原因分析的層序法通過以有序的層次結構放置顏色，減少了顏色的錯誤識別(塊440)。方法400的示例性實施方式識別了缺失的CiffK噴墨噴射器。層次結構識別缺失的青色或品紅噴射器優先于識別缺失的黑色噴墨器。因此，即便識別缺失的噴射器可能為青色或品紅噴射器的相同傳感器還可識別噴射器為可能的缺失的黑色噴射器， 黑色值被忽略，并且僅僅青色或品紅結果被認為有效。如圖5中方法500所示，對方法400 進行修改。方法500開始于塊404-424的處理，與參照圖4的上述塊404-424中的處理相同。方法500包括圖像數據中所有識別的光條的位置處的局部顏色錯誤的識別(塊526)。 通過應用高通濾波器到光條的檢測到的圖像像素以及光條周圍的像素，可測量局部顏色錯誤。
方法500繼續使用參照圖4中上述塊4觀-436中相同的處理以識別缺失的噴射器的位置和候選顏色。方法500使用根本原因分析，以使用塊526的處理中識別的局部顏色錯誤來識別缺失的噴墨噴射器的顏色(塊M0)。根本原因分析確定了用于塊408中處理的顏色繪制的顏色矢量中的哪一個與由給定組傳感器檢測到的每一個光條的局部顏色錯誤關聯最緊密。塊540中的處理可使用聚類方法(如K-means聚類方法)以確定適當的顏色，盡管可使用其他聚類算法和合適的方法，如線性回歸擬合。
顏色錯誤根本原因分析的一些實施方式可將缺失的噴墨器的顏色識別作為最接近聚類顏色錯誤的顏色矢量。另一實施方式可使用顏色錯誤來防止錯誤識別具有類似 L*a*b*矢量分量的顏色。圖6描繪了一種用于檢測缺失的墨噴射器的雜化方法，其組合了方法400和方法500的根本原因分析。方法600開始于方法400中上述的缺失的噴射器檢測處理和層序根本原因處理。當參照上述圖5塊526中的處理識別光條時，方法600還收集局部顏色錯誤數據。當塊604的層序根本原因分析指示缺失的墨噴射器為黑色墨噴射器，方法600執行對與缺失的墨噴射器相關聯的光條進行識別的局部顏色錯誤的分析(塊 608)。參照圖5中處理塊M0，以與上述相同的方式，進行局部顏色分析。如果局部顏色分析確定了顏色錯誤與黑色矢量關聯最緊密(塊612)，那么缺失的噴射器被識別為缺失黑色墨噴射器(塊616)。如果錯誤與另一顏色矢量關聯最緊密(塊612)，那么缺失的噴射器的識別改為識別另一顏色(塊620)。
權利要求
1.一種用于檢測噴墨圖像生成系統中缺失的噴墨器的方法，其包括運行至少一個印刷頭以噴射墨到圖像接收構件上從而形成墨圖像，所述墨圖像與用于運行所述至少一個印刷頭的圖像數據對應；由所述墨圖像和所述圖像接收構件反射光到被線性地設置在支撐構件上的兩個以上的光傳感器，生成在所述圖像接收構件上所述墨圖像的數字圖像，所述支撐構件橫向于所述圖像接收構件在處理方向上的移動；將所述數字圖像分為兩個以上的段；針對所述兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器，在每個段中生成在所述處理方向上的廓形；由針對段生成的所述廓形檢測所述段中的光條；以及參照所述兩個以上的光傳感器中光傳感器的位置，識別每一個檢測到的光條處的缺失的噴墨器的位置。
2.根據權利要求1所述的方法，每一個廓形生成進一步包括平均在所述數字圖像的段中生成數字數據的每一個光傳感器在處理方向上的傳感器值的預定數量，針對在段中生成數字數據的每一個光傳感器的所述傳感器值平均數形成段的廓形。
3.根據權利要求1所述的方法，每一個光條檢測進一步包括通過對在橫向-處理方向上的所述廓形內的所述傳感器值應用高通濾波器，生成廓形的兩個以上的過濾的傳感器值；以及響應于超過預定閾值的所述兩個以上的過濾的傳感器值中的過濾的傳感器值，識別與所述廓形中至少一個過濾的傳感器值相對應的光條。
4.一種用于檢測噴墨圖像生成系統中缺失的噴墨器的系統，其包括圖像接收構件，在所述圖像接收構件上形成墨圖像，所述墨圖像與用于在所述圖像接收構件上形成所述墨圖像的圖像數據對應；兩個以上的光傳感器，其被線性地設置在支撐構件上，所述支撐構件橫向于所述圖像接收構件在處理方向上的移動，所述光傳感器被配置為通過所述墨圖像和所述圖像接收構件反射的光生成在所述圖像接收構件上所述墨圖像的數字圖像；處理器，其可操作地連接到所述兩個以上的光傳感器，所述處理器被配置為將所述數字圖像分為兩個以上的段，針對所述兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器，在所述數字圖像的每個段中生成在所述處理方向上的廓形，由針對段生成的所述廓形檢測所述段中的光條，以及參照所述兩個以上的光傳感器中光傳感器的位置，識別每一個檢測到的光條處的缺失的噴墨器的位置。
5.根據權利要求4中所述的系統，所述處理器被配置為轉換所述數字圖像為紅色、綠色、藍色中的一個以及亮度-色度數字圖像。
6.根據權利要求5中所述的系統，其中所述處理器被配置為通過對在處理方向上傳感器值的預定數量求平均值來生成每一個廓形，從而生成用于生成段的數字數據的每一個光傳感器的平均傳感器值。
7.根據權利要求6中所述的系統，其中所述處理器被配置為通過識別廓形中在橫向-處理方向上的連續平均傳感器值的預定數量的平均橫向-處理傳感器值，比較所述平均橫向-處理傳感器值和在橫向-處理方向上連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的平均傳感器值，以及響應于大于連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的所述平均傳感器值的所述平均橫向-處理傳感器值由至少預定數量來檢測段內的光條，從而檢測每一光條。
8.根據權利要求7中所述的系統，其中所述處理器被配置為通過生成從連續平均傳感器值的所述預定數量的至少一個末端延伸的連續平均傳感器值的第二預定數量的第二平均橫向-處理傳感器值，以及比較所述平均橫向-處理傳感器值和所述第二橫向-處理傳感器平均值，來對所述平均橫向-處理傳感器值和連續平均傳感器值的所述預定數量的每一個末端處的平均傳感器值進行比較。
9.根據權利要求7中所述的系統，所述處理器被進一步配置為生成所述兩個以上的光傳感器中每一個光傳感器的分值，比較每一個光傳感器的所述分值和預定閾值，以及響應于低于所述預定閾值的光傳感器的檢測到的光條的計數，排除在光傳感器位置處的檢測到的光條。
10.根據權利要求5中所述的系統，所述處理器被進一步配置為通過將由每一個光傳感器生成的信號繪制成對應于從所述圖像接收構件的裸露表面上墨顏色中的一個反射的光的色域，而生成兩個以上的數字彩色圖像，每一個數字彩色圖像對應于所述墨圖像中的每一種墨顏色。
全文摘要
檢測噴墨圖像生成系統中缺失的噴墨器的系統和方法。系統和方法生成印刷文檔的數字圖像，所述印刷文檔的數字圖像內不具有測試圖案數據。處理數字圖像以檢測光條，且光條的位置與印刷頭中噴墨器的位置相關。通過分析分色圖像和/或顏色錯誤，完成對與相關的噴墨器位置相關聯的墨顏色的識別。
文檔編號B41J2/175GK102529445SQ2011103331
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月14日 優先權日2010年10月18日
發明者吳文成, 埃杜爾·N·達拉勒 申請人:施樂公司