CN115519897B - 基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备 - Google Patents
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Abstract
本发明属于工业打印技术领域，解决了现有技术中喷头校准需要不定次数的人工校准，较为耗时的问题，提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备。所述方法包括：获取若干第一喷嘴的投影间距，确定第一投影间距与预设第一投影间距的差值；获取若干第二喷嘴的投影间距，确定第二投影间距与预设第二投影间距的差值，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴的物理坐标，计算喷头旋转角度以矫正喷头姿态。本发明实现了喷头姿态的自动矫正，提高了矫正效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业打印领域，尤其涉及一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备。
背景技术
喷墨打印机是在针式打印机之后发展起来的，采用非打击的工作方式，具有体积小、操作简单方便、打印噪音低、使用专用纸张时可以打出和照片相媲美的图片等优点。
喷头安装时，总会存在一定误差，误差会导致在打印图像时出现图像压缩，扭曲，重叠等现象。常规的喷头矫正方法为打印线组，再通过人眼矫正，需要通过多次打印与验证确保墨滴落在正确的位置，然而常规方法只保证了落点接近标准位置，而不关心喷头姿态，且需要不定次数的校准，较为耗时。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备，用以解决现有技术中喷头校准需要不定次数的人工矫正，较为耗时的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，定义一二维平面坐标系，所述二维平面坐标系以喷头长度方向为X轴方向，以喷头宽度方向为Y轴方向，所述方法包括：
S1：控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
S2：确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
S3：控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
S4：确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
S5：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
S6：依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
S7：依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
优选地，所述方法在所述S1之前包括：标定步骤，对用于拍摄X轴方向图像的第一成像设备和用于拍摄Y轴方向图像的第二成像设备进行标定。
优选地，所述方法在所述S2之后包括：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值不在第一预设范围内时，控制喷头在X轴方向旋转，并返回步骤S1。
优选地，所述方法在所述S4之后还包括：当所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值不在第二预设范围内时，控制喷头在Y轴方向旋转，并返回步骤S3。
优选地，所述S6进一步包括：
S61：依据若干所述第一喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于X轴方向的倾斜角度，记为第一倾斜角度；
S62：依据若干所述第二喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于Y轴方向的倾斜角度，记为第二倾斜角度；
S63：依据所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度，计算喷头旋转角度，其中喷头旋转角度通过下列公式计算：
式中，Xt为喷头相对于X轴方向的理论倾斜角度，Xa为所述第一倾斜角度，Yt为喷头相对于Y轴方向的理论倾斜角度，Ya为所述第二倾斜角度，Z为所述喷头旋转角度。
优选地，所述第一倾斜角度的计算步骤包括：
记若干所述第一喷嘴的所述物理坐标分别为X1(x1，y1)，X2(x2，y2)，...，Xi(xi，yi)，其中i为大于等于2的整数，所述第一倾斜角度通过公式：Xa＝∑arctan((yi-yi-1)/(xi-xi-1))/(i-1)计算；
所述第二倾斜角度的计算步骤包括：
记若干所述第二喷嘴的所述物理坐标分别为M1(m1，n1)，M2(m2，n2)，...，Mp(mp，np)，其中p为大于等于2的整数，所述第二倾斜角度通过公式：Ya＝∑arctan((mp-mp-1)/(np-np-1))/(p-1)计算。
第二方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置，其特征在于，所述装置包括：
第一投影间距获取模块，用于控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
第一差值确定模块，用于确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
第二投影间距获取模块，用于控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
第二差值确定模块，用于确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
喷嘴物理坐标获取模块，用于当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
喷头旋转角度获取模块，用于依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
喷头旋转模块，用于依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
第三方面，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正设备，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。
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。
第五方面，本发明实施例提供了一种打印设备，其特征在于，包括：喷头、矫正装置、第一成像设备以及第二成像设备，所述矫正装置分别与所述喷头、所述第一成像设备以及所述第二成像设备连接，用于依据从所述第一成像设备以及第二成像设备获取预设位置喷嘴的物理坐标对喷头姿态进行矫正，其中，所述矫正装置为第二方面所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置。
综上所述，本发明的有益效果如下：
本发明实施例提供的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备，通过获取若干第一喷嘴的投影间距，确定第一投影间距与预设第一投影间距的差值；获取若干第二喷嘴的投影间距，确定第二投影间距与预设第二投影间距的差值，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴的物理坐标，计算喷头旋转角度以矫正喷头姿态，不需要实际打印图纸，减少了打印介质的浪费，节省了成本，实现了智能、高效的喷头姿态矫正，大大减少了矫正过程所需花费的时间，提高了矫正效率。
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1a为本发明实施例中理想喷头姿态的示意图。
图1b为本发明实施例中实际喷头姿态的示意图。
图2为本发明实施例中基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法的流程示意图；
图3为本发明实施例中长方体量块的示意图；
图4为本发明实施例中若干第一喷嘴之间投影间距的示意图；
图5为本发明实施例中计算喷头旋转角度的流程示意图；
图6为本发明实施例中基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置的结构示意图。
图7为本发明实施例的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正设备的结构示意图。
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。
喷头理想调平姿态如图1a所示，喷头的N方向应与X方向平行，喷头的U方向应与Y方向平行，喷头V方向应与Z方向平行，但在实际应用中，安装好的实际喷头姿态如图1b所示，喷头N、U、V方向相对于X、Y、Z方向都可能倾斜一定角度。这种安装的误差会导致喷头在打印图像时出现图像压缩、扭曲、重叠等不良效果，因此需要对喷头姿态进行矫正，即使喷头N、U、V方向分别相对于X、Y、Z方向平行。
实施例1
本发明实施例提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，定义一二维平面坐标系，所述二维平面坐标系以喷头长度方向为X轴方向，以喷头宽度方向为Y轴方向，如图2所示，所述方法包括：
S1：控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
在一实施例中，所述方法在所述S1之前包括：标定步骤，对用于拍摄X轴方向图像的第一成像设备和用于拍摄Y轴方向图像的第二成像设备进行标定；
其中，所述标定步骤具体包括：
S10：放置一长方体量块，其中所述长方体量块的大小与喷头大小相近；
S20：依据所述长方体量块，确定第一成像设备和第二成像设备的安装位置；
S30：分别控制处于安装位置的所述第一成像设备以及所述第二成像设备进行拍摄，确定第一成像设备以及第二成像设备的像素当量；
具体地，在打印平台上放置一与喷头大小相近的长方体量块，如图3所示，确定第一成像设备的安装位置，使所述第一成像设备能够拍摄长方体量块的X轴方向，确定第二成像设备的安装位置，使所述第二成像设备能够拍摄长方体量块的Y轴方向，保证第一成像设备和第二成像设备安装后的垂直度，分别控制处于安装位置的所述第一成像设备以及所述第二成像设备对所述长方体量块进行拍摄，通过第一成像设备和第二成像设备正视的面中长方体量块的物理长度与其在图像中呈现的像素长度确定第一成像设备以及第二成像设备的像素当量，并以第一成像设备和第二成像设备视野中共同边的位置作为所述平面二维坐标系的原点。
S2：确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
在一实施例中，所述方法在所述S2之后包括：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值不在第一预设范围内时，控制喷头在X轴方向旋转，并返回步骤S1。
具体地，控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，所述X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴为喷头X轴方向上处于同一行的两个或两个以上的相邻的喷嘴，控制若干所述第一喷嘴同时出墨，通过第一成像设备对若干所述第一喷嘴的出墨轨迹进行拍摄，通过将所拍摄的出墨轨迹在X轴方向投影，可获取若干所述第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距，当第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值不在第一预设范围内时，控制喷头在X轴方向进行旋转，并重新获取若干所述第一喷嘴之间的投影间距，直到第一投影间距与预设第一投影间距的差值在第一预设范围内，如图4所示，当喷头在X轴方向完全调平时，若干所述第一喷嘴在X轴方向投影间距为D1，D1等于相邻喷嘴之间的实际间距，当喷头在X轴方向未完全调平时，若干所述第一喷嘴在X轴方向的投影间距为D2，D2＜D1。
S3：控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
S4：确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
在一实施例中，所述方法在所述S4之后还包括：当所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值不在第二预设范围内时，控制喷头在Y轴方向旋转，并返回步骤S3。
具体地，控制喷头上沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，所述Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴为喷头Y轴方向上处于同一列的两个或两个以上的相邻的喷嘴，若喷头上不存在处于同一列的两个或两个以上喷嘴，则选择在Y轴方向距离最近的两个或两个以上喷嘴作为第二喷嘴，控制若干所述第二喷嘴同时出墨，通过第二成像设备对若干所述第二喷嘴的出墨轨迹进行拍摄，通过将所拍摄的出墨轨迹在Y轴方向投影，获取若干所述第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距，当第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值不在第二预设范围内时，控制喷头在Y轴方向进行旋转，并重新获取若干所述第二喷嘴之间的投影间距，直到第二投影间距与预设投影间距的差值在第二预设范围内。
在另一实施例中，S1至S2和S3至S4的先后顺序可调换，先进行步骤S3至S4，对喷头进行Y轴方向的矫正，再进行步骤S1至S2对喷头进行X轴方向的矫正。
S5：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
S6：依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
在一实施例中，如图5所示，所述S6具体包括以下步骤：
S61：依据若干所述第一喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于X轴方向的倾斜角度，记为第一倾斜角度；
S62：依据若干所述第二喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于Y轴方向的倾斜角度，记为第二倾斜角度；
S63：依据所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度，计算喷头旋转角度，其中喷头旋转角度通过下列公式计算：
式中，Xt为喷头相对于X轴方向的理论倾斜角度，Xa为所述第一倾斜角度，Yt为喷头相对于Y轴方向的理论倾斜角度，Ya为所述第二倾斜角度，Z为所述喷头旋转角度；
具体地，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，视为喷头在X轴方向和Y轴方向已经调平，此时对喷头进行进一步矫正，通过控制控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标，记所述记若干所述第一喷嘴的所述物理坐标分别为X1(x1，y1)，X2(x2，y2)，...，Xi(xi，yi)，其中i为大于等于2的整数，第一倾斜角度通过公式：Xa＝∑arctan((yi-yi-1)/(xi-xi-1))/(i-1)计算；记所述记若干所述第二喷嘴的所述物理坐标分别为M1(m1，n1)，M2(m2，n2)，...，Mp(mp，np)，其中p为大于等于2的整数，所述第二倾斜角度通过公式：Ya＝∑arctan((mp-mp-1)/(np-np-1))/(p-1)计算，在获取第一倾斜角度以及第二倾斜角度之后，通过公式：计算喷头旋转角度，式中Xt为喷头相对于X轴方向的理论倾斜角度，Xa为所述第一倾斜角度，Yt为喷头相对于Y轴方向的理论倾斜角度，Ya为所述第二倾斜角度，Z为所述喷头旋转角度。
S7：依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
在另一实施例中，通过在喷头下设置透明介质，并在所述透明介质的下方安装一个成像设备，所述成像设备可以是实施例1中所述的第一成像设备或第二成像设备，控制喷头上预设位置的若干喷嘴出墨，并控制成像设备对若干喷嘴出墨轨迹进行拍摄，获取预设位置的若干喷嘴的物理坐标，从而获取喷头的实际的安装姿态，然后对喷头姿态进行相应方向的矫正，具体步骤包括：
S100：控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，通过第一成像设备获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
S200：确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
S300：控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，通过第一成像设备获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
S400：确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
S500：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，通过第一成像设备获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
S600：依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
S700：依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
本发明实施例的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，通过获取若干第一喷嘴的投影间距，确定第一投影间距与预设第一投影间距的差值；获取若干第二喷嘴的投影间距，确定第二投影间距与预设第二投影间距的差值，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴的物理坐标，计算喷头旋转角度以矫正喷头姿态，不需要实际打印图纸，减少了打印介质的浪费，节省了成本，实现了智能、高效的喷头姿态矫正，大大减少了矫正过程所需花费的时间，提高了矫正效率。
实施例2
请参阅图6，本发明实施例提供了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置，其特征在于，所述装置包括：
第一投影间距获取模块，用于控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
第一差值确定模块，用于确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
第二投影间距获取模块，用于控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
第二差值确定模块，用于确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
喷嘴物理坐标获取模块，用于当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
喷头旋转角度获取模块，用于依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
喷头旋转模块，用于依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
在一实施例中，所述喷头旋转角度获取模块包括：
第一倾斜角度计算单元，用于依据若干所述第一喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于X轴方向的倾斜角度，记为第一倾斜角度；
第二倾斜角度计算单元，用于依据若干所述第二喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于Y轴方向的倾斜角度，记为第二倾斜角度；
喷头旋转角度计算单元，用于依据所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度，计算喷头旋转角度，其中喷头旋转角度通过下列公式计算：
式中，Xt为喷头相对于X轴方向的理论倾斜角度，Xa为所述第一倾斜角度，Yt为喷头相对于Y轴方向的理论倾斜角度，Ya为所述第二倾斜角度，Z为所述喷头旋转角度；
具体地，记所述记若干所述第一喷嘴的所述物理坐标分别为X1(x1，y1)，X2(x2，y2)，...，Xi(xi，yi)，其中i为大于等于2的整数，所述第一倾斜角度通过公式：Xa＝∑arctan((yi-yi-1)/(xi-xi-1))/(i-1)计算；记所述记若干所述第二喷嘴的所述物理坐标分别为M1(m1，n1)，M2(m2，n2)，...，Mp(mp，np)，其中p为大于等于2的整数，所述第二倾斜角度通过公式：Ya＝∑arctan((mp-mp-1)/(np-np-1))/(p-1)计算。
本实施例2的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置，通过获取若干第一喷嘴的投影间距，确定第一投影间距与预设第一投影间距的差值；获取若干第二喷嘴的投影间距，确定第二投影间距与预设第二投影间距的差值，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴的物理坐标，计算喷头旋转角度以矫正喷头姿态，大大减少了矫正过程所需花费的时间，提高了矫正效率。
实施例3
本发明实施例3公开了一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正设备，如图7所示，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。
具体地，上述处理器可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置为实施本发明实施例的一个或者多个集成电路。
在合适的情况下，存储器可包括可移除或不可移除(或固定)的介存储器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，存储器可包括硬盘驱动器(HardDisk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用质。在合适的情况下，存储器可在数据处理装置的内部或外部。在特定实施例中，存储器是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器包括只读存储器(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。
处理器通过读取并执行存储器中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例1中的任意一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法。
在一个示例中，基于机器视觉的喷头姿态智能矫正设备还可包括通信接口和总线。其中，如图7所示，处理器、存储器、通信接口通过总线连接并完成相互间的通信。
通信接口，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。
总线包括硬件、软件或两者，将基于机器视觉的喷头姿态智能矫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、***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4
另外，结合上述实施例1中的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，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的任意一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法。
实施例5
本发明实施例提供了一种打印设备，其特征在于，包括：喷头、矫正装置、第一成像设备以及第二成像设备，所述矫正装置分别与所述喷头、所述第一成像设备以及所述第二成像设备连接，用于依据从所述第一成像设备以及第二成像设备获取预设位置喷嘴的物理坐标对喷头姿态进行矫正，其中，所述矫正装置为实施例2所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置。
综上所述，本发明实施例提供的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法、装置及打印设备，通过获取若干第一喷嘴的投影间距，确定第一投影间距与预设第一投影间距的差值；获取若干第二喷嘴的投影间距，确定第二投影间距与预设第二投影间距的差值，当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴的物理坐标，计算喷头旋转角度以矫正喷头姿态，不需要实际打印图纸，减少了打印介质的浪费，节省了成本，实现了智能、高效的喷头姿态矫正，大大减少了矫正过程所需花费的时间，提高了矫正效率。
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***。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***、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 (10)
1.一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，定义一二维平面坐标系，所述二维平面坐标系以喷头长度方向为X轴方向，以喷头宽度方向为Y轴方向，所述方法包括：
S1：控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
S2：确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
S3：控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
S4：确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
S5：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
S6：依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
S7：依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，所述方法在所述S1之前包括：标定步骤，对用于拍摄X轴方向图像的第一成像设备和用于拍摄Y轴方向图像的第二成像设备进行标定。
3.根据权利要求1所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，所述方法在所述S2之后包括：当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值不在第一预设范围内时，控制喷头在X轴方向旋转，并返回步骤S1。
4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，所述方法在所述S4之后还包括：当所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值不在第二预设范围内时，控制喷头在Y轴方向旋转，并返回步骤S3。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，所述S6进一步包括：
S61：依据若干所述第一喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于X轴方向的倾斜角度，记为第一倾斜角度；
S62：依据若干所述第二喷嘴的所述物理坐标，计算喷头相对于Y轴方向的倾斜角度，记为第二倾斜角度；
S63：依据所述第一倾斜角度以及所述第二倾斜角度，计算喷头旋转角度，其中喷头旋转角度通过下列公式计算：
式中，Xt为喷头相对于X轴方向的理论倾斜角度，Xa为所述第一倾斜角度，Yt为喷头相对于Y轴方向的理论倾斜角度，Ya为所述第二倾斜角度，Z为所述喷头旋转角度。
6.根据权利要求5所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正方法，其特征在于，所述第一倾斜角度的计算步骤包括：
记若干所述第一喷嘴的所述物理坐标分别为X1(x1，y1)，X2(x2，y2)，...，Xi(xi，yi)，其中i为大于等于2的整数，所述第一倾斜角度通过公式：Xa＝∑arctan((yi-yi-1)/(xi-xi-1))/(i-1)计算；
所述第二倾斜角度的计算步骤包括：
记若干所述第二喷嘴的所述物理坐标分别为M1(m1，n1)，M2(m2，n2)，...，Mp(mp，np)，其中p为大于等于2的整数，所述第二倾斜角度通过公式：Ya＝∑arctan((mp-mp-1)/(np-np-1))/(p-1)计算。
7.一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置，其特征在于，定义一二维平面坐标系，所述二维平面坐标系以喷头长度方向为X轴方向，以喷头宽度方向为Y轴方向，所述装置包括：
第一投影间距获取模块，用于控制喷头上沿X轴方向上排列且位于预设位置的若干第一喷嘴同时出墨，获取该若干第一喷嘴之间的投影间距，记为第一投影间距；
第一差值确定模块，用于确定所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值；
第二投影间距获取模块，用于控制喷头沿Y轴方向上排列且位于预设位置的若干第二喷嘴同时出墨，获取该若干第二喷嘴之间的投影间距，记为第二投影间距；
第二差值确定模块，用于确定所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值；
喷嘴物理坐标获取模块，用于当所述第一投影间距与预设第一投影间距之间的差值在第一预设范围内时且所述第二投影间距与预设第二投影间距之间的差值在第二预设范围内时，控制若干第一喷嘴和若干第二喷嘴交替出墨，获取所有第一喷嘴和第二喷嘴在所述二维平面坐标系中的物理坐标；
喷头旋转角度获取模块，用于依据所述物理坐标，获取喷头旋转角度；
喷头旋转模块，用于依据所述喷头旋转角度，控制所述喷头在垂直于所述二维平面坐标系的Z轴方向旋转实现喷头姿态矫正。
8.一种基于机器视觉的喷头姿态智能矫正设备，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1-6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1-6中任一项所述的方法。
10.一种打印设备，其特征在于，包括：喷头、矫正装置、第一成像设备以及第二成像设备，所述矫正装置分别与所述喷头、所述第一成像设备以及所述第二成像设备连接，用于依据从所述第一成像设备以及第二成像设备获取预设位置喷嘴的物理坐标对喷头姿态进行矫正，其中，所述矫正装置为权利要求7所述的基于机器视觉的喷头姿态智能矫正装置。
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