一种图像传感器仿真装置及控制器测试系统的制作方法

本公开涉及自动驾驶，尤其涉及一种图像传感器仿真装置及控制器测试系统。

背景技术：

1、随着自动驾驶技术的迅猛发展，近年来自动驾驶汽车逐步进入产业化阶段，同时，自动驾驶汽车越来越多地搭载高级驾驶辅助系统（advanced driving assistancesystem，adas）。目前针对adas的测试主要分为实车测试和半实物仿真（hardware in theloop，hil）测试。半实物仿真测试具有测试周期短、成本低、能够模拟极限危险的工况等优势，对adas的研发具有重要意义。在整车adas功能的hil测试中，主要关注传感器仿真和虚拟车辆模型。

2、图像传感器作为自动驾驶汽车中不可或缺的传感器，针对车载图像传感器（车载摄像头）的仿真主要有两种方式：视频暗箱和视频注入。视频暗箱技术是指用显示器来代替真实世界的场景，直接让图像传感器识别显示器上播放的视频画面，并将识别到的视频数据传输给相应的控制器，控制器根据视频数据控制车辆。视频暗箱测试系统存在以下问题：

3、（1）因为需要设计光学系统而受限于光学器件的机械调整；

4、（2）受限于测试场地，可能无法实现对较为复杂的天气、路面等场景的测试；

5、（3）当仿真控制器连接多目图像传感器时，需要在测试系统中使用环形显示器或者多个显示器，导致测试成本和测试场地的空间需求升高；

6、（4）容易受到暗箱周边环境的影响，难以保证获得高保真的视频源，或者显示输出存在的缺陷可能造成控制器对图像识别的延迟，导致测试结果不准确。

技术实现思路

1、本公开实施例提供了一种图像传感器仿真装置及控制器测试系统，以改善现有的视频暗箱测试系统实施过程中存在的光学系统复杂、测试场地要求严苛、测试成本高昂，以及测试结果准确性低的问题。

2、一方面，本公开提供了一种图像传感器仿真装置，分别与上位机、图像传感器的控制器连接。该图像传感器仿真装置包括：解码模块、在线配置模块、格式转换模块、输出模块。解码模块与上位机连接，用于接收上位机输出的视频数据，并对视频数据进行解码。在线配置模块分别与上位机、控制器、格式转换模块、输出模块连接，用于接收上位机配置的在线配置信息，以及基于控制器下发的指令执行对应操作。格式转换模块与解码模块连接，用于基于在线配置信息对解码后的视频数据进行格式转换。输出模块与控制器连接，用于基于在线配置信息和指令将格式转换后的视频数据以与控制器的接口类型匹配的形式输出至控制器。

3、一种可能的设计中，在线配置模块包括：依次连接的通信单元、在线配置控制单元、配置数据存储单元、iic收发单元。通信单元还与上位机通信，上位机通过通信单元将在线配置信息和点亮参数写入配置数据存储单元，其中，在线配置信息为车载图像传感器的配置信息，点亮参数为车载图像传感器正常工作时的工作参数。在线配置控制单元从配置数据存储单元中读取在线配置信息，并基于在线配置信息控制格式转换模块和输出模块。iic收发单元还与控制器通信，用于接收控制器下发的指令，并且，控制器通过iic收发单元读取配置数据存储单元中的点亮参数，以模拟图像传感器的初始化配置。

4、一种可能的设计中，格式转换模块包括：分流单元、像素数据格式转换单元、像素数据格式选择单元。分流单元用于将视频数据分流成多个视频数据，并将多个视频数据输出至像素数据格式转换单元。像素数据格式转换单元用于对多个视频数据中的像素数据的格式进行转换。像素数据格式选择单元用于基于在线配置信息选择具有相应格式的像素数据的视频数据进行输出。

5、一种可能的设计中，当控制器的接口类型为dvp接口时，输出模块包括：时序生成单元和时序输出单元。时序生成单元用于基于在线配置信息生成视频数据的输出时序。时序输出单元用于基于输出时序输出格式转换后的视频数据。

6、一种可能的设计中，当控制器的接口类型为接口mipi接口时，输出模块还包括：mipi格式转换单元。mipi格式转换单元用于将dvp接口对应的视频数据的格式转换成mipi接口对应的视频数据的格式，以使输出模块输出与控制器接口类型匹配的视频数据。

7、一种可能的设计中，当控制器的接口类型为lvds接口时，图像传感器仿真装置还包括：串行单元。串行单元用于将dvp接口对应的视频数据的格式转换成lvds接口对应的视频数据的格式，以使图像传感器仿真装置输出与控制器接口类型匹配的视频数据。

8、一种可能的设计中，图像传感器仿真装置还包括：缓存模块。缓存模块与解码模块连接，用于缓存解码后的视频数据。

9、一种可能的设计中，缓存模块包括：帧缓存控制单元和帧缓存单元。帧缓存控制单元用于接收解码后的视频数据，并将解码后的视频数据写入帧缓存单元，以及从帧缓存单元中读取并输出解码后的视频数据。

10、一种可能的设计中，图像传感器仿真装置还包括：缩放模块。缩放模块分别与缓存模块、格式转换模块、在线配置模块连接，用于基于在线配置信息对解码后的视频数据的分辨率进行调整。

11、另一方面，本公开提供了一种控制器测试系统。该控制器测试系统包括：上位机、图像传感器的控制器，以及如上述第一方面中任一项设计所述的图像传感器仿真装置。图像传感器仿真装置将上位机输出的视频数据以与控制器的接口类型匹配的形式输出，控制器分析视频数据，并根据分析结果控制车辆执行对应的动作。

12、从以上技术方案可以看出，本公开具有以下优点：

13、本公开提供了一种图像传感器仿真装置及控制器测试系统，用于对车载图像传感器对应的控制器进行仿真测试。其中，本公开提供的图像传感器仿真装置包括：解码模块、在线配置模块、格式转换模块、输出模块。解码模块与上位机连接，用于接收上位机输出的视频数据，并对视频数据进行解码。在线配置模块分别与上位机、控制器、格式转换模块、输出模块连接，用于接收上位机配置的在线配置信息，以及基于控制器下发的指令执行对应操作。格式转换模块与解码模块连接，用于基于在线配置信息对解码后的视频数据进行格式转换。输出模块与控制器连接，用于基于在线配置信息和指令将格式转换后的视频数据以与控制器的接口类型匹配的形式输出至所述控制器，从而实现对车载图像传感器的输出模拟。此外，本公开提供的控制器测试系统包括上位机、车载图像传感器的控制器，以及上述的图像传感器仿真装置。图像传感器仿真装置对上位机输出的视频数据进行处理，并将处理后的视频数据以与控制器的接口类型匹配的形式输出，使控制器能够分析该视频数据，并根据分析结果控制车辆执行对应的动作，从而完成车载图像传感器对应的控制器的半实物仿真测试。相较于传统的视频暗箱测试系统，本公开提供的图像传感器仿真装置及控制器测试系统的实施不需要复杂的光学系统、高要求的测试场地或者高额的测试成本，视频源也可以在上位机侧进行控制，不会受到测试环境的影响，从而克服显示输出存在缺陷的问题，保证了测试的准确性。

技术特征：

1.一种图像传感器仿真装置，分别与上位机、图像传感器的控制器连接，其特征在于，所述图像传感器仿真装置包括：解码模块、在线配置模块、格式转换模块、输出模块；

2.根据权利要求1所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，所述在线配置模块包括：依次连接的通信单元、在线配置控制单元、配置数据存储单元、iic收发单元；

3.根据权利要求1或2所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，所述格式转换模块包括：分流单元、像素数据格式转换单元、像素数据格式选择单元；

4.根据权利要求1或2所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，当所述控制器的接口类型为dvp接口时，所述输出模块包括：时序生成单元和时序输出单元；

5.根据权利要求4所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，当所述控制器的接口类型为接口mipi接口时，所述输出模块还包括：mipi格式转换单元；

6.根据权利要求4所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，当所述控制器的接口类型为lvds接口时，所述图像传感器仿真装置还包括：串行单元；

7.根据权利要求1或2所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，所述图像传感器仿真装置还包括：缓存模块；

8.根据权利要求7所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，所述缓存模块包括：帧缓存控制单元和帧缓存单元；

9.根据权利要求7所述的图像传感器仿真装置，其特征在于，还包括：缩放模块；

10.一种控制器测试系统，其特征在于，所述控制器测试系统包括：上位机、图像传感器的控制器，以及如权利要求1至9任一项所述的图像传感器仿真装置；

技术总结
本申请提供的一种图像传感器仿真装置及控制器测试系统，图像传感器仿真装置包括解码模块、在线配置模块、格式转换模块、输出模块。图像传感器仿真装置对上位机输出的视频数据进行处理，并将处理后的视频以与控制器接口类型匹配的形式输出至控制器，从而完成对真实的图像传感器的输出模拟。控制器对处理后视频数据进行分析，并根据分析接口控制车辆执行相应的动作。该设计无需复杂的光学系统或高要求的测试场地，有助于测试降低，并且能够保证视频源的有效输出，有助于提高控制器测试结果的准确性。

技术研发人员：赵军,王飞,李江涛,潘春峰
受保护的技术使用者：北京啸为科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14