用于评价激光打印样品的质量的方法

本发明涉及一种允许对压缩模塑样板上的激光打印部的质量进行客观和定量评价的方法。

对模塑制品的标记是在其上指示序列号和另外信息的持续需求。技术人员知道用于标记由聚烯烃组合物制成的模塑制品如基于聚乙烯或聚丙烯的那些制品的合适方法，例如常规打印技术如喷墨、压花等。在通讯和电力线缆领域，需要进行标记以向安装人员提供信息，使得正确且有效地完成安装。类似地，在汽车领域中，需要进行标记以提供有关模塑制品的制造商的信息，因为通常从一个以上的供应商收到例如在汽车中使用的特定模塑制品。此外，在模塑制品上通常还需要若干其他数据，例如生产日期、有效期、条形码和公司徽标。

然而，对于许多应用来说，诸如喷墨、压花等的常规打印技术是不合适的，因为模塑制品的外表面不足以使用常规技术来提供打印部，或者因为模塑制品的形状不允许使用常规技术进行打印，例如因为模塑制品表面的相关部分是非平面的。

因此，使用激光打印技术变得越来越重要。特别是对于光纤微型线缆(FOC)来说，考虑到这样的微型线缆的极小外表面，常规的打印技术是不合适的。因此，对于微型线缆的需求增加也相应地增加了激光打印的使用。激光打印的优点之一是，与可选方法相比，这样的打印可以以更高的线速度进行，由此提高了成本效益。另一个优点是，与喷墨打印相反，激光诱导的打印部无法通过摩搓或摩擦容易地擦除。

目前，在聚烯烃组合物的激光打印中有很多的发展，例如用于改善深色炭黑填充的模塑制品与通过激光打印获得的光标记之间的对比度。这种方法涉及开发和识别用于特定应用的新型聚烯烃组合物，该组合物允许例如在激光打印后的这样的改善对比度。当然，还为了获得最佳对比度，对于特定的聚烯烃组合物定制激光束的类型和设置一个是发展的领域。

在这方面，检查激光打印的样品(通常是压缩模塑样板)并评价质量(如果打印部是至关重要的)。迄今为止，这种检查是通过人眼利用视觉检测进行的。确实，这不是一种允许获得可再现结果的完全客观和定量的方法。

图1中示出了要通过人眼检查的典型打印部的一个示例。

图1示出了通过在聚烯烃组合物的压缩模塑样品上进行激光打印而获得的正方形，这些正方形以一列为九个正方形并且一行为十四个正方形的图案布置，总共形成了126个正方形，每个正方形代表激光束的一种特定设置。

从图1可以得出的是，对于特定的压缩模塑样品，通常存在相对较好的设置(中心部分)和相对不足的设置(左边列和底部行)，然而，其不能给出有关打印质量或对比度的定量信息。

因此，仍然需要提供一种客观和定量的方法，以评价在由聚烯烃组合物制成的压缩模塑样板上的激光打印部的质量，该压缩模塑样板通常是由聚烯烃组合物制成的模塑制品的模型系统。

本发明基于以下发现：通过收集激光打印样品的数字图像，获得该图像的若干不同部分的强度分布，识别在所获得的强度分布的每一个上拟合的高斯曲线(Gaussiancurve)的中心，和记录作为获得强度分布的图像的不同部分的函数的该高斯曲线的中心的强度值，可以解决所述目的。显示此信息允许对样品的激光打印部的质量进行定量评价，并且因此可以与其他样品进行比较。

因此，在一个方面，本发明涉及一种用于对激光打印样品进行定量和定性评价的方法，该方法包括以下步骤：

a)提供激光打印样品，

b)捕获该激光打印样品的激光打印部分的数字光栅图像，并在其上提供构成该数字光栅图像的数字图像信息，

c)识别该数字图像信息内的至少一个独特的部分，

d)对于该数字图像信息的所识别的至少一个独特的部分获得至少一个图像直方图，

e)在所获得的至少一个图像直方图上拟合概率密度函数，以及

f)确定该概率密度函数的至少一个参数。

根据本发明的一个实施方案，激光打印样品是由聚烯烃组合物制成的压缩模塑样板。这意指压缩模塑样板由聚烯烃组合物构成。

根据本发明的另一个实施方案，聚烯烃组合物含有至少90重量％，优选至少95重量％，更优选至少98重量％，仍更优选至少98.5重量％的乙烯均聚物或共聚物或丙烯均聚物或共聚物，或者它们的混合物。聚烯烃组合物中的乙烯均聚物或共聚物或丙烯均聚物或共聚物或者它们的混合物的含量通常不高于99.5重量％。

如本文使用的，术语“乙烯均聚物”和“丙烯均聚物”分别涉及聚乙烯或聚丙烯，其基本上分别由(即至少99.5重量％，更优选至少99.8重量％的)乙烯或丙烯单元构成。在一个优选实施方案中，在聚合中分别仅使用乙烯或丙烯单元。在一个优选实施方案中，分别在乙烯均聚物或丙烯均聚物中仅分别可检测到乙烯或丙烯单元。

如本文使用的，术语“共聚物”涵盖由至少两种(即两种、三种或更多种)不同单体的共聚合获得的聚合物，即如本文使用的术语“共聚物”例如不排除由三种不同单体的共聚合获得的所谓三元共聚物。

合适的乙烯均聚物是低密度聚乙烯(LDPE，密度为0.910–0.940g/cm

合适乙烯均聚物的熔体流动速率优选为0.2至3.0g/10min，更优选为0.2至2.0g/10min。

合适乙烯共聚物是线形低密度聚乙烯(LLDPE，密度为0.915–0.925g/cm

合适的丙烯均聚物是高全同立构的丙烯均聚物。

合适的丙烯共聚物是与乙烯和/或C4–C12-α-烯烃，优选与乙烯、1-丁烯、1-己烯、4-甲基-1-戊烯和/或1-辛烯的共聚物，即无规和嵌段共聚物。合适的丙烯共聚物包括具有基体的抗冲共聚物，该基体是其中分散有乙丙橡胶(EPR)的丙烯均聚物或丙烯无规共聚物。

根据本发明的另一个实施方案，样品上的激光打印部包括至少一个独特的区域，该区域包含与该至少一个独特的部分一致的一致形式。

根据本发明的另一个实施方案，在步骤c)中在数字图像内识别的至少一个独特的部分对应于样品上的激光打印部的至少一个独特的区域。

根据本发明的另一个实施方案，样品上的激光打印部包括多个独特的区域，其在大小和/或形状方面至少部分地彼此对应。

根据本发明的另一个实施方案，多个独特的区域是至少部分地布置成阵列的多个正方形。

根据本发明的另一个实施方案，多个独特的部分是在步骤c)中在数字图像内识别的，其对应于样品上的激光打印部的多个独特的区域。

根据本发明的另一个实施方案，数字光栅图像包括300像素×300像素至2000像素×2000像素的大小。

根据本发明的另一个实施方案，对于数字图像信息的多个独特的部分，对该数字图像信息的多个独特的部分中的每一个获得多个图像直方图。

根据本发明的另一个实施方案，激光打印样品的激光打印部分的数字光栅图像在步骤b)中捕获，使得放大倍率在30×至150×的范围内，优选40×至100×的范围内。

根据本发明的一个同样优选的实施方案，激光打印样品的激光打印部分的数字光栅图像在步骤b)中捕获，使得放大倍率在30×至90×的范围内，优选在40×至80×的范围内，更优选在40×至70×的范围内，仍更优选在40×至60×的范围内。

根据本发明的另一个实施方案，激光打印样品的激光打印部分具有平坦的表面。

根据本发明的第二方面，提供了一种计算机程序产品，其包含指令，当该程序由计算机执行时，所述指令使计算机执行第一方面或者第一方面的任一个实施方案的方法的步骤。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，其包含指令，所述指令当由计算机执行时使计算机执行第一方面或者第一方面的任一个实施方案的方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种数据处理系统，其包括用于执行第一方面或者第一方面的任一个实施方案的方法的步骤的装置。

执行本发明的方法的计算机程序可以存储在计算机可读介质上。计算机可读介质可以是软盘、硬盘、CD、DVD、USB(通用串行总线)存储设备、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)和EPROM(可擦可编程只读存储器)。

计算机可读介质也可以是数据通信网络，例如互联网，其允许下载程序代码。

本文描述的方法、系统和设备可以作为数字信号处理器DSP中、微控制器中或任何其他侧处理器中的软件实现，或者作为专用集成电路ASIC、CPLD或FPGA中的硬件电路实现。

本发明可以在数字电子电路中、或在计算机硬件、固件、软件中、或其组合中，例如，在常规移动设备的可用硬件中或在专用于处理本文所述方法的新硬件中实现。

附图说明

通过参考以下不是按比例绘制的示意图，可以更清楚地理解本发明及其附带优点的更完整评估，其中：

图1示出了根据本发明一个示例性实施方案的样板的实施例的示意图，该样板在不同的正方形中打印有126种不同的设置；

图2示出了根据本发明一个示例性实施方案的计算机程序产品的图形用户界面的屏幕截图的示意图；

图3示出了根据本发明一个示例性实施方案的实施例的示意图，其中在正方形内部自动创建的各个感兴趣区域以黑色着色；

图4示出了根据本发明一个示例性实施方案的结果的实施例的示意图，其中保存了正方形和相应的强度分布；

图5示出了根据本发明一个示例性实施方案的最终结果的实施例的图像；

图6示出了根据本发明一个示例性实施方案的合适样品和有缺陷样品的比较；和

图7示出了根据本发明一个示例性实施方案的用于对激光打印样本进行定量和定性评价的方法的示意性流程图。

具体实施方式

附图中的图示是示意性的并且不是按比例的。在不同的附图中，对相似或相同的元件提供有相同的附图标号。

通常，在附图中，对相同的部分、单元、实体或步骤提供相同的附图标记。

图1示出了根据本发明一个示例性实施方案的样板的实施例的示意图，该样板在不同的正方形中打印有126种不同的设置。

图1中给出了定量方法的一个实施例，其中正方形打印有126种(例如14×9的阵列)不同的设置。一般来说，可以识别出良好或合适的(中心部分)设置和有缺陷的设置(左边列和底部下方正方形)，然而，不能直接从该图像给出定量信息。根据本发明的一个实施方案，样品上的激光打印部包括至少一个独特的区域，该至少一个独特的区域包括与至少一个独特的部分一致的一致形式。例如，样品上的激光打印部包括多个独特的区域，这些区域在大小和/或形状方面至少部分地彼此对应。

激光打印样品例如是由聚烯烃组合物制成的压缩模塑样板。根据本发明的一个实施方案，激光打印样品的激光打印部分具有平坦的表面，例如现场平坦度：小于2.0μm。

为了对每个正方形以良好的细节成像，足够大的放大倍率是前提，但又不能太大而不能实际使用。例如，使用50×放大倍率，但也可以使用20×放大倍率，这是不够的，以及也可以提供良好图像的100×放大倍率和150×放大倍率，然而每个图像的存储大小为约1GB，并且126个正方形的组必须被分成四个大图像的不实用的组。

特别注意所有额外的小设置，因为显然光学显微镜图片的外观可以显著改变。固定所有可能的参数对于方法说明，以清楚地公开它并允许任何人正确地重复实验是特别重要的。方法说明中列出了所有这些细节。

此外，分析必须独立于操作员。因此，编写了计算机程序代码来自动且一致地分析126个正方形。自动分析的使用还具有这样的益处，即可以在短时间内分析许多样板，而在手动评价的情况下，此任务将是非常耗时的。

以这样的方式编写计算机程序代码，使得分析也可以在任何实验室中容易地实现，并且因此可以转移到例如顾客。参见图2，示出了一个菜单，突出显示了要采取的步骤。

图2示出了根据本发明一个示例性实施方案的计算机程序产品的图形用户界面的屏幕截图的示意图。

步骤“0.指令”打印关于如何执行分析的细节和指令，并且因此将其设计为快速培训和提醒。

步骤“1.清洁屏幕”关闭可能之前由上次分析所打开的所有窗口，并让用户启动。

步骤“2.初始化”创建两个窗口，其是在以下分析中将保存的窗口，即如以下图4中的实施例中所示出的被分析的正方形和强度分布的图像。它还会提示用户加载带有接下来将要分析的正方形的图像。此时该软件准备运行。

步骤“3.提供信息”设计成插入样品的名称、所使用的放大倍率以及用来找到用于正方形的自动检测的正确设置的两个参数。

它还允许用户插入所分析的图像是当前正在研究的126个正方形的第一部分还是第二部分的信息。

步骤“4.测试正方形”运行代码的一部分以自动找到正方形，并显示具有被覆盖的自动检测到的正方形的原始图像的副本(涂成黑色)。这是作为安全程序执行的，以确保代码在运行完整分析之前正确地识别正方形。如果未正确地识别正方形，则用户可以返回到步骤3并提供以上提及的额外参数，即正方形的水平和竖直移位。

特别是关于该步骤4，所编写的代码加载感兴趣的图像，并自动在每个正方形内创建一个感兴趣的区域(在整个2000×2000像素

图3示出了根据本发明一个示例性实施方案的实施例的示意图，其中在正方形内部自动创建的各个感兴趣的区域以黑色着色。

选择此较小的区域是由于有时正方形的边界实际上并不是清晰的，并且它允许我们自动固定不同的正方形，同时保留足够的信息，因为250,000像素足以创建如下所述及的强度分布。例如，在一个实施例中，数字光栅图像包括300像素×300像素至2000像素×2000像素的大小。

步骤“5.运行automagic”提供了对每个单个正方形的分析。对于每个正方形，对强度分布创建一个直方图。最后，将该分布与高斯曲线拟合，并记录该曲线的中心。这对应于该正方形的“白度水平”。

因此，分析的结果是126个不同的文件–例如pdf格式的文件–如在图4的实施例中所示出的那些。

图4示出了根据本发明一个示例性实施方案的结果的实施例的示意图，其中保存了正方形和相应的强度分布。

该图中示出了三种最常见的外观。正方形确实可以用独特的点填充，其中清晰的线条替代为黑色的线条，或者被打印区域更有序地覆盖。

此过程对于所有的正方形自动执行，然而，在更详细分析的情况下，通过使用选项“5b.逐个接受正方形”，有可能示出并接受每个单个正方形的分析。

在分析了所有126个正方形之后，代码将结果保存到一个.csv文件中，该文件的名称与用户为所分析的样品输入的名称相同，以便随后进行分析和比较。

此外，菜单中还有两个条目是“A.删除内存中的所有信息”，其实际上删除了将在分析开始时使用的软件中内存中的所有信息，以及最重要的是“B.这是automagic”，除了选择图像进行分析并提供样品名称外，其在无需用户点击任何东西的情况下自动地执行以上详述的步骤1–5。

图5示出了根据本发明一个示例性实施方案的最终结果的实施例的图像。

在一个单个曲线图中绘制了126个正方形的高斯拟合的中心点，其中正方形“1–9”与第一列有关，正方形“10–18”与第二列有关，依此类推。可以注意到，在第四列之后，从第27个正方形开始，这些正方形明亮且“良好”。

图6示出了根据本发明一个示例性实施方案的好样品和坏样品的比较。

利用具有50×物镜的Keyence VHX-5000显微镜(即：Z20:X50)来收集图像。曝光时间固定为14ms，在此显微镜中，该时间意义明确地标识要使用的灯光的设置。特别地，使用了与显微镜一起提供的标准LED环。以单色方式(即黑色和白色)收集图像，以使图像具有唯一的强度值。不应使用漫射器。

显微镜软件中的额外设置，例如对比度或锐度增加器或放大器都被设置为关闭，因为这可能以不受控制的方式改变图像。对于激光打印的每种设置，都适当地在打印区域内选择一个500×500像素

在图6中比较了合适样品和有缺陷样品。如图6的实施例中所示出的，在第三列之后，合适样品(N22225-CM1)显示出具有相对较高高斯拟合中心点的正方形。有缺陷样品(N22225-CM4)显示一个在第9个和第50个正方形之间的很小范围，具有大致恒定的中心点，指向了合宜的打印，然而，没有之前的样品好，因为中心为大约100(即深色)。另外，在第50个正方形之后，中心变得分散且低，这与显示出这些正方形看起来像“烧毁”的视觉观察结果一致。

图7示出了根据本发明一个示例性实施方案的用于对激光打印样品进行定量和定性评价的方法的示意性流程图。

用于对激光打印样品进行定量和定性评价的方法可以至少包括以下步骤：

作为该方法的第一步骤，执行提供S1激光打印样品。

作为该方法的第二步骤，执行捕获S2激光打印样本的激光打印部分的数字光栅图像，并在其上提供构成数字光栅图像的数字图像信息。

作为该方法的第三步骤，执行识别S3数字图像信息内的至少一个独特的部分，对于数字图像信息的所识别的至少一个独特的部分获得至少一个图像直方图。

作为该方法的第四步骤，执行在所获得的至少一个图像直方图上拟合S4概率密度函数。

作为该方法的第五步骤，执行确定S5概率密度函数的至少一个参数。

计算机程序可以存储和/或分配在合适的介质，如与其他硬件一起或作为其他硬件的一部分提供的光学存储介质或固态介质上，但是也可以以其他形式分配，如经由互联网或其他有线或无线远程通信系统。

然而，计算机程序也可以通过网络如万维网来呈现，并且可以从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。

根据本发明的另一个示例性实施方案，提供了一种用于使计算机程序元素可供下载的数据载体或数据存储介质，该计算机程序元素被布置为执行根据本发明之前所述的实施方案中的一个的方法。

必须注意的是，参考不同的主题描述了本发明的实施方案。特别地，一些实施方案参考方法类型权利要求进行了描述，而其他实施方案参考设备类型权利要求进行了描述。

然而，本领域技术人员将从以上和以下描述中得出，除非另有声明，否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，在涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为是与本申请一起公开。然而，可以组合所有的特征，从而提供比特征的简单加合更大的协同效果。

尽管已经在附图和前面的描述中详细地图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应被认为是说明性或示例性的而非限制性的；本发明不限于所公开的实施方案。根据对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员可以理解和实现对所公开实施方案的其他变型并且实施所要求保护的发明。

在权利要求中，用语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”不排除多个。单个处理器或控制器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项的功能。某些措施在互不相同的从属权利要求中记载的事实并不表示不能有效地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制范围。