一种基于影像识别技术的显示屏测试装置及其测试方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于影像识别技术的显示屏测试装置及测试方法，包含测试主机，测试主机外部连接摄像头、摄像头支架、显示器，测试主机内部包含有PXI计算机，PXI计算机内设有摄像头模块、图像输出模块、图像处理模块。本发明可以替代人眼直接看屏人为判断地测试方法，避免过多的人为因素干扰测试，使用现代化自动测试技术实现测试，能够提高测试效率同时有效地降低测试出错几率，也使测试结果的判断更加明确更加标准化。
【专利说明】一种基于影像识别技术的显示屏测试装置及其测试方法
【技术领域】
[0001] 本方明涉及航空电子产品自动测试【技术领域】，特别涉及一种显示屏测试装置及测 试方法。
【背景技术】
[0002] 在航空电子产品的测试【技术领域】，通常采用测试员直接看显示屏，人为判断显示 屏信息是否正确，或者根据显示屏信息人工输入作为测试信息输入来进行测试，受人工影 响因素较多，自动化程度较低。
【发明内容】
[0003] 针对现有技术的不足，本发明的发明目的在于提供一种基于影像识别技术的显示 屏测试装置，对显示屏信息进行自动识别和判断或利用显示屏信息进行自动测试。
[0004] 本发明的发明目的通过以下技术方案实现：
[0005] -种基于影像识别技术的显示屏测试装置，包含测试主机，所述测试主机外部连 接摄像头、摄像头支架、显示器，测试主机内部包含有PXI计算机，PXI计算机内设有摄像头 模块、图像输出模块、图像处理模块；
[0006] 所述摄像头用于捕获被测显示屏的图像并且自动对焦；
[0007] 所述摄像头支架用于使摄像头上下移动并且折叠伸缩；
[0008] 所述显示器用于接受用户输入的测试指令并显示测试结果；
[0009] 所述摄像头模块用于控制摄像头支杆上下移动并且折叠伸缩以及控制摄像头捕 获图像；
[0010] 所述图像输出模块用于向被测显示屏输出图像信息，如测试被测显示屏显示是否 正常则输出标准测试图像；如判断被测显示屏的显示信息则输出字符信息；
[0011] 所述图像处理模块包含图像对比模块、灰度处理模块、二值化处理模块以及特征 值识别模块，对采集到的被测显示屏的图像进行图像对比、灰度处理及二值化处理，测试被 测显示屏显示是否正常或识别被测显示屏的显示内容。
[0012] 依据上述特征，所述摄像头和摄像头支架通过USB或者网口连接到测试主机。
[0013] 依据上述特征，所述测试主机内部还包括以太网测试卡、RS422/RS485测试卡、继 电器卡及模拟量离散量测试卡，各测试卡均采用PXI总线与PXI计算机连接。
[0014] 依据上述特征，所述显示屏测试装置还包含测试适配器，测试适配器连接被测显 示屏与测试主机，为被测显示屏提供电源、通讯及其控制接口，操作被测件实现自动测试。
[0015] 本发明的另一目的在于提供一种基于影像识别技术的显示屏测试方法，包含测试 显示屏显示是否正常的方法和测试显示屏捕获信息的方法，所述测试显示屏显示是否正常 的方法包含以下步骤：
[0016] a. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指 定位置并固定；
[0017] a. 2)、图像输出模块发送控制命令经测试适配器处理后使被测显示屏输出标准测 试图像；
[0018] a. 3)、摄像头模块控制摄像头采集图像数据，存储在数据库中；
[0019] a. 4)、图像处理模块历遍存储图像所有像素点，单像素点与预存标准图像对应像 素点RGB值误差在±20则认为是相同像素，像素相同度大于95%，则认为是同一图像，判定 显示屏显示正常；
[0020] 所述测试显示屏捕获信息的方法包含以下步骤：
[0021] b. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指 定位置并固定；
[0022] b. 2)、图像输出模块发送字符信息经测试适配器处理后在被测显示屏上显示；
[0023] b. 3)、摄像头模块根据预设识别区域的二维坐标及其长度宽度控制摄像头捕获图 像并存储；
[0024] b. 4)、图像处理模块将图像作灰度处理及二值化处理，得到图像的信息值。
[0025] b. 5)、将二值化后的图像的信息值进行字符分割，把分割后的字符输入到特征值 识别模块进行识别，捕获信息。
[0026] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0027] 目前国内测试显示屏的方法主要是依靠人工去直接目测显示屏并且认为判断测 试结果，或者是依靠采集视频数据进行数据比对的方式实现测试。采用影像识别技术测试 显示屏的解决方案可以替代人眼直接看屏人为判断地测试方法。
[0028] 推广使用该方法测试显示屏，可以避免过多的人为因素干扰测试，使用现代化自 动测试技术实现测试，能够提高测试效率同时有效地降低测试出错几率，也使测试结果的 判断更加明确更加标准化。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1为本发明中显示屏测试装置结构示意图；
[0030] 图2为本发明中测试主机内部结构示意图；
[0031] 图3为实施例中测试图裁剪后图像示意；
[0032] 图4为实施例中裁剪图像灰度处理后图像示意；
[0033] 图5为实施例中二值化处理后图像示意；
[0034] 图6为本发明显示屏测试方法流程图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0036] 本发明主要包括测试主机3和测试适配器4两部分，以及各自的软件程序，详细设 计说明如下。
[0037] 图1为测试主机整体结构示意图，测试主机外部连接摄像头1、摄像头支架2,显示 器6,摄像头1能清晰捕获被测显示屏5的图像并且自动对焦，摄像头支架2可使摄像头1 上下移动并且折叠伸缩，摄像头1和摄像头支架2通过USB或者网口与测试主机连接。用 户通过显示器6输入测试指令并显示测试结果
[0038] 图2为测试主机的内部结构示意图，测试主机内部包含有PXI计算机，PXI计算机 内设有摄像头模块、图像输出模块、图像处理模块。
[0039] 摄像头模块提供API接口使其能被高级语言调用实现拍照的软件控制，控制摄像 头支杆2上下移动并且折叠伸缩以及控制摄像头捕获图像。
[0040] 图像输出模块向被测显示屏5输出图像信息。如测试被测显示屏5显示是否正常 则输出标准测试图像，一般采用测试彩条。如判断被测显示屏5的显示信息则输出字符信 息，比如一些监控信息，信息内容包括大小写英文和阿拉伯数字。
[0041] 图像处理模块对采集到的被测显示屏5的图像进行图像对比、灰度处理及二值化 处理，测试被测显示屏5显示是否正常或识别被测显示屏5的显示内容。
[0042] 测试主机还包括以太网测试卡、RS422/RS485测试卡、继电器卡及模拟量离散量测 试卡，各测试卡均采用PXI总线与测试计算机连接，通过PXI总线在计算机的控制下，运行 测试单元测试程序，实现整个测试过程的自动化。太网测试卡连接被测设备以太网端口， 通过以太网测试卡发送数据给被测设备，被测设备显示屏上会显示相应信息，然后通过显 示屏测试装置读取显示信息进行测试。利用RS422/RS485测试卡实现RS422数据的接收和 发送，这些测试卡辅助显示屏测试装置完成相应的视频测试。
[0043] 测试适配器4根据需求可以更换，主要用于与被测显示屏5 (或带显示屏的产品） 连接，为被测件提供电源、通讯及其控制接口，操作被测显示屏5实现自动测试。
[0044] 如图6所示显示屏测试装置可测试显示屏显示是否正常，包含方法如下：
[0045] a. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指 定位置并固定；
[0046] a. 2)、图像输出模块通过RS422 口（或网口或其他控制口）发送控制命令经测试 适配器处理后使被测显示屏5输出标准测试图像，一般采用测试彩条。
[0047] a. 3)、摄像头模块通过API接口控制摄像头采集图像数据，存储在数据库中；
[0048] a. 4)、图像处理模块历遍存储图像所有像素点，单像素点与预存标准图像对应像 素点RGB值误差在±20则认为是相同像素，像素相同度大于95%，则认为是同一图像，判定 显示屏显示正常。这个主要是依靠图像对比的方法来进行测试。
[0049] 如图6所示显示屏测试装置还可判断显示屏显示信息的测试，包含方法如下：
[0050] b. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指 定位置并固定；
[0051] b. 2)、图像输出模块通过RS422 口（或其他控制口）发送控制信息经测试适配器 处理后在被测显示屏上显示；被测显示屏上对应区域会显示操作信息，比如一些监控信息， 信息内容包括大小写英文和阿拉伯数字。
[0052] b. 3)、摄像头模块根据预设识别区域的二维坐标及其长度宽度控制摄像头捕获图 像并存储；识别区域应略宽于实际信息的区域（如图3所示）。
[0053] b. 4)、图像处理模块将图像作灰度处理及二值化处理。灰度处理的方法是采用平 均值算法求得各像素点的灰度值，算法公式f (i/j) = (R(i/j) +G (i/j) +B (i/j)) /3得到图 片的灰度值作为输出得到灰度图（如图4所示）。因为识别区域的信息字符是显示在LCD 屏背景色上的，一般背景颜色比较单一，背景色的RGB值相对比较接近。所以选取识别区域 灰度图边缘的10个像素点求平均灰度值，作为处理图像二值化的中值。当灰度值在中值 ±20时认为是同一值取Ο (实际像素值为取白色RGB (255, 255, 255))，当灰度值不在这一范 围内取（实际像素值为取黑色RGB (0,0,0))，这样就得到该图像的信息值。
[0054] b. 5)、将二值化后图像要进行字符分割，把分割后的字符输入到特征值识别模块 进行识别，捕获信息。
[0055] 本发明的测试软件开发采用VISUAL C++6. 0和Labview 8. 6的编程环境，测试软 件开发主要分成4个部分，包括硬件驱动开发、功能应用开发、UI框架、测试用例开发。硬 件驱动主要是实现摄像头控制，各种板卡控制；功能应用开发是利用各种硬件实现各类相 关应用，如利用摄像头实现图像采集模块功能、图像对比功能、图像灰度处理功能等，利用 RS422板卡实现RS422数据的接收和发送，以太网测试卡实现以太网的接收和发送等；Π 框 架主要搭建测试软件操作界面；测试用例开发则主要编写各种测试项实现自动测试。
【权利要求】
1. 一种基于影像识别技术的显示屏测试装置，包含测试主机，其特征在于所述测试主 机外部连接摄像头、摄像头支架、显示器，测试主机内部包含有PXI计算机，PXI计算机内设 有摄像头模块、图像输出模块、图像处理模块； 所述摄像头用于捕获被测显示屏的图像并且自动对焦； 所述摄像头支架用于使摄像头上下移动并且折叠伸缩； 所述显示器用于接受用户输入的测试指令并显示测试结果； 所述摄像头模块用于控制摄像头支杆上下移动并且折叠伸缩以及控制摄像头捕获图 像； 所述图像输出模块用于向被测显示屏输出图像信息，如测试被测显示屏显示是否正常 则输出标准测试图像；如判断被测显示屏的显示信息则输出字符信息； 所述图像处理模块包含图像对比模块、灰度处理模块、二值化处理模块以及特征值识 别模块，对采集到的被测显示屏的图像进行图像对比、灰度处理及二值化处理，测试被测显 示屏显示是否正常或识别被测显示屏的显示内容。
2. 根据权利要求1所述的一种基于影像识别技术的显示屏测试装置，其特征在于所述 摄像头和摄像头支架通过USB或者网口连接到测试主机。
3. 根据权利要求1所述的一种基于影像识别技术的显示屏测试装置，其特征在于所述 测试主机内部还包括以太网测试卡、RS422/RS485测试卡、继电器卡及模拟量离散量测试 卡，各测试卡均采用PXI总线与PXI计算机连接。
4. 根据权利要求1所述的一种基于影像识别技术的显示屏测试装置，其特征在于所述 显示屏测试装置还包含测试适配器，测试适配器连接被测显示屏与测试主机，为被测显示 屏提供电源、通讯及其控制接口，操作被测件实现自动测试。
5. 根据权利要求1所述的一种基于影像识别技术的显示屏测试装置的测试方法，包含 测试显示屏显示是否正常的方法和测试显示屏捕获信息的方法，所述测试显示屏显示是否 正常的方法包含以下步骤： a. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指定位 置并固定； a. 2)、图像输出模块发送控制命令经测试适配器处理后使被测显示屏输出标准测试图 像； a. 3)、摄像头模块控制摄像头采集图像数据，存储在数据库中； a. 4)、图像处理模块历遍存储图像所有像素点，单像素点与预存标准图像对应像素点 RGB值误差在±20则认为是相同像素，像素相同度大于95%，则认为是同一图像，判定显示 屏显示正常； 所述测试显示屏捕获信息的方法包含以下步骤： b. 1)、拉出高清摄像头，摄像头模块控制摄像头支架上下调整，将摄像头移动到指定位 置并固定； b. 2)、图像输出模块发送字符信息经测试适配器处理后在被测显示屏上显示； b. 3)、摄像头模块根据预设识别区域的二维坐标及其长度宽度控制摄像头捕获图像并 存储； b. 4)、图像处理模块将图像作灰度处理及二值化处理，得到图像的信息值。 b. 5)、将二值化后的图像的信息值进行字符分割，把分割后的字符输入到特征值识别 模块进行识别，捕获信息。
【文档编号】G09G3/00GK104091557SQ201410366818
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年7月29日 优先权日:2014年7月29日
【发明者】覃勇为, 陈阵 申请人:中国航空无线电电子研究所