專利名稱：判別媒介種類以形成圖像的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種形成圖像的裝置，例如打印機，尤其本發(fā)明還涉及判別媒介種類以形成圖像的裝置和方法。
背景技術(shù)：
一般來講，不管媒介種類如何，圖像形成裝置判別媒介種類(類型)以在媒介上統(tǒng)一形成圖像。
通常的圖像形成裝置(未示出)包括向媒介發(fā)射光束的發(fā)光部件，以及多個感測從媒介反射的光束的光接收部件。換句話說，發(fā)光部件發(fā)射光束到媒介的某一點，光接收部件感測以不同角度從媒介反射或發(fā)散的光束，從不同角度感測的光束的強度用來判別(確定)媒介的種類。
如果增加光接收部件的數(shù)目，就會增加通常的圖像形成裝置的體積和生產(chǎn)成本。所以通常的圖像形成裝置包括數(shù)量有限的光接收部件。由于通常圖像形成裝置執(zhí)行的媒介判別方法不能感測不同角度的光的強度，從而也不能明確地判別媒介的種類。另外，由于光到媒介的某一點的發(fā)射以及對該點反射光的感測，導(dǎo)致了通常圖像形成裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且生產(chǎn)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明一方面是提供一種判別媒介種類以形成圖像的方法，其中利用通過在媒介上移動發(fā)光部件和光接收部件之一而收集的特征來判別(確定)媒介的種類(或類型)。
因此，本發(fā)明另一方面是提供一種判別媒介種類以形成圖像的裝置，其中利用通過在媒介上移動發(fā)光部件和光接收部件之一而收集的特征來判別媒介的種類(或類型)。
本發(fā)明的另外方面和/或優(yōu)點部分將在后面的描述中闡述，還有部分可從描述中明顯地看出，或者可以在本發(fā)明的實踐中得到。
通過利用圖像形成裝置提供一種判別媒介種類以形成圖像的方法，本發(fā)明前述的和/或其它方面得以實現(xiàn)，其中圖像形成裝置包括發(fā)射光的發(fā)光部件和感測光的光接收部件，該方法包括發(fā)射光到媒介；感測被媒介作用后發(fā)出的光；收集第一預(yù)定數(shù)目的特征，該特征用媒介參數(shù)和由光接收部件感測的光強度之間關(guān)系表現(xiàn)；利用收集到的特征確定媒介的種類，其中發(fā)光部件和光接收部件之一移動以發(fā)光或感測光，并且參數(shù)隨著發(fā)光部件或光接收部件之一的移動而發(fā)生變化。
通過提供一種判別在其實形成圖像的媒介種類的裝置，本發(fā)明的前述和/或其它方面也得以實現(xiàn)。該裝置包括發(fā)射光到媒介的發(fā)光部件；感測被媒介作用后發(fā)出的光的光接收部件；根據(jù)移動控制信號移動發(fā)光部件或光接收部件的載體；收集第一預(yù)定數(shù)目的媒介特征的特征收集器；利用收集到的特征確定媒介種類的媒介種類判別器，其中該特征由隨載體運動而變化的媒介參數(shù)和由光接收部件感測的光的強度之間的關(guān)系來表現(xiàn)。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面和優(yōu)點將會變得更加明顯并且更容易理解，附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例解釋判別媒介種類以形成圖像的方法的流程圖；圖2是根據(jù)圖1中的方法解釋確定第一預(yù)定數(shù)目的方法的流程圖；圖3是解釋圖1中操作16的一個實施例的流程圖；圖4是為了解釋圖3中操作16A而示出的最終特征空間的示例圖；圖5是解釋獲得最終特征空間中各點集(cluster)的邊界和中心點的方法的流程圖；圖6是解釋圖1中操作16的另一實施例的流程圖；圖7是解釋根據(jù)本發(fā)明實施例確定第二預(yù)定數(shù)目的方法的流程圖；圖8是解釋圖1中的操作16又一實施例的流程圖；圖9A和圖9B是為了解釋圖8中的操作16C而示出最終特征空間示例圖；
圖10是解釋圖1中的操作16再一實施例的流程圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明實施例解釋判別媒介種類以形成圖像的裝置的視圖；圖12是圖11中媒介種類判別器的一個實施例的方塊圖；圖13是圖11中媒介種類判別器的另一實施例的方塊圖；圖14是圖11中媒介種類判別器的又一實施例的方塊圖；圖15是圖11中媒介種類判別器的再一實施例的方塊圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細引用本發(fā)明實施例，其中的示例將通過附圖進行描述，所有附圖中的相同的附圖標記代表相同的部分，下述的實施例將參考附圖解釋本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例解釋判別媒介種類(例如以字母代表尺寸的紙、A4、信封等等)以形成圖像的方法的流程圖。該方法包括發(fā)光到媒介的操作10和感測來自于媒介的光的操作12，以及收集第一預(yù)定數(shù)目特征的操作14和判別媒介種類的操作16。
由圖像形成裝置執(zhí)行的圖1的方法，其利用判別的媒介種類來形成圖像。這里，圖像形成裝置包括發(fā)光的發(fā)光部件和感測光的光接收部件，例如，如果圖像形成裝置是一打印機，媒介是一頁打印紙，并在打印紙上形成圖像。
操作10中，發(fā)光部件發(fā)射光到媒介。這里，發(fā)光部件發(fā)出的光可以以一預(yù)定形狀形成在媒介上。
在操作10后的操作12中，感測被媒介作用的光，這里根據(jù)本發(fā)明實施例，由媒介作用過的光對應(yīng)于媒介反射的光和透射媒介的光。
在相關(guān)技術(shù)中，發(fā)光部件和光接收部件是固定的。然而在本發(fā)明中，通過僅移動發(fā)光部件和光接收部件之一，發(fā)射或感測光來執(zhí)行操作10和12。例如，在操作10中發(fā)光部件可以移動以發(fā)光，在操作12中固定光接收部件來感測光，或者操作10中發(fā)光部件被固定發(fā)光，在操作12中光接收部件移動以感測光。這里，發(fā)光部件或光接收部件至少在水平方向或垂直方向中的一個方向移動，可以預(yù)先指定發(fā)光部件或光接收部件移動的位置。
在操作12后的操作14中，收集第一預(yù)定數(shù)目M的特征。這里，第一預(yù)定數(shù)目M很小，這些特征由至少一個參數(shù)和光接收部件感測的光的強度之間的關(guān)系表現(xiàn)，該參數(shù)根據(jù)發(fā)光部件或光接收部件的移動而改變。這里，該參數(shù)對應(yīng)于三維空間中表現(xiàn)出的移動的距離或時間，移動距離可以通過直角坐標系的位置或極坐標系的角度來表示。因此感測的光的強度可以表示為一個參數(shù)。感測光的強度可根據(jù)發(fā)光部件和光接收部件之間的相對距離變化以及反射或透射光的媒介種類畫出不同的遮蔽形狀，換句話說，當包括在收集到的特征中的光的強度是一個坐標軸、參數(shù)是另一坐標軸時，收集到的特征可以畫出不同的遮蔽形狀。
收集到的特征可以通過等式1表示X‾MIN=x11x12···x1Nx21x22···x2N············xM1xM2···xMN=x‾1x‾2···x‾M---(1)]]>其中N-1表示參數(shù)的數(shù)目，XMxN表示特征，xm(1≤m≤M)表示等式2中代表的特征xm＝[xm1xm2... xmN] ...(2)其中xm1表示感測光的強度，xmn(2≤n≤N)表示各參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明實施例，將描述確定操作14中使用的第一預(yù)定數(shù)目的方法。
圖2是解釋確定第一預(yù)定數(shù)目方法的流程圖。該方法包括測定特征的操作30和確定關(guān)注區(qū)域(ROI)的操作32以及在ROI中確定第一預(yù)定數(shù)目的操作34。
例如，當利用圖像形成裝置時，也就是說在圖像形成裝置執(zhí)行圖1的方法之前，可以執(zhí)行圖2的方法。
在操作30中，測量多個測試媒介的特征。這里，測試媒介指可以用本發(fā)明實施例中媒介判別方法判別的、當開始利用圖像形成裝置時被測試的媒介。為了執(zhí)行操作30，發(fā)射光用于判別所有測試媒介，感測由測試媒介反射或透射的光以提取出測試媒介的特征。這里，發(fā)光部件或光接收部件可以在發(fā)光或感測光的過程中移動。
在操作30后的操作32中，確定了關(guān)注區(qū)域，該區(qū)域包括除了與測試媒介種類無關(guān)的特征之外的、所有測試媒介共有的特征。操作30測定的特征被分成與測試媒介種類無關(guān)的特征的和與測試媒介種類相關(guān)的特征。因此，在操作32中確定了關(guān)注區(qū)域，該區(qū)域包括與測試媒介種類相關(guān)的特征中測試媒介共有的特征。換句話說，在操作16中，包括有用特征的區(qū)域被特別地確定作為關(guān)注區(qū)域。
在操作32之后的操作34中，利用不同的數(shù)學(xué)方法從確定的關(guān)注區(qū)域所包括的特征中選擇出虛擬數(shù)目的特征，直到各點集被分隔在一個虛擬特征空間中，當點集被隔離開時選擇的虛擬數(shù)目被確定為第一預(yù)定數(shù)目。這里虛擬特征空間包括虛擬數(shù)目的光強度的對應(yīng)點，點集代表虛擬特征空間中對應(yīng)點的組。例如，當在特征中選擇與虛擬數(shù)“2”一樣多的第m個特征xm和第m+j個特征(j是任意數(shù))xm+j時，虛擬特征空間的縱軸是包括在第m個特征xm的光強度x(m+j)1，虛擬特征空間的橫軸是包括在第m+j個特征xm+j的光強度xm1。這里，如果各點集分隔在虛擬特征空間中，確定虛擬特征空間為最終特征空間，并且確定虛擬數(shù)為第一預(yù)定數(shù)目。
如上所述，在操作34中，當?shù)谝活A(yù)定數(shù)目確定時確定特征。因此，預(yù)先確定發(fā)光部件或光接收部件的移動位置或次數(shù)作為由特征的虛擬數(shù)目的參數(shù)xmn表示，虛擬數(shù)目被確定為第一預(yù)定數(shù)目。
根據(jù)圖1的實施例，通過不同的數(shù)學(xué)方法，能調(diào)整虛擬數(shù)目，直到點集被分隔開，該數(shù)學(xué)方法包括主要組件分析(PCA)、回歸分析、近似技術(shù)等等。這里，PCA描述于國際標準書號(ISBN)為0387954422，2002年10月1日Springer Verlag第二版出版的，由I.T.Jolliffe所著的“主要組件分析(PrincipalComponent Analyais)”一文中；利用回歸分析減小虛擬數(shù)目的技術(shù)披露于國際標準書號為0387952845、于2001年8月9日由Springer Verlag出版的“統(tǒng)計學(xué)習的要素(The Elements of Statistical Learning)”一文中；近似技術(shù)披露于國際標準書號為0849309395、于2000年10月由CRC出版社出版的、Hrushikesh N.Mhaskar和Devidas V.Pai所著的“近似理論基礎(chǔ)”一文中。
在操作14后的操作16中，利用收集到的特征確定媒介的種類。
圖3是解釋圖1中的操作16的實施例16A的流程圖，操作16A包括在最終特征空間中利用點集的中心點確定媒介種類的操作50和52。
在操作14后的操作50中，計算在最終特征空間中從測量點到預(yù)先確定點集的中心點的距離，測量點由從表明第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成。這里，第一預(yù)定數(shù)目的收集特征在最終特征空間中可以表示為一點，也就是測量點。
在操作50后的操作52中，從計算距離中選擇出最短距離，具有用于計算最短距離的預(yù)定中心點的點集被識別，確定對應(yīng)上述識別點集的媒介種類作為在其上形成圖像的媒介種類。
當?shù)谝活A(yù)定數(shù)目確定為“2”時，在確定了預(yù)定數(shù)目時選擇第m個特征xm和第m+j個特征xm+j，第一、第二和第三點集存在于最終特征空間中，第一、第二和第三點集分別對應(yīng)于普通媒介、透明媒介和照相媒介。
現(xiàn)在描述圖3中的操作16A，圖4是為了解釋圖3中操作16A而示出了最終特征空間的示例圖。最終特征空間包括一測量點72，和第一、第二、第三點集60、62、64。這里第一、第二、第三點集60、62、64分別包括預(yù)定中心點66、68、70。
在操作50中，計算從測量點72到預(yù)定中心66、68、70的距離d1、d2、d3。在操作52中計算出距離d1，d2，d3中的最短距離。如果d1最短，識別具有用于計算距離d1的預(yù)定中心點66的第一點集60，與識別的第一點集60對應(yīng)的普通媒介被確定為圖像形成于其上的媒介。
現(xiàn)在描述包括在最終特征空間中、用在圖3中操作16A中計算點集邊界和中心點的方法。
圖5是解釋在最終特征空間中獲得點集的邊界和預(yù)定中心點方法的流程圖。該方法包括設(shè)定虛擬邊界和直到誤差率在一允許的誤差范圍之內(nèi)的判別種類的操作80、82、84，和確定最終邊界和計算點集中心點的操作86。
例如當利用圖像形成裝置時，也就是說在圖像形成裝置執(zhí)行圖1的方法之前，可以執(zhí)行圖5的方法。
在操作80中，設(shè)置在最終特征空間中分隔開的點集之間的虛擬邊界。
在操作80后的操作82中，利用已經(jīng)設(shè)置虛擬邊界的最終特征空間判別測試媒介的種類。為了執(zhí)行操作82，計算在最終特征空間中由虛擬邊界判別的虛擬點集的中心點，識別具有中心點的虛擬點集，該中心點用于計算從測試測量點到虛擬點集中心點的距離中的最短距離，與識別的虛擬點集對應(yīng)的媒介種類確定為測試媒介的種類。這里測試測量點不是由在操作14中收集的特征所形成的測量點，而是在圖5的方法中收集的特征形成的測量點，以計算最終邊界和中心點。
在操作82后的操作84中，確定未能判別出測試媒介種類的誤差率是否在一個允許的誤差率之內(nèi)。例如，圖像形成裝置的開發(fā)者確定在操作82中是否已經(jīng)準確判別了測試媒介的種類，來確定誤差率是否在允許的誤差率范圍之內(nèi)。
如果在操作84中確定誤差率沒有在允許的誤差率之內(nèi)，進程就返回到操作80，在最終特征空間中設(shè)定新的虛擬邊界。
如果在84中確定誤差率在允許的誤差率之內(nèi)，那么在操作86中，虛擬邊界被確定為最終邊界，并且計算出確定的最終邊界所在的最終特征空間中點集的中心點。
圖6是解釋圖1中操作16的另一實施例16B的流程圖。操作16B包括查詢鄰近點的操作100和利用與測量點鄰近的點確定媒介種類的操作102。
在操作14后的操作100中，查找第二預(yù)定數(shù)目K的鄰近點，這些鄰近點最接近于在最終特征空間中收集的特征所形成的測量點，其中最終特征空間示出在第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間的關(guān)系。這里，K是奇數(shù)。
在操作100后的操作102中，由第二預(yù)定數(shù)目鄰近點的標記所指示的媒介種類確定為圖像形成在其上的媒介種類。這里第二預(yù)定數(shù)目鄰近點中的第p(1≤p≤K)個鄰近點的標記包括對應(yīng)第p個鄰近點的媒介種類的信息。
圖7是解釋確定第二預(yù)定數(shù)目的方法的流程圖。該方法包括連續(xù)設(shè)定臨時第二預(yù)定數(shù)目和直到誤差率在一允許的誤差范圍之內(nèi)的判別測試媒介種類的操作120、122、124，確定最終第二預(yù)定數(shù)目的操作126。
例如當利用圖像形成裝置時，也就是說在圖像形成裝置執(zhí)行圖1的方法之前，可以執(zhí)行圖7的方法。
在操作120中，設(shè)定一個臨時第二預(yù)定數(shù)目。在操作120后的操作122中，計算出與測試測量點距離最近的臨時第二預(yù)定數(shù)目的測試鄰近點，利用測試測量點和測試鄰近點判別測試媒介的種類。這里，測試測量點不是操作14中收集的特征形成的測量點，而是當利用圖像形成裝置時，由獲得第二預(yù)定數(shù)目所測量的特征在最終特征空間中形成的點。為了執(zhí)行操作122，由多個臨時第二預(yù)定數(shù)目的測試鄰近點指示的媒介種類被確定作為測試媒介的種類。
在操作124中，確定操作122中未能判別出測試媒介種類的誤差率是否在一個允許的誤差率之內(nèi)。如果在操作124中確定的誤差率沒有在允許的誤差率之內(nèi)，進程返回到操作120并重新設(shè)定臨時第二預(yù)定數(shù)目。在這種情況下，可以增加第二預(yù)定數(shù)目以成為新的臨時第二預(yù)定數(shù)目。
如果在操作124中確定誤差率是在一個允許的誤差范圍之內(nèi)，在操作126中，臨時第二預(yù)定數(shù)目被定為最終第二預(yù)定數(shù)目。
圖8是解釋圖1中操作16的又一實施例16C的流程圖，操作16C包括確定測量點所屬的點集從而確定媒介種類的操作140和142。
在操作14后的操作140中，確定測量點所屬的點集，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成。
在操作140后的操作142中，對應(yīng)于包括測量點的已確定點集的媒介種類被確定為形成圖像于其上的媒介種類。
當?shù)谝活A(yù)定數(shù)目確定為“2”時，選擇第m個特征xm和第m+j個特征xm+1，當確定第一預(yù)定數(shù)目時，第一和第二點集存在于最終特征空間中，第一和第二點集分別對應(yīng)于普通媒介和照相媒介。
現(xiàn)在作為示例解釋圖8中的操作16C。圖9A和圖9B是為了解釋圖8中操作16C示出的最終特征空間的示例圖。圖9A或圖9B中的最終特征空間包括第一和第二點集162和164以及測量點170。
例如假設(shè)第一第二點集162和164存在于圖9A所示的最終特征空間中。這里，第一和第二點集162和164可以用直線160隔開。這種情況下，在操作140中，測量點170的坐標(xm1，x(m+j)1)與代表第二點集164區(qū)域的坐標相比較，來確定測量點170是否屬于第二點集164。
在這種情況下，測量點170的坐標表示為兩個坐標值。因此比較測量點170和第二點集164的區(qū)域所需的時間增加了。為了解決這個問題，可以簡化包括在第二點集164中的測量點170的坐標。換句話說，如圖9B所示，移動圖9A的最終特征空間的坐標軸。為了在圖9A中更明確，隔開第一和第二點集162和164的直線160向左移動角度θ。因此測量點170的坐標僅由xm1表示。如上所述，如果改變坐標軸，在操作140中將能較容易并且迅速地確定一個測量值是否屬于一特定點集。
如前所述，執(zhí)行圖3或6中的非線性操作16A和16B，或執(zhí)行圖8中線性操作16C，以判別圖8中的媒介種類。
圖10是解釋圖1中操作16的再一實施例16D的流程圖。操作16D包括計算光強和利用在每個光譜中獲得的光強分布率來確定媒介種類的操作190、192和194。
在操作14后的操作190中，利用已收集的特征，感測光的強度至少被分為三種光譜。這里至少三種光譜可能是青色(C)、洋紅(M)和黃色(Y)光譜。
在操作190后的操作192中，在至少三種光譜中的每種光譜中確定光強度的分布率。在操作192后的操作194中，根據(jù)已確定的分布率判別媒介的種類。
例如在操作190后的操作192中，確定光強度的相對量值。操作192后，可以根據(jù)已確定的光強的相對量值判別媒介的種類。如果青光強度大于洋紅或黃光的強度，媒介的種類，也就是說媒介的顏色確定為青色。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明實施例判別其上將要形成圖像的媒介的種類的裝置的結(jié)構(gòu)和操作。
圖11是解釋判別形成圖像的媒介種類的裝置的視圖。參照圖11，該裝置包括載體220、發(fā)光部件222、光接收部件224、運動控制器240、特征收集器242、媒介種類判別器244。這里附圖標記200表示媒介。
圖11的裝置判別其上將要形成圖像的媒介的種類，可以包括在圖像形成裝置中，并且可以執(zhí)行圖1所示的方法。
載體220響應(yīng)從運動控制器240輸出的運動控制信號，與發(fā)光裝置222和光接收裝置224之一一起運動。例如載體220可以帶動發(fā)光部件222或光接收部件224運動。例如，如果載體帶動發(fā)光部件222運動，光接收部件224可能置于媒介200之上或之下。如果載體帶動光接收部件224移動，發(fā)光部件222可置于媒介200之上或之下。如果由媒介200作用的光是從媒介200反射的光，則由載體220帶動的發(fā)光部件222(或光接收部件224)和不移動的光接收部件224(或發(fā)光部件222)置于媒介200之上。然而，如果由媒介200作用的光是透射媒介200的光，則由載體220帶動的發(fā)光部件222(或光接收部件224)置于媒介200之上，而不移動的光接收部件224(或發(fā)光部件222)置于媒介200之下。
為了解釋圖11所示的裝置，假設(shè)載體220帶動發(fā)光部件222移動，并固定光接收部件224(或225)。然而，發(fā)光部件222固定的情況與上述情況相同，因此這里不再贅述。
為了執(zhí)行圖1的操作10，發(fā)光部件222向媒介200發(fā)出光線。至少準備一個發(fā)光部件222。這里載體220響應(yīng)移動控制器240輸出的移動控制信號，帶動發(fā)光部件222沿垂直方向210或平行于載體桿226的水平方向212兩方向中的至少一方向移動到一預(yù)定位置。為此移動控制器240可以包括產(chǎn)生對應(yīng)于預(yù)定運動位置的移動控制信號的電機(未示出)，并且響應(yīng)產(chǎn)生的移動控制信號帶動載體220移動。這里預(yù)定的移動位置用虛擬數(shù)目的特征的參數(shù)xmn表示，該虛擬數(shù)目確定為第一預(yù)定數(shù)目。因此當?shù)谝活A(yù)定數(shù)目確定后，預(yù)定位置也就確定了。因此媒介200上形成的光隨載體220的移動而移動。
為了執(zhí)行操作12，光接收裝置224或225感測由媒介200作用的光，也就是從媒介200的部分250反射的光或透射媒介200的部分250的光。至少可以準備一個光接收裝置224或225。
為了執(zhí)行操作14，特征收集器242通過輸入節(jié)點IN1接收由光接收部件224或225感測的光，并且收集第一預(yù)定數(shù)目的特征。為此，特征收集器242通過輸入節(jié)點IN1，從移動控制器240中，接收對應(yīng)于表現(xiàn)在收集的特征中的感測光強度的參數(shù)，并且可以預(yù)先存儲該參數(shù)。例如特征收集器242可以從移動控制器240接收載體220的移動距離作為參數(shù)，也可以接收來自于光接收部件224的感測光以產(chǎn)生包括有移動距離和光強度的特征。特征收集器242可以包括一計數(shù)器(未示出)，當載體220開始移動時執(zhí)行計數(shù)操作，無論何時通過輸入節(jié)點IN1接收到來自光接收部件224或225的感測光，就將計數(shù)的結(jié)果確定為時間參數(shù)，并產(chǎn)生包括有時間參數(shù)和光強度的特征。
為了執(zhí)行操作16，媒介種類判別器244根據(jù)從特征收集器242輸入的收集特征判別媒介種類，并通過輸出節(jié)點OUT輸出已判別的媒介種類。
圖12是圖11中媒介種類判別器244的一個實施例244A的方框圖。參考圖12，媒介種類判別器244A包括一距離計算器270和種類確定器272。
媒介種類判別器244A可以用于執(zhí)行圖3中的操作16A。
為了執(zhí)行操作50，距離計算器270計算在最終特征空間中從測量點到點集中心點的距離，然后輸出計算結(jié)果到種類確定器272，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成。為此，距離計算器270可以從第一預(yù)定數(shù)目的特征中計算測量點的坐標，該第一預(yù)定數(shù)目的特征通過輸入節(jié)點IN2從特征收集器242輸入，比較測量點的計算坐標和點集中心點的坐標，事先存儲該點集中心點以計算從測量點到點集中心點的距離。
為了執(zhí)行操作52，種類確定器272根據(jù)從距離計算器270輸入的計算距離，識別帶有離測量點最近的預(yù)定中心點的點集，確定對應(yīng)于已識別的點集的媒介種類作為其上將要形成圖像的媒介，并通過輸出節(jié)點OUT輸出已確定的媒介種類。為此，種類確定器272事先對應(yīng)于各點集分別存儲媒介種類，感測與帶有離測量點最近的預(yù)定中心點的點集相對應(yīng)的媒介的種類，并確定其上將要形成圖像的媒介種類。
圖13是圖11中媒介種類判別器244的另一實施例244B的方框圖。媒介種類判別器244B包括鄰近點搜索器290和種類確定器292?？梢匀鐖D13所示實現(xiàn)媒介判別器244B以執(zhí)行圖6中的操作16B。
為了執(zhí)行操作100，鄰近點搜索器290查找第二預(yù)定數(shù)目的距離測量點最近的鄰近點，測量點由最終特征空間中收集到的特征形成，該最終特征空間顯示第一預(yù)定數(shù)目光強度之間關(guān)系。為此鄰近點搜索器290可以從第一預(yù)定數(shù)目的特征中計算出測量點的坐標，該特征通過輸入節(jié)點IN2從特征收集器242輸入，比較計算出的測量點的坐標和在最終特征空間中預(yù)先存儲的點的坐標，以查找第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點。
為了執(zhí)行操作102，種類確定器292確定媒介的種類作為在其上形成圖像的媒介種類，其由與鄰近點搜索器290查找的第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點一樣多的標記來表示，并且通過輸出節(jié)點OUT輸出已確定的媒介種類。
例如，鄰近點搜索器290可以輸出第二預(yù)定數(shù)目的搜索鄰近點的標記到種類確定器292。這種情況下，種類確定器292可以分析存儲在從鄰近點搜索器290輸入的標記中的信息，也就是說表示分別對應(yīng)于各鄰近點的媒介種類的信息，并且還可以確定標記指示的媒介的種類，作為其上將要形成圖像的媒介種類。
圖14是圖11中媒介種類判別器244的又一實施例244C的方框圖。參考圖14，媒介種類判別器244C包括點集確定器310和種類確定器312。媒介種類判別器244可以執(zhí)行圖8中操作16C。
為了執(zhí)行操作140，點集確定器310確定在最終特征空間中分開的哪一個點集包含測量點，測量點由最終特征空間中收集到的特征形成，該最終特征空間顯示第一預(yù)定數(shù)目光強度之間關(guān)系，并且輸出確定結(jié)果到種類確定器312。為此，點集確定器310可以從第一預(yù)定數(shù)目的特征中計算出測量點的坐標，該特征通過輸入節(jié)點IN2從特征收集器242輸入，并比較計算出的測量點的坐標和各點集預(yù)先存儲區(qū)域，以確定哪一個點集包括測量點。
為了執(zhí)行操作142，種類確定器312將與點集確定器310確定的點集相對應(yīng)的媒介的種類確定作為其上將要形成圖像的媒介的種類，并通過輸出節(jié)點OUT輸出確定的結(jié)果。為此，種類確定器312可以預(yù)先存儲分別對應(yīng)于多個點集的媒介的種類，并且通過輸出節(jié)點OUT輸出與種類確定器310輸入的已確定點集相對應(yīng)的媒介的種類。
圖15是圖11中媒介種類判別器244的再一實施例244D的方框圖。參考圖15，種類判別器244D包括強度計算器330、分布率確定器332、種類確定器334。可以如圖15所示實現(xiàn)媒介種類判別器244D，以執(zhí)行圖10中的操作16D。
為了執(zhí)行操作190，強度計算器330利用通過輸入節(jié)點IN2從特征收集器242輸入的收集特征，把感測到的光強分為至少三種光譜，并且根據(jù)光譜輸出光的強度到分布率確定器332。
為了執(zhí)行操作192，分布率確定器332根據(jù)從強度計算器330輸入的光譜，確定光強的分布率，并輸出已確定的分布率到種類確定器334。
為了執(zhí)行操作194，種類確定器334根據(jù)已確定的分布率判別媒介的種類，并通過輸出節(jié)點OUT輸出判別結(jié)果。
種類判別器244D可以包括感測各光譜的至少三個光接收部件，或可以包括順序感測至少三種光譜的一個光接收部件。
因此圖像形成裝置可以識別從圖11中媒介種類判別器244輸出的媒介的種類，并基于識別結(jié)果形成一致的圖像，而不管媒介的種類如何。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例，在判別媒介種類以形成圖像的方法和裝置中，通過移動光接收部件或發(fā)光部件而收集從媒介反射或透射的光。因此并不需要多個光接收部件，因此導(dǎo)致圖像形成裝置的體積和生產(chǎn)成本相對減少。換句話說，僅使用費用較低的單個發(fā)光部件或單個光接收部件能獲得足夠的功能特征。因此能夠準確地確定媒介種類，以使圖像形成裝置始終能形成一致的圖像，而不管媒介的種類如何。
盡管描述和示出了本發(fā)明的幾個實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和原則的情況下，可以對其進行各種修改，其保護范圍在權(quán)利要求書及其等同物中限定。
權(quán)利要求
1.一種確定媒介種類的方法，以利用圖像形成裝置形成圖像，該圖像形成裝置包括一發(fā)光的發(fā)光部件和一感測光的光接收部件，該方法包括發(fā)射光到媒介；感測由媒介作用的發(fā)射光；收集第一預(yù)定數(shù)目的特征，這些特征由媒介的參數(shù)和光接收部件感測的光的強度之間的關(guān)系表示；利用收集到的特征確定媒介種類；其中發(fā)光部件和光接收部件之一移動以發(fā)光或感測光，參數(shù)隨發(fā)光部件或光接收部件的移動而改變。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)光部件和光接收部件之一沿垂直方向移動。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中預(yù)先設(shè)定發(fā)光部件或光接收部件移動到的位置。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中由媒介作用的光對應(yīng)于媒介反射的光或透射媒介的光。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述參數(shù)對應(yīng)于移動發(fā)光部件或光接收部件的運動距離和時間之一，該運動距離和時間在三維空間中表示。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括測量多個測試媒介的特征；確定關(guān)注區(qū)域，該區(qū)域包括測試媒介的測量特征，該特征與測試媒介的種類相關(guān)且對于測試媒介是共有的；從關(guān)注區(qū)域中選擇虛擬數(shù)目的特征，當多個點集在顯示虛擬數(shù)目的光強之間的關(guān)系的虛擬特征空間中被分隔開時，確定虛擬數(shù)目作為第一預(yù)定數(shù)目；其中發(fā)光部件或光接收部件的移動位置以虛擬數(shù)目特征的參數(shù)形式出現(xiàn)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用收集到的特征確定媒介種類包括獲得在最終特征空間中從測量點到各點集的預(yù)定中心點的距離，所述測量點由從表明第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；確定獲得距離中的最短距離，識別具有用于計算最短距離的預(yù)定中心點的點集，將與識別的點集相對應(yīng)的媒介的種類確定為其上形成圖像的媒介的種類。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括設(shè)定判別點集的虛擬邊界，這些點集在最終特征空間中被分隔開；利用已設(shè)定虛擬邊界的最終特征空間，確定測試媒介的種類；確定未能確定出測試媒介種類的誤差率是否在一允許的誤差范圍之內(nèi)；確定虛擬邊界作為最終邊界，并且如果確定誤差率在允許的誤差范圍之內(nèi)，那么在帶有最終邊界的最終特征空間中獲得點集的中心點；如果確定誤差率不在允許的誤差范圍之內(nèi)，重新設(shè)定虛擬邊界。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用收集到的特征確定媒介種類包括搜索第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點，該第二預(yù)定數(shù)目是奇數(shù)，該鄰近點是離測量點最近的點，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；將由與鄰近點一樣多的標記表示的媒介的種類確定為其上形成圖像的媒介的種類；其中第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點中的第p個鄰近點的標記包括關(guān)于與第p個鄰近點相對應(yīng)的媒介的種類的信息。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，還包括設(shè)定臨時第二預(yù)定數(shù)目；獲得臨時第二預(yù)定數(shù)目測試鄰近點，該點最接近于測試測量點，利用測試測量點和測試鄰近測量點確定測試媒介的種類；確定未能確定出測試媒介種類非誤差率是否在一允許的誤差范圍之內(nèi)；如果確定誤差率在上述允許的誤差范圍之內(nèi)，那么確定該臨時第二預(yù)定數(shù)目為第二預(yù)定數(shù)目的最終值；如果確定誤差率不在允許的誤差范圍之內(nèi)，重新設(shè)定臨時第二預(yù)定數(shù)目。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中利用收集到的特征確定媒介種類包括確定分隔在最終特征空間中的哪一個點集包括測量點，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；將與已確定的點集相對應(yīng)的媒介的種類確定為其上形成圖像的媒介種類。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括移動最終特征空間的坐標軸來表示點集中的點的坐標。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中確定媒介的種類包括獲得感測的光的強度，利用收集到的特征將感測光分為第一至第三種光譜；在第一至第三種光譜中每一種中確定感測光的強度的分布率；根據(jù)分布率確定媒介的種類。
14.一種確定在其上形成圖像的媒介的種類的裝置，包括發(fā)光部件，發(fā)射光至媒介；光接收部件，接收由媒介作用的光；載體，響應(yīng)移動控制信號，與發(fā)光部件或光接收部件一起移動；特征收集器，收集第一預(yù)定數(shù)目媒介的特征；媒介種類判別器，利用收集到的特征確定媒介的種類；其中特征由媒介的參數(shù)和光接收部件感測的光強度之間的關(guān)系表示，該媒介的參數(shù)根據(jù)載體的移動而發(fā)生變化。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中載體沿垂直方向移動。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中光接收部件感測由媒介反射的光或透射媒介的光。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中媒介種類判別器包括距離計算器，測量最終特征空間中從測量點到各點集的中心點的距離，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；種類確定器，基于計算的距離識別具有最接近測量點的中心點的點集，并且將與識別的點集相對應(yīng)的媒介的種類確定為其上將要形成圖像的媒介的種類。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中媒介種類判別器包括鄰近點搜索器，搜索第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點，這些鄰近點最接近測量點，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；種類確定器，在用第二預(yù)定數(shù)目鄰近點的標記表示的種類中，將媒介中最常用的種類確定為其上形成圖像的媒介種類；其中第二預(yù)定數(shù)目的鄰近點中的第p個鄰近點的標記包括關(guān)于與第p個鄰近點相對應(yīng)的媒介的種類的信息。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中媒介種類判別器包括點集確定器，確定分隔在最終特征空間中的哪一個點集包括測量點，該測量點由從顯示第一預(yù)定數(shù)目的光強度之間關(guān)系的最終特征空間中收集的特征形成；種類確定器，確定與已確定的點集相對應(yīng)的媒介的種類作為其上將要形成圖像的媒介的種類。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中媒介種類判別器包括強度計算器，計算感測光的強度，并利用收集到的特征將感測光的強度分成三種光譜；分布率確定器，確定在三種光譜每一種中的光強的分布率；種類確定器，根據(jù)分布率確定媒介的種類。
21.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中媒介種類判別器還包括運動控制器，產(chǎn)生運動控制信號以相應(yīng)于預(yù)定運動位置；其中載體響應(yīng)運動控制信號，移動到預(yù)定運動位置，預(yù)定運動位置以虛擬數(shù)目的特征參數(shù)出現(xiàn)，虛擬數(shù)目為第一預(yù)定數(shù)目，虛擬數(shù)目對應(yīng)于具有分隔開的點集的虛擬特征空間中出現(xiàn)的光強度數(shù)目。
22.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括僅移動發(fā)光部件和光接收部件之一。
23.如權(quán)利要求8所述的方法，其中在發(fā)光和感測光之前，設(shè)定和重新設(shè)定虛擬邊界。
24.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括比較測量點坐標和指示點集各自區(qū)域的坐標，以確定測量點是否屬于相應(yīng)的點集。
25.如權(quán)利要求11所述的方法，其中媒介種類的確定包括利用線性操作。
26.如權(quán)利要求11所述的方法，其中媒介種類的確定包括利用非線性操作。
27.如權(quán)利要求13所述的方法，其中第一至第三光譜是青色、洋紅和黃色光譜。
28.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)光部件和光接收部件之一沿水平方向移動。
29.如權(quán)利要求14所述的方法，其中載體沿水平方向移動。
30.一種方法包括移動發(fā)光器以發(fā)射光到記錄媒介，或移動感測器以感測由記錄媒介作用的光；收集特征，該特征由媒介參數(shù)和感測光強度之間的關(guān)系表示；利用收集到的特征確定媒介種類；參數(shù)隨發(fā)光器或感測器的移動而改變。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其中上述移動包括只移動發(fā)光器和感測器之一。
32.一種方法包括移動發(fā)光器以發(fā)射光到記錄媒介，或移動感測器以感測由記錄媒介作用的光；以多個角度確定被作用光的強度；根據(jù)確定的強度確定媒介的種類。
33.一種方法包括提供單個發(fā)光器以發(fā)光到記錄媒介，還提供單個感測器以感測由記錄媒介作用的光；收集特征，該特征由媒介參數(shù)和感測光強度之間的關(guān)系表示；利用收集到的特征確定媒介種類。
全文摘要
確定在其上將要形成圖像的媒介的種類的裝置和方法。該方法包括發(fā)光至媒介；感測由媒介作用的光；收集第一預(yù)定數(shù)目的特征，該特征用參數(shù)和光強度之間的關(guān)系表示；以及利用收集到的特征確定媒介種類。發(fā)光部件和光接收部件之一分別移動以發(fā)射或感測光，以及參數(shù)隨發(fā)光部件或光接收部件的移動而發(fā)生變化。
文檔編號G03G21/00GK1637406SQ20041009812
公開日2005年7月13日 申請日期2004年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者千永善 申請人:三星電子株式會社