一种机顶盒自动测试方法
【专利摘要】一种机顶盒自动测试方法，包括：预设图像样本的特征向量和设定匹配阈值；预先编写好的R测试脚本程序传输给FPGA机顶盒控制器模块；FPGA机顶盒控制器模块启动脚本语言解析子模块解析R测试脚本程序；将解析后的测试程序传送给信号发射子模块；信号发射子模块发送红外信号控制待测机顶盒进行对应操作；FPGA机顶盒控制器模块控制视频采集设备采集视频图像，并标记一帧图像，并接收图像；FPGA机顶盒控制器模块将标记的一帧图像传输给信号转换子模块；FPGA机顶盒控制器模块启动图像处理子模块进行图像匹配；判断图像匹配度是否大于设定的阈值，是则不做任何处理结束，否则将启动监控预警设备报警后结束。本发明避免了不必要的人力资源浪费。
【专利说明】一种机顶盒自动测试方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种机顶盒测试方法。特别是涉及一种能够自动对机顶盒进行穷举测 试的机顶盒自动测试方法。
【背景技术】
[0002] 自动化测试是把人为驱动的测试行为转化为机器执行的一种过程，自动化测试可 以使用简单的脚本，进行大量的重复性工作，克服了人眼长时间疲劳、疏忽等忽略的测试问 题。对于所涉及的机顶盒自动测试系统，能够自动对机顶盒进行穷举测试，无需测试人员长 时间重复地控制遥控器对机顶盒进行各种功能测试，测试功能具体可包括机顶盒长时间工 作后对其性能的影响、机顶盒接收前端码流解析数据的可靠性、正常工作时长等。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够自动对机顶盒进行穷举测试，无需 测试人员长时间重复地控制遥控器对机顶盒进行各种功能测试的机顶盒自动测试方法。
[0004] 本发明所采用的技术方案是：一种机顶盒自动测试方法，是由基于FPGA的机顶盒 控制器模块和与FPGA机顶盒控制器模块相连的视频采集设备，与FPGA机顶盒控制器模块 无线连接的机顶盒设备，与机顶盒设备通过AV或HDMI传输线相连的电视机，以及与FPGA 机顶盒控制器模块通过网络相连的监控预警设备构成的机顶盒自动测试系统，包括如下步 骤：
[0005] 1)FPGA机顶盒控制器模块初始化，包括：预设图像样本的特征向量和设定匹配阈 值；
[0006] 2)用户将根据所要测试的内容预先编写好的R测试脚本程序，通过USB接口传输 给FPGA机顶盒控制器模块；
[0007] 3)FPGA机顶盒控制器模块启动脚本语言解析子模块解析R测试脚本程序；
[0008] 4)脚本语言解析子模块将解析后的测试程序传送给信号发射子模块；
[0009] 5)信号发射子模块接收传送过来的测试命令，并根据所述测试命令模拟红外遥控 器设备上对应的功能按键，发送红外信号控制待测机顶盒进行对应操作；
[0010] 6)FPGA机顶盒控制器模块控制视频采集设备采集视频图像，并标记一帧图像；
[0011] 7)FPGA机顶盒控制器模块接收视频采集设备标记的一帧图像；
[0012] 8)FPGA机顶盒控制器模块将所述标记的一帧图像传输给信号转换子模块；
[0013] 9)FPGA机顶盒控制器模块启动图像处理子模块进行图像匹配；
[0014] 10)判断图像匹配度是否大于设定的阈值，是则不做任何处理结束，否则将启动监 控预警设备报警后结束。
[0015] 所述FPGA机顶盒控制器模块包括脚本语言解析子模块、信号发射子模块、信号转 换子模块、图像转换子模块，所述监控预警设备包括实时监控采集图像的显示设备和报警 设备。
[0016] 步骤5)中在信号发射子模块工作时每发送一个命令会返回一个中断信号，FPGA 机顶盒控制器模块开启线程时刻监听所述的中断信号。
[0017] 步骤6)中所述的视频采集设备是在FPGA机顶盒控制器模块监听到中断信号后进 行电视屏幕的实时图像采集并标记一帧图像。
[0018] 步骤7)中FPGA机顶盒控制器模块接收视频图像采集模块标记的一帧图像是通过 USB数据线传输的。
[0019] 步骤8)中在FPGA机顶盒控制器模块监听到中断信号后，机顶盒控制器模块通过 HDMI接口传输将标记的一帧图像传输给信号转换子模块，信号转换子模块将得到的RGB空 间图像转换成YUV4:2:2图像，信号转换模块与互联网连接，图像通过网络传输给监控显示 器供用户实时监控。
[0020] 步骤9)中所述的图像匹配包括如下步骤：
[0021] (1)将步骤7)中所标记的一帧图像转化为灰度图；
[0022] (2)将灰度图直方图均衡化；
[0023] (3)进行二维高斯滤波，对水平和垂直方向分别滤波去噪；
[0024] (4)通过简化的大律法计算二值化阈值，并对图像进行二值化；
[0025] (5)对二值化后的图像进行分块和归一化处理；
[0026] (6)将由所有分块的多维方向直方图特征向量构成特征向量矩阵，并乘以加权矩 阵，获得图像特征向量；
[0027] (7)计算步骤（6)得到的图像特征向量与预设图像样本特征向量的欧氏距离作为 匹配度。
[0028] 步骤（5)包括：将图像分块，对每个分块采用Canny算子计算梯度值大小和方向， 归一化方向直方图获得每个分块多维方向直方图特征向量。
[0029] 步骤（5)在进行归一化方向直方图时，要判断当前像素点是否是边缘，若是边缘 则根据当前像素点的方向将所在分块相应位的计数加1。
[0030] 步骤10)中若小于阈值表明匹配失败，当前帧测试命令对应的命令计数加1，并形 成测试报告。
[0031] 本发明的一种机顶盒自动测试方法，能够自动对机顶盒进行穷举测试，无需测试 人员长时间重复地控制遥控器对机顶盒进行各种功能测试。避免了不必要的人力资源浪 费；对于一些机顶盒物理性能、功能等的测试不需要测试人员的重复劳动；机顶盒按照一 定的协议响应相应的命令，具有高度的自动性；附加的图像监测系统，能够对于传输的多媒 体信息做出有效地检测，实现远程监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0032] 图1是机顶盒自动测试系统的构成示意图；
[0033] 图2是机顶盒自动测试系统特征提取流程图；
[0034] 图3是机顶盒自动测试系统图像处理模块图像分块方式图。
【具体实施方式】
[0035] 下面结合实施例和附图对本发明的一种机顶盒自动测试方法做出详细说明。
[0036] 本发明的一种机顶盒自动测试方法，是基于图1所示的由FPGA机顶盒控制器模块 1和与FPGA机顶盒控制器模块1相连的视频采集设备2,与FPGA机顶盒控制器模块1无线 连接的机顶盒设备3,与机顶盒设备3通过AV或HDMI传输线相连的电视机4,以及与FPGA 机顶盒控制器模块1通过网络相连的监控预警设备5构成的机顶盒自动测试系统。所述 FPGA机顶盒控制器模块包括脚本语言解析子模块、信号发射子模块、信号转换子模块、图像 转换子模块。所述的FPGA机顶盒控制器模块1还通过U盘8与电脑6及作用者7进行通 信。所述监控预警设备包括实时监控采集图像的显示设备和报警设备。
[0037] 本发明的一种机顶盒自动测试方法，具体包括如下步骤：
[0038] 1)FPGA机顶盒控制器模块初始化，包括：预设图像样本的特征向量和设定匹配阈 值；
[0039] 2)用户将根据所要测试的内容预先编写好的R测试脚本程序，通过USB接口传输 给FPGA机顶盒控制器模块；
[0040] 3)FPGA机顶盒控制器模块启动脚本语言解析子模块解析R测试脚本程序；
[0041] 4)脚本语言解析子模块将解析后的测试程序传送给信号发射子模块；
[0042] 脚本语言解析模块用于解析满足R语言规范的脚本文件，满足R语言规范的脚本 是用来控制机顶盒测试系统工作的，其主要是对红外遥控设备上的按键功能进行定义，即 用s代表待机、t代表静音、f?代表预告、u代表上、d代表下、1代表左、r代表右、〇代表确 认、e代表退出、b代表返回、m代表菜单、h代表家庭、a代表全部、0-9代表数字键0-9、M代 表信息、U代表频页+、D代表频页一、P代表预订、B代表广播/电视、E代表编辑、S代表状 态、A代表声道、V代表视讯、0代表点播、T代表股票、X代表邮箱、N代表喜欢1、W代表喜 欢2、I代表音量一、C代表音量+、Z代表照相、L代表录像。其中每一个标识符代表实现一 种功能。R语言的关键字有：#、$、换行符，其中"#"表示设置操作间隔时间、换行符表示新 的一条命令开始、"$"表示整个脚本文件整体循环一次结束。R语言编写的脚本是由一条或 多条命令组成的，命令之间由关键字换行符区分，每一行作为一条命令由翻译器翻译成机 器语言控制硬件运行；每一条命令语句包括一个或多个变量，每个变量之间由空格键加以 分隔。
[0043] 5)信号发射子模块接收传送过来的测试命令，并根据所述测试命令模拟红外遥控 器设备上对应的功能按键，发送红外信号控制待测机顶盒进行对应操作，在信号发射子模 块工作时每发送一个命令会返回一个中断信号，FPGA机顶盒控制器模块开启线程时刻监听 所述的中断信号；
[0044] 6)FPGA机顶盒控制器模块控制视频采集设备采集视频图像，并标记一帧图像，所 述的视频采集设备是在FPGA机顶盒控制器模块监听到中断信号后进行电视屏幕的实时图 像采集并标记一帧图像；
[0045] 7)FPGA机顶盒控制器模块接收视频采集设备标记的一帧图像，FPGA机顶盒控制 器模块接收视频图像采集模块标记的一帧图像是通过USB数据线传输的；
[0046] 8)FPGA机顶盒控制器模块将所述标记的一帧图像传输给信号转换子模块，在FPGA机顶盒控制器模块监听到中断信号后，机顶盒控制器模块通过HDMI接口传输将标 记的一帧图像传输给信号转换子模块，信号转换子模块将得到的RGB空间图像转换成 YUV4:2:2图像，信号转换模块与互联网连接，图像通过网络传输给监控显示器供用户实时 监控；
[0047] 9)FPGA机顶盒控制器模块启动图像处理子模块进行图像匹配，所述的图像匹配如 图2所示，包括如下步骤：
[0048] (1)将步骤7)中所标记的一帧图像转化为灰度图；
[0049] (2)将灰度图直方图均衡化；
[0050] (3)进行二维高斯滤波，对水平和垂直方向分别滤波去噪；
[0051] (4)通过简化的大律法计算二值化阈值，并对图像进行二值化；
[0052] (5)对二值化后的图像进行分块和归一化处理，包括：
[0053] 将图像分块，对每个分块采用Canny算子计算梯度值大小和方向，归一化方向直 方图获得每个分块多维方向直方图特征向量。在进行归一化方向直方图时，要判断当前像 素点是否是边缘，若是边缘则根据当前像素点的方向将所在分块相应位的计数加1。
[0054] 分块方法实例：将经过图像预处理后的训练图像A(大小为MXN像素点），以非 均匀方式分成3X3的子块，具体分块方式如图3所示。分别记为AdAdAv......A9，其中
【权利要求】
1. 一种机顶盒自动测试方法，是由基于FPGA的机顶盒控制器模块（1)和与FPGA机顶 盒控制器模块（1)相连的视频采集设备（2)，与FPGA机顶盒控制器模块（1)无线连接的机 顶盒设备（3)，与机顶盒设备（3)通过AV或HDMI传输线相连的电视机（4)，以及与FPGA机 顶盒控制器模块（1)通过网络相连的监控预警设备（5)构成的机顶盒自动测试系统，其特 征在于，包括如下步骤： DFPGA机顶盒控制器模块初始化，包括：预设图像样本的特征向量和设定匹配阈值； 2) 用户将根据所要测试的内容预先编写好的R测试脚本程序，通过USB接口传输给 FPGA机顶盒控制器模块； 3. FPGA机顶盒控制器模块启动脚本语言解析子模块解析R测试脚本程序； 4) 脚本语言解析子模块将解析后的测试程序传送给信号发射子模块； 5) 信号发射子模块接收传送过来的测试命令，并根据所述测试命令模拟红外遥控器设 备上对应的功能按键，发送红外信号控制待测机顶盒进行对应操作； 6. FPGA机顶盒控制器模块控制视频采集设备采集视频图像，并标记一帧图像； 7. FPGA机顶盒控制器模块接收视频采集设备标记的一帧图像； 8. FPGA机顶盒控制器模块将所述标记的一帧图像传输给信号转换子模块； 9. FPGA机顶盒控制器模块启动图像处理子模块进行图像匹配； 10) 判断图像匹配度是否大于设定的阈值，是则不做任何处理结束，否则将启动监控预 警设备报警后结束。
2. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，所述FPGA机顶盒控 制器模块包括脚本语言解析子模块、信号发射子模块、信号转换子模块、图像转换子模块， 所述监控预警设备包括实时监控采集图像的显示设备和报警设备。
3. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤5)中在信号发 射子模块工作时每发送一个命令会返回一个中断信号，FPGA机顶盒控制器模块开启线程时 刻监听所述的中断信号。
4. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤6)中所述的视 频采集设备是在FPGA机顶盒控制器模块监听到中断信号后进行电视屏幕的实时图像采集 并标记一帧图像。
5. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤7)中FPGA机顶 盒控制器模块接收视频图像采集模块标记的一帧图像是通过USB数据线传输的。
6. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤8)中在FPGA 机顶盒控制器模块监听到中断信号后，机顶盒控制器模块通过HDMI接口传输将标记的一 帧图像传输给信号转换子模块，信号转换子模块将得到的RGB空间图像转换成YUV4:2:2图 像，信号转换模块与互联网连接，图像通过网络传输给监控显示器供用户实时监控。
7. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤9)中所述的图 像匹配包括如下步骤： (1) 将步骤7)中所标记的一帧图像转化为灰度图； (2) 将灰度图直方图均衡化； (3) 进行二维高斯滤波，对水平和垂直方向分别滤波去噪； (4) 通过简化的大律法计算二值化阈值，并对图像进行二值化； (5) 对二值化后的图像进行分块和归一化处理； (6) 将由所有分块的多维方向直方图特征向量构成特征向量矩阵，并乘以加权矩阵，获 得图像特征向量； (7) 计算步骤（6)得到的图像特征向量与预设图像样本特征向量的欧氏距离作为匹配 度。
8. 根据权利要求7所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤（5)包括：将图 像分块，对每个分块采用Canny算子计算梯度值大小和方向，归一化方向直方图获得每个 分块多维方向直方图特征向量。
9. 根据权利要求7所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤（5)在进行归一 化方向直方图时，要判断当前像素点是否是边缘，若是边缘则根据当前像素点的方向将所 在分块相应位的计数加1。
10. 根据权利要求1所述的一种机顶盒自动测试方法，其特征在于，步骤10)中若小于 阈值表明匹配失败，当前帧测试命令对应的命令计数加1，并形成测试报告。
【文档编号】H04N17/04GK104519351SQ201410790847
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】周璇, 庞彦伟, 宋占杰, 雷阳 申请人:天津大学