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人们对图像高质量的喷印需求不断增长使得喷墨技术不断发展,喷墨印刷越来越朝着高速和精确的方向发展,高精度喷墨不断在新的领域得到应用,喷墨性能和质量的检测也随之成为一个越来越困难的问题。传统的基于承印物上己打印图案的研究方法已逐渐难以适应高精度和高速度的要求,于是对喷嘴喷出的墨滴进行追踪式的观测和分析对研究喷墨性能变得非常必要,这种研究方法是近期才出现的新的研究方向。
本文主要通过对喷头喷出的高速飞行的墨滴进行研究,从图像处理的角度构建了一套喷墨性能检测系统。文中介绍了图像采集设备的工作原理和使用方法,论述了图像采集过程中所克服的因其高速和细小难以捕捉的困难;采取了有效的图像处理算法对目标进行了识别,并对墨滴的特征(如墨滴大小、形状、位置、速度、飞行方向等)进行了提取和分析,对聚类方法做了改进,从而能够对区块进行聚类,解决了破碎墨滴的划分,墨滴轮廓的判定等问题;此外,还分析了在不同的喷墨条件下(如喷头电压、墨水温度、喷墨频率等)喷墨性能所受到的影响,对墨滴特征进行统计分析,根据已知数据对墨滴运动过程进行重构,从而更容易把握喷头工作的性能。
墨滴飞行过程是一个复杂的变化过程,为了找到一条好的喷墨性能评价途径,本文在墨滴的诸多特征中选取墨滴中容易量化且具有代表性的特征进行特征分析,由于组成特征向量的分量过多,可以通过主成分分析进行降维降低计算复杂性,而后利用支持向量机对喷头喷出的不同状态的墨滴进行训练和分类,从而达到较好的对喷墨性能进行评价的效果。