CN1876373A - 喷嘴误差校正方法及使用该方法的成像设备 - Google Patents

Abstract

提供一种喷嘴误差校正方法，用于调整输出图像的信息以便校正误差喷嘴。从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置。从输入图像判断用于输出的当前像素是否是所检测到的误差喷嘴的误差像素。如果当前像素是误差像素，则将误差喷嘴的通道值设为特定值。但是，如果当前像素不是误差像素，则判断在当前像素周围的特定区域中是否存在误差像素。然后，根据误差信息调整当前像素的值。如果在所述特定区域中存在误差像素，则执行图像处理以输出当前像素。因此，打印速度的下降和墨头寿命的缩短均可以被避免。

Description

喷嘴误差校正方法及使用该方法的成像设备

技术领域

本发明涉及一种喷嘴误差校正方法和使用该种方法的成像设备。更具体地讲，本发明涉及一种检测包括误差喷嘴的误差像素并调整误差像素值以校正该误差喷嘴的喷嘴误差校正方法和使用该方法的成像设备。

背景技术

喷墨成像设备是一种借助于通过在墨头(head)上以阵列方式排列的喷嘴(nozzle)喷(fire)墨来在纸上打印所需图像的装置。喷嘴是机械部件，可能会引起误差，例如喷墨量与设计所需的不同，或者是喷嘴中没有喷出墨。喷嘴的误差源于成像设备制造过程中的缺陷或是由于疲劳引起的老化。结果，喷嘴误差导致了打印输出的图像质量的下降。

传统的喷嘴误差校正方法检测误差喷嘴位置信息，并由墨头控制器使用误差喷嘴位置信息来校正误差喷嘴。这种喷嘴误差校正方法包括机械性地移动墨头并在误差喷嘴位置放置正常的喷嘴，控制误差喷嘴喷墨的时间等等。

图1A和1B是解释机械性地移动墨头，并在误差喷嘴位置放置正常喷嘴的传统喷嘴误差校正方法的示图。图1A是说明所有正常喷嘴成行排列的示图，而图1B是说明喷嘴成行排列，并且其中有误差喷嘴的示图。

在图1A中，如果没有检测到误差喷嘴，则具有排列在其上的一系列喷嘴的墨头通过在与纸的移动相垂直的方向上移动来打印图像。

在图1B中，如果检测到误差喷嘴，则墨头在与纸的移动垂直的方向上移动，以使正常的喷嘴被放置到误差喷嘴的位置，并且取代误差喷嘴喷墨。

在传统的喷嘴误差校正方法中，墨头控制电路使用误差喷嘴位置信息并校正误差喷嘴。然而，根据传统方法，移动墨头以使得正常喷嘴取代误差喷嘴喷墨。结果，正常喷嘴增加了疲劳，有可能变成误差喷嘴。

而且，使用墨头的传统喷嘴误差校正方法将会降低打印速度，并且缩短墨头的寿命，因为需要对墨头进行机械操作和图像打印操作。

此外，机械性地移动墨头的喷嘴误差校正方法无法应用于使用完整型(full-type)墨头的成像设备。完整型墨头具有固定的位置，并且使用与纸张尺寸相应的多个喷嘴来执行打印。因此，喷嘴误差校正方法中机械性地移动墨头在此处是不适用的。

因此，需要一种改进的喷嘴误差校正方法来校正由误差喷嘴的输出误差像素引起的误差喷嘴。

发明内容

本发明实施例的方面是为了至少解决上述的问题和/或缺点，并且至少提供下文述及的优点。因此，本发明实施例的一个方面提供一种喷嘴误差校正方法以及使用这种方法的成像设备，其检测包括误差喷嘴的误差像素，并通过调整误差像素的值来校正该误差喷嘴。

前述的和其他目的及优点主要通过提供一种误差喷嘴校正方法来实现。从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置。从输入图像判断当前用于输出的像素是否是所检测到的误差喷嘴的误差像素。如果当前像素是误差像素，则将误差喷嘴的通道值设为特定值，而如果当前像素不是误差像素，则判断在当前像素周围的特定区域中是否存在误差像素。如果在所述特定区域中存在误差像素，则根据误差信息调整当前像素的值，并执行图像处理以输出当前像素。

优选地，误差信息是当前像素与在所述特定区域中存在的误差像素之间的距离、误差像素的值以及当前像素的值中的至少一个。

优选地，如果在所述特定区域中不存在误差像素，则所述图像处理处理当前像素，以便无需对当前像素的值进行调整而输出当前像素。

优选地，所述误差喷嘴校正方法还判断当前像素是否是最后一个像素。如果当前像素不是最后一个像素，则对在当前像素之后输入的下一个像素执行喷嘴误差校正，而如果当前像素是最后一个像素，则图像输出结束。

前述的和其他目的及优点主要通过提供一种喷嘴误差校正方法来实现，所述方法可应用于对于使用误差喷嘴的特定输入的可预测输出。从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置。从输入图像判断用于输出的当前像素是否是使用所检测到的误差喷嘴的误差像素。如果当前像素是误差像素，则根据从误差像素预测的像素值与在对该误差像素使用正常喷嘴时的像素值之差来调整当前像素的值。执行图像处理，以便输出具有调整后的像素值的当前像素。

前述的和其他目的及优点主要通过提供一种使用喷嘴误差校正方法的成像设备来实现。误差喷嘴检测单元从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置。判决单元从输入图像判断用于输出的当前像素是否是误差喷嘴的输出误差像素，并判断在当前像素周围特定区域中是否存在误差像素。如果当前像素是误差像素，则颜色校正单元将误差喷嘴的通道值设置为特定值，以便调整当前像素的值，并且如果当前像素不是误差像素且在当前像素周围的特定区域中存在误差像素，则颜色校正单元根据误差信息调整当前像素的值。图像处理单元执行图像处理，以便输出当前像素。

优选地，所述成像设备还包括存储单元，其存储输入图像数据、所检测到的误差喷嘴的位置信息、以及误差喷嘴的特定通道值。

所述误差信息是当前像素与在当前像素周围的特定区域中存在的误差像素之间的距离、在所述特定区域中存在的误差像素的值、或当前像素的值中的至少一个。

前述的和其他目的及优点主要通过提供一种使用喷嘴误差校正方法的成像设备来实现。误差喷嘴检测单元从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置。判决单元使用误差喷嘴位置信息从输入图像判断用于输出的当前像素是否是误差喷嘴的输出误差像素。存储单元存储误差喷嘴位置信息以及与误差喷嘴位置对应的每个误差像素的校正像素值的信息。如果当前像素是误差像素，则颜色校正单元通过使用所述校正像素值的信息来校正当前像素的值。图像处理单元执行图像处理，以便输出当前像素。

通过结合附图来对本发明的示例实施例进行详细描述，对于本领域技术人员来说，本发明的上述和其他目的、特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

通过结合附图的下列描述，本发明特定示例实施例的上述和其他目的、特征及优点将会变得更加清楚。附图中：

图1A和1B是解释传统的喷嘴误差校正方法的示图；

图2是说明使用根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的成像设备的方框图；

图3是解释根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的流程图；以及

图4是描述根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的流程图。

在所有图中，相同的附图标记将被理解为指示相同的元素、特征和结构。

具体实施方式

在说明书中限定的内容，诸如具体的结构和元素，是为了帮助综合理解本发明的实施例而提供的。因此，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对此处描述的实施例进行改变和修改。并且，为了清楚简洁起见，众所周知的各种功能和结构将被略去不谈。

图2是示出使用根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的成像设备的方框图。

在图2中，使用根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的成像设备具有误差喷嘴检测单元110、图像处理单元120、颜色校正单元130、判决单元140、存储单元150、墨头控制单元160和控制单元170。

误差喷嘴检测单元110从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴。测试图像可以被用来检测误差喷嘴。更具体地说，误差喷嘴检测单元110检查测试图像中每一个点的位置，并检测与每一个点相应的喷嘴数量。如果所有点都用黑色来表示，则误差喷嘴检测单元110判定所有喷嘴都正常喷墨。但是，如果部分点用白色表示，则误差喷嘴检测单元110判定与白色点相应的喷嘴没有正常工作。

在误差喷嘴检测单元110检测哪些喷嘴为误差喷嘴时，例如，没有执行正常的喷墨操作的喷嘴，误差喷嘴检测单元110在存储单元150中存储误差喷嘴位置信息。

如果输入图像数据以像素为单位输出，则判决单元140判断当前打印输出的像素是否是最后一个像素。此外，判决单元140使用存储的误差喷嘴位置信息来判断当前像素是否是由误差喷嘴打印输出的误差像素。如果当前像素没有被判定为误差像素，则判决单元140判断在与当前像素相邻的区域中是否包含误差像素。

存储单元150存储输入图像数据和将被图像处理和打印输出的图像数据，以及由误差喷嘴检测单元110检测出的误差喷嘴位置信息。此外，存储单元150还能存储校正像素值的信息。校正像素值优选为误差喷嘴的校正像素值，其对应于对输入图像的每个像素通过使用误差喷嘴而打印输出的误差像素的值。校正像素值信息可以以查找表的格式存储。

如果当前像素被判决单元140判定为误差像素，则颜色校正单元130为与用于误差像素的误差喷嘴相应的通道值(channel value)设置特定的值。如果当前像素是误差像素，则颜色校正单元130固定(fix)与用于当前像素的误差喷嘴相应的通道值。然后，颜色校正单元130通过对包含于与误差像素相邻的特定区域中的像素值进行控制来校正误差喷嘴。

然而，如果当前像素不是误差像素并且在当前像素周围的特定区域中存在误差像素，则颜色校正单元130调整当前像素的值。调整优选为通过使用误差信息来进行，所述误差信息诸如当前像素与误差像素之间的距离或误差像素的值。如果在当前像素周围的特定区域中存在误差像素，而不是误差喷嘴的误差像素，则颜色校正单元130调整当前像素的值，以防止由于在当前像素周围存在的误差像素而引起的图像质量下降。因此，考虑当前像素与特定区域中存在的误差像素之间的距离，颜色校正单元130将当前像素的值调整到与误差像素的值接近(similar)。

进一步地，如果特定输入的输出是可预测的，则颜色校正单元130通过使用存储的校正像素值信息来校正输入图像的误差像素。

图像处理单元120将输入图像处理成可以输出到成像设备的格式。例如，图像处理单元120将以RGB和YCrCb颜色空间显示的输入图像的CMYK颜色空间转换成可以输出到成像设备的颜色空间。如果在颜色空间转换时输入图像的像素被检测为误差像素，则图像处理单元120将校正像素值数字化以校正误差喷嘴。然而，如果输入图像的像素不是误差像素，则图像处理单元120将其像素值未经过校正的输入图像的像素值数字化。

此外，图像处理单元120执行图像加强，诸如，将输入图像的分辨率转换为适用于成像设备的分辨率，以及伽玛校正。

墨头控制单元160输入校正误差像素的值，并且控制具有一系列排列的喷嘴的墨头，以使得具有喷嘴误差被校正的像素值的图像被打印输出。进一步地，如果当前像素不是误差像素，并且在当前像素周围的特定区域中存在误差像素，则墨头控制单元160控制墨头，以固定对应于用于误差像素的误差喷嘴的通道值。

控制单元170控制成像设备的组成部件的整体操作。控制单元170在存储单元150中存储由误差喷嘴检测单元110检测到的误差喷嘴位置信息。控制单元170还控制判定单元140根据检测到的误差喷嘴位置信息来判断在输入图像每个像素上是否使用检测到的误差喷嘴来打印输出图像。

图3是解释根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的流程图。该喷嘴误差校正方法通过对存在于由误差喷嘴打印输出的像素周围的特定区域中的像素值进行校正来校正误差喷嘴。

图3中，喷嘴误差校正方法检测关于喷墨量与参考量不同的误差喷嘴的位置的信息(S801)。优选为使用测试图像来检测误差喷嘴。检查测试图像的每一个点的位置，并且检测对应于每一个点的多个喷嘴。如果所有点都用黑色表示，则判定所有的喷嘴都正常执行喷墨操作。但是，如果部分点用白色表示，则判定与白色点对应的喷嘴没有执行正常的喷墨操作。因此，与白色点对应的多个喷嘴被检测为误差喷嘴位置。

接着，判断当前用于打印输出的像素是否是误差像素(S803)，这取决于当前像素是否使用误差喷嘴。如果当前像素由误差喷嘴打印输出，则误差喷嘴的喷墨量与正常喷嘴的不同，从而导致像素值变得与正常喷嘴的像素值不同。因此，如果当前像素通过误差喷嘴打印输出，则判定当前像素为误差像素。

如果当前像素为误差像素，则颜色校正单元130为与用于当前像素的误差喷嘴对应的通道值设置特定的值(S805)。如果当前像素被判定为误差像素，则颜色校正单元130将用于当前像素的误差喷嘴的通道值设置为特定值。然后，为了防止由于误差喷嘴引起的图像质量下降，颜色校正单元130调整存在于误差像素周围特定区域中的像素的值。并且优选地，颜色校正单元130将误差像素周围特定区域中存在的像素的值调整为与误差像素的值接近，并校正打印输出图像的颜色，以此来校正喷嘴误差。

由于一个喷嘴只喷射少量的墨，而图像是用多个喷嘴喷射出的颜色的混合而输出的，因此尽管不同喷嘴的通道值被设置为特定的值，颜色校正单元130最好还是通过调整用于误差像素的一个喷嘴的墨量来校正误差喷嘴。

例如，如果成像设备输出的图像是以CMYK颜色空间形成的，并且误差喷嘴对应于C通道，则误差喷嘴的C通道的值被固定为特定值。

然而，如果当前像素不是误差像素，则判断误差像素是否存在于当前像素周围的特定区域中(S807)。

如果当前像素周围的特定区域中包含误差像素，则图像处理单元120使用误差信息来调整当前像素的值，并且处理图像以使得当前像素被输出(S809)。如果误差像素存在于当前像素周围的区域中，则图像处理单元120优选为使用误差信息将当前像素的值调整为变得与误差像素接近。结果，由误差像素引起的输出图像的质量下降被减少，从而校正了喷嘴误差。

在本发明的示例实施例中，误差信息优选为当前像素与存在于当前像素周围特定区域的误差像素之间的距离、误差像素的值、或当前像素的值。随着当前像素与误差像素距离更近，当前像素的值可以被调整为与误差像素的值更接近。考虑到当前像素的值，对误差像素的值也进行了调整。

例如，如果当前像素是颜色为黑色的误差像素，则存在于所述特定区域中的像素的值最好被调整为与误差像素接近的黑色。结果，误差像素显示出接近于正常喷嘴输出的黑色的颜色。

然而，如果没有任何误差像素包含在当前像素周围的特定区域中，则执行图像处理以使得不对当前像素值做任何调整就输出当前像素(S811)。

接着，在为了使当前像素能够被输出而进行的图像处理之后，判断当前像素是否是最后一个像素(S813)。如果当前像素不是最后一个像素，则重复步骤S803，以便对像素进行图像处理以用于打印输出。然而，如果当前像素是最后一个像素，则输入图像的输出结束。

图4是描述根据本发明示例实施例的喷嘴误差校正方法的流程图，所述方法通过校正误差喷嘴的输出误差像素的值来校正误差喷嘴。因此，使用误差喷嘴的特定输入的输出可以被预测。此外，对于相同的输入，如果喷墨量与正常喷嘴相比相对较大或者较小，同样可以应用所述喷嘴误差校正方法。

在图4中，检测关于喷墨量与参考量不同的误差喷嘴的位置的信息(S901)。可以使用测试图像来检测误差喷嘴。检查测试图像的每一个点的位置，并且检测对应于每个点的多个喷嘴。如果所有点都用黑色表示，则判定所有喷嘴都执行了正常的喷墨操作。然而，如果部分点用白色表示，则判定与这些白点对应的喷嘴没有执行正常的喷墨操作。因此，对应于白色点的多个喷嘴被检测为误差喷嘴位置。

接着，判断当前用于输出的像素是否是误差像素(S903)，这取决于误差喷嘴是否用于输出当前像素。如果当前像素通过误差喷嘴输出，则当前像素具有与正常喷嘴的像素值不同的像素值。因此，如果当前像素通过误差喷嘴输出，则判定当前像素是误差像素。

如果当前像素是误差像素，则使用误差信息来执行误差像素的颜色校正和图像处理(S905)。此外，使用校正像素值信息来执行当前像素的颜色校正，并且执行图像处理以便将当前像素输出到成像设备。

在本发明的示例实施例中，关于校正像素值的信息指的是与误差喷嘴输出的输入图像的每一个像素值对应的校正过喷嘴误差的输入图像的像素值的表。由于使用误差喷嘴的特定输入的输出是可以预测的，因此对预测的输出像素值与当使用正常喷嘴时输出的像素值之间的差进行校正。这样可以得到校正了喷嘴误差的输出。

然而，如果当前像素不是误差像素，则优选为进行图像处理，以便不对当前像素进行任何颜色校正而输出当前像素(S907)。

接着，在对当前像素进行用于输出的图像处理之后，判断当前像素是否是最后一个像素(S909)。如果当前像素不是最后一个像素，则步骤S903被重复执行以对输出像素进行图像处理。然而，如果当前像素是最后一个像素，则输入图像的输出结束。

参考图3和图4，如上所述，为了校正误差喷嘴的输出误差像素引起的喷嘴误差，图3说明了使用误差像素周围的正常喷嘴对正常的输出像素进行调整，使其具有与误差像素接近的像素值。并且，通过固定对应于误差喷嘴的通道值来将误差像素的值设置为特定值。这样，误差像素周围的像素值根据误差像素的颜色进行调整，以作为调整正常像素的结果。

然而，图4说明了一种不调整误差像素周围正常像素的值的方法。而是对误差像素的值进行调整以校正误差喷嘴。例如，图4示出了将误差喷嘴调整校正为当由正常喷嘴输出误差像素时的像素值。

如上文提及的，由于对输出图像的信息进行调整以校正误差喷嘴，因此本发明的示例实施例并不需要对墨头进行额外的机械性操作。因此，防止了打印速度的减慢，也防止了墨头寿命的缩短。

进一步地，完整型墨头使用的多个喷嘴对应于用于打印输出的纸张尺寸，在使用完整型墨头的成像设备中，不能通过机械性地移动墨头的位置来对误差喷嘴进行校正，而本发明的示例实施例可以应用于这种情况。

尽管参照本发明的特定实施方式对本发明进行了上述图示和描述，但本领域技术人员应当理解，在不脱离由所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行形式和细节上的各种修改。

Claims (9)

1、一种喷嘴误差校正方法，包括以下步骤：

从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置；

从输入图像判断用于输出的当前像素是否是所检测到的误差喷嘴的误差像素；

如果当前像素是误差像素，则将误差喷嘴的通道值设置为特定值，并且，如果当前像素不是误差像素，则判断在当前像素周围的特定区域中是否存在误差像素；以及

如果在所述特定区域中存在误差像素，则根据误差信息调整当前像素的值，并执行图像处理，以便输出当前像素。

2、如权利要求1所述的喷嘴误差校正方法，其中，所述误差信息是当前像素与所述特定区域中存在的误差像素之间的距离、误差像素的值以及当前像素的值中的至少一个。

3、如权利要求1所述的喷嘴误差校正方法，其中，如果在所述特定区域中不存在误差像素，则所述图像处理的步骤处理当前像素，以便无需对当前像素的值进行调整而输出当前像素。

4、如权利要求1所述的喷嘴误差校正方法，还包括判断当前像素是否是最后一个像素的步骤，其中，如果当前像素不是最后一个像素，则对在当前像素之后输入的下一个像素执行喷嘴误差校正方法，如果当前像素是最后一个像素，则图像输出结束。

5、一种喷嘴误差校正方法，其可应用于对于使用误差喷嘴的特定输入的可预测输出，所述方法包括以下步骤：

从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置；

从输入图像判断用于输出的当前像素是否是使用所检测到的误差喷嘴的误差像素；

如果当前像素是误差像素，则根据从误差像素预测的像素值与在对该误差像素使用正常喷嘴时的像素值之差来调整当前像素的值；并且

执行图像处理，以便输出具有调整后的像素值的当前像素。

6、一种使用喷嘴误差校正方法的成像设备，包括：

误差喷嘴检测单元，用于从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置；

判决单元，用于从输入图像判断用于输出的当前像素是否是误差喷嘴的输出误差像素，并判断在当前像素周围的特定区域中是否存在误差像素；

颜色校正单元，如果当前像素是误差像素，则其将误差喷嘴的通道值设置为特定值，以便调整当前像素的值，并且如果当前像素不是误差像素且在当前像素周围的特定区域中存在误差像素，则根据误差信息调整当前像素的值；以及

图像处理单元，用于执行图像处理，以便输出当前像素。

7、如权利要求6所述的成像设备，还包括存储单元，用于存储输入图像数据、所检测到的误差喷嘴的位置信息、以及误差喷嘴的特定通道值。

8、如权利要求6所述的成像设备，其中，所述误差信息是当前像素与在当前像素周围的特定区域中存在的误差像素之间的距离、在所述特定区域中存在的误差像素的值、或当前像素的值中的至少一个。

9、一种使用喷嘴误差校正方法的成像设备，包括：

误差喷嘴检测单元，用于从多个喷嘴中检测喷墨量与参考值不同的误差喷嘴的位置；

判决单元，用于使用误差喷嘴位置信息从输入图像判断用于输出的当前像素是否是误差喷嘴的输出误差像素；

存储单元，用于存储误差喷嘴位置信息以及与误差喷嘴位置对应的每个误差像素的校正像素值的信息；

颜色校正单元，如果当前像素是误差像素，其通过使用所述校正像素值的信息来校正当前像素的值；以及

图像处理单元，用于执行图像处理，以便输出当前像素。

Images