由于Bogy和Talke[8]的研究，人们才开始知道喷射现象与打印头内墨水的压力波有关。在Bogy的工作中讨论了弯月液面突出的行为与压力波的关系。然而，对弯月液面运动行为的深入研究将会很困难，因为Bogy的弯月液面测量依赖于一个数量非常大的CCD照相机图像的后处理。最近，一个简单的视觉处理算法被用来获取由于喷墨头的压力波产生的弯月液面运动[9]。为了获得弯月液面运动必须获得一系列构成连续镜头的图像。同时，为了使喷嘴没有喷射，要使用低输入电压。为了从序列图像中识别弯月液面的位置，需要使用能够确定沿ROI线像素强度值发生突然变化的边缘检测技术。如图9.18所示，ROI线AB沿喷射方向从喷嘴的中心发出。图9.19显示了沿ROI线AB的图像像素值。因为在弯月液面和背景图像的边界处图像值有一个突然的变化，所以通过使用阈值可以确定弯月液面的位置。相同的图像处理过程将在整个图像序列中重复，这样就可以获得与时间有关的弯月液面行为，如图9.20所示。
边缘检测不同于二值图像的方法，边缘检测不需要将原始灰度图像转换为二值图像。此外，图像处理技术计算简单并且高效，因为它处理的是一维（1D）阵列（直线）而不是一个二维（2D）图像（面积）。
图9.18 由边缘检测技术得到的弯月液面位置
图9.19 沿ROI线图像的像素值(www.xing528.com)
图9.20 使用弯月液面运动进行状态监测
弯月液面运动有两种不同的应用：寻找故障喷嘴的状态监测[17]和设计高效的喷射驱动电压[9]。如果喷射条件变化，压力波就会受到影响，弯月液面运动也会相应的改变。通过测量弯月液面运动，就可以找到故障的原因。正常状态下可能发生的变化因素包括频率、振幅和弯月液面的运动阻尼比率，如图9.20所示[17]。然而，为了获得弯月液面运动需要许多序列图像。因此，由于时间的限制，这种方法可能不是为了找到故障喷嘴而扫描多个喷嘴的适当方式。
弯月液面行为与墨水材料以及波形电压有关。因此，测得的弯月液面运动可用于墨水分析以及波形设计。图9.2展示了一个典型的喷射波形图。当上升（或下降）的波形部分应用于压电喷墨头后，产生负（或正）的压力波，然后传到喷墨头[9]。然而，波形的停留区域与压力波的产生并没有关系，而是与波形的上升和下降段产生的压力波的施加或取消有关。如果通过调节停留时间的方法施加正压波，液滴喷射会变得更加容易。因此，波形的设计问题就集中在确定停留时间的最优值[9]上。对于喷墨头内施加在墨水上的正压力波而言，文献中有推荐使用的L/C（L是分配器管的长度，C是墨水中声音的传播速度）驻留时间的最佳值[9]。在实践中，找到一个最佳时间需要大量的试验数据。同时，如果没有喷射，可能存在错误的试验性质的方法是找到喷射波形的唯一选择。因为波形的最佳停留时间不需要实际喷射就可以确定，所以使用弯月液面的运动设计波形有许多优点。
需要注意的是，弯月液面的运动时间与声音在墨水中的传播速度有关。为了得到满意的目标液滴喷射速度，根据弯月液面的运动确定完最佳停留时间以后，最后一步需要确定波形的幅度。弯月液面的运动幅度与墨水的喷射速度相关。如果弯月液面的运动幅度小，就需要对喷射施加较高的波形电压。
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