基于计算机视觉的车载信息终端功能自动测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车技术领域，尤其涉及车载信息终端的测试，具体为基于计算机视 觉的车载信息终端功能自动测试方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车技术的不断进步，人们对车载终端的品质要求越来越高。终端需要能提 供可以使用的稳定的功能需求，需要进行稳定可靠的功能测试。然而现有的应用测试方法 多以人、机械为驱动，无法进行长时间、重复性过高的测试，自动化程度不高，存在可靠性不 足的缺陷。伴随着车载终端导航、通信、移动办公、多媒体娱乐、远程诊断等系统的集成，车 载信息终端与系统的集成度、智能化程度越来越高，迫切要求对传统测试方法进行改进，提 升自动化测试程度。
【发明内容】
[0003] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于计算机视觉的车载信 息终端功能自动测试方法，旨在解决现有技术中车载信息终端功能验证可靠性低、自动化 程度不高等问题。
[0004] 基于计算机视觉的车载信息终端功能自动测试方法，包括测试例设计和测试例执 行两大步骤。其具体方法如下。
[0005] (-)、测试例设计，对于每个测试例执行之前，首先需要设计测试例，从视频流中 截取相应的验证图标。测试例设计的实施步骤如下。
[0006] a.启动摄像头，从视频流中抓取一帧图像。由于摄像头视场大于车载信息终端屏 幕区域，即视频图像覆盖了除屏幕以外的其他区域，这些区域包含了冗余信息，因此对图像 进行校正，去除冗余信息。
[0007] b.视频图像校正，图像校正分为学习阶段和校正阶段，所有测试例执行前只需进 行一次图像校正学习，后续执行测试例时直接进行图像校正即可。
[0008] 所述的学习阶段步骤为： 1) 截取一幅车载终端主页图像，手动截取图像屏幕区域图像，并保存到指定目录下，令 此图像为基准图像； 2) 实时抓取一幅车载终端主页图像，提取该图像与基准图像的surf匹配特征点和特 征描述值，依据特征描述值计算两幅图像的匹配特征点； 3) 选定三个匹配特征点，依据特征点坐标计算旋转、平移、缩放参数，并储存参数到指 定目录下，作为校正参数。
[0009] 所述的校正阶段步骤为： 1) 从指定目录读取校正参数； 2) 实时抓取视频图像，根据校正参数对该视频图像进行变换、插值运算，得到校正的最 终车载终端屏幕区域图像。
[0010] c.截取某个待测试APP(智能终端的应用软件程序）的图标，存到指定测试路径 下。
[0011] d.点击该APP图像，APP跳转至运行页面，从视频流中抓取运行页面图像，存到指 定测试路径下。
[0012] (二)、测试例执行，测试例执行过程就是自动化测试系统的调用动作；从摄像头实 时采集视频图像，对图像进行校正，采用模板匹配算法验证图像中APP图标是否存在，如存 在即获取验证图标坐标，发送ADB(Android提供的一个通用的调试工具)命令给车载终端， 终端接收到ADB命令后响应APP;重新获取视频帧图像，并与测试例设计时截取的APP响应 帧进行相似度比较，最终输出验证结果。测试例执行的实施步骤如下。
[0013] a.启动测试例，从视频流中抓取视频帧，依照上述的视频图像校正方法对该视频 帧进行校正。
[0014] b.模板匹配算法验证APP图标；经过图像校正算法后，APP图标归一化到相同尺 度，这就减小了模板匹配误差；匹配算法采用标准平方差匹配算法，具体步骤如下： 1) 读取测试例设计时截取的APP图标，令其为模版子图； 2) 子图从左到右，从上到下移动，遍历校正图像，计算其与校正图像的标准平方差系 数，公式如下：
其中T为模板图像，I为校正图像，（X，y)为校正后图像像素点坐标，（X'，y'）为模板图 像像素点坐标，R(x，y)系数值范围为[0，1]，如果子图与模板匹配，则系数值越小； 3) 设定某个阈值，阈值取值范围[0. 05,0. 10]，系数小于设定阈值，则认为匹配成功，即 校正图像中存在相应的APP图标； 4) 模板匹配成功时，记录匹配点像素坐标（X，y)，即为APP图标的中心坐标。
[0015] c.根据计算的APP图标坐标，发送ADB命令，启动APP。
[0016] d.延时一段时间后，从视频流中抓取一帧视频图像，依照上述图像校正方法进行 校正，得到校正图像。
[0017] e.读取测试例设计时抓取的APP页面跳转帧，与校正图像作相似度计算，判断两 幅图像是否相似，即判断APP是否跳转到正确的页面；相似度计算采用结构相似度算法，算 法包含了目标图像与模板图像在亮度、对比度及结构信息方面的比较，能正确反应目标图 像与模板图像之间的一个相似度，计算公式如下：
其中μ^Ρμy为图像的均值，σjPσy为图像的方差，σxy为图像的协方差，（^和C2为较小的数值，取值范围为[0. 01，0. 05]，用于增加计算结果的稳定性，相似度值范围为 [0, 1]，相似度值越大，相似度越高。
[0018] f.验证结果输出。如果两幅图像相似度值超过设定阈值，阈值取值范围[0.95， 0. 98]，则输出该测试例功能通过测试，结束该测试例。
[0019]本方发明采用基于视觉的功能测试方法对测试流程进行设计，提高了对车载信息 终端测试的智能化程度和测试的自动化程度，提高了测试的工作效率和测试的质量，降低 测试误差。
【附图说明】
[0020] 图1为测试例设计流程图。
[0021] 图2为测试例执行流程图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明。此处所描述的具体实 施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0023] 实施例：基于计算机视觉的车载信息终端功能自动测试方法，包括依次进行的测 试例设计和测试例执行。
[0024] 对于每个测试例执行之前，首先需要设计测试例，从视频流中截取相应的验证图 标。测试例设计流程如图1所示，实施步骤如下。
[0025] a.启动摄像头，从视频流中抓取一帧图像。由于摄像头视场大于车载信息终端屏 幕区域，即视频图像覆盖了除屏幕以外的其他区域，这些区域包含了冗余信息，因此对图像 进行校正，去除冗余信息。
[0026] b.视频图像校正，图像校正分为学习阶段和校正阶段，所有测试例执行前只需进 行一次图像校正学习，后续执行测试例时直接进行图像校正即可。
[0027] 所述的学习阶段步骤为： 1) 截取一幅车载终端主页图像，手动截取图像屏幕区域图像，并保存到指定目录下，令 此图像为基准图像； 2)实时抓取一幅车载终端主页图像，提取该图像与基准图像的surf匹配特征点和特 征描述值，依据特征描述值计算两幅图像的匹配特征点； 3) 选定三个匹配特征点，依据特征点坐标计算旋转、平移、缩放参数，并储存参数到指 定目录下，作为校正参数。
[0028] 所述的校正阶段步骤为： 1) 从指定目录读取校正参数； 2) 实时抓取视频图像，根据校正参数对该视频图像进行变换、插值运算，得到校正的最 终车载终端屏幕区域图像。
[0029] c.截取某个待测试APP的图标，存到指定测试路径下。
[0030] d.点击该APP图像，APP跳转至运行页面，从视频流中抓取运行页面图像，存到指 定测试路径下。
[0031] 测试例设计完成后，进入测试例执行步骤。测试例执行过程就是自动化测试系统 的调用动作；从摄像头实时采集视频图像，对图像进行校正，采用模板匹配算法验证图像中 APP图标是否存在，如存在即获取验证图